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桥梁监控量测—主要分项工程项目施工方法

发表时间:2021-01-18 09:09作者:智锐嘉

主要分项工程项目施工方法

6.1 施工测量

为了适应不利的环境和达到规定的精度,本项目拟采用GPS测量和常规测量相结合的方法建立施工控制网和进行各工序的细部放样。在整个施工测量过程中,优选采用各种新技术、新仪器和在其他大桥施工测量的成熟经验,按照“先整体后局部”、“分阶段分部位”、“边放样边校核”的基本原则,确保测量成果的准确可靠。

6.1.1测量技术规范

《公路桥涵施工技术规范》JTJ T F50-2011;

《工程测量规范》GB50026-2007;

《公路全球定位系统(GPS)测量规范》JTJ/T006-98;

《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2009;

《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006);

《水运工程测量规范》JTJ203-2001;

业主、设计、监理、质检单位的技术要求和管理规定。

6.1.2施工测量坐标系统

B级GPS控制网:主要用于GPS测量;

工程坐标系统:用于测量控制和放样;

高程系统:国家高程系统

局部坐标系统:为了现场放样简洁直观、操作方便,施工单位自己建立的各部位的“轴线坐标系统”。

6.1.3桥梁工程测量

1、导线控制测量

利用设计单位提供的已知点,用全站仪(必要时用GPS)补测导线点,并形成三维导线控制网进行桥轴线平面位置控制。经环导闭合测量,角度闭合差、坐标闭合差均满足一级导线技术要求。

2、桥轴线测量控制

利用已知的控制点坐标及施工图提供的桥轴线控制点坐标,用坐标放线法进行桥轴线恢复测量。即以桥轴线长度作为一个边,而布置成闭合导线,再采用坐标法施放轴线上各点。

3、墩、台、桩定位测量

施工阶段测定桥轴线长度,目的就是为了建立起施工放样墩、台、桩的平面控制。墩、台、桩定位测量的内容就是准确定出桥墩、台、桩的中心位置和它的纵轴线。可根据设计单位提供的墩、台、桩设计坐标,按坐标反算求出坐标法的放样数据,用以施放墩、台、桩平面位置。同时采用坐标法,在不同曲线控制点、交点设站,直接测距,对施放的墩、台、桩位置进行复核验证。

(1)桩基础钻孔定位放样

根据设计图计算出每个桩基中心的放样数据,设计图纸中已给出的数据也应经过复核后方可使用。施工放样采用全站仪坐标法进行。

(2)桥台施工放样

用全站仪坐标法放出承台轮廓线特征点,供安装模板用。通过吊线法和水平靠尺进行模板安装,安装完毕后,用全站仪测定模板四角顶口坐标,直至符合规范和设计要求。用水准仪进行承台顶面的高程放样,其精度应达到四等水准要求,用红油漆标示出高程相应位置。

(3)墩身放样

墩身放样时,先在已浇筑承台的顶面上放出墩身轮廓线的特征点,供支模板用(首节模板要严格控制其平整度)。用全站仪测出模板顶面特征点的三维坐标,并与设计值相比较,直到差值满足规范和设计要求为止。

(4)支座垫石施工放样和支座安装

用全站仪坐标法放出支座垫石轮廓线的特征点,安装完毕后,用全站仪进行模板4角顶口的坐标测量,直至符合规范和设计要求。用水准仪以吊钢尺法进行支座垫石的高程放样,并用红漆标示出相应位置。待支座垫石施工完毕后,用全站仪坐标法放出支座安装线供支座定位。

(5)墩台竣工检测

全桥或标段内的桥墩施工结束后,为了查明墩台各主要部分的平面位置及高程是否符合设计要求,需要进行测量检测。此阶段测量的主要内容有:

通过控制点用全站仪坐标法来测定各桥墩台中心的实际坐标,并计算桥墩台中心间距。用带尺量拱座或垫石的尺寸和位置以及供顶的长和宽,这些尺寸与设计数据的偏差不应超过2cm。

用水准仪进行检查性的水准测量,应自一岸的永久水准点经过桥墩闭合到对岸的永久水准点,其高程闭合差应不超过±4√n(n为测站数)。在进行该项水准测量时,应测定墩顶水准点,拱座或垫石顶面的高程,以及墩顶其他各点的高程。

最后根据测量资料编绘墩台中心距离一览表、墩顶水准点高程一览表、为下阶段桥梁上部构造的安装和架设提供可靠的原始数据。

(6)拱座测量

在拱座的施工过程中,测量控制主要是保证拱座轴线偏位、高程和结构尺寸在允许的误差范围内,浇注砼前,在两岸拱座的侧面各预埋两个圆钢,用来观测拱座的水平位移和下沉。首先在圆钢顶部冲眼设置两个棱镜(左右侧各一个),再置全站仪于控制点上,在拱座施工完成后测一组数据作为初始数据,在吊装钢箱拱过程中应密切观测拱座的水平位移和下沉,将测得的三维坐标与初始值比较,测量数据应及时上报监理监控单位。

7)钢梁测量

采用双站三围坐标法,按钢梁设计图计算出各部位待放点坐标后,对钢梁进行定位级各部位的精确放线。

随着钢梁的延长,为确保钢梁轴线的准确,满足设计要求,对原墩顶各局部点做逐步延长,以后每增加一个节段,在节段安装前,采用在待安装节段前端标记3个点,距端头50cm位置,待节段安装完,对标记的新点进行坐标测量,达到要求后对新增点用手枪钻,加1mm钻花进行钻孔并在孔中嵌入铜心做为标志。

在钢梁施工中,由于钢梁的加长,钢梁受施工荷载、日照、空气温度、气压等的影响,钢梁的挠度起着一定变化,为确保钢梁的正确,达到设计要求,根据监控与设计提出的数据,利用已建立在各墩顶及钢梁上的局部控制网点,采用直接水准对其进行修正定位。

6.1.4道路工程测量

1.熟悉图纸和施工现场

设计图纸主要有路线平面图、纵横断面图和附属构筑物等。在明了设计意图及对测量精度要求的基础上,应勘察施工现场,找出各交点桩(定义:路线的转折点,即两个方向直线的交点,用JD来表示。)、转点桩(转点ZD的测设:当相邻两交点互不通视时,需要在其连线测设一些供放线、交点、测角、量距时照准之用的点。分为:在两交点间测设转点、在两交点延长线上测设转点)、里程桩和水准点的位置,必要时应实测校核,为施工测量做好充分准备。

2.道路中心线复测

道路中心线定测以后,一般情况不能立即施工,在这段时间内,部分标桩可能丢失或者被移动。因此,施工前必须进行一次复测工作,以恢复公路中心线的位置。

3.测设施工控制桩

由于中心线上的各桩位,在施工中都要被挖掉或者被掩埋,为了在施工中控制中线位置,需要在不受施工干扰,便于引用,易于保存桩位的地方测设施工控制桩。(道路上一般都是先布设道路中桩,按中桩放线挖填方做好路床,然后按中桩向两侧依据设计要求的路宽垂直布设“腰桩”,在腰桩上测好路中油面高程后,两侧腰桩拉线来控制道路各层结构的标高)。

4.水准路线复测

水准路线是公路施工的高程控制基础,在施工前必须对水准路线进行复测。如有水准点遭破坏应进行恢复。为了施工引测高程方便,应适度加设临时水准点。加密的水准点应尽量设在桥涵和其他构筑物附近,易于保存、使用方便的地方。

5.路基边坡桩的放样

路基放样主要是测设路基施工零点和路基横断面边坡桩(即路基的坡脚桩和路堑的坡顶桩)。

6.路面的放样

路基施工后,为便于铺筑路面,要进行路槽的放样。在已恢复的路线中线的百米桩、十米桩上,用水准测量的方法测量各桩的路基设计高,然后放样出铺筑路面的标高。路面铺筑还应根据设计的路拱(路拱坡度主要是考虑路面排水的要求,路面越粗糙,要求路拱坡度越大。但路拱坡度过大对行车不利,故路拱坡度应限制在一定范围内。对于六、八车道的高速公路,因其路基宽度大,路拱平缓不利横向排水,《公路工程技术标准》规定“宜采用较大的路面横坡”)线形数据,由施工人员制成路拱样板控制施工操作。

7.其他

涵洞、桥梁等构筑物,是公路的重要组成部分。它的放样测设,亦是公路工程施工测量的任务之一。在实际工作中,施工测量并非能一次完成任务,应随着工程的进展不断实施,有的要反复多次才能完成,这是施工测量的一大特征。

6.1.5 测量目的

施工测量的目的,就是要将线路设计图纸中各项元素准确无误地测设于实地,按照规定要求指导施工,为公路的修筑、改建提供测绘保障,以期取得高效、优质、安全的经济效益和社会效益。为此必须做到以下几点:                                                 

1.施工测量是一项精密而细致的工作,稍有不慎,就有可能产生错误。一旦产生错误而又未及时发现,就会影响下步工作,甚至影响整个测量成果,从而造成推迟工作进度或返工浪费,给国家造成损失。

2.测量人员要牢固树立严肃认真的科学态度。为了保证测量成果的正确可靠,坚持做到测量、运算工作步步有校核,层层有检查。不符合技术规定的成果,一定要返工重测,以保证有足够的精度。

3.测量人员要与道路施工人员紧密配合,了解工程进展对测量工作的不同要求,适时提供有关数据,做到紧张而有秩序地工作,按期完成任务。

4.各种测量仪器和设备,是施工测量人员的不可缺少的生产工具,必须加强保养与维护,定期检校,使仪器、设备保持完好状态,随时能提供使用,保障施工测量的顺利进行。

6.1.6 测量精度保证措施

1、测量控制的要求:

(1)测量过程中提供的各项数据必须真实准确。

(2)测量的全过程必须如实记录各项数据。

(3)测量误差必须控制在规范范围内。

2、设专职测量员:

负责工程的测量工作,专职测量员在现场各分项工长的领导安排下进行测量工作,测量前,各分项工长必须对测量员进行技术交底,提出测量的目的和要求,使测量员弄清图纸的标高和测量,了解和弄清有关标点、墨线的意义,并对测量员的测量结果进行复核,测量完成后,测量工要向工长说明清楚测量结果。严格控制标高、轴线。

6.2 监控工程

6.2.1监控定义

桥梁监控是新桥施工过程中,按照实际施工工况,对桥梁结构的内力和线型进行量测,经过误差分析,继而修正调整以尽可能达到设计目标。桥梁监控,也称桥梁施工监控或桥梁施工控制。

6.2.2 监控主要内容

桥梁施工监控的内容主要包括成桥理想状态确定,理想施工状态确定和施工适时控制分析。  

成桥理想状态是指在恒载作用下,结构达到设计线形和理想受力状态;施工理想状态以成桥理想状态为初始条件,按实际施工相逆的步骤,逐步拆去每一个施工项对结构的影响,从而确定结构在施工各阶段的状态参数(轴线高程和应力),一般由倒退分析法确定;施工适时控制是在施工时,根据施工理想状态,按一定的准则调整,通过对影响结构变形和内力主要设计参数的识别进行修正,使结构性能、内力达到目标状态。

在建立了正确的模型和性能指标之后,就要依据设计参数和控制参数,结合桥梁结构的结构状态、施工工况、施工荷载、二期恒载、活载等,输入前进分析系统中,从前进分析系统中可获得结构按施工阶段进行的每阶段的内力和挠度及最终成桥状态的内力和挠度。接着,假设成桥时为理想状态,对桥梁结构进行倒拆,利用前进分析所得的数据。 最后的最优控制,结合实际观测值,得出最优调整方案,最终完成整个控制过程。

6.2.3监控安全保障措施

现在的桥梁施工工程,已经把安全管理作为项目管理的目标之一。安全管理即是对人员的安全管理,也是对完成施工监控任务的安全管理。除对本项目人员进行保险外,本项目采取以下安全保证措施:

(1)项目负责人为本项目的安全工作第一责任人。

(2)项目负责人承接项目后,组织项目组成员学习院安管委及检测中心安全规章制度,并针对项目自身特点,制定相应的安全规章制度和应急措施。

(3)项目组成员除自身严格执行安全规章制度外,还应在实际工作中相互提醒,一旦发现安全隐患,及时汇报,并积极采取相应安全措施。总之,项目组成员在施工现场工作中,应始终把安全工作放在首位,时时讲安全,处处讲安全,不安全的工作可暂时不做,待具备相应的安全措施后方可进行。

(4)认真贯彻落实院安全生产方针、政策、法规和各项规章制度,严格履行院安全考核指标和安全生产奖惩办法。

(5)进入施工现场必须带安全帽、带手套,穿防滑鞋。高空危险场合作业必须系安全带。

(6)疲劳过度等身体不适的情况下不得进行高空作业。

(7)严禁违章搭车、严禁无机动车驾照驾驶机动车。

(8)对施工现场搭设的架子、临时宿舍和安装的电气,机械设备以及机具安全防护装置,都要由项目组长组织验收,合格后方可使用,且验收合格后严禁任意变动。

(9)每月进行安全检查,研究分析所管项目施工中存在的不安全问题,并加以落实解决。检查方法可以是现场安全检查,也可以是电话落实或书面汇报等形式。

(10)遇有不安全情况,要及时果断采取处理措施。及时报告上级。

(11)发生伤亡或其他事故,保护现场,做好伤者抢救工作,并立即上报有关领导。

(12)参加事故分析和调查研究,协助领导实现防止事故的措施,对不认真执行安全规章制度的部门或个人,有权越级向上汇报。

(13)对不安全作业要积极提出意见,并有权拒绝执行违章指令。

6.2.4监控要求

(1)严格控制施工临时荷载,材料堆放按照要求进行。

(2)所有观测记录需注明(施工状态)、日期、时间、天气、气温、桥面特殊施工荷载和其它突变因素。

(3)每一施工工况完成后,由有关方面进行测试,确认测量结果无误后方可进行下一工况的施工。

(4)测试工作必须回避日照温差的影响。

(5)施工方应切实保护好我方各类传感器的数据线,确保我方能顺利采集传各类感器数据。


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