文|广东省建筑工程机械施工有限公司 吴爱国
【关健词】测量放样;仪器;综合运用
水准仪的优点是在平坦地带,高程放样中最精准,但受高低起伏的地势影响较大,并且测站范围较小,要经常转点,这不但会降低测量精度,且速度很慢。
全站仪优点是在通视良好的情况下,能快速精准地实施平面坐标及三角高程放样,缺点是当视线受阻时,只能通过不断地转点才能继续放样,但这样导致的后果是测量精度的降低,工作效率大打折扣。
GPS静态测量,能快速高效地进行控制测量,可以达到全站仪同等精度。GPS-RTK测量技术,最大的优点是能在5km-15km范围内,用最少的人力,最快速、全天候地测出平面坐标及高程,相比全站仪来说,精度略低。缺点是当GPS的天线上方有遮挡物(比如说在地道里,大树下或房檐下)时,则发挥不了任何功能。
工程实例
惠州金山大桥上部结构全部采用预应力砼连续箱梁。工程范围包括:金山大桥北桥、东湖路立交、金山立交、B匝道北桥、环岛高架桥、G、H匝道桥等。下面我们就以B匝道北桥为例,阐述该桥的施工测量放样方法。
本工程使用的仪器见表1
控制点与水准点的复核
本工程采用珠区坐标系,高程系统为85国家高程基准。以业主提供的FA01、FA02、FA03、FA04四个点作为平面及高程控制基准点。围绕B匝道北桥建立闭合导线控制网,作为场内导线的首级控制,在控制网布设前严格细致科学地进行校核(最弱边长相对中误差不小于1/30000,测角中误差≤5″),控制点点位中误差≤10mm,水准测量往返闭合差限差为±4√N , N为水准测量的站数)。
为防止控制点位移下沉,需将导线控制点周围用砼加固,在附近竖立明显标志牌或拦护。
表1
施工测量定位限差
测量仪器采用拓普康GTS-332N全站仪施测平面坐标,(或者采用GPS静态测量,测算出各控制点的坐标)。NAL232水准仪施测高程,满足测量精度要求。所有导线点均设栓桩,注意控制点的定期复测,确保施工使用。
桥梁的下部测量放样一般有桩基础、承台(系梁)、立柱、墩帽等测量放样组成。
首先对施工现场进行场地平整,然后根据我们布设的平面及高程控制点,经复测合格后,使用全站仪能十分快速精准地定出钻孔桩的中心位置及护筒顶高程。规范允许偏差:桥梁群桩为100mm,排桩为50mm。经复核,实测孔位中心及护筒顶高程偏差都控制在10mm。
钻孔桩成型后,经监理工程师复核合格,我们先在电脑上用CAD标出承台(系梁)的各点坐标,并按设计图纸标上高程。然后,用全站仪将这些坐标和高程一一放到承台垫层上,弹上墨线,这些边线应延长至承台模板外缘以方便检查。
立桩柱施工时,主要控制立柱的平面位置及竖直度。在支柱模和浇筑时应时刻关注墩柱的竖直度及偏位。基础完成之后,在基础上放样墩台轴线,弹上墨线,按墨线和墩、台身尺寸设立模板,模板下口轴线标记与基础的墨线对齐,上口用全站仪控制。使模板上口轴线标记与墩台轴线一致,固定模板,浇筑混凝土。随着墩台砌筑高度的增加,应及时用全站仪检查中心位置和高程。墩台砌筑至离顶帽底约30cm时,让协助测量的工人爬上支架,主测人操作全站仪,并指令协测人员在相应的点位上绑上方木,并准确地在方木上定出帽梁底模的各个点,钉上钉子,然后用大头笔在方木上标注该点应该升降的高度。木工便可按此支立墩(台)帽模板。为确保顶帽的位置及高程的正确,在浇筑混凝土前,应用全站仪再次复核。并将上部结构的支座垫石的中心位置放出,以便预埋垫石钢筋。
桥梁的上部施工测量主要是支座垫石及预应力砼连续箱梁的测量放样,箱梁放样主要分为箱梁底板、横隔梁布筋、翼板底及翼板面(桥面)四个部分的测量放样。
(1)帽梁(盖梁)浇筑完成后,要用全站仪精准地放出各垫石的纵横轴线及垫石中心的高程。将轴线弹好墨线,并向四周延长至盖梁面上,以更安放支座时恢复使用。
(2)箱梁底板的测量放样。当帽梁及支座垫石浇筑完成并达到规范的强度后,便可搭设满堂钢管支架。在搭支架前,要先将桥下地面硬底化,以达到能承受桥梁等的荷载为目的。由于支架的搭设定位精度要求相对较低些,因此,我们可考虑用最方便快捷的方法,完成支架点位的放样。在硬化的地面上,用GPS-RTK按每10m一个点,把fx-5800计算器算出的翼板底左右边的座标逐一放出来,打上铁钉,用红油喷上里程及方位,并将每点的地面高程记录下来,与翼板底的理论计算高程相减,便得出支架在每一个点位上应搭设的高度。
支架完成后,要进行箱梁底模的定位放样。让协助测量的工人爬上支架,主测人操作全站仪,并指令协测人员在相应的坐标点位上绑上方木,并准确地在方木上定出箱梁底模的各个点,钉上钉子,然后用大头笔在方木上标注该点应该升降的高度。为确保底模的位置及高程正确,在底模完成后,应用全站仪再次复核。
(3)横隔梁布筋的测量放样。箱梁底板正确安装后,接着是装侧模,装翼板底模。待这些模板全部装好后,通视受阻,想通过全站仪从地面控制点来给横隔梁布筋定位已不可能了,并且布筋定位的精度要求为±50mm,所以此时采用GPS-RTK来定位,是最理想的方法。只要先把各个布筋转折点的坐标用计算器全部算好,便能用最快的速度放样出达到精度要求的点位。
(4)翼板底模在初步装好后,为了确保其定位正确,必须要用全站仪进行精度复核。
(5)翼板底模安装无误后,待绑扎好桥面板钢筋,装好桥面板侧模,再次用全站仪精确复核桥面板高程和坐标,直至达到规范要求为止。
(6)桥梁护栏安装前应根据桥梁中心线用全站仪进行放样,分别弹上护栏边线或控制线。沿护栏边线测设高程点,直线段点间距10m测设一点,曲线段点间距2~5m。根据测设的高程点控制护栏顶面的安装标高。
桥梁工程的测量放样在施工中起着举足轻重的作用,把桥梁施工中的测量工作做好,可以起到指导施工,节约成本的作用。如果因测量人员的粗心大意,造成测量失误,将可能产生巨大的损失。本案例中,不但做到了精确度达标,而且用相当快速高效的方法为桥梁施工的下一步工艺的实施赢得了宝贵的时间,这与我们一贯秉持的精益求精的工作态度是分不开的。希望这些方法能给同行一定的借鉴意义。