转体施工专项测量方案.docx
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转体施工专项测量方案
郑万高铁湖北段ZWZQ-4标
转体施工测量方案
中交路桥建设有限公司
郑万高铁湖北段ZWZQ-4标
二○一七年十月襄阳
郑万高铁湖北段ZWZQ-4标
转体施工测量方案
编制：
审核：
审批：
郑万高铁湖北段ZWZQ-4标
2017年10月
转体施工测量方案
一、工程概况
汉江特大桥366#～368#墩采用2×56m连续梁跨越既有铁路线，新建线路与既有线交叉为66.48°，为了减少施工对既有线的干扰，梁体采用先沿既有线对称悬浇灌、形成T构后顺时针转体，转体就位后施工边跨段的施工，梁体为曲线梁，平面曲线半径R=7000m，转体结构横向偏心8cm,考虑转体过程的安全性和平衡性，球铰系统和上转盘设置横向内侧偏心8cm。
二、执行依据
1、《客专无渣轨道工程测量规定》铁建设[2006]189号
2、《铁路工程卫星定位测量规范》（TB10054-2010）
3、《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）
4、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）
三、转体施工前控制点的复测及加密情况
1、控制点的复测
为确保郑万铁路湖北段ZWZQ-4标全线各施工面间衔接正确，中交路桥建设郑万铁路湖北段ZWZQ-4标项目经理部委托广州绘宇智能勘测科技有限公司已对整个标段设计单位所交的CPI、CPII、二等精密水准点进行了统一复测，复测成果已统一上报，并得到批复。
2、施工控制点加密
本施工段设计单位提交了58个平面控制点，其中CPI控制点16（含向相邻标段延伸2个）、CPII控制点42个（含向相邻标段延伸的3个），路线水准基点19个。
各控制点间通视良好，设计单位测设的CPI、CPII控制点间距离一般为1km左右，部分地段直接利用CPI、CPII进行施工放样比较困难，为满足现场施工放样的需要，需对施工段内CPI、CPII控制点进行加密测量。
由于设计单位测设的CPI、CPII控制点按照分级布网的原则测设，CPI控制点采用B级GPS测量精度测设，CPII控制点在CPI控制点基础上按C级GPS测量精度测设。
施工复测结果表明，施工段内所有设计控制点均满足精度要求，没有发生位移和沉降的控制点，可作为施工控制点加密的依据。
施工段平面控制点的加密由项目经理精测队统一施测，加密点采用GPS测量按C级网精度施测。
为满足后期沉降观测的需要，水准点加密采用二等精密水准测量的技术要求进行施测，加密水准点埋设稳固，位置应避开大型车辆碾压的地方，采用不锈钢桩头为标心，水准点加密测量按附合水准路线在设计水准基点间进行加密。
四、人员组织安排
（1）、设测量组长1名，总体负责本次施工测量工作，观测人员6名，人员及分工详见下表。
人员分工表
人员
工作内容
王林林
总体负责本次施工测量工作
陈永璐
聂晶晶
负责小里程端转体施工时平面位置观测工作,聂晶晶负责后视，陈永璐负责观测，支镜365#墩顶，由陈永璐向主控台报告测量数据。
张贵辉
詹骞
负责大里程端转体施工时平面位置观测工作,詹骞负责后视，高张贵辉负责观测，支镜369#墩顶，由张贵辉向主控台报告测量数据。
许锋
张超
负责转体前后梁面标高测量工作，许锋负责测量，张超负责扶塔尺。
（2）测量仪器设备的配置
仪器名称
生产厂家
型号
精度
数量
备注
全站仪
瑞士徕卡
TS16
1″
3
电子水准仪
美国天宝
DINI03
0.3mm/km
3
钢尺
10m
2
塔尺
3m
2
对讲机
建伍
7
计算器
卡西欧
9860
2
五、测量控制技术方案
1、下承台施工测量
（1）承台施工前，在安装模板前，用全站仪边角法对承台各个边角点进行放样：
将全站仪采用后方交会法，后视相邻2个或者3个以上设计控制点，复核1个以上的控制点偏差（坐标差）10mm以内为标准。
在承台模板底面支架上精确放样出承台各个边角点的设计位置，并用红色油漆作出标记，此标记是模板拼装和安装的重要定位依据。
承台平面位置放样允许偏差±15mm，承台高程允许偏差为±20mm。
模板安装过程中，用全站仪按一定的频率对模板各条边进行坐标实测，将实测坐标与设计坐标进行对照，根据计算出的偏差值，对模板的偏位作出调整，同时控制好模板的垂直度，直至模板的顶面标高达到设计标高即模板安装到位为止。
在每次模板就位完成后，用不同的方法进行测量复核，保证实测数据准确无误。
2、下球铰及撑脚安装
（1）下球铰安装应预埋球铰滑架，骨架角钢顶面相对小于5毫米，下球铰由螺母调整调整校平，球铰外缘平面相对高差小于0.5毫米，球铰中心纵、横向误差小于1毫米。
（2）下球铰安装放样采用全站仪定出下转盘中心，并将以此点为中心画出下转盘、滑道边界线，待施工人员将下转盘安装完毕后，利用电子水准仪并利用固定调整架及调整螺栓将下转盘球铰悬吊，调整中心位置，然后依靠固定调整螺杆上下转动对下转盘及滑道进行。
固定：
精确定位及调整完成后，对下转盘球铰的中心、标高、平整度进行复查；中心位置利用全站仪检查，标高采用精度0.3㎜的电子水准仪多点复测，经检查合格后对其进行固定；竖向利用调整螺栓与横梁之间拧紧固定，横向采用在承台上预埋型钢，利用型钢固定。
（3）在撑脚的下方设有1m宽的滑道，滑道中心的半径为3.2m，滑道钢板采取分节段拼装，在盘下利用调整螺栓调整固定，分节段浇注混凝土。
转体时保证撑脚可在滑道内滑动，以保持转体结构平稳。
要求整个滑道面在同一水平面上，其相对高差不大于0.5mm。
3、墩身施工测量
将全站仪架设在距离放样点位最近的加密控制点上，后视相邻的控制点，采用全站仪极坐标放样法，根据墩身设计坐标，在承台顶面上对墩身中线或边线进行放样，将放样出的点用红油漆标注，并用墨斗弹出墩身的边线，弹出的墨线就是立模板的定位依据，在模板支设完成后用全站仪监测模板的垂直度，墩身放样允许偏差为±10mm，高程允许误差为±10mm，以保证墩身成品的垂直度满足设计要求。
在承台顶面上放样出墩柱的纵横向轴线，定位误差控制在±3mm。
测量出承台顶面标高，计算出承台顶面与墩柱顶的高差，以便准确的计算出墩柱的实际高度，更好的指导施工。
墩身施工中，应置镜于施工控制桩中互相垂直的四个端点指导立模，保证墩身的垂直度。
墩柱的垂直度控制采用全站仪控制，垂直度允许偏差为1％。
墩柱模板支立好后用全站仪复测模板顶的纵横向轴线偏差，偏差控制在± 3mm，墩柱顶混凝土浇筑标高控制，采用常规的倒悬挂钢尺配合水准仪，测量出模板顶标高，或用全站仪三角高程控制。
4、上部结构箱梁施工测量
箱梁的施工中测量工作主要分成两部分：
第一部分，施工测量及预压方法，即箱梁施工过程中的箱梁模板放样及箱梁浇筑；第二部分，箱梁施工过程中的监控测量。
（1）、箱梁施工的测量放样
A、箱梁0#块的施工测量及预压流程
墩身施工完毕后，用全站仪边角法在墩顶上放样出箱梁0#块的墩轴线、桥轴线两个方向的中心线。
根据承台上的加密控制点，在墩顶的各个定点上，放样出箱梁底板的设计标高，用红色笔画出箱梁底板标高的标记，并弹出墨线。
放样出的高程和中心线是箱梁0#块的底板铺设时的主要的定位依据。
箱梁0#块底板铺设时，根据放样出的高程和平面标记，精确调整箱梁底板准确到位。
箱梁底板铺设完毕后，开始箱梁0#块侧板的放样。
箱梁0#块侧模板放样时主要是控制箱梁的高度、箱梁顶板的宽度尺寸和箱梁侧板的垂直度。
用经过检测的钢尺根据放样好的0#块的底板标高，严格控制箱梁模板的高度，使其尺寸符合要求。
用水平尺和锤球相结合的办法严格控制箱梁侧模的垂直度，使箱梁的侧板保持垂直。
用另一经过检测的长钢尺严格控制箱梁模板的顶面宽度。
当箱梁0#块侧板的高度、垂直度、顶面宽度同时达到设计要求后，固定箱梁0#块的侧模。
箱梁的0#块的模板放样即完成。
预压方法流程：
支架验收→标高测量→砂袋就位→加载50%→沉降变形观测→加载100%→沉降变形观测→加载120%→沉降变形观测→表面覆盖→卸载→标高调整
连续梁支架预压目的；
①、检验支架及地基的强度和稳定性，确保施工安全；
②、消除整个支架及地基的沉降变形，有利于桥面的线形控制；
③、测量测支架的弹性变形，根据测量结果对满堂支架进行预拱度调整。
为检验连续梁模板的安全性和实际变形量，通过预压消除结构非弹性变形，同时取得模板弹性变形的实际数值，得出荷载－挠度曲线，并检验设计计算结果，调整预拱度（或反拱），以求得连续梁施工的准确参数。
提前发现支架结构及构件加工、安装所存在的问题和隐患，提前调整整改，防患于未然。
模板预拱度的调整通过调整模板支撑顶托完成。
模板弹性变形应根据预压变形测量结果绘制沉降曲线，并结合模板的设计拱度和实际支撑变形来确定。
在预压结束后，模板调整完成后，再次检查支架和模板的扣件是否牢固，地基是否下陷，脚手架是否有明显变形等，发现问题及时处理。
根据预压试验中的沉降观测并画出沉降曲线，沉降值稳定后，测量队测出所有点的标高报工程部，经质检工程师和监理同意方可卸载。
全部卸完后，测量各点的标高，计算出支架和地基的弹性变形，以便确定支架、模板准确的预拱度。
在箱梁0#块钢筋全部绑扎完成后，用全站仪、水准仪对模板进行复测，即对箱梁模板的顶面四个顶点的坐标和高程数据进行实测，与设计值对比、校差，校差如果在规范和设计文件的容许范围内，则可进行下一道工序的施工。
在箱梁0#块砼浇筑之前，在0#块的中心位置预埋长约40cm的φ32螺纹钢筋一根，钢筋的顶端要求打磨成半球状，钢筋的半球状顶约高出砼面5mm左右；预埋长宽为30*30cm、厚度约为1cm的钢板一块,设置预埋在块段左中右两个断面位置，按照现场实际情况块段埋设6个监测点以上。
在0#块浇筑完成后，把具有精密水准成果的控制点用水准仪引到0#块的顶面。
引测完成后，用全站仪在预埋的钢板上精确的放样出箱梁0#块的中心，并把高程精确的引测到预埋的钢筋头上。
相邻墩的0#块施工全部完成后，把各0#块中心平面成果和高程成果进行联测，如果联测成果有在容许范围内的误差，把联测的各点进行严密平差，得到最终的平面和高程成果。
位于钢板上的0#块中心点和钢筋头上的高程成果是箱梁其它块段施工测量和箱梁监控测量的主要依据。
B、箱梁其它块段的施工测量放样
箱梁其它块段施工采用全站仪和水准仪等常规的测量仪器和常规的测量方法进行施工测量。
箱梁0#块浇筑完成后，以箱梁中心的控制点为依据放样出挂篮的轨道线，挂篮拼装完成后，即开始进行箱梁其它块段的施工。
挂篮行走之后，开始进行箱梁块段模板的施工放样。
将全站仪架设于箱梁0#块中心的控制点上，瞄准架设在另一相邻墩的0#块中心的控制点的对中杆或基座，定出墩轴线方向，将全站仪的度盘归零或将度盘配置成180。
。
在前视操作的测量员用经过检定的钢尺在施工的块段面上控制箱梁的顶面宽度。
前视的一名测量员将钢尺的0端放在箱梁顶面模板的内侧，另一名测量员将钢尺拉紧，当钢尺拉紧时，在操作全站仪的测量员通过全站仪在钢尺上读出读数L,设箱梁的顶面宽度为L0,当L=L0/2时，说明箱梁模板的安装无轴线偏位，当L≠L0/2时，说明模板的轴线需要调整。
将水准仪架设于与箱梁的翼缘和0#块中心都通视的位置，后视0#块中心的加密水准点，计算出视线高，根据监控单位提供的立模高和视线高计算出前视读数，依据前视读数控制箱梁顶板的高程达到设计标高。
模板的轴线调整和高程的调整是同时进行的。
当模板的轴线和标高均达到设计和规范要求时，在模板上用全站仪采用边角法放样出箱梁块段的断面线。
模板放样完成。
在对每块段的钢筋绑扎完成后，砼浇筑之前，需要对模板的高程进行复测，避免因挂篮的吊带松动而引起的模板的下沉。
模板的标高复测完毕后，若标高无异常变化，则可以浇筑砼。
（2）、箱梁施工中的块段检测
箱梁每对块段浇筑完成后，在张拉之后，需要对每对块段进行检测，检测的方法：
用经过检定的钢尺分出每对箱梁块段的轴线，将全站仪架设于箱梁0#块中心，后视相邻墩的0#块中心，配置后视方位角，输入测站坐标，放样出块段的设计中心，从而实测出块段的中心偏位和轴线偏位；用水准仪以0#块中心的水准点为后视点，实测出块段断面的高程。
实测出的轴线偏位、中心偏位和高程偏差，是箱梁块段评定的重要指标。
（3）、箱梁施工中的监控测量
箱梁施工过程中的监控测量，是根据箱梁各个块段施工时的线形变化的数据，提供箱梁施工的立模标高。
监控测量的实施方法是根据监控单位提供的监控方案和交底文件，分不同的施工阶段，对箱梁的高程和平面线形变化数据进行采集，采集得到的数据提供给监控单位进行分析，得到不同块段的立模的设计标高。
一般一对箱梁块段的监控测量分成三个阶段，即挂篮前移阶段、砼浇筑后预应力张拉前阶段和预应力张拉后阶段。
具体的测量方法、测量的时间、测量时的温度等，由监控单位确定。
（4）、线性监控量测方法
对于连续梁悬臂灌注法施工，在前一梁段浇筑完成后，除张拉预备预应力索外，基本没有调整的余地，因此要及时对前一节段进行量测，分析已有误差，在下一未浇筑梁段的立模标高上做出调整。
工控制的最终目标是：
使成桥后的线形与设计成桥线形的所有各点的误差均满足《铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》规定，成桥线形与设计线形误差在+1.5cm和-0.5cm之间，合拢误差在1.5cm以内，施工过程中挂篮定位标高与预报标高之差控制在0.5cm以内。
施工控制按照施工→量测→识别→修正→预报→施工的循环过程，其实质就是使施工按照预定的理想状态顺利进行。
由于实际上不论是理论分析得到的理想状态还是实际施工都存在误差，所以，对本桥进行施工控制的核心任务就是通过量测获得的数据对各种误差进行分析、识别、调整，对结构未来状态做出预测。
悬臂灌注施工过程中对各个节段的精确测量结果是对挠度形进行分析和预测的依据，是每一节段施工参数调整的基础，科学合理量测方法和精确的测量结果是保证连续梁桥线形与设计线形吻合，实现高精度合拢的根本保障。
六、试转观测
根据地面控制点分布位置，分别在365#、369#墩顶做测量控制点Z365、Z369和水准点，便于转体梁施工中的测量控制。
1、观测点布置
在两个梁端横断面做好梁体中心控制点，同时梁底横断面按照逆时针方向固定刻度尺，刻度尺0点与梁体中心线重合，如图1所示。
作为平面位置控制。
分别在转体梁小里程右侧和大里程左侧挡砟墙外侧做临时控制点A和B，作为试转时观测控制点。
在梁顶两端及中间部位的左右两侧各做两个临时控制点，点号为1、2、3、4、5、6，作为高程观测点。
如图2所示
2、测量目的
（1）每分钟转速，即每分钟转动主桥的角度及悬臂端所转动的水平弧线距离，应将转体速度控制在设计要求内；
（2）试转采取点动方式操作，测量每点动一次T构梁两端部走行弧线水平长度，为正式转体初步到位后的精确定位提供操作数值依据。
3、测量方法
在转体过程将观测棱镜固定在梁端，在转体之前对测量控制点及各监控点的初始数据进行测量校核，确保测量数据准确无误。
在梁体转动过程中，根据工况划分观测次数，利用全站仪对所布设监测点进行测量，待转体到位后进行精确定位，测定梁体位置状态。
测量过程中，主要通过梁轴线上的监测点在转体前后的实测坐标与理论坐标的差值来控制转体过程。
转动角度的测量是根据转体前后的坐标进行计算，并通过上、下转体的轴线标志来辅助转体的控制。
由于现场条件的限制，决定用两台全站仪进行现场测量监控。
4、转体施工观测
（1）转体施工前，首先对梁顶水准临时控制点1、2、3、4、5、6进行水准观测，并做好记录。
转体就位后，再对以上6点进行复测，同时做好记录，通过结果对比分析梁体平衡状态。
最终按照设计高程通过上下承台之间千斤顶调整梁体标高。
（2）当梁体转动约65°距合拢点1.5m时，接到点动施工命令后，测量员开始利用全站仪观测梁端面刻度尺并读数上报至主控台（当距离合拢点1.5m内时每转动20cm上报1次，20cm以内每点动一次上报1次，上报数值即为距离合拢点的距离），直至到达设计位置。
转体梁就位后再进行轴线及高程平面测量和精细调整，保证转体梁中心及高程符合设计要求。
七、测量质量保证措施
（1）、测量人员要有良好的技术水平和很强的责任心。
（2）、测量作业前，仔细检查测量设备的性能是否处于良好的工作状态，杜绝不具备良好工作状态的测量设备投入测量作业。
（3）、不容许对于测量设备的性能不完全熟悉、对测量设备的精度不完全掌握的人员对仪器设备进行操作。
（4）、测量仪器的操作采取一个人观测、另一个人复核的方法，测量数据的计算也采用一个人计算，另一个人复核的办法，以保证测量放样结果的高精度和高准确度。
（5）、测量仪器架设好时要对其他控制点进行检核性的复测，避免仪器的设站存在错误。
（6）、对所有的测量设备均根据其检定周期，进行定期的检定。
（7）、测量内业计算前应该复查外业资料，核对起算数据。
计算书要保证书面整洁，计算清楚，格式统一,计算者、复核者要签认。
（8）、控制点要定期、不定期的进行检查、复测，保证测量时控制点点位的准确无误。
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