贵开线高桥墩测量控制与相关监测分析

关键词：桥梁监测 桥墩 混凝土

　　 贵开线段内桥梁多数位于缓和曲线和圆曲线上。桥墩为薄壁空心双线圆端形变截面空心墩、等截面空心墩及实体墩，高度多在30m以上，最大高度50m，墩孔跨式样为24/32m双线简支箱梁。由于墩高、跨度较大，对施工测量控制提出了较高的要求。

　　一、平面控制测量

　　应对每座特大桥加密布设导线施工平面控制网，以保证桥梁平面控制测量的精度，为放样工作创造有利条件。在曲线桥上，桥墩纵轴线位于曲线的切线方向上，横轴线垂直于纵轴线。测设时，必须以线路左线为标准。按照左线坐标放出线路左线确定桥墩纵轴线后，以纵轴线为标准，分别顺时针、逆时针旋转90度，即为桥墩横轴线。高墩中心定位测量采用三维坐标控制法。每墩施工前,先将全站仪架设于桥梁施工控制点上进行桥墩中心定位，采用直接测定四边外模中心坐标,比较其计算坐标以确定水平位置及轴线偏移，指导模板调差。

　　二、高程控制测量

　　桥梁施工需在桥梁两侧布设水准点，每侧至少布置两个，且尽量靠近施工现场，以便高程传递与校核。自桥梁一端永久水准点开始，逐墩测量，最后闭合在另一端的永久水准点上，其高差闭合差限差为fh限≤±4√n㎜（n为测站点数）。水准点可布设在不同的高度，以便混凝土施工到不同的高度时使用。进行测量时，严格实行过程控制，定期联测各墩施工面水准点和标高。当测设时因桥墩未完工而无法完成附和导线测量时，应按照闭合水准路线要求进行高程控制，并保证闭合限差满足施工要求，严格禁止支水准测量。切记水准点要随时进行复核，使用前后及每测回都要进行闭合。

　　当地形平坦，无较高制高点时，可采用全站仪进行高程测量。这种方法是用全站仪，在任意点架镜子调平后，追踪杆立于已知高程点HB，后视对中杆棱镜，测出此时全站仪目镜与对中杆棱镜的高差V1值，再把对中杆立于待测点，测出待测点V2值，用已知高程减后视点V1值在加上待测点V2值，即为待测点高程HA。HA=HB- V1+ V2。全站仪测量高程不用测仪器高、棱镜高，避免测仪器高、棱镜高时误差的累积，减少了误差，而且操作方便。但要注意对地球曲率、折光差及温差进行改正，且该法仅适用于仰角、俯角不大时的测设。

　　当仰角、俯角较大时，可采用水准仪将水准点引到桥墩下，利用钢尺把标高引到施工部位的方法。拉尺时要注意因拉力和温度差异引起的尺长改正。

　　施工时可结合现场实际情况采用水准仪、钢尺和全站仪对每个循环进行反复校核，确保无误。

　　三、垂直度控制测量

　　作为高桥墩结构,垂直度是影响其结构稳定性、承载力以及外观质量的重要因素。因此,垂直度的控制测量是施工控制的主要内容。垂直度控制亦是墩身纠偏工作的主要依据。垂直度控制主要通过全站仪测放三维坐标法和激光铅直仪法进行控测。

　　⑴全站仪施放三维坐标法

　　在每次浇注混凝土前，必须根据所立墩身模板的高度，并利用墩身坡度（外模为35:1，内模21～30m时为70:1，31～40m时为80:1，41m～50m时为90:1）计算出墩身纵、横轴线坐标，再统一外放到墩身外模板上。利用钢板尺量出理论距离和实放距离的差值，即可反推出墩身的垂直度的变化，以便及时对墩身偏差进行调整。这样既可较好地控制墩身的垂直度,又可较好地控制墩身的几何尺寸,同时定期采用全站仪在导线控制点上进行墩身位置复核,作到控制无误。

　　⑵激光铅直仪法

　　在浇注混凝土第一模块之前，必须在承台上准确放出墩身纵、横轴线的位置。选择墩身中心及距中心左、右、前、后各1m的点位，作为垂直度观测点（见图），并增设四个点作为护桩，以防控制点缺失。观测时把激光铅直仪安装在9个点上，并在工作平台上设激光接受靶，以显示光斑并扑捉斑心。激光斑心连线即为桥墩纵、横轴线。采用轴线引点对中进行墩身的竖直轴线传递，并且每隔2层要进行纠偏。这样就通过激光铅直仪将控制点准确的引到工作平台上，简化了繁琐的测量工作，而且控制点设在墩身内部，受外界环境影响小，控制准确，可靠。施工过程要配有专人对墩身的垂直度进行连续观测，并采用专用表格对观测时间、记录人、偏移量进行记录，以便根据观测数据及时对墩身模板进行调整，以防止墩身出现大的偏差和偏差累积。

　　⑶锤球法

　　在墩身的四边外模中心位置采用钢丝、滑轮等吊挂垂球，释放锤球至与上次浇注墩身的接缝相接触，测量锤球长度及探出墩身的水平距离，与根据上次所浇注墩身砼高度及墩身坡度反算出的理论水平距离相比较，即可得知墩身垂直度的偏差情况。垂球的稳定与否,与垂线长度及垂球量重量很大关系, 50 m以下墩身宜采用5kg垂球比较适合。观测时应该注意尽量采用稳定观测或小幅摆动观测。

　　四、模板偏移控制

　　①加强立模过程控制，严格按照施工工序施工，勤量测，多观察，确保立模各部位净空尺寸、位置准确。因为墩身施工中只有圆弧段发生变化，直板段并不发生变化，所以圆弧段和直板段相交处尤其需要注意。

　　②严格控制模板拼装和支撑系统。在对内外模进行支撑时，对于倾斜的支撑杆和拉筋,应立即调正或更换，确保模板接缝严密，保证砼浇注时不漏浆。

　　③注意混凝土浇筑顺序,混凝土浇注时注意砼入模的顺序,均匀布料，所以浇筑顺序应注意调整，确保砼浇注过程中模板不产生过大变形。

　　④严格控制拆模时间。高性能混凝土早期强度上升较慢，因此要严格控制拆模时间，加强养护力度。

　　⑵纠偏

　　模板出现偏差是必然的，高墩对垂直度要求非常严格，一旦产生偏差纠正非常困难，因此必须杜绝大的偏差出现，出现偏差要及时纠正。

　　①对于10 mm以下的偏移或扭转,可采用变换混凝土浇筑方向的方法进行逐步的纠正,即先浇筑偏移反向一边的混凝土,后浇筑偏移方向一边的混凝土；对于模板的扭转，应采取反方向浇筑混凝土的方法予以纠正。即依靠混凝土的自重对模板体系的压力逐渐消除偏差。

　　②对于10 mm以上的偏移或扭转，可利用倒链、撑杆、借助外力横拉纠偏等方法，但对于高桥墩的垂直度要求而言，许多纠偏方法并不实用。纠偏应坚持有偏即纠的原则，杜绝偏差的出现。

　　总之，在施工中必须建立系统完善的技术复核制度，并在过程中严格执行，这是确保结构物精度控制的关键。在施工过程中必须要有专人采用全站仪、铅直仪、水准仪等仪器坚持对墩身横、纵轴线和墩身各部位截面尺寸进行反复检测核对，并定期对仪器进行检测校对。测量放样中必须采用二人轮换制。采用偏角法和切线支距法进行坐标计算，并通过CAD制图，查看坐标点位是否一致，结果确保无误后方可采用进行测设，并必须保留详细的放样记录，以备查寻。内、外业分别使用EXCEL及CASIO4800计算器编制坐标计算程序，简化计算步骤，提高计算效率。