某跨海公铁两用大桥连续刚构专项施工测量方案(包括线形监控).doc
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新建XX铁路标二分部
海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案报审表
工程项目名称：
新建施工合同段：
编号：
致：
中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司：
我单位根据承包合同的有关规定已完成海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。
附：
海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案
施工单位（章）：
项目负责人：
日期：
年月日
局指测量工程师意见：
局指测量工程师：
日期：
年月日
专业监理工程师意见：
专业监理工程师：
日期：
年月日
项目监理机构意见：
项目监理机构（章）
总监理工程师\副总监理工程师：
日期：
年月日
建设单位意见（需要时）：
建设单位（章）：
负责人：
日期：
年月日
海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案
海峡公铁两用大桥
连续刚构专项施工测量实施方案
编制
复核
审核
批准
年月日
目录
一、概述 1
1.1工程概述 1
1.2工程地质与周边环境概述 1
二、测量技术依据 1
2.1执行主要技术标准 1
三、施工测量的目的及原理 2
3.1施工测量的目的 2
3.2施工测量的原理 2
四、施工测量作业方案 3
4.1连续刚构测量放样工艺流程图 3
4.2测点布置及观测方法 3
4.2.1测量控制点 3
4.2.2梁体测点布置与埋设 4
4.2.3测量方法与控制过程 5
4.3数据整理、分析 6
4.4施工测量注意事项 6
五、线形测量控制方案 7
5.1监测控制的原理与方法 7
5.1.1监控原则 7
5.1.2线形（变形）控制 7
5.2施工控制主要工作内容 8
5.2.1理论计算 8
5.2.2主梁挠度监测 8
5.2.3预告主梁下阶段立模标高 9
5.2.4重大设计修改 10
5.3施工控制的工作程序 10
5.4施工控制精度和原则 11
5.5监控注意事项 11
六、仪器的维护与保养 12
七、测量组织管理 13
7.1测量人员 13
7.2施工过程中的测量复核制 13
7.3安全、质量措施 13
附件1海峡公铁两用大桥连续刚构立模标高通知单 14
附件2海峡公铁两用大桥连续刚构标高测量单 15
海峡公铁两用大桥
连续刚构专项施工测量实施方案
一、概述
1.1工程概述
海峡公铁两用大桥位于北口，起自大练乡，止于,长度为5.287km。
铁路梁为节段拼装预制箱梁位于下层，公路梁按两幅设置，位于上层，形成倒“品”字结构，其中铁路、公路主桥均采用92m+2×168m+92m预应力混凝土连续刚构，铁路引桥采用64m及40m简支箱梁，技术标准为I级双线铁路，设计时速200km.
1.2工程地质与周边环境概述
线路位部沿海地带。
地形趋势是西北高、东南低。
地势起伏较大。
平潭海峡呈近南北向狭长状，南北向两头宽中间窄。
海峡中小岛屿、礁石分布众多，高程10～45m。
水下地形地貌为近岸水下岸坡、冲刷沟槽、水下平台三大部分。
二、测量技术依据
2.1执行主要技术标准
1）《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）
2）《工程测量规范》（GB50026－2007）；
3）《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）；
4）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；
5）《铁路桥涵设计基本规范》（GB50111-2006）；
6）《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》铁建设（2004）08号
7）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）；
8）《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）；
9）福平铁路设计文件；
10）中国铁路总公司相关规定。
三、施工测量的目的及原理
3.1施工测量的目的
通过对连续刚构施工过程中各工序的施工测量，计算出悬挂施工各块段的变形值，以确定下个施工块段的预拱度，确保全桥合拢后的线型与设计线形保持一致。
3.2施工测量的原理
3.2.1水平位置的控制
根据连续刚构顶板和底板的各断面尺寸计算顶板和底板边缘点的坐标，用全站仪坐标法放样点位。
在每次立模前后、混凝土灌注后及预应力张拉后、合拢段合拢前后均须对梁体轴线进行放样、复核，确保桥中线的偏差在规范允许范围内。
所有的坐标计算值须经第二人独立复核无误后方可用于放样。
由桥梁施工现场的实际情况，可以在每个T构的0#块浇筑后，待0#块张拉完毕后，将三维坐标投到该点上，作为本T构各块段的测量控制点。
梁顶测量控制点应经常与岸上测量控制点进行联测，保证施工测量的精度。
3.2.2标高的控制
连续刚构施工中的标高控制关键在于施工挠度的计算和预留拱度值的控制,这直接影响工程质量和桥梁外观线型。
在施工中应随时进行控制和调整,保证结构的各种控制变量的偏差在设计允许范围之内。
根据测量及计算提供的梁体各截面最终挠度变化值（即竖向变形）来设置施工预留拱度，据此调整每段模板安装时的前缘标高。
四、施工测量作业方案
4.1连续刚构测量放样工艺流程图
图4-1连续刚构测量放样工艺流程图
4.2测点布置及观测方法
4.2.1测量控制点
该标段范围内CPI、CPII及加密控制点的WGS84椭球空间直角坐标及高斯投影网格坐标成果。
公铁两用大桥处有控制点FP4B01、FP4B01-1、FP4B03-2，此三个平面控制点均带有二等水准高程，此三点的坐标如表4-1所示。
连续刚构施工期间利用此三点进行施工测量控制。
序号
点号
X坐标（m）
Y坐标（m）
Z坐标（m）
1
FP4B01
2834880.9450
520208.2518
32.3689
2
FP4B01-1
2834988.3457
520386.7586
33.7130
3
FP4B03-2
2834896.5020
520553.9650
65.9140
表4-1测量控制点
4.2.2梁体测点布置与埋设
（1）在连续刚构0#段的顶板和底板在浇筑砼之前要设定沉降变形监控点。
高程控制观测点设在0#块上,设2个点。
从附近的水准点上引测高程，测出控制点的绝对高程，控制点的高程需每月复测一次。
高程观测点0#块上设8个（包括2个控制点），其余各块沿中心线每块设3个，如图4-2所示。
图4-2标高观测点布置图
4.2.3测量方法与控制过程
（1）观测方法。
放样前应详细阅读设计图纸，校核各梁段长度，顶板、底板、翼板宽度，截面高度，顶板、底板、腹板厚度，计算连续刚构各块段的中、边线的坐标和底板、顶板横断面处标高（注意横坡和纵坡），经复核无误报监理审核后，方可用于施工。
定人、定仪器进行观测，日出前和日出后为最佳观测时间，对测量误差影响最小。
满足连续刚构外形尺寸施工主要精度指标如表4-2所示：
序号
检验项目
允许偏差
检验方法
1
梁全长
±20mm
尺量检查中心及两侧
2
边孔梁长
±10mm
3
各变高梁段长度
±10mm
4
边孔跨度
±20mm
5
梁底宽度
+10，-5mm
尺量检查没孔1/4、跨中和3/4截面
6
梁面中心位置
10mm
由梁体中心线拉线检查1/4、跨中和3/4截面及最大偏差处
7
梁高
+10，-5mm
尺量检查不少于5处
8
梁上拱度与设计值比
±L/1800
测量检查跨中（终张拉30d）
表4-2连续刚构梁体外形尺寸允许偏差和检验方法
（2）测量控制过程
待墩身平面位置和高程精确测定之后，安装托架正确调整好托架位置和高程之后进行预压，并同时进行沉降观测，在预压前后要及时收集整理和沉降资料，并及时上报。
预压完成之后，安装0#块底模，复核一下模板位置，再进行下一步的腹板和翼缘板的模板安装。
在模板安装期间要经常的校核平面位置和高程，直到模板全部完成并准备浇筑0#、1#段砼。
在浇筑各段砼之前要再次校正平面和高程位置，确认无误之后再报验，经过测量监理复核后才可以进行砼浇筑施工。
砼浇筑前后要进行墩身沉降观测，并比较沉降值。
（3）在1#段浇筑完成之后进行挂篮施工，要再次准确定位并且不间断进行监控测量，每一次挂篮施工中都要严密注意变形观测，每次安装完模板之后都要进行复核、报验。
挂篮的沉降变形观测点测量时间：
首次测量在模板调好后测，第二次测量在浇筑砼后二天测，两次高差就是模板的变形值。
从1#块开始测，以后每块都要测。
每块测完后在调模板前将数据报监控单位，经监控单位分析后，下发立模标高通知单。
（4）挂篮的立模标高以监控单位提供的立模标高通知单为准，调模标高误差小于±3mm，特别注意挂篮底模四个角的标高要调平，施工调好后通知监控单位和监理单位验收。
轴线定位误差小于10mm，轴线偏位小于10mm，每浇完一块要测一次。
如有超出允许值要及时通知监控单位分析原因。
4.3数据整理、分析
数据的整理分析是施工测量的重要环节。
监测数据是梁体变化的真实反映，科学分析监测数据得到可靠结论为下一步的施工做出有效的指导。
数据处理方法：
原始数据收集原始数据整理建立数据资料计算理论预拱度确定立模标高梁段施工施工观测记录数据对比、分析反馈计算下一块段预拱度
每天记录好标高，温度，时间及天气变化情况。
4.4施工测量注意事项
（1）施工前对连续刚构各块段线型控制平面和高程数据进行认真核算，确认无误后方可采用。
（2）铺设0#、1#块底模前，应对托架进行预压，消除托架对梁体线形的影响。
（3）对块段的模板高程必须严格控制，中线里程和标高应勤测量、勤复核。
（4）连续刚构监控点要按照要求布设，不要过于随意。
（5）所有的控制点位要注意保护。
五、线形测量控制方案
5.1监测控制的原理与方法
5.1.1监控原则
连续刚构施工过程复杂，设计与施工高度耦合，施工过程中各种影响结构变形和内力的参数（如梁重、结构刚度、温度场、有效预应力等）存在误差。
为了确保主桥在施工过程中结构内力和变形始终处于安全的范围内，且成桥后的线形满足设计要求，结构恒载受力状态接近设计期望，在桥梁施工过程中必须进行严格的施工监测和控制。
施工控制就是根据施工监测所得的结构参数、材料参数真实值进行施工阶段计算，确定每个悬浇阶段的立模标高，并在施工过程中根据施工监测的成果对误差进行分析、预测和对下一立模标高进行调整，以此来保证成桥后桥面线形、合龙段两悬臂端标高的相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。
连续梁桥的施工控制线形（变形）控制。
5.1.2线形（变形）控制
主梁线形（变形）控制主要是严格控制主梁每一节段的竖向挠度及横向偏移。
通过误差分析，确定调整方法，为下一节段更为精确的施工做好准备。
主梁线形（变形）控制的最终目标是保证主梁的整体标高和局部平顺性要求，成桥后（通常是长期变形稳定后）主梁的标高要满足以上两方面的要求。
其次主梁的实际桥轴线与理论桥轴线的偏差应符合设计要求。
对于主梁线形的调整，调整立模标高是最直接的手段。
将参数误差调整引起的主梁标高的变化通过立模标高的调整予以修正。
必要时还需对预应力作适当调整。
本桥施工控制主要以控制主梁线形为主，优化调整也就以这些因素建立控制目标函数（和约束条件）。
通过设计参数误差对桥梁变形的影响分析，应用优化方法，调整主梁施工阶段立模标高、温度模式的选取、预应力的适当调整，使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态，并且保证施工过程中受力安全。
5.2施工控制主要工作内容
5.2.1理论计算
连续刚构的施工均采用分阶段逐步完成的，结构的最终形成必须经过一个漫长而复杂的施工过程。
对于施工过程中的每一个阶段进行详细的变形和受力分析，是施工控制的最基本的内容之一。
具体过程是：
计算按照施工和设计所确定的施工工序，以及设计所提供的基本参数，对施工过程进行一次正装计算，得到各施工状态以及成桥状态下的结构受力和变形等状态控制数据。
与设计和监理相互校对确认无误后再作为施工控制的理论轨迹。
具体数据有：
1、各施工状态下以及成桥状态下状态变量的理论数据：
主梁标高、控制截面应力应变
2、施工控制数据理论值：
立模标高
5.2.2主梁挠度监测
测定主梁挠度的变化情况，主要观测混凝土浇筑及预应力张拉对各梁段控制点标高的影响。
挠度测量采用天宝精密水准仪测量。
测点布置：
在0#块的中心点上布一个高程基准点，要求精确定位，即从附近的相对水准点（或假定水准点）引测，将测点固定牢靠加以保护，并在附近的不动点布设第二个高程基准点或利用已有的水准点，进行水准闭合测量，互相校核。
在每一梁段悬臂端截面梁顶布置3个高程测点，钢筋头磨平、并涂上红油漆，并注意保护。
测点位置见图5-1。
图5-1监测点布置立面图
点焊
顶板底层横向筋
钢筋头磨圆并用红漆标记
顶板顶层横向筋
0.5cm
图5-2监测点布置大样图
测试时间：
在施工期间选择早晨或傍晚日照较弱时观测。
观测次数：
标高异常时增加监测频率，水平变位测量采用莱卡全站仪。
5.2.3预告主梁下阶段立模标高
根据理论的线型控制的前期理论计算和施工现场的实测高程，通过理论与实测数据的差异分析，修正原设计中的各项参数，准确地预测下一节段箱梁的立模标高。
箱梁立模标高的理论计算公式如下：
（1）
式中：
—第节点在第阶段高程（若第施工阶段为节点的安装阶段，则为节点的立模标高）；
—节点的设计高程；
—节点的预拱度；
—节点从第个施工阶段到成桥的累计挠度。
由于温度、收缩徐变和非线性等因素，实际情况和理论计算不可能一致，因此对理论立模标高要不断修正。
箱梁实际立模标高为：
+fz
（2）
式中：
—第节点实际立模标高；
—根据挠度观测结果和悬臂梁下挠（上挠）趋势而确定挠度调整值；
—挂篮弹性压缩变形。
fz—桥墩的偏移产生的悬臂端挠度值。
5.2.4重大设计修改
如果出现较大的施工误差，可能需采取以下重大修改措施：
1、设计参数作重大修改。
2、对预应力作适当调整。
3、合龙施工方案作重大调整。
此时需由监理组织，业主、监理、设计、施工、施工控制和有关专家参加，对施工中出现的问题给予纠正或协调解决。
5.3施工控制的工作程序
施工控制的工作程序如下：
前期结构分析计算
施工工
现场数据采集
设计参数误差预测
确定理论控制数据
设计参数误差识别
制定施工监控指令
预告下一梁段立模标高
立模标高调整分析
主梁标高、应变、截面尺寸和弹性模量等
图5-3监测控制工序图
5.4施工控制精度和原则
1、立模必须在一天中相对稳定均匀温度场（一般为日出前）完成；
2、立模标高允许误差：
0～+10mm；
3、局部线形控制要求相邻节段相对标高误差不超过5mm。
4、已浇梁段以及成桥后主梁系统控制误差标高误差：
（+15mm/-5mm）；
5、主梁重量控制要求按《铁路桥涵工程施工质量验收标准》要求对主梁横截面尺寸的误差严格控制。
6、其他主梁轴线，桥面平整度等参数允许误差按《铁路桥涵工程施工质量验收标准》取用，偏差不超过5mm。
7、合龙前两悬臂端相对高差不大于合龙段长度的1/100，且不大于15mm。
5.5监控注意事项
1、标高测量每一个施工梁段分为六个标高测量工况。
要求：
检测时间避开局部温差影响（选择在一天中结构内温度场最均匀的时间）。
（1）立模后。
测试内容：
挂篮立模标高。
（2）钢筋绑扎后。
测试内容：
主梁标高：
主梁悬臂前端3个测点
（3）主梁混凝土浇筑后。
测试内容：
主梁标高：
主梁悬臂前端3个测点
（4）预应力张拉前。
测试内容：
主梁标高：
主梁悬臂前端3个测点
（5）预应力张拉后。
测试内容：
主梁标高：
主梁悬臂前端3个测点
（6）脱模后。
测试内容：
主梁标高：
主梁悬臂前端3个测点
（7）挂篮前移并定位。
测试内容：
主梁标高：
主梁悬臂前端3个测点
2、墩顶水平变位测量；观测次数：
主梁标高异常时检测。
六、仪器的维护与保养
本段施工段投入莱卡全站仪1台，天宝水准仪1台，普通光学水准仪1台。
如表6-1所示。
序号
仪器设备
精度
数量（台）
1
莱卡TS11
1”
1
2
天宝电子水准仪
0.3
1
3
水准仪
1mm
1
表6-1仪器设备
仪器维护：
（1）测量仪器要送检，经检定合格的方可投入施工测量中使用。
（2）测量仪器要进行定期校核，并做好记录。
（3）测量仪器在使用过程中要注意防晒、防潮、防尘，要有专人看护仪器，避免仪器被人为碰坏。
（4）仪器在使用时应当撑伞，避免日晒、雨淋，影响仪器的使用精度，每台仪器由专人负责。
七、测量组织管理
7.1测量人员
本段施工测量人员5人，其中工程师5人，小组长1人，测量员2人。
序号
姓名
职称
职务
1
2
3
4
5
7.2施工过程中的测量复核制
施工放样测量前，应换手或换方法求算放样数据，并相互校核，确保放样数据无误。
放样时要进行换手测量，放样完成后，应进行各种几何检查，复核相对关系，确保放样点位无误。
7.3安全、质量措施
（1）为保证施工测量的安全和质量，首先对已使用仪器进行严格标定，以使仪器处于良好的状态。
（2）定期对测量人员进行技术交底，加强理论和技术学习。
（3）严格按照施测规程进行仪器操作，加强完善测量的复测制度，确保测量数据的正确。
（4）测量人员必须熟悉设计图纸和各结构部位的相对位置和尺寸。
年月日
附表1
海峡公铁两用大桥连续刚构立模标高通知单
墩号：
号
梁段号：
_____号
项目
截面号：
__号
方向
截面号：
______号
方向
顶面设计标高（m）
梁高H（m）
预拱度总值（m）
顶面控制标高（m）
底模立模标高（m）
状
态
栏
监控单位签字：
日期：
施工单位签字：
日期：
备注：
1、挂篮定位应在早晨太阳出来之前进行，避免日照影响。
2、挂篮定位标高误差应控制在0~+10mm之内。
3、定位时必须确保空挂篮状态，不能堆放钢筋。
附表2
海峡公铁两用大桥连续刚构标高测量单
视测位置：
1、侧□2、侧□当前梁段号：
_______号
状态描述
工况：
1、立模后□2、钢筋绑扎后□3、混凝土浇筑后□4、张拉前（混凝土养生期）□5、张拉完毕□6、脱模后□7、挂篮移动后□
截面号：
天气：
1、晴□2、阴□3、小雨□温度℃
观测时间
测点1
测点2
测点3
测点标高
测点标高
测点标高
1
2
3
4
5
6
注：
测点编号一律以面向大里程方向为准
16
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