XX桥测量方案Word文档格式.docx
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，与水平面形成85°
的夹角，从承台顶至塔顶的高度为52.76m，纵向通过直径为750mm的钢管相连。
钢塔塔底采用M70锚栓和钉柱形传剪器锚固于承台顶部，塔底至承台顶以上4m高度范围内的塔柱外包有混凝土。
塔柱采用单箱双室截面，顺桥向截面内宽为750mm，横桥向截面高度为1811mm～5933mm，壁板板厚为16mm～40mm，采用板式加劲肋加劲。
塔柱上与钢管及斜拉索锚板直接焊连的钢板采用Z25等级的Z向性能钢板。
1.3斜拉索
斜拉索采用PES7-55平行钢丝拉索，钢丝抗拉强度标准值fpk=1670N/mm2，破断载荷为3535KN，两端均为销接，梁端为张拉端。
斜拉索梁端水平索距为4m，与水平面的夹角均为30°
。
全桥共设有2×
11对索（不含观景平台）。
1.4斜拉索锚板
斜拉索锚板焊接于边主梁顶面，板厚为30mm。
锚板上部开有直径为110mm的圆形销孔，并以板厚为24mm的环形钢板加劲。
为了传递斜拉索的纵向水平分力并增强锚板的顺桥向刚度以及保证锚板纵向倾角的准确性，在锚板的两侧焊接了加劲板并与边主梁顶板焊接。
1.5观景平台
观景平台钢结构部分由平台主梁和横梁组成，平台两侧主梁间距8m，在垂直主梁方向每隔2m设置一道横梁。
主梁一端固结于边主梁，另一端在距梁端3.5m处通过斜拉索与主塔相连。
平台主梁和横梁均采用焊接“工”形截面，其中主梁高520mm，翼缘宽300mm，翼缘板板厚16mm，腹板板厚12mm；
横梁梁高520mm，翼缘宽150mm，翼缘板板厚16mm，腹板板厚10mm。
二、人员与仪器配备
2.1人员
主塔及主梁施工时至少配备两名精通测量内外业的测量技术人员，还要配备两名身体健康、手脚灵活、胆大心细的立尺员。
否则，测量人员如果人手不够或者专业人员不能保证到位，将可能造成测量效率降低甚至出错，从而影响施工。
2.2仪器
斜拉桥除采用常规量具和常用检测方法之外，在钢塔的安装检测过程中引入精密全站仪等新型测量设备，以实现其节段单元安装定位的测量控制、焊接后的位置检测和钢塔安装过程中关键项点及整体线型的测量控制和最终检测，从而保证节段的安装精度、相邻节段之间的匹配以及钢塔的整体线形。
由于斜拉桥对于全站仪的依赖性较大，所以主塔及主梁施工时，情况允许的话使用两台全站仪。
在调锚箱和索导管时，在河的一岸将不能够全视目标，需要两台全站仪同时调索导管的上出口和下出口；
斜拉桥测量精度要求很高，一台全站仪一旦出现问题，将可能对施工造成很大影响。
如果有两台可以相互复核外业数据。
全站仪的选择：
拟使用徕卡TCA1800型全站仪，其测距的发射轴、接收轴与望远镜视准轴三轴共轴的结构，更适合于对移动目标及空间点的测量。
标称精度：
测距±
（1mm+2ppm），测角±
1″带有自动跟踪、照准、锁定棱镜测量功能，ATR帮助搜索目标，即使在黑夜同样可以进行施工测量放样、定位等工作。
配套棱镜的选择：
常规棱镜带有不等长度的测杆，测得棱镜中心的三维坐标后还要减去或加上测杆的高度才能得到所测目标点的坐标，测杆越高，目标的稳定性越差，因此，测量过程中最大的不确定因素就是测量点操作的稳定性。
鉴于钢索塔安装的工艺流程和高精度要求，检测过程中若使用带测杆的棱镜将很难保证测量精度，不能满足工程需要。
可以采用高精度球型棱镜，如图所示，充分利用其高精度、易于定位、方便灵活的优点，确保测量目标点的位置精度，以保证全站仪这一新型设备在工业测量中发挥其快捷方便、精度可靠的优势，从而实现钢索塔的安装过程检测和最终的产品质量控制。
除了球型棱镜作为测量手段外，还可以选择使用免棱镜的全站仪配合反光标识的方法，同样可以达到高精度的目的。
水准仪拟使用可以满足三等水准测量的DS3水准仪。
条件允许的话建议选用高精度仪器，可以提高测量精度。
三、平面控制网建立
控制点的复测和加密，拟采用四等控制网。
对四等控制网精度进行估算，对导线而言，相邻导线点的相对点位误差、相对纵向误差、相对横向误差计算公式：
式中
——导线边测距相对中误差
——导线测角中误差
——导线相邻点的相对点位误差
S——导线边长
四等控制网精度取最小限值计算
=1/80000，
=2.5″，S取最长200m，则
=3.48mm，实测过程中，因仪器的精度较高，点位精度要高于计算精度。
利用场区首级施工控制网加密布设基准网，根据场区地形及通视条件加密控制点，与大桥施工控制网的已知点构成基准网。
外围基准点埋设带有强制归心装置的观测墩。
控制网测量可以使放样测量达到的最高精度计算：
式中分别表示为：
平面控制点的点位误差；
测角中误差；
测距中误差；
放样点的标定误差，为了减弱标定误差，采用专门加工的对中设备，即在机加工车间内将对中杆底部尖端磨尖，调整并精确测定对中误差（使用球型棱镜和免棱镜仪器同样可以提高观测精度），可使其小于等于0.5mm；
控制点上架设仪器和棱镜的对中误差，由于使用强制对中装置，可取对中误差小于等于0.2mm；
根据仪器标称精度
=1″，a=1mm、b=1ppm，
=206265″；
距离为仪器到测点距离
100m，取最大值。
若要求代入四等测量点位精度，求得
3.69mm
因此四等控制网精度可以保证放样测量4mm的精度。
采用四等控制测量并严密平差提高控制控制点的点位精度，从而提高施工放样的精度。
测站点和水准控制点的布置及施测。
①根据甲方提供的控制点形成大地四边形进行平面控制。
②根据甲方提供的高程和控制点控制点数据，引测固定控制点。
引测的固定控制点需要永久保护，通过反复测量确定三维坐标。
③所有控制点设防护围栏，定期巡视，使用前必须进行复核。
④根据甲方提供的控制点引测易于测量的其他控制点。
四等控制测量技术要求：
等级
测角中误差（″）
测距中误差（mm）
测距相对中误差
测回数
方位角闭合差
导线全长相对闭合差
1″仪器
2″仪器
四等
2.5
18
1/80000
4
6
5
一级
30
1/30000
—
2
10
角度观测技术要求
四、水准控制网
鉴于该桥要求的高精度，根据现有仪器情况,拟采用DS3型水准仪进行三等水准测量。
三等水准测量的每千米高差全中误差为6mm，每一段水准路线长度大约为200m，所以水准点位的高程误差大概在1.2mm，平差后误差远远小于该值。
水准观测的主要技术要求
水准仪型号
水准尺
视线长度
前后视距差（m）
视距累计差（m）
视线离地面高度（m）
黑红读数较差（mm）
黑红面所测高差较差
闭合差（mm）
平地
山地
三等
DS3
双面尺
75
3
0.3
12
100
0.2
20
注：
L为水准路线总长度，km；
n为测站数
水准控制测量使用高精度仪器即使按三等水准测量的标准进行测量也可以提高控制网高程数据的精度。
建议使用高精度仪器测量控制网。
水准点符合到平面控制点上，使平面控制数据和高程数据符合到一个点，方便全站仪三维坐标放样的进行。
在水准路线途中可以适当加密控制点，为主桥水准测量提供高程控制点。
全站仪进行放样时高程精度估算
使用测角精度为1″，测距精度为1+1ppm的仪器估算
测距误差取2mm，S为测量斜距，取最大值100m，误差随竖直角的增大而增大，随斜距的增大而增大。
取45°
棱镜高和仪器高误差取1mm，
为大气折光系数代表性误差取0.05，计算得高程误差为2mm
则施工放样的高程误差值为
2.33mm，基本符合主塔的2n（mm）的限差，n为塔的节段数。
五、塔柱及索导管施工测量控制
5.1塔柱的测量控制
塔柱的测量控制主要是对模板、劲性骨架、索导管的测量控制。
重点是保证塔柱各部位的垂直度、倾斜度、断面尺寸和塔柱内部结构的空间位置。
对于塔柱来说，它的平面位置是随着高程变化的，一旦高程确定，它的位置也即确定了。
因此，我们需要事先取得特殊点的三维坐标用来放样和对比。
在现场用全站仪测定特殊点的三维坐标，与实测坐标相比较，我们即可发现模板或劲性骨架的偏差。
塔柱施工过程中，要充分考虑模板的刚度、斜塔柱混凝土浇筑产生的横向弹性变形、混凝土的收缩徐变、基础的沉降以及塔身的竖向弹性压缩变形对模板的影响，通过理论计算和现场观测获得上述数据，在模板定位过程中预留上述影响的预偏量。
塔柱因受日照温度及风力等外界条件变化的影响．必然会产生摆动．这就要求在施工中通过动态变形观测来掌握其摆动的规律。
时间温度气压测量记录，方便数据整理和误差分析。
5.2塔柱安装测量
5.2.1测量前的准备工作
在每一杆件架设之前，都要对所用量具进行校核；
对所用到的仪器比如全站仪、经纬仪、水准仪等仪器按照使用说明书自行进行检定，以确保其可靠。
辅助控制点要保证清晰可见，易于球型棱镜的定位。
其中目标点为钢塔节段断面的定位点，辅助控制点为前后壁板和纵向壁板上的为了精确定位而设置的辅助控制测量点。
测量控制坐标点的获得：
前后壁板上的节段线往下返理论长度300mm（焊缝的缝隙6mm，则下返297mm），与侧壁板的两侧边往内方向返50mm相交的而得，辅助测量点必须用划针刻划，仔细检查验证位置、尺寸的精度，并刷涂清漆加以保护。
测量时，只需准确测量前后壁板上的各自3个控制坐标点即可准确定位塔段。
辅助控制点的理论数据的得出需要经过较复杂的计算得到，但是为了使用的方便，可以借助于空间立体图形在局部坐标系的三维坐标进行简单换算得到。
如图所示：
侧面第一段上下最少测量三个点位才可以确定主塔段在三维空间中的位置，之后的下一段的底端与上一段的顶端对齐，顶端测设两个点位，一个用来控制空间位置，一个作为检核。
5.2.2安装测量实施步骤
检测项点：
钢塔的测量辅助控制点的空间坐标。
检测步骤
a）将全站仪置于钢塔一侧的方便看到已知的空间坐标控制点和钢塔待测的辅助目标点上固定并整平（观测墩的位置和高度要适当，以便观测钢塔前后壁板、侧壁板上的控制点三维坐标）；
按工程测量规范要求正确安置干湿温度仪和气压计，并派专人读数和监测变化；
在钢塔上布置温度监测点并派专人用红外测温仪监测钢塔的温度变化（钢塔向阳侧和背阳侧的温差必须在10℃以内，否则需要推迟测量时间）。
b）在钢塔节段的辅助控制点处准确安置球形棱镜。
c）将读取的环境温度、湿度、大气压数值、棱镜常数和目标棱镜高度准确输入全站仪，观测钢塔节段辅助控制点并储存记录数据，与理论的修正数据相比较，如果误差过大，则通知钢塔的吊装单位，及时根据测量数据调节，调节主要包括：
钢塔塔段的错边量、钢塔塔段的缝隙、钢塔塔段的倾斜量、钢塔塔段的高程。
如果测量点的误差都在在允许的范围之内，且没有明显的倾斜位移，就可以通知吊装单位，永久的固定，用码板固定，能够拉风缆的及时固定风缆。
d）通知焊接单位、焊接。
e）按照“钢塔吊装架设流程”进行下一个塔段的架设，按上述步骤进行架设测量。
f）由于焊接要产生一定的收缩变形，对于钢塔塔段段，会有一次配切。
配切量根据复测数据得出，按照钢结构技术部给定的钢塔节段的坡口形式，根据自动切割小车切割。
5.2.3测量误差的积累处理
由于钢塔的测量是以每个节段为单独的测量系统测量的，在上一个钢塔塔段所产生的误差以及自由的弹性位移下，本次测量还是按照允许的误差所测量，所以不会产生误差的累计。
5.3索导管的测量控制
索导管的定位是斜拉桥施工测量的难点和重点，索导管的测量定位精度也是影响斜拉桥成桥质量的重要因素。
5.3.1索导管放样坐标的推算
三维坐标的推算，拟采用二种方法。
一种是利用常规的空间几何知识，根据图纸所给参数，推算放样点三维坐标，并编制程序。
只要，输出索导管编号，即可显示放样点三维坐标。
另外一种，是利用CAD，作出斜拉桥锚箱、索导管测量施工方案在三维坐标系下的设计图，在放样点上捕捉三维坐标。
两种方法互相复核。
在实际施工放样时，我们还必须考虑梁体变形及塔柱变形对索导管及锚箱定位精度的影响，以待桥梁合拢变形稳定后索导管出口能基本上与设计吻合。
5.3.2索导管施工测量定位方法
首先在塔柱上放出塔柱的纵横轴线以及高程控制线，使用垂球和钢尺对定位架进行粗定位，利用竖向调节螺栓、葫芦等工具不断调整定位架的纵横轴线位置、高度及垂直度，当索导管的三维位置误差小于10毫米范围内时，将定位架焊接牢固；
精密定位时使用全站仪测量定位架的特征点的三维坐标值以及定位架上索导管的锚固中心点和下管口的三维坐标值，利用微调螺栓不断调整索导管的三维位置，直到满足设计图纸和规范要求。
点位选择如下图所示：
定位时只要精确测量E1、E2、F1三点，索导管在索塔的准确位置就能确定了，为了保证测量精度，利用两台全站仪进行三维坐标测量，代替传统方法用全站仪配合水准仪的测量方法，将大大提高施工现场的工作效率。
六、主梁施工测量控制
主梁测量控制主要包括主梁纵横轴线和标高控制以及主梁索导管定位。
6.1主梁纵横轴线的控制
由于主梁在直线上，线型方面的计算较简单，线型的控制也较容易。
可以直接在测量控制点上直接采用全站仪放样主梁的轴线点和边线点。
主梁拼装施工的中线测量主要采用视准线法分段控制。
利用正、倒镜观测法测量施工梁段中线的偏离值，取两次结果的平均值作为该块粱段中线的偏离值。
主梁中线施工定位是为了保证将块件按设计要求进行安装，直至边跨、中跨的合拢。
点位的选择同样是从焊缝位置顶板向回返50mm，顶板左右两侧向中间返50mm。
第一块梁段和有伸缩缝的梁段，安装时前后各测两个点，其余梁段，后端与上一个梁段对齐，前端一个点控制，另一个点用来检测。
水准测量时两侧的点都要测量，保证桥梁横断面的线形。
6.2主梁标高的控制
主梁标高的控制是测量控制非常重要和关键的环节，它的好坏影响成桥线型的美观。
主梁的控制标高要综合考虑设计标高、设计预拱值、支架挠度变形值及基础沉降值、混凝土收缩徐变等因素。
使用全站仪结合水准仪观测，缩小测量误差到规范之内。
主粱线型测量是指对主粱各粱段水准点的高程测量、中线的偏位测量、节段间转角和主粱悬臂端倾角。
主粱的高程测量是为了能反映出在各施工阶段完成后各粱段的标高状态，从而得到主梁线型，并且可以通过前后施工阶段的粱段标高变化计算出主梁的竖向挠度。
主梁中线偏位测量是为了能反映施工中梁段块件的实际中轴线与设计中线的偏差，避免在主粱拼装过程中出现较大的粱段中绂偏差，以确保以后梁段的拼装质量及正确合拢。
钢主梁受大气温度条件影响很大，不同的大气温度、不同的时间条件下钢主粱水准点的高程观测值随之而异，即钢主梁水准点的观测值是时间的函数，具有时效性。
为此，钢主粱施工应在温度变化较小的时间段内进行，为减小大气温度变化的影响，一般冬、春天在晚10时至次E日日出之前，夏、秋天在晚11时至次日日出之前进行施工，当然在无风的盛夏，施工测量工作时间还会缩短。
6.3主梁索导管的控制
主梁索导管控制方法与上塔柱索导管控制方法大致一样。
七、提高测量精度的措施
7.1检测环境的要求
在测量过程中要排除引起测量场地振动的因素或使其影响降至最低。
要最大限度地避免风、雨、阳光等天气因素对测量精度所造成的不利影响，尽量选择在钢塔安装节段没有阳关照射且其表面温度变化幅度小的时间段（阴天或黎明前）进行数据采集，以更为真实的反映钢塔安装时的整体线型。
7.2基本要求
a）钢塔安装检测中所用的测量器具必须经过具有相应等级的计量单位检定合格后方可使用。
b）操作者必须熟悉全站仪与其他测量器具的基本操作原理并能根据使用说明书对测量仪器进行周期性校验，确保测量仪器工作状况良好。
c）测量使用的测尺必须有检验部门检定的修正值对照表，操作者要能够根据修正值对测量结果进行修正，长距离测量时，按照测量器具合格证的使用说明用弹簧秤加力进行测量。
d）测量用的钢尺必须与测量对象同环境存放，减小温度对测量的影响，提高测量精度。
7.3特别提示
a）使用全站仪进行测量时，要准确测定周围环境温度、湿度和气压值并对仪器进行气象修正。
b）为了消除仪器自身的误差，所有测量数据均进行正倒镜观测后取平均值。
c）在测量过程中，为确保测量点操作的稳定性，尽可能不用带测杆的棱镜作为测量目标，而使用坐于磁圈上的球型棱镜来保证较高的测量精度。
d）应用全站仪的“自由测站”程序时，要检查所观测目标点的残差值是否在容许范围之内，并且根据需要利用已知测量点对站点进行校核。
八、安全保证措施
8.1人员安全保证措施
1.1测量人员要学习安全知识，每一名测量工作人员都要明确安全责任，掌握安全技能，正确使用劳动保护用品。
1.2在工地落实三不伤害原则，即不伤害他人，不伤害自己，不被他人伤害。
1.3去工地要佩带安全帽，并且高空作业时要佩带安全绳。
8.2、仪器安全保证措施
2.1做好仪器的维护工作。
南方天气潮湿，要保证仪器干燥和干净。
2.2在进行外业测量时，要保证仪器周围无安全隐患，并且测量人员不允许离开架设好的仪器。
2.3在高空架设仪器时，要防止风、绳等把仪器吹倒、拉倒。
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