趙書(shū)鑫

摘 要：市政高架橋梁施工中，工期緊、任務(wù)重、質(zhì)量要求高、周?chē)系K物多、地上地下管線(xiàn)復(fù)雜等都是影響測(cè)量放樣工作的精度和難度的重要因素，在施工中使用GPSRTK定位系統(tǒng)、全站儀、水準(zhǔn)儀等測(cè)量?jī)x器，針對(duì)導(dǎo)線(xiàn)水準(zhǔn)點(diǎn)加密控制測(cè)量、高墩垂直度控制、梁板架設(shè)線(xiàn)形控制、墊石標(biāo)高控制等重難點(diǎn)關(guān)鍵問(wèn)題，采用科學(xué)合理的測(cè)量方法并應(yīng)用到施工中，做到省時(shí)、精度高，更好地服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)施工。

關(guān)鍵詞：高架橋梁；測(cè)量；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：U61 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2023）01-0091-03

1 市政高架橋梁施工測(cè)量特點(diǎn)

市政高架橋梁（高架橋梁效果圖詳見(jiàn)圖1）施工往往具有工期緊、任務(wù)重、對(duì)質(zhì)量要求高、周?chē)系K物多、地上地下管線(xiàn)復(fù)雜等特點(diǎn)，給測(cè)量工作帶來(lái)很大挑戰(zhàn)。若不能有效測(cè)量，則工程施工難以展開(kāi)，工程質(zhì)量更是無(wú)從談起。

需根據(jù)工程規(guī)模、特點(diǎn)、工期要求及周?chē)h(huán)境狀況，合理配置測(cè)量要素，協(xié)作施工人員、技術(shù)人員、統(tǒng)籌支配，以高精度、高標(biāo)準(zhǔn)為測(cè)量準(zhǔn)則，充分利用時(shí)間，確保按期完成施工測(cè)量任務(wù)[1]。

測(cè)量工作根據(jù)內(nèi)容分為內(nèi)業(yè)計(jì)算和外業(yè)放樣工作。測(cè)量工作根據(jù)施工過(guò)程分為施工前導(dǎo)線(xiàn)水準(zhǔn)點(diǎn)加密復(fù)測(cè)、施工中測(cè)量放樣、施工后監(jiān)控量測(cè)。

2GPS RTK定位系統(tǒng)在高架橋梁施工中的應(yīng)用

GPS RTK定位系統(tǒng)具有測(cè)站不需要通視、觀測(cè)時(shí)間短、操作簡(jiǎn)便、全天候作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。橋梁施工放樣中普遍采用全站儀前方交會(huì)法和距離交會(huì)法。GPS技術(shù)則不需要在通視的狀態(tài)下就可以完成，并且不會(huì)產(chǎn)生誤差的累積。相對(duì)于其他的放樣測(cè)量方法，GPS技術(shù)能夠高效、快速的完成測(cè)量和放樣任務(wù)。GPS定位系統(tǒng)和全站儀兩者互相配合，能更好地發(fā)揮各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)完成放樣工作。GPSRTK定位技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于前期征地拆遷、地上地下現(xiàn)有和新建管線(xiàn)拆改、橋梁工程的基礎(chǔ)工程的測(cè)量。

2.1 在前期征地拆遷中應(yīng)用

在項(xiàng)目前期施工中，將道路和橋梁兩側(cè)紅線(xiàn)、急需開(kāi)工、有指向意義的點(diǎn)位在現(xiàn)場(chǎng)醒目的標(biāo)識(shí)出來(lái)（噴上紅噴漆），使項(xiàng)目部施工全體人員能很直觀清晰地看到哪些建筑物和管線(xiàn)需要遷移，遷移的方向和位置在哪，為項(xiàng)目施工安排提供定位[2]。

2.2 在橋梁基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用

根據(jù)基礎(chǔ)工程結(jié)構(gòu)物的幾何圖形計(jì)算放樣坐標(biāo)，計(jì)算圓形中心坐標(biāo)，計(jì)算矩形四角坐標(biāo)，存入GPS手簿，根據(jù)不同類(lèi)型編好編號(hào)，避免重復(fù)編號(hào)和丟失。

2.3 GPS RTK定位技術(shù)在使用中的技巧總結(jié)

GPS定位系統(tǒng)更多使用功能需要在施工中不斷鉆研、學(xué)習(xí)中熟練運(yùn)用。GPS定位系統(tǒng)在使用中有以下5點(diǎn)注意事項(xiàng)。

第一，進(jìn)行新任務(wù)時(shí)，點(diǎn)校正的點(diǎn)要同一精度級(jí)別，并能覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū)，幾何圖形要盡量接近正四邊形。計(jì)算后查看殘差是否滿(mǎn)足測(cè)量精度要求，如果殘差，超過(guò)1 cm，說(shuō)明點(diǎn)與點(diǎn)的匹配有問(wèn)題，需要更換已知點(diǎn)。

第二，基準(zhǔn)站要架設(shè)在比較空曠的地方（比如多層房屋頂），根據(jù)標(biāo)段實(shí)際情況可以劃分幾個(gè)測(cè)量區(qū)域，每個(gè)區(qū)域固定一個(gè)基準(zhǔn)站位置，以保證精度。盡量保證基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間有很好的信號(hào)鏈接，避免周?chē)姓系K物遮擋信號(hào)傳輸，GPS測(cè)量?jī)x器組成如圖2所示。

第三，流動(dòng)站能收到4顆以上衛(wèi)星信號(hào)，也能和基準(zhǔn)站鏈接上，但如果屏幕下方顯示 “浮動(dòng)”不能固定到1 cm，這是由于衛(wèi)星的幾何分布不好，可以查看星空?qǐng)D有的衛(wèi)星會(huì)重疊而影響流動(dòng)站差分，此時(shí)精度很差。這種時(shí)間段比較短，稱(chēng)為“間隔段”都是正常的，因?yàn)?4顆衛(wèi)星分布在6個(gè)軌道上高速運(yùn)行，在地面上接收信號(hào)難免會(huì)遇到衛(wèi)星重疊，過(guò)一段時(shí)間隨著衛(wèi)星的移動(dòng)會(huì)逐漸恢復(fù)。

第四，在放樣中要提高注意力，細(xì)心觀察，手薄上單點(diǎn)定位的精度、與要放點(diǎn)位差值、水準(zhǔn)氣泡需居中。單點(diǎn)定位的精度有時(shí)會(huì)增大而影響放樣精度，待單點(diǎn)定位精度達(dá)到1 cm后進(jìn)行放樣。手扶對(duì)中桿要時(shí)刻保持居中避免出錯(cuò)。

第五，遇到信號(hào)傳輸不好時(shí)，可以利用直線(xiàn)放樣功能（兩點(diǎn)一線(xiàn)），省事省力。同時(shí)，要潛心研究手簿中其他小程序，在放樣中嘗試使用，逐步積累經(jīng)驗(yàn)。

3 施工前期測(cè)量工作

3.1 內(nèi)業(yè)計(jì)算

內(nèi)業(yè)計(jì)算工作非常重要，是施工中放樣的依據(jù)，需要施工前提前安排。主要工作是復(fù)核圖紙平曲線(xiàn)、縱曲線(xiàn)主要曲線(xiàn)要素，橋梁、路基路面各部位設(shè)計(jì)坐標(biāo)、標(biāo)高推算。內(nèi)業(yè)計(jì)算采用兩種方法互相復(fù)核方法，即采用電腦中公路坐標(biāo)計(jì)算軟件計(jì)算后，再用卡西歐5800計(jì)算器復(fù)核，兩種計(jì)算結(jié)果一致才能放心使用。

對(duì)橋梁樁基、承臺(tái)、墩柱、蓋梁、支座墊石設(shè)計(jì)標(biāo)高的推算，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)從油面頂路線(xiàn)設(shè)計(jì)線(xiàn)逐步向下推算至樁基底標(biāo)高，不宜從底部往上推算。在以往的施工中，曾出現(xiàn)因蓋梁標(biāo)高直接根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙明示標(biāo)高施工（復(fù)核標(biāo)高時(shí)只復(fù)核了蓋梁和墩柱的相對(duì)設(shè)計(jì)高差），結(jié)果架梁之前蓋梁標(biāo)高比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出1.0 m，只能返工處理，既浪費(fèi)了經(jīng)濟(jì)效益，也耽誤了工期，給工程質(zhì)量帶來(lái)很大隱患。

將計(jì)算的平面和標(biāo)高數(shù)據(jù)分別做成excel版存入電腦和存入測(cè)量?jī)x器（GPS和全站儀），供放樣時(shí)直接調(diào)用，避免施工放樣時(shí)再計(jì)算出現(xiàn)差錯(cuò)。

3.2 導(dǎo)線(xiàn)、水準(zhǔn)點(diǎn)加密

隨著橋梁建設(shè)的工藝越來(lái)越復(fù)雜，建設(shè)規(guī)模和跨度不斷擴(kuò)大，橋梁結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了許多新穎的結(jié)構(gòu)形式，橋面增高，建設(shè)周期也在不斷地拉長(zhǎng)[3]。這些變化給橋梁建設(shè)前期的施工控制網(wǎng)點(diǎn)工作的建立帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)布設(shè)一般采用附和導(dǎo)線(xiàn)法，至少起始邊和終止邊分別有兩個(gè)點(diǎn)為設(shè)計(jì)院提供的點(diǎn)位，便于內(nèi)業(yè)角度和距離附和差的計(jì)算。復(fù)測(cè)的附和導(dǎo)線(xiàn)中間部分應(yīng)盡量包括設(shè)計(jì)院提供的高級(jí)控制點(diǎn)。主控制網(wǎng)宜全線(xiàn)貫通，統(tǒng)一平差，沿線(xiàn)各種工點(diǎn)平面控制網(wǎng)應(yīng)聯(lián)系與主控制網(wǎng)上。

3.3 導(dǎo)線(xiàn)、水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測(cè)

平面加密控制點(diǎn)的精度應(yīng)滿(mǎn)足一級(jí)導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)控制測(cè)量，導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差應(yīng)≤1/15 000，方位角閉合差為10，水準(zhǔn)點(diǎn)加密的精度應(yīng)符合四等水準(zhǔn)要求。

方法一是采用GPS靜態(tài)測(cè)量。平面控制點(diǎn)是市政橋梁線(xiàn)形控制的基準(zhǔn)點(diǎn)。設(shè)計(jì)院交樁的GPS點(diǎn)位之間不能通視，需要通過(guò)GPS靜態(tài)測(cè)量平差后使用。

方法二是采用全站儀附和導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量。水準(zhǔn)點(diǎn)加密控制測(cè)量采用DS3級(jí)水準(zhǔn)儀配合紅白雙面尺進(jìn)行。此方法在測(cè)量中，應(yīng)注意在紅白雙面尺的下部墊一鐵墊，保證尺子底部的平穩(wěn)，扶尺的操作人員要確保尺子垂直，讀取上下絲數(shù)據(jù)后及時(shí)計(jì)算紅白尺子讀數(shù)偏差，若其大于2 mm，要重新讀數(shù)，這樣避免返工。

結(jié)構(gòu)物逐步增高后，需要將水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)至橋面上以控制橋面標(biāo)高和墊石標(biāo)高。對(duì)此可以采用全站儀三角高程測(cè)量法和倒鋼尺法，兩種方法相互復(fù)核使用，待工程大面積進(jìn)行到橋面施工后，要對(duì)橋面加密的水準(zhǔn)點(diǎn)做一次閉合，以保證橋面水準(zhǔn)點(diǎn)精度。

4 施工過(guò)程測(cè)量控制

高架橋梁施工測(cè)量重難點(diǎn)在高墩垂直度控制、架梁線(xiàn)形控制、支座墊石標(biāo)高控制、現(xiàn)澆箱梁線(xiàn)形控制。

4.1 高墩垂直度控制

因墩身較高，需要多次翻模，這就需要避免多次翻模產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)、傾斜的問(wèn)題。在以往的施工中有出現(xiàn)因過(guò)程控制不嚴(yán)薄壁墩在墩中間出現(xiàn)墩柱傾斜過(guò)大現(xiàn)象，嚴(yán)重超出規(guī)范允許垂直度偏差（允許偏差為0.3%，且不大于20 mm），這類(lèi)問(wèn)題給項(xiàng)目部帶來(lái)的會(huì)是災(zāi)難性的。采用傳統(tǒng)測(cè)量方法精度低，很難達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，因此必須采用新技術(shù)、新手段，來(lái)滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。要嚴(yán)格控制好承臺(tái)施工中墩柱預(yù)埋鋼筋的準(zhǔn)確性，在承臺(tái)混凝土澆筑前放出墩身模板四角平面坐標(biāo)，掛線(xiàn)加固好預(yù)埋鋼筋，避免在澆筑承臺(tái)混凝土過(guò)程中震動(dòng)而移位，確保第一節(jié)墩柱垂直度和頂面四角坐標(biāo)無(wú)誤。

以往通常采用從模頂向下吊垂球，測(cè)量垂直度，當(dāng)墩柱高度大于20 m后，在風(fēng)力作用下，擺動(dòng)較大，精度不能達(dá)到要求，控制效果不理想。經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐，采用激光垂準(zhǔn)儀與全站儀相結(jié)合的方法效果較好，且精度較好。

全站儀測(cè)量結(jié)果和激光垂直儀測(cè)量結(jié)果有一定的偏差，若偏差不超過(guò)2 mm，則可進(jìn)行下道工序。若偏差超過(guò)2 mm，則應(yīng)重新測(cè)量、校準(zhǔn)，直至符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

模板安裝后的測(cè)量復(fù)核是關(guān)鍵。設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)檢查校核，保證模板4個(gè)角點(diǎn)累計(jì)偏差不超過(guò)5 mm，測(cè)量復(fù)核點(diǎn)用紅色防水筆標(biāo)志于模板頂，用卷尺量其到相鄰距離作為調(diào)整的依據(jù)。對(duì)模板的斜拉桿、對(duì)拉桿、模板外側(cè)斜撐嚴(yán)格檢查，確保加固到位。

4.2 架梁線(xiàn)形控制

梁板架設(shè)前，應(yīng)在蓋梁和支座墊石上把梁板中心線(xiàn)、兩側(cè)邊線(xiàn)、前端橫線(xiàn)分別彈出。在梁板預(yù)制場(chǎng)將梁板按照順序編號(hào)，做好方向和位置標(biāo)記，并按照施工架設(shè)順序裝梁，提前丈量梁板長(zhǎng)度、寬度、高度等結(jié)構(gòu)尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求，避免架梁過(guò)程中發(fā)現(xiàn)梁板尺寸不適，造成梁板架設(shè)不上，耽誤工期又費(fèi)事，梁板端部彈出中心線(xiàn)[4]。

在架設(shè)過(guò)程中，應(yīng)至少有兩名技術(shù)人員分別在梁板兩頭控制指揮落梁的位置，注意查看梁板底部與支座是否完全密貼，及時(shí)鏟除梁板底部砼殘余和雜物。

梁板架設(shè)前應(yīng)及時(shí)測(cè)量梁頂面中心標(biāo)高，與設(shè)計(jì)對(duì)比，保證偏差在允許范圍內(nèi)，以保證橋面鋪裝厚度。

4.3 支座墊石標(biāo)高控制

支座墊石標(biāo)高誤差控制效果關(guān)系到梁板架設(shè)和橋面標(biāo)高，重要性不言而喻，要控制好墩柱頂、蓋梁頂標(biāo)高，這是施工中最容易出錯(cuò)的地方。標(biāo)高的過(guò)程控制以水準(zhǔn)儀為主。

蓋梁頂水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)標(biāo)高控制采用全站儀三角高程為主，水準(zhǔn)儀倒掛鋼尺校核為輔的方法進(jìn)行。這樣可以將測(cè)量結(jié)果控制在2 mm，如超過(guò)2 mm應(yīng)查找原因。

水準(zhǔn)儀倒掛鋼尺法是置水準(zhǔn)儀于所測(cè)高墩附近5～50 m處（水準(zhǔn)儀能看清楚鋼尺數(shù)值為準(zhǔn)），采用50 m或100 m鋼尺倒置，鋼尺0刻度對(duì)準(zhǔn)墩頂模板，使鋼尺垂直向下配重約10 kg，水準(zhǔn)儀直接讀取鋼尺讀數(shù)，墩頂標(biāo)高=儀器高+鋼尺讀數(shù)。

在支座墊石混凝土澆筑過(guò)程中架設(shè)水準(zhǔn)儀于蓋梁上，在收面過(guò)程中，測(cè)取支座墊石四角和中心實(shí)測(cè)標(biāo)高，與設(shè)計(jì)標(biāo)高對(duì)比，高于設(shè)計(jì)的多余混凝土應(yīng)剔除，低于設(shè)計(jì)的應(yīng)添加混凝土，直至達(dá)到設(shè)計(jì)高程為止。

4.4 現(xiàn)澆箱梁施工測(cè)量

4.4.1 支架搭設(shè)和預(yù)壓

根據(jù)現(xiàn)澆箱梁的線(xiàn)形特征，計(jì)算出箱梁投影線(xiàn)的縱軸線(xiàn)及邊線(xiàn)，再將平面坐標(biāo)點(diǎn)投影到地面，放出設(shè)計(jì)箱梁控制線(xiàn)作為搭設(shè)滿(mǎn)堂支架的依據(jù)。根據(jù)箱梁控制線(xiàn)測(cè)出鋼管支撐的平面位置，一般每10～20 m一個(gè)點(diǎn)位，曲線(xiàn)梁測(cè)量樁應(yīng)加密。

整平壓實(shí)支架地基，確保壓實(shí)度達(dá)到90%以上，然后鋪設(shè)20 cm厚C20混凝土整平，振搗密實(shí)，按照設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖排水溝。

預(yù)壓采用質(zhì)量為1.2倍梁重的沙袋預(yù)壓或鋼材配載。預(yù)壓時(shí)注意進(jìn)行均勻預(yù)壓，防止出現(xiàn)偏載，導(dǎo)致支架發(fā)生偏壓造成支架傾覆。通過(guò)預(yù)壓得出彈性變形和塑性變形。底模板頂高程=設(shè)計(jì)高程+支架的彈性變形。

4.4.2 現(xiàn)澆箱梁模板搭設(shè)

嚴(yán)格控制梁底標(biāo)高，鋼管支架頂托的高度應(yīng)根據(jù)梁底模標(biāo)高來(lái)確定。由所放樣點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)箱梁底標(biāo)高反推出支架頂標(biāo)高，從而控制模板頂標(biāo)高。待模板鋪設(shè)完成后，重新放樣箱梁底板邊線(xiàn)坐標(biāo)，測(cè)設(shè)標(biāo)高，對(duì)不符合要求的點(diǎn)坐相應(yīng)調(diào)整。放樣點(diǎn)位需提前計(jì)算好，在現(xiàn)場(chǎng)帶上卡西歐5800型計(jì)算器，根據(jù)需要加密點(diǎn)位，保證線(xiàn)形圓順平滑。

5 結(jié)語(yǔ)

測(cè)量工作中內(nèi)外業(yè)要遵循復(fù)核制度，內(nèi)業(yè)測(cè)量即采用兩種不同計(jì)算方法分別對(duì)比計(jì)算結(jié)果，外業(yè)測(cè)量即可采用兩種測(cè)量方法、兩種測(cè)量?jī)x器或換手測(cè)量。通過(guò)在工作中注意總結(jié)工作方法，在保證滿(mǎn)足測(cè)量規(guī)范和設(shè)計(jì)精度要求的情況下，提高測(cè)量效率，在施工中不因測(cè)量放線(xiàn)耽誤施工進(jìn)度，達(dá)到工時(shí)減少、質(zhì)量可控取得了顯著效果，提高了項(xiàng)目整體管理水平，為類(lèi)似項(xiàng)目施工積累了寶貴可借鑒經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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[4] 李章樹(shù)，劉蒙蒙，趙立.工程測(cè)量學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2019.