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    武廣客運專線橋梁控制測量

    2013-07-04 22:32:10 來源: 測繪網
    聊聊

           1、簡介
      我單位施工的項目有西瓜地特大橋、樂城街大橋、昌山特大
      武廣客運專線橋梁所占比例較大,線下土建段5標的高墩都集中在西瓜地特大橋中,最高墩身達32.5m。該橋中心里程為DK1941+392.61,橋址處于廣東省樂昌市山間盆地的邊緣地帶,地形起伏明顯。全橋99跨,橋梁全長3227.38m。
       該橋CPII控制點有4個,間距在800m~1000m范圍,符合CPII布點要求,水準點有3個,間距在1公里左右范圍,符合二等水準布點要求。昌山特大橋和新樂昌站位于兩個山頭之間,昌山特大橋位于新樂昌站范圍,連接樂城街隧道和昌山隧道,其分跨類型為5-32m(預應力簡支箱梁)+5×32m(變截面預應力連續箱梁)+1-32m(預應力簡支箱梁)+6×32m(預應力連續箱梁)+9-32m(預應力簡支箱梁),全橋梁部施工采用為現澆法施工。橋中心里程為DK1944+691.22,橋梁全長為863.79m。5#~17#位于道岔區。其中預應力簡支箱梁梁長為32.6m,梁寬為13.4m,梁高為3.05m。
       該橋CPII控制點有3個,間距在800m~1000m范圍,符合CPII布點要求,水準點有2個,間距在1公里左右 范圍,符合二等水準布點要求。
      我單位在武廣客運專線共投入測量儀器4臺,使用狀況良好。
      拓普康602全站儀(用于控制測量和施工測量)
      拓普康311全站儀(用于施工測量)
      蔡司 DINI12電子水準儀(用于二等水準測量和沉降變形觀測)
      賓得自動安平水準儀(用于施工測量)
      2.2測量方法
      平面控制網測量:角度測量采用全圓法六個測回測量,邊長采用對向4個測回測量。觀測中認真做好測量記錄。
      高程控制測量:采用二等水準測量的方法測量,按照“后—前—前—后”和“前—后—后—前”的順序進行往返測量。觀測中認真做好測量記錄。
      2.3對觀測中的誤差采分析
       根據對外業測量數據的誤差分析,觀測值中的誤差主要有下列三方面的原因:
       1、觀測者
       由于觀測者的感覺器官的鑒別能力的局限性,在儀器安置、照準、讀數等工作中都會產生誤差,同時觀測者的技術水平及工作態度也會對觀測結果產生影響。
      2、測量儀器 
       測量儀器都具有一定的精密度,所以使觀測結果的精度受到限制,另外儀器本身的缺陷,也會使觀測結果產生誤差。
      3、外界的觀測條件
      在野外觀測過程中,外界條件的因素,如天氣的而變化,地形的起伏、周圍建筑物的狀況,以及光線的強弱、照射的角度大小等,會使視線彎曲,產生折光現象,都會使觀測結果產生誤差。
      2.4對觀測中的誤差采取相應有效的措施
      根據以上分析,我們在外業測量過程中采取了一系列措施,盡量滿足等精度觀測。保證觀測成果的精度,滿足規范要求。
       1.建立專門的控制測量領導小組和觀測小組,并明確各自職責,分工負責,各施其責。加強客運專線控制測量技術標準和操作技能培訓。
      2.使用的測量儀器滿足測量等級的需要。儀器經過鑒定合格后方可使用,在運輸過程中,全站儀和電子水準儀不準直接放置在車上,必須專人抱著或背著,條碼因瓦標尺必須放在盒內。保證儀器和因瓦標尺的正常使用。
      3.實行的等精度觀測即在相同的條件下觀測,但是在實際工作中很難保證等精度觀測。在測量過程中實行“人員、儀器、測量方式”三固定。在水準測量中采用同一線路進行,往測時在地面上做標記,以便返測時使用。
      4.嚴格按照四等導線測量和二等水準測量的要求進行。測量記錄采用答應制,避免讀數讀錯或記錄記錯。
      5.觀測過程中,受到外界條件的因素很多,在作業過程中,應注意盡量予以避免,例如,給儀器打傘遮陽,置鏡是三角架固定牢固,觀測過程中人員不要隨意走動等等。
      2.5觀測數據進行整理匯總
      對外業測量數據進行整理匯總,平面控制測量原始資料將角度、距離及控制網示意圖整理出,以進行嚴密平差。高程控制測量原始資料將已知水準點資料、每段水準線路的高差及距離整理出,以進行嚴密平差。
      2.6內業平差計算
      我們采用平差計算的軟件是清華三維測量控制網平差系Nasew 3.0。界面如圖所示。Nasew 3.0具有如下特點:
      1.適用于任意形式任意規模的平面和高程控制網的概算、平差和設計。
      2.自動求解控制網各種線路閉合差,提供了多種粗差定位和自動剔除功能。具有多種平差方法可選。
      3.在輸入過程中,自動計算坐標、高程、差值等,并輔以網圖動態顯示。觀測輸入可選標準格式和多種常用網格式,可選具有內聯的文本編輯方式。
      4.提供了與打印機和紙張自適應的網圖打印,成果打印,格式和有效位數等可控易控,并具有打印前的預覽功能。
      2.6定期復測控制網
      平面高程控制網每隔4個月復測一次,復測結果滿足規定要求的,提出書面報告由監理批準后方可使用復測數據。
      注意:在線下平面高程控制網測量或定期復測工作中,平面控制測量平差要將相鄰單位的兩個控制點參與平差,高程控制測量平差要將相鄰單位的一個水準點參與平差,以進行復核。
      客運專線橋梁沉降變形觀測的內容:
      墩臺基礎沉降變形觀測
      預應力混凝土梁的徐變變形觀測
      2、觀測精度等級
      武廣客運專線變形測量等級“三等”要求設計。因此工作基點網按二等水準測量要求施測(《客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規定》、 《客運專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估技術指南》 ),主要技術要求為:
       相鄰工作基點高差中誤差1.0mm        
             每站高差中誤差0.3mm
       往返較差、符合或環線閉合差≤0.6 mm(n為測站數)
       監測已測高差較差≤0.8 mm(n為測站數)
       按《客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規定》、《客運專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估技術指南》中的要求采用國家一等精密水準測量施測,主要技術要求為:
       高程中誤差≤±1.0mm    
            相鄰點高差中誤差≤±0.5mm
       往返較差、符合或環線閉合差≤0.6 mm(n為測站數)
      3、沉降變形觀測頻次
       需要說明的一點是,在沉降變形觀測中,沉降量的計算是本次測量的標高和上次的標高之差,在觀測點位置移動后,測量的標高發生很大的改變,此時需要在本次沉降量的單元格中填寫為0,這樣才能保證評估的正確性。另外就是特別注意初始值的觀測精度,一般初始值我們觀測三次取最近的結果為初始值。因為初始值的精度直接影響到沉降變形觀測數據的可靠性。
      4、觀測儀器的選擇
      由于沉降變形測量要求精度高,所以必須采用高精度的測量儀器。工作基點和沉降觀測點觀測所使用的儀器是德國蔡司 DINI12電子水準儀,其望遠鏡放大率為32倍,圓氣泡靈敏度10//2mm。水準標尺為偽機條碼尺,電子水準儀自動識別并存儲數據,最小讀數為0.01mm。采用兩個2.5kg的尺墊作為轉點尺承,儀器和標尺均送檢定單位進行檢驗,觀測前均按規范進行常規的檢查。
      5、工作基點及觀測點的建立
      工作基點選點與埋點
       工作基點設在沉降影響范圍以外便于長期保存的穩定位置,沿線路方向200m左右進行設置。并滿足了結構物觀測的需要。為了保證工作基點的穩固性,嚴格按照規范要求進行設置,設置方法如圖所示。
      觀測點的設置
       對于巖石地基、嵌巖樁基礎的橋梁可選擇典型墩臺,例如:特殊橋跨、高墩、基巖不均勻及樁位出現巖溶與摩擦樁相鄰嵌巖樁,數量不少于墩臺點數的30%。對于摩擦樁、非巖石地基的橋墩臺應逐墩臺布設測點。梁體徐變觀測點的設置,對于工廠化預制的梁,在原材料變化不大、預制工藝穩定、批量生產的預應力混凝土梁可每30孔選擇1孔進行觀測,對于現澆預應力箱梁,同一種施工方法,施工前1~3孔梁進行重點觀測,根據觀測結果調整梁的反拱值,其他孔位梁選擇典型梁進行觀測,且不少于30%。墩臺基礎施工完成在承臺四角側設置觀測點,若基礎需要回填或地勢低洼且有水,可以將觀測樁點轉移布設在墩臺身上,并在墩身橫向對稱布設2個點,一般距地面0.5m~1.0m比較合適。預應力混凝土梁徐變上拱觀測點設置在梁端和跨中位置,距防撞墻約0.2m,在橋面防水層、保護層施工后,在鋪設無砟軌道前移至鋪裝層頂面,作為永久性測點,繼續觀測。如圖所示。
      西瓜地特大橋根據實際情況選擇32個墩臺和5跨梁體進行沉降變形觀測。樂城街大橋根據實際情況選擇5個墩臺和1跨梁體進行觀測。昌山特大橋由于屬于特殊梁跨梁體徐變全部觀測,選擇10個墩臺進行沉降觀測。橋臺是必須觀測的,因為要進行過渡段評估時使用。
      6、觀測方法的選擇
      根據各等級水準觀測主要技術要求,觀測采用中絲讀數法,按要求對每一路線進行往返觀測,視線高度及測站的觀測限差均按規范進行。工作基點采用二等水準測量,觀測點的測量采用國家一等精密水準測量。具體要求見表中的規定。
      在工作基點測量中由于線路較長,每天只能分段測量,為了避免外界溫度的影響,在每天同一時段進行觀測,提高測量精度。
      7、觀測數據的處理
      觀測數據計算采用清華三維測量控制網平差系統Nasew 3.0。進行嚴密平差。我們對西瓜地特大橋水準基點網及55#墩(07年5月24日至07年10月6日)的觀測數據進行了嚴密平差。外業數據采集后,計算合格后進行嚴密平差計算,在滿足精度的情況下,可以認為數據可靠。處理結果如表中所示,可以看出我們的測量方法是能夠滿足要求的。
      8、沉降變形評估參考文件
      8-1、行業規范及標準
       (1) 《客運專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估技術指南》(下稱《評估技術指南》),鐵建設[2006]158號,鐵道部,中國,2006
       (2) 《客運專線無蹅軌道鐵路設計指南》 ,鐵建設函[2005]754號, 鐵道部,中國, 2005
       (3) 《新建時速度 300~350 公里客運專線鐵路設計暫行規定》(上、下),鐵建設[2007]47號,鐵道部,中國,2007
       (4) 《客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規定》,鐵建設[2006]189號,鐵道部,中國,2006
      8-2、 武廣公司文件
       (1) 《武廣客運專線沉降變形觀測系統實施細則》 ,武廣工[2007]119 號,2007 年 9 月
       (2) 《武廣鐵路客運專線沉降變形觀測分析評估實施方案》 ,武廣工[2007]218 號,2007 年 11月
       (3) 《武廣鐵路客運專線沉降觀測數據錄入與管理細則》 ,武廣工[2007]272號,2007年12 月
      9、提供評估報告的資料
       根據西瓜地特大橋和樂城街大橋6月份的評估資進行講解。
      (1)、施工單位沉降變形評估申請表
      (2)、區段沉降變形觀測評估資料
      (3)、沉降觀測錄入表
      (4)、橋梁徐變錄入表
      (5)、沉降徐變趨勢圖(利用軟件自動生成)
      (6)、附件
      10、無砟軌道施工前沉降變形評估
      武廣客運專線沉降變形評估,根據各標段實際情況,分段進行評估,每段不小于4公里。首先由施工單位提交沉降變形評估申請表及評估資料,監理單位提交平行觀測評估資料。評估單位根據提交的資料進行評估分析,并批復評估報告。
      內容:
      (1)、從制度上保證
      建立專門的沉降變形觀測領導小組和觀測小組,明確各自職責,分工負責,各盡其責,加強沉降變形技術標準和實施操作的培訓。
      (2)、觀測點埋設保證
      對所有橋梁沉降變形觀測點,進行詳細的書面技術交底,并現場指導,確保埋設的正確和標準。(3)、制定觀測點保護措施;
      制定切實可行的保護措施和制度,現場進行標識和防護。
      (4)、觀測精度上保證;
      按要求定期對儀器進行鑒定,保證觀測數據的可靠性。按要求定期對水準點和工作基點進行復核,嚴格按照測量技術等級要求進行,并且要求測量閉合。
      (5)、數據整理及錄入保證。
      測量過程中實行“人員、儀器、測量方式”三固定。認真建立“零”觀測理念。保證數據整理的規范性和數據識別的統一性,沉降觀測中,包括上升和下沉,向下為“正”,向上為“負”。梁體徐變上拱,向上為“正”,向下為“負”。有沉降變形觀測過程中注意記錄荷載的變化,以便幫助分析結構變形變化和數據異常點情況。在沉降變形觀測過程中,及時繪制沉降曲線,及時分析驗證,并作記錄,及時報送監理核對簽字。

       聲明:中測網登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其描述,文章內容僅供參考。

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