高墩施工测量控制
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摘要：大桥都位于V型冲沟内，主墩为薄壁空心高墩施工，高墩底面积较小，墩身较高，中心较高，柔性大，其施工精度要求高。但受到自然环境及施工中机械振动等因素的影响会引起墩轴线的弯曲和摆动，且弯曲和摆动的幅度要大于施工精度，因此，高墩的测量控制，在高墩的施工中非常重要。
中图分类号：TU74文献标识码： A
在高墩测量中最大的难点是控制网布设，因为高墩的高度会导致仪器的误差，同时要保证精度，不能因施工中某个导线点的精度问题导致高墩的误差传递。在这里我们采用建立专用控制网，保证三个点通视，形成闭合三维网。因高度的变化，采用两套三维闭合网。
1. 施工特点
对大桥的控制主要有：(1)高墩施工测量对墩身位置的控制；(2)外部原因对墩身垂直度的影响。
1.1在高墩周围建立专用的控制网，控制点之间应尽量多地相互通视，并至少能建立一个三角网，再根据三角必备条件进行修正，导线点之间的三维坐标闭合，保证了测量精度，采用了三角高程测量。使得高程得到了有效的监控。避免因导线点误差传递到高墩测量数据上。
1.2对外部条件的影响：利用时间差避开阳光照射对高墩的影响；利用加强洒水养护减弱温差对高墩膨胀的影响；高墩施工中采取对称振捣，减小振捣对垂直度的影响。
2. 适用范围
适合处于通视条件受限制，高墩底面积较小，墩身较高，中心较高，柔性大，同时适用于要求精度较高，处于V形冲沟或深沟。
3．施工原理
在施工中高墩周围建立专用的控制网，能够保证测量精度，避免因导线点误差传递到高墩测量数据上。同时避免因为导线不通视造成放样困难，专用控制网可以几个点位通视，不会因为某个导线点丢失而失去精度，同时就能对整个高墩施工过程进行监控。导线点之间的三维坐标闭合，保证了测量精度，避免因导线点误差传递到高墩测量数据上。
利用时间差避开阳光照射对高墩的影响；利用加强洒水养护减弱温差对高墩膨胀的影响；高墩施工中采取对称振捣，减小振捣对垂直度的影响。虽然有专用控制网，但施工的精度受外部条件影响很大，所以要利用外部条件并采取相应措施减小对高墩施工过程中的影响。
4． 施工方案
4.1 建立专用的控制网
为了严格有效地控制好高墩施工的测量放样工作，根据桥的桥型特点和地形条件，合理地布置好桥梁施工专用的控制网。控制点之间应尽量多地相互通视，并至少能建立一个三角网，再根据三角必备条件进行修正，保证导线点之间的三维坐标闭合，并符合桥梁施工技术要求。由于受地形限制墩身施工时需采用两套控制网进行观测。在地势较低的墩身施工采用一套三角控制网。在地势较高或墩身施工至一定高度时，全部采用另一套三角控制网。
4.2 计算薄壁空心墩的坐标与高程关系
施工前根据设计图纸提供的曲线要素，认真地对图纸提供的各墩台坐标进行计算和复核。经过多次（删除）反复计算，发现部分坐标与图纸提供的不相符，对计算的结果再次复核，确定坐标误差后报批设计单位及监理单位。在确定坐标后，就要根据图形条件找出坐标与高程之间的关系，然后就可以在实际施工中，根据各墩的坐标与高程关系进行测量控制。
为了验证所计算的数据，利用CAD绘图对全桥进行平面比例绘制。通过坐标查询进行复核验算，以保证坐标计算数据的准确性。同时也可以通过CAD绘图对比较复杂的点的坐标进行快速查询。
4.3 日照和温度对高墩观测的影响
由于日照和温度对高墩施工的高程观测影响也很大，故高墩观测的时间也要相对固定。尽量使前后几次的观测温度相近，这样可以使温度和日照对观测结果的影响减到最小。高墩施工中，由于墩身高度比较高，且地处丘陵地带V形深沟中的温差和风速较大，日照和温度的变化对高墩钢筋混凝土会有所影响。由于墩身是直立体，本身的混凝土自重对线胀系数也会有一定的影响。在墩柱施工中，其施工方法是翻模施工法，分层钢模接高，分层浇注混凝土，其下不拆除的10cm钢箍模板是为支撑和固定上面钢模板。在正常情况下，周边受力是均等的、平衡的，但在浇筑混凝土过程中，振捣棒不对称振捣，或振动撞击模板一侧也会模板发生倾斜，造成上下混凝土不同轴，或垂直度超过要求。虽然温度和日照对高墩施工影响不是很明显，但在施工至墩顶时要适当的根据当时的气候条件进行调整，尽量减少其误差影响。在已浇筑的高墩边上浇筑定位点，用于观测墩柱的垂直度。当风较大时，棱镜和墩柱会一起摇摆，导致无法定位，这时就要采用两套全站仪同时测量，配合采用“垂球吊线法” 或垂准仪和墩身墩心定位点来控制墩顶的模板中心及垂直度，由于墩身与墩顶同时“柔性摆动”，模板中心和垂直度的测试精度会高些。
4.4 成立高墩测量控制小组
高墩施工是大桥的关键和难点，高墩测量控制的好坏关系到整个工程的进展和质量。因此我们项目经理部为了更好的做好高墩测量控制，解决好施工中的各种问题，专门成立了高墩测量控制小组，由项目总工任组长，项目经理和副经理任副组长，小组成员由测量专工和技术员、结构专工和现场施工员组成。为了更好更有效的进行控制，经过小组讨论特制定了高墩测量控制程序，并严格按程序施工，确保工程施工顺利进行。任何水准测量必须采用往返测，也就是所用水准测量必须为闭合测量，不适合用水准仪的用全站仪三角高程测量来代替，但必须经过多次复核，确定无误后开始使用。
高 墩 测 量 控 制 程 序
5．设备
施工机械设备配备见下表1
6. 质量控制
本方案除应执行《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）和《公路勘测规范》 （JTGC10-2007），还应满足对测量规范的技术要求还应符合以下标准：
表1 墩身施工对测量控制的技术要求
7.安全措施
本方案除应执行《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）有关规定外，还应采取以下措施：
7.0.1加强全员安全生产培训教育，遵守安全生产规程和国家有关安全生产规并与业主签定“安全生产管理目标责任状”，防止出现因盲目追求进度造成塌方。
7.0.2制定安全考评奖罚制度，健全各项安全管理制度。
7.0.3每个技术人员上高墩前必须佩带安全帽、安全带。
7.0.4对于高空作业的技术人员，制定针对性的安全实施细则。对重大风险因素制定详细的控制措施和应急预案，责任到人，加强现场对危险源的监控。
7.0.5 对上高墩测量人员不允许穿脱鞋，一定穿戴简洁。
8.工程实例
三淅高速灵卢段TJ02标下村2号、3号、4号大桥都位于V型冲沟内，主墩为薄壁空心高墩施工，高墩底面积较小，墩身较高，中心较高，柔性大，其施工精度要求高，同时受到自然环境的影响，日照引起的温差变形，高墩受大气及风力作用，施工中机械振动等因素的影响都会引起墩轴线的弯曲和摆动，这种弯曲和摆动的幅度要大于施工精度，因此，高墩的测量控制，在高墩的施工中非常重要。
8.0.1下村2、3、4号大桥均属于高墩测量，在三座桥周围都布设了导线网，保证了施工进度及精度，为项目部赢得了施工时间。不受个别点位误差的影响，在个别点位出现偏差的情况下能及时通过导线网发现并纠正偏差。没出现窝工现象，偏差控制在可控范围之内，得到了业主和监理的认可。为我项目部争取了更多宝贵的时间。
8.0.2高墩都处于V形深沟处，高墩施工受到外部环境的影响很大，在V形冲沟内风速及温度都不一。我们尽量利用时间差避开阳光照射对高墩两侧温差的影响；同时项目部利用加强洒水养护减弱温差对高墩膨胀的影响；针对高墩施工由于在浇注混凝土过程中，振捣棒不对称振捣，或振动撞击模板一侧也会模板发生倾斜，造成上下混凝土不同轴，或垂直度超过要求的问题，我们采取对称振捣，减小振捣对垂直度的影响。高墩分层浇筑，每层浇筑高度为4.5米，这样保证了进度，同时模板也不容易发生倾斜。