高墩垂直度控制技术.docx

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高墩垂直度控制技术

一、工程概况

XXX大桥为三跨连续刚构桥，跨径布置为79m＋150m＋79m=308m，左、右线分离式布置。

墩高35m到75m不等，墩身类型为双薄壁空心墩及单薄壁空心墩。

引桥为2×35m的预应力混凝土连续T梁，全长388m。

二、施工方案

我合同段主墩墩身施工主墩均采用xx模板有限公司生产的钢木组合模板，提升模板施工，施工平台高出墩身砼面0.6m，平台四周有吊架，吊架上装有安全网，不能通视，布设十字方向控制点较为困难，常规的经纬仪十字方向控制模板中线法无法采用，因此选用激光垂准仪和全站仪相结合的方法控制墩身施工截面平面位置。

三、测量方法

1、控制标准

刚构桥高墩施工控制标准在现有施工规范中没有明确规定，参照斜拉桥、悬索桥主塔验收允许偏差标准：

断面尺寸±20mm、倾斜度为墩高的1/3000且不大于30mm。

实际施工测量控制标准：

断面尺寸±5mm，矩形截面四个角点的纵横偏差值均不大于10mm。

2、激光垂准仪测量截面平面位置

①激光垂准仪介绍

我部所使用的是苏州一光生产的DZJ2激光垂准仪，主要技术参数：

一测回垂准测量标准偏差1/45000；激光有效射程白天≥120m，夜间≥250m；配有木制三角架、人工调平、激光束向上对中。

激光垂准仪基本原理是利用一条与视准轴重合的可见激光产生一条向上的铅垂线，用于竖向照直，测量相对于铅垂线的微小偏差以及进行铅垂线的定位传递。

本标段高墩施工采用DZJ2型激光垂准仪，主要技术参数如表1所示：

参数

表1激光垂准仪技术参数

性能指标

≤1mm

对点误差（在1.5m以内）

25X

放大倍数

20＂/2mm

长水准器

1°50'

视场角

25X

放大倍数

倒像

观测形式

-10°C～+45°C

仪器工作环境

白天≥120；夜晚≥250

激光测量距离（m）

≤5mm

80米处光斑直径（mm/m）

≤5＂

激光光轴与视准轴同轴误差

≤5＂

视准轴与竖轴同轴误差

1/45000

一测回垂直测量标准偏差

②激光垂准仪对中点设置

在每个空心薄壁墩四角沿纵横方向距墩身边50cm设置12个点（因吊架距离墩身60cm宽，定为50cm是避免吊架遮挡视线），这12个点均位于承台上，控制点设在厚20mm的钢板上（钢板在承台施工时预埋），用冲锤做明显小坑，全桥主墩共48个控制点。

这48个控制点是利用已建成的xxx大桥施工控制网，依线路中心设计坐标计算出48个控制点的坐标，经审核无误后放样的。

放出的点位经施工监控单位和测量监理用不同的仪器、不同的人员分别复测，结果一致后才使用，作为墩身施工时控制横截面四个角点平面位置的依据。

全桥主墩共48个控制点，控制点（如图1）。

③激光垂准仪检查模板四个角点的方法

a、模板平台顶面人行步板上对应位置切割一个20×20的方洞（网格激光靶尺寸为20×20㎝），并把激光靶安装于此洞上。

在钢板平台上架立角架，安装垂准仪，打开向下发射激光束按钮，粗略对中、粗略调平，二次对中再精确调平

垂准仪。

关闭向下发射按钮，打开向上发射激光束按钮，调节物镜焦距，使激光束在靶标上形成一个直径约1mm的光点，在靶标上表面光点中心做标记，任意水平转动垂准仪，看多次光点中心偏差是否超过1mm，若超过则重新调整垂准仪，直至多次光点中心偏差不超过1mm，此时激光束竖直线即为该控制点的垂直方向线（如图2）。

。

b、拆下激光靶标，站在外吊架上，在模板顶面水平放置水准尺，将激光靶标至于水准尺上，调整激光靶位置使垂直激光束射中靶心，从模板角上沿模板内边缘的延长线拉钢卷尺，量取激光靶心至模板内边缘的距离L作为测定结果并记录（如图2）。

c、依次测量每个空心墩6个点的L值，通过调整各个方向的模板使最终的距离L为50cm，则可保证各模板均为竖直。

调整好模板后用钢尺检测内模各边及对角线长度，满足要求后加固模板（如图3）。

d、全站仪测量结果必然和激光垂准仪测量结果有一定的偏差，经多次检查对比偏差值为2mm，因此激光垂准仪检查控制标准确定为8mm。

激光靶

模板

5 4 12 11

6 10

墩 墩

柱 柱

激光束

墩 墩

激光垂直仪

模板

激光靶

1

点2 3

位



9

7 8

图1（平面图）

柱 柱

图3（平面图）

1，2，3，4，5，6，7，8，9，10

，11，12点为固定仪器测设点

图2（立面图）

（以上尺寸均为厘米）

3、拓普康GTS332全站仪测量

①利用桩基施工时建立的控制网，结合后续施工的需要，对导线网进行加密。

②全站仪检查模板上口四个角点平面位置

置棱镜于模板上口角点上，测出实测坐标求出△X、△Y值，依X、Y轴与纵、横桥轴线夹角，把测量结果换算成纵横向偏差值，依标准判定模板安装是否合格。

4、对照全站仪、激光垂准仪检查结果

如两者检查结果相符，则可以判定模板安装定位准确，可进入下道工序施工，若两者差值超过3mm，则分别重新检查。

四、施工体会

1、由于墩身高达75米，墩身受气温、风力的影响，来回摆动，因此测量控制时应选择一个时间相对固定，气温相对恒定的时间段来测量，数据才有可比性，所以一般选择在早晨6:

30～8:

30进行测量。

2、激光垂准仪对空气湿度较为敏感，在雨后或大雾天一般不要用激光垂准仪测量。

3、墩身开始施工时，两种方法同时使用，经过10余次的检查对比，找出两种仪器的偏差值，为后续施工测量结果对比提供依据。

4、全站仪检查简单方便，但价格昂贵，一个工程，项目较多，无法固定一台仪器和一班人员专门测量墩身；若全站仪撤走，模板调整没有参照物，可能需多次检查，多次调整才能合格，这将大大制约施工进度，而激光垂准仪价格便宜且仅需2个人即可检查，因此应经常使用垂准仪检查。

每施工9m高（每节4.5m）用两种方法同时检查校核一次。

5、垂准仪检查应由专门的测量人员操作,一旦人员确定，不宜频繁更换人员。

6、爱惜仪器，妥善保管，轻拿轻放，避免甩打、碰撞,减少仪器误差。