1.平面控制测量
建立平面控制网的目的,是测定桥轴线长度和据以进行墩台位置放样,同时也可用于施工过程中的变形监测。对于跨越无水河道的直线小桥,桥轴线长度可以直接测定,墩台位置也可直接利用桥轴线的设计控制点测设,无须建立平面控制网。但跨越有水河道的大型桥梁,墩台无法直接定位,则必须建立平面控制网。根据桥梁跨越的河宽及地形条件,平面控制网多布设成如图6.1.2所示的形式。
图6.1.2 桥梁控制网常用图形
施工平面控制点应选择在土质坚实、通视条件良好、避开施工干扰、易于保护的地方,并以设在高处。GNSS控制点点位应满足GNSS观测的需要。宜在桥轴线方向上每岸埋设1~2个轴线控制点,也可在桥轴线同侧50~300 m左右每岸埋设1~2个控制点,用以代替桥轴线点。首级控制网可为测角网、测边网或三角网,测边网是测量所有边长而不测角度。边角网则是边长和角度都测。如果采用测边网或边角网,由于边长是直接测定的,所以不受或少受测角误差的影响,测边精度与桥轴线要求的精度相当即可。
根据需要采用三角形网或精密导线测量方法布设加密控制网。首级控制网中岸上基线边应与桥轴线近似垂直,其长度宜为桥轴线长度的0.7倍,困难时不宜小于0.5倍。三角网的布设应满足控制网的精度和观测条件要求。
导线控制测量应组成附合导线或闭合导线。附合导线或导线环的边数宜为4~6条,最短导线边边长不宜小于300 m,相邻边长之比不宜小于1∶3。采用全站仪测量的控制边长必须加入气象、加乘常数改正,然后化算为水平距离,最后将水平距离归算至墩顶或轨顶平均高程面上。
对于控制点的要求,除了图形强度以外,还要求便于交会墩位,其交会角不能太大或太小,应控制在30°~120°,困难时也不宜小于25°。
引桥部分可根据测量条件和施工放样的方便,布设单三角锁或用引桥中线测量各墩台的位置。由于桥梁三角网一般都是独立的自由网,没有坐标及方向的约束条件,所以平差时都按自由网处理。它所采用的坐标系,直线桥一般是以桥轴线作为x轴,而桥轴线始端控制点的里程作为该点的x值。曲线桥是以直线转点或曲线起终点为坐标原点,以切线为x轴,垂直于坐标原点的垂线方向为y轴。这样,直线桥的桥梁墩台的设计里程即为该点的x坐标值,可以便于以后施工队放样的数据计算。
控制点要埋设标石及刻有“+”字的金属中心标志。如果兼作高程控制点用,则中心标志宜做成顶部为半球状。
控制网的测设优先采用GNSS、也可以采用导线测量、三角形网或综合测量方法施测。
技术要求按TB 10101—2018《铁路工程测量规范》第3.1、3.2、3.3节规定。(www.daowen.com)
2.高程控制测量
在桥梁施工阶段,除了建立平面控制网外,还应建立高程控制网,作为放样高程的依据,即在河流两岸建立若干个水准基点。这些水准基点除用于施工外,也可作为变形观测的高程基准点。跨河正桥施工高程控制网的等级应符合表6.1.4规定。
表6.1.4 跨河正桥施工高程控制网的等级
施工高程控制网中的水准点,应沿桥轴线两侧均匀布设,顺桥向点间距宜为400 m左右,并构成连续水准环。墩台较高、两岸坡陡时,可在陡坡上一定高差内加设辅助水准点,其作用是临时性的,精度可较低,一般只需满足桥墩基础或墩身圬工部分浇筑过程中的精度要求。水准基点布设的数量视河宽及桥的大小而异。一般小桥可只布设1个;在200 m以内的大、中桥,宜在两岸各设1个;当桥长超过200 m时,由于两岸联测不便,为了在高程变化时易于检查,则每岸不少于3个。
同岸水准点间高程联测和起算点高程引测,宜采用水准测量方法,四等网也可采用光电测距三角高程。
水准基点是永久性的,必须十分稳固。除了它的位置要求便于保护外,根据地质条件,可采用混凝土标石、钢管标石、管柱标石或钻孔标石。在标石上方嵌以凸出半球状的铜质或不锈钢标志。
桥梁水准点与线路水准基点应采用同一高程系统。
3.桥梁控制网复测
桥梁施工前,应对移交的控制网进行复测,首先应熟悉、理解设计文件中桥梁控制网的形式、等级、相关的技术规范,制订复测技术方案。复测的目的是检查控制点的稳定性。
复测应在原网的基础上进行。复测网精度的等级应与原网相同,复测方法及技术要求宜与原测保持一致。原控制网的坐标系统和高程系统不得更换,控制网的起算点应与原网一样。当原网起算点被损毁或发生明显位移(沉降)时,可改用其他稳定可靠的控制点起算,但必须保持位置基准,方向基准、尺度基准和高程基准不变。复测完成后,应进行严密平差,并采用现场勘验与统计检验相结合的方法对施工控制点进行稳定性分析。当较差超限时,应进行二次复测,查明原因,并分析、确认采用成果。复测工作完成后应向业主、监理提交复测报告和原始记录。
施工控制网复测后,当控制点的复测成果与原测成果较差满足规定限差要求时,采用原测成果。复测限差要求见学习情境四,任务1。
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