浅谈客运专线高墩施工测量控制方法

浅谈客运专线高墩施工测量控制方法

徐其学

徐其学

中铁十一局五公司重庆400037

摘要：本文在分析客运专线高墩施工测量控制影响原因的基础上,结合合福客运专线(闽赣段)高墩施工测量控制经验,总结测量方法，提出了解决措施,对高墩施工测量控制有较大的借鉴意义。

关键词：高墩测量；施工监控

1引言

新建合肥至福州铁路客运专线（闽赣段）位于江西省东部、福建省东北部地区，闽赣段皖赣省界处大部分为山区峡谷,出现较多高墩桥梁,最高达50余米，高墩底面面积较小,墩身较高,其重心较高,柔性大,其施工精度要求高,同时要受到自然环境因素的影响,日照引起的温差变形,高墩受大气及风力作用,施工中机械振动等因素的影响都会引起墩轴线的弯曲和摆动、这弯曲和摆动的幅度要大于施工精度。所以高墩的测量控制,在高墩施工中就显得十分重要。

2施工中对高墩施工测量控制影响的主要因素

2.1阳光照射的温差

高墩柱已成型的砼立柱在阳光照射下,一侧阳面和另一侧阴面之间形成温差,出现不均匀的膨胀,阳面就向阴面一侧倾斜,其幅度是随着日照温度高低和温差大小而变化。

2.2风力对高墩测量及施工的影响

在大气作用下,一般是吹风或刮风在高墩迎风面背面形成“风窝流”对柔性墩产生轻微摆动,风力有强弱的变化,变化也是随机的,故这个摆动也是无序的,在测量中对墩身轴线与垂直度测量影响较大。

2.3浇注砼时机械振动对垂直度的影响,

在墩柱施工中,其施工方法是分层钢模接高,分层浇注砼。采用“10+300+10cm”模板翻模施工方法,每次接高砼3.1米,其下不拆除的10cm的钢箍模板是作为承载和固定上面钢模板。在正常情况下,周边受力是均等的、平衡的。但在浇砼过程中,振捣棒不对称振动,或振动桥撞击模板一侧也会是模板倾斜,造成上下砼不共轴,和垂直超过要求。

3针对高墩测量的影响因素,控制测量时采取的措施

3.1合适的测量时间选择

在正常情况下,测量时间在早晨7:00—9:00或下午5:00—6:30最佳,可以有效地避开阳光照射的温差对立柱造成的偏移,但风力的影响是无法避免的,这个时间段不一定无风或风小,同样对测量有影响,测量精度无法保证。无风或弱风情况下,早晨7:00—9:00或下午5:00—6:30测量时间是可以选择的,但施工过程中,测量可能是随时要发生的,局限固定的测量控制时段就会出现施工等待测量现象,造成窝工现象,影响施工进度。

3.2立柱周边加水及养生

无风或风弱有太阳照射时,通过给立柱砼周边加水及养生,安装喷水设施,使砼立柱保持湿润状态,减少或消除日照对砼产生的温度升高或温差形成的不均匀膨胀。这样可以在不受测量时间段的影响下完成控制测量。

3.3施工中对称振捣

砼浇注过程中,两台振捣桥在同时振捣中,应同时对称振捣,严禁振动桥撞击钢模板,以避免钢模板因受外力振动而偏移。

4高墩施工控制测量与施工监测方案

高墩的控制测量与施工监测主要从墩中心定位测量、墩高程测量、垂直度测量三个方面加以考虑。因此必须精确测量放线，同时施工前复核好墩身轴线位置及标高。标高测量至每层模板的底口，根据不同的标高计算出所对应的墩身截面尺寸，用以检验和控制模板的截面尺寸及坡度。

(1)组建精干的精测小组专门负责墩身的测量工作，配备先进的测量仪器，确保墩身的线形控制。我们使用的仪器都是的徕卡系列全站仪。

(2)为了防止仪器误差导致墩身偏斜，每一模必须用全站仪测设中心点与铅直仪校核一次，并对墩身尺寸进行一次复测以确保墩身线形控制。

(3)实行测量换手复核制度，对同一部位测量坚持两个人独立测量复核。

(4)建立测量内业复核制度，测量资料复核无误后，报监理工程师审查认可，方可用于施工。

具体做法为：建立统一的测量控制网，主壁高墩测量的控制应与总体测量系统吻合。结合现场条件和工程情况，不同的施工阶段在不同的施工部位建立相应的施工控制网，以满足主壁高墩各部位的施工放样的要求。

施工中采用三维坐标法与天顶测角法相结合的方案实施主壁高墩的施工测量。

①三维座标法

该法是将全站仪通过强制对中装置架设在固定测站（控制点）上，并以固定方向定向确定X（或Y）轴方向（即后视点），在高墩上放置棱镜，仪器望远镜照准棱镜后，即可得出棱镜所在位置与测站的三维坐标差，输入测站的三维坐标后即求得棱镜处三维坐标，并将它们与设计值进行比较，求得其差值，并改正到设计位置。

主壁高墩测量采用全站仪等高精度仪器，照准后视控制点，采用二测回放样测量。

②天顶测角法

每个高墩设定二条与墩柱两面中心线平行线平行的基线，计算出在设定坐标中的方位角，预先在承台顶部和系梁侧面设置强制对中测站，可进行测量复核。

4.1导线控制网的布设

在高墩柱施工前,应在其施工范围内布设导线控制网,从以下几个方面考虑:

（1）控制网布设按照一级导线网进行控制;

（2）控制网应和两侧接线相连接;

（3）定期对控制网进行复核,避免产生位移不被发现,造成质量问题;

（4）控制网采用四边形网;同时在桥梁两侧中线位置处布设控制点;

4.2墩心定位点的设置

在每个高墩底部设三个永久性墩心定位点,用砼制作,埋设细钢筋头做为测量对中标志。当墩柱的施工高度达到一定值,由于柱顶会在风力作用下产生摆动,此时用地面上的墩心定位点来控制柱顶中心及模板垂直度时就会影响其测试精度。此时,可以在已浇筑的砼柱子上搭平台,设置墩身墩心定位点

4.3水准控制网的布设。

水准控制网从以下几个方面控制:

（1）控制网布设按照四等水准网进行;

（2）控制网应和设计单位提供的水准点进行联测,不少于两个;

（3）定期对控制网进行复核,避免产生位移不被发现,造成质量问题。

4.4墩柱中心点和垂直度的测定

在墩柱施工高度超过40米的情况下,由于墩柱的柔度较大,在风力作用下柱顶会产生摆动。此时,应采用“垂球吊线法”或垂准仪和墩身墩心定位点来控制墩顶的模板中心及垂直度,由于墩身与墩顶同时“柔性摆动”,模板中心和垂直度的测试精度会高。

4.5墩柱轴线偏位和墩柱中心水平位移的测量

在确定墩柱中心“实际位置”后,每日上午7点至8点半利用全站仪和导线控制网根据墩柱中心设计的设计坐标进行放样,确定墩柱中心的“理论位置”。对比墩柱中心“实际位置”和“理论位置”可以测量出墩柱轴线偏位和墩柱中心水平位移。同时,全站仪采用棱镜确定点位,在高空施工时由于风力等外界荷载的影响,棱镜随墩柱一起摆动,一台仪器无法准确控制点位。此时,应当采用两台全站仪同时观测,采用交会法确定墩柱中心位置。

4.6墩柱高程测量

（1）墩柱与水准点高差在20米以内时,采用悬挂钢尺(在钢尺底部悬挂10Kg垂球,同时避免钢尺扭曲、打折现象的出现),水准仪从控制点测量;

（2）高差超过20米,采用上述方法将水准点引至墩柱上,或根据地形另设控制点;

（3）任何水准测量必须采用往返测,也就是所用水准测量必须为闭合测量。

5结语

高墩的测量控制,在高墩施工中就显得十分重要。随着西部大开发的深入,越来越多的高速铁路进入山区,高墩桥梁也是常有之事,本文对高墩施工采取的措施以及施工测量控制方案,有较大的借鉴意义。

参考文献

[1]中国铁道出版社.《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009).北京:中国铁道出版社,2009.

作者简介：徐其学,（1980.11-）,男,汉族,云南曲靖人,测绘工程师,2005年毕业于河南理工大学测绘工程专业,现就职于中铁十一局第五工程有限公司。