丹阳至昆山特大桥施工测量方案.docx
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丹阳至昆山特大桥施工测量方案
京沪高速铁路土建五标段
丹阳至昆山特大桥(九曲河桥段与常州西桥段)
施工测量技术方案
(中心里程DK1194+072.03)
编制:
审核:
批准:
中铁三局京沪高铁经理部十六工区
2008年4月10日
1.总则
京沪高速铁路采用I型板式无碴轨道结构,正线数目双线,线间距为5米,设计时速350km/h。
因此对控制测量及施工测量的要求极高,按铁道部的要求京沪高速铁路精测网为一次布设、统一测量、整网平差,“三网合一”,即戡测设计、施工、运营维护控制网使用同一控制网。
而在列车高速行驶条件下,要保证旅客列车的安全性和舒适性,要求京沪高速铁路具有非常高的平顺性和精确的几何线性参数,工程施工工艺和精度要求高,工程测量精度终极目标要求保持在毫米级的范围以内,相对于传统的铁路工程测量而言,其测量方法、测量精度完全不同。
,为了保证控制测量及施工测量精度达到设计规范要求及线下工程工后沉降和差异沉降满足铺设无碴轨道的需要,判定线下工程工后沉降是否达到设计预期值,以确定无碴轨道铺设时间,特制定本桥段施工测量方案。
2.工程概况
丹阳至昆山特大桥在我工区内共分九曲河桥段与常州西桥段两段,九曲河桥起止于(DK1112+722.96~DK1123+976.00),常州西桥段起止于(DK1123+976.00~DK1129+700),其中在DK1115+751.04处有跨九曲河的(40.75+56+40.75)三联悬臂梁施工,在DK1117+277.4处有跨S122省道的提蓝拱施工(跨径100米),在DK1119+738.4处有跨机场路的(32.65+48+32.65)三联现浇施工,在DK1122+786.8处有跨窦浦路的(32.65+48+32.65)三联现浇施工。
并在DK1116+300.648=DK1116A+300处桥上设有长链为0.648米,全长16977.04米,线间距5米,本桥九曲河桥段43号墩至106号墩位于缓和曲线长为490米,圆曲线半径为9000米的平曲线上,在DK1114+050、DK1115+050、DK1116+400、DK1117+400、DK1119+805、DK1128+700处设置了竖曲线,在DK1122+500处于换带位置,共有墩台519个,基础形式均为钻孔桩,最大墩高15米,墩柱形式多样(双柱型、圆端型、圆柱型、空心墩、实体墩等),桥段位于长江冲积平原地区,地势平坦,沿线多为农田、村庄、河流、道路众多、地表水系发育,障碍物多,控制测量及施工测量难度较大。
本桥段范围内共有设计院控制点22个(CPI点4个、CPII点18个)水准基点8个,水准深埋点1个(BS016),平面施工加密控制点59个,点位坐标及高程见下表:
京沪高速铁路土建工程JHTJ-5导线坐标及高程表
(119°30′00″)
点号
采用坐标
高程
X
Y
CPⅡ532
3544757.2342
514822.3987
6.3651
CPⅠ127
3545055.7074
514207.1730
14.9616
CPⅡ531-2
3544930.5241
514540.1771
7.5956
CPⅡ531-3
3544756.9204
514657.9643
6.6980
CPⅡ532-1
3544496.4411
514978.1852
8.2713
CPⅡ532-2
3544353.5272
515105.5605
12.2843
CPⅡ532-3
3544212.3596
515225.6144
7.6818
GCPⅡ533
3543897.5466
515086.0402
6.6829
CPⅡ534
3544584.0179
515478.8773
CPⅡ533-1
3543792.2972
515347.0990
10.5674
CPⅡ533-2
3543859.0595
515447.0405
12.3515
CPⅡ533-3
3543786.8036
515592.4451
9.2141
CPⅡ533-4
3543699.2033
515752.8604
14.3311
CPⅡ533-5
3543576.0868
515828.8000
14.7051
CPⅡ533-6
3543594.5469
515946.8388
14.5060
CPⅡ533-7
3543474.9748
516083.9135
8.4555
CPⅡ533-8
3543272.0414
516284.0814
6.7993
CPⅡ533-9
3543031.1028
516305.2006
6.2197
CPⅡ533-10
3543029.8387
516507.3640
6.1168
CPⅠ128
3543005.0386
516801.3346
9.6050
CPⅡ536-1
3542611.6688
516995.3540
6.1371
CPⅡ536-2
3542369.7025
517199.5898
6.7762
CPⅡ536-3
3542202.6753
517361.3550
6.1612
CPⅡ536-4
3542043.4617
517612.1352
5.9378
CPⅡ536-5
3541877.6229
517783.6601
6.1401
CPⅡ537
3541806.7406
518056.6692
6.8957
GCPⅡ536
3542220.7075
517428.1882
6.4748
CPⅡ537-1
3541496.2758
518072.9353
7.4158
CPⅡ537-2
3541417.2570
518306.6798
6.9328
CPⅡ537-3
3541147.3456
518349.7534
5.8118
CPⅡ538-1
3540904.4905
519056.9297
5.8071
GCPⅡ539
3540574.4205
519294.0091
6.4705
CPⅡ538
3540935.4745
518694.4362
6.4462
CPⅡ539-1
3540582.9818
519580.5178
6.2993
CPⅡ539-2
3540365.9067
519636.9592
5.5897
CPⅡ539-3
3540097.8914
519683.5084
5.6855
CPⅠ129
3539901.3809
519890.1993
5.5359
CPⅡ539-4
3540020.3183
520234.5360
5.6241
CPⅡ539-5
3539890.5692
520411.8670
5.9530
CPⅡ539-6
3539776.5079
520587.3382
5.3829
CPⅡ540
3539601.7890
520696.8862
7.8780
CPⅡ540-1
3539599.0801
520954.9059
5.8113
CPⅡ540-2
3539422.0648
521235.0146
5.9019
CPⅡ540-3
3539241.6185
521371.5583
6.2069
GCPⅡ541
3539338.2041
521583.3157
5.9292
CPⅡ542
3538939.9909
522165.7930
5.2594
CPⅡ541-1
3539137.2166
521625.4576
5.6853
CPⅡ541-2
3538913.0239
521796.3339
6.3337
CPⅡ542-1
3538660.1515
522151.6992
5.1237
CPⅡ542-2
3538598.6331
522404.6835
5.8249
CPⅡ542-3
3538433.9904
522639.3956
5.5009
CPⅡ542-4
3538253.5505
522932.5562
5.7171
CPⅡ543-1
3538008.3871
523165.5341
6.4348
CPⅡ543-2
3537835.9614
523380.0540
6.6109
CPⅡ543-3
3537685.0266
523645.2853
6.5988
CPⅡ543-4
3537606.1709
523835.7444
6.4320
CPⅡ543-5
3537547.9974
523983.6995
6.1384
CPⅡ544
3537424.9632
524250.6438
5.7437
GCPⅡ545
3537101.3599
525047.8155
5.5745
CPⅡ544-1
3537174.8475
524467.5941
6.8668
CPⅡ544-2
3536933.6719
524708.6015
6.2085
(120°00′00″)
点号
采用坐标
高程
X
Y
CPⅡ545
3537094.8319
477778.9284
5.5745
CPⅡ544
3537422.1131
476983.2610
5.7437
CPⅡ544-1
3537170.9982
477199.0534
CPⅡ544-2
3536928.7123
477438.9440
CPⅡ545-1
3536791.0711
477940.6641
6.1398
CPⅡ545-2
3536581.8538
478112.8097
5.7882
CPⅡ546
3536466.1899
478441.1801
5.9781
CPⅡ546-1
3536188.6569
478661.4247
6.4796
CPⅡ546-2
3535856.6786
479081.6689
6.8738
CPⅡ546-3
3535731.6720
479337.4245
6.9570
CPⅡ546-4
3535777.0060
479661.0533
CPⅡ547
3535501.3418
479884.7075
5.5164
CPⅡ547-1
3535284.4938
480072.1881
5.6040
CPⅡ547-2
3534927.5147
480305.0777
6.8346
CPⅡ547-3
3534721.1120
480751.6699
9.3384
CPⅡ547-4
3534588.7186
480739.8717
5.6621
CPⅡ547-5
3534459.8596
480539.6804
6.0198
CPⅡ547-6
3534361.7104
480881.5437
6.3601
CPⅡ549
3534188.8312
481093.5700
6.5731
GCPⅡ550
3533746.1075
481833.0784
5.9264
CPⅡ549-2
3533909.6277
481645.0918
5.7172
CPⅡ549-1
3534103.4558
481396.1405
6.7069
CPⅡ550-1
3533659.9180
482095.3350
5.9790
CPⅡ550-2
3533574.4930
482234.1390
5.4154
BS016
6.3054
3.编制依据
1、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》铁建设〔2006〕189号;
2、《新建铁路工程测量规范》TB10101-99;
3、《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897-2006;
4、《京沪高徐沪施图V(桥)-116-1》:
4、《京沪高徐沪施图V(桥)-116-02》:
4.控制测量
4.1平面控制测量
丹阳至昆山特大桥在我工区管段内的平面施工控制网在设计院的CPI、CPII基础上进行加密控制。
控制点的埋设规格遵循《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》中CPII点之要求埋设,深度不小于1米;选在通视条件良好且便于保护的地段,以保证相邻导线点间有良好的通视条件,视线两侧尽量远离障碍物,便于测角、测距,提高测量精度。
导线点沿线路走向布设,距线路中心约50~100米左右,各边长应大致相等,其边长控制在200~300米以内,困难地段最短边长不小于100米。
点位选在土质坚实处,便于保存标志和安置仪器,视野好,便控制整个测区,埋设好后并做好点之记,方便后续施工放样测量找点。
导线的控制测量采用附合导线的测量方法,即起始边及终止边利用设计院交桩两对相互通视的CPⅠ、CPⅡ点组成的已知边进行加密,连测单独的设计院交桩CPⅠ、CPⅡ点在整体平差时作为固定点参入平差,以保证线路的整体平顺。
各项精度须满足下列指标:
导线测量主要技术要求
控制网级别
边长(m)
测距中误差(mm)
测角中误差(″)
相邻点位坐标中误差(mm)
导线全长闭合差
方位角闭合差
对应导线级别
CPⅡ
200~300
5
2.5
10
1/40000
四等
控制测量仪器采用TCR802型莱卡全站仪及配套的棱镜进行观测,测角和测距精度为±2″及±(2+2ppm*D)mm,施测前已在国家授权的仪器鉴定单位进行检定,各项技术指标符合规范及标准要求,并在使用有效期内。
观测方法为方向法观测水平角、每站测角4个测回。
各测回间读数较差应满足《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》中的要求。
测距采用往返各观测2个测回,取平均值作为最终观测值。
各项观测精度技术指标见下表:
导线测量水平角观测技术要求
控制网等级
仪器等级
测回数
2C较差
同一方向各测回较差
CPⅡ
DJ1
4
9〃
6〃
距离和竖直角观测限差
仪器精度等级
测距中误差(mm)
同一测回各次读数互差(mm)
测回间读数较差(mm)
往返测平距较差
I
<5
5
7
≤2mD
注:
mD=(a+b×D),为仪器标称精度。
式中a—仪器标称精度中的固定误差(mm);
b—比例误差系数(mm/Km);
D—测距边长度(Km)。
导线测量外业完成后,导线边长应统一规化至测区平均高程面上。
当外业测量各项指标限差满足规范要求后再进行方位角和导线全长相对闭合差的计算,当闭合差满足规范要求时采用通过国家鉴定的科傻平差软件及莱卡平差软件进行两人以上独立的严密平差,分别平差后再相互校核,确保平差计算准确无误。
4.2高程控制测量
水准基点高程控制测量按国家二等水准测量进行施测,加密水准点与平面加密控制点尽量共用,测量采用附合水准路线形式往返观测的方法,仪器使用天宝DINI03型电子水准仪配合铟瓦条码水准尺,施测前已在国家授权的仪器鉴定单位进行检定,各项技术指标符合规范及标准要求,并在使用有效期内,主要精度要求及技术标准如下:
二等水准测量精度要求(mm)
水准测量等级
每千米水准测量偶然中误差M△
每千米水准测量全中误差MW
限差
检测已测段高差之差
往返测不符值
附合路线或环闭合差
左右路线不符值
二等水准
≤1.0
≤2.0
—
二等水准测量的主要技术标准
等级
每千米高差全中误差(mm)
路线长度(km)
水准仪等级
水准尺
观测次数
往返较差或闭合差(mm)
与已知点联测
附合或环线
二等
2
≤400
DS1
铟瓦
往返
往返
水准测量的观测严格执行《国家一、二等水准测量规范》和《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》中关于二等水准测量的规定,最大视距不大于50米,下丝最小读数不小于0.5米,上丝读数最大不超过2.8米,前后视距差不大于1米,前后视距积累差不大于3米,观测读数及数字取位至0.01mm,且每测段的测站数均为偶数。
光学水准仪观测顺序为:
往测:
奇数站为后-前-前-后偶数站为前-后-后-前
返测:
奇数站为前-后-后-前偶数站为后-前-前-后
数字水准仪观测顺序为:
往、返测奇数站:
后-前-前-后往、返测偶数站为:
前-后-后-前
二等水准观测主要技术要求
等级
水准尺类型
水准仪等级
视距(m)
前后视距差(m)
测段的前后视距累计差(m)
视线高度(m)
二等
铟瓦
DS1
≤50
≤1.0
≤3.0
下丝读数≥0.3
DS05
≤60
水准加密控制测量在测量贯通后应检查外业观测记录是否符合二等水准测量等级的各项指标限差要求,然后计算闭合差,当闭合差满足规范要求时采用国家鉴定的科傻平差软件及莱卡平差软件进行两人以上独立的严密平差,分别平差后再相互校核.并求得各加密水准点的高程。
水准测量计算取位
等级
往(返)测距离总和(km)
往(返)测距离中数(km)
各测站高差(mm)
往(返)测高差总和(km)
往(返)测高差中数(km)
高程(mm)
二等、精密水准
0.01
0.1
0.01
0.01
0.1
0.1
5.施工测量
5.1放样说明
施工测量采用极坐标法施测,放线时宜进行两个方向的后视,防止点位误用的情况发生,同时也可用以检查控制点位是否发生位移。
施工测量过程中应严格遵守数据资料复核制度,测量数据在至少经过两人独立计算结果一致时方可使用,未经复核的测量数据严禁使用。
现场放线过程中先按照设计坐标放出点位之后再实测其坐标,以来此保证施工放线的精度。
也可利用仪器自有功能采用坐标放样,放样数据复核后先输入仪器,以加快施工测量进度,数据输入后须经两人以上复核,放线时同样宜两个方向的后视,放样后再实测其坐标进行复核。
施工放样之前,测量人员首先要熟悉设计图纸,根据由整体到局部、由控制到细部的施测原则,先放出构筑物的主要轴线,再进行细部放样。
放样时要以控制网作为放样的依据,认真核对图纸,找出主要轴线的正确位置及各细部点的几何关系,放样后再检查放样点的平面几何尺寸及纵横距离是否与设计图纸相符。
施工放样内容包括:
墩台纵横轴线、钻孔桩基础的各孔中心、基坑开挖线、承台纵横轴线、墩台结构尺寸、墩顶纵横轴线、支承垫石中心十字线、锚拴孔位置。
5.2施工放样的步骤和方法
极坐标法是指用方位角和水平距离测设点位,即已知两个导线点的坐标,选定其中一个距放样点位较近的点作为置镜点,另一个为后视点,根据置镜点和后视点的坐标计算出后视方位角水平距离;放样点的坐标根据内业计算资料查找,之后再根据置镜点和放样点的坐标计算求得前视方位角和水平距离;操作时首先将全站仪安置在置镜点上,瞄准后视点将水平度盘设置为计算所得的后视方位角(检查后视距离是否与计算值相符,有条件时可再增加一个后视方向,以便控制点之间的相互检核),然后旋转照准部使水平度盘读数为所要放样点的前视方位角,再根据计算所得的水平距离放出点位。
每座桥涵必须在加密控制网完成后开工,开工前须进行原地面的复测工作,以便与设计地形的对照,如有不符及时提出优化措施。
之后放出墩中心点以便平整施工场地及清表处理。
施工场地平整完毕后应逐个放设钻孔桩桩位,完毕后再用卷尺检查各孔位之间的相对距离及相邻墩之间的跨距是否与设计相符,之后打出孔桩纵横连线方向的护桩,以便随时检查施工过程中孔位偏差情况。
放设完毕经复核无误后报请测量监理工程师进行检查复核,确认无误后方可进行施工。
护筒埋设后使用全站仪复核孔位中心位置的偏差,并准确测定护筒顶面高程,作为孔位钻进深度的依据。
灌注混凝土之前测定桩中心位置,复核成孔孔位是否超过验标要求,对于深水墩钻孔桩的测设应置镜于不同点对同一孔桩进行复核,确应无误后方可施工。
承台基坑开挖前应放设承台中心位置及纵横轴线方向的十字线,并在开挖轮廓线1m以外各设置两个以上的方向桩,作为施工过程中恢复墩台中心的依据。
测定地面标高,确定开挖深度,根据开挖深度放坡测设开挖轮廓线。
测设完毕后经自检复核后报请测量监理工程师检查复核后方可施工。
基坑开挖至设计高程后应在基坑底测设承台中心、承台四个设计角点及纵横十字线,并妥善保护,以便承台模板的设置。
承台模板设置完毕后应放线复核基坑底的承台中心及纵横十字线是否依然准确无误,并通过以上点位检查模板各部尺寸偏差是否符合验标要求。
使用水准仪测定模板四角顶面高程,并以此控制承台混凝土顶面高程。
以上工作完成后报请测量监理工程师进行检查复核确认无误后方可进行下道工序施工。
承台混凝土浇筑完毕后,在承台顶面放设墩中心位置、立柱设计角点及纵横十字线,检查承台顶面标高,作为墩台身的模板立设依据。
经复核后报请监理工程师复核,合格后方可进行下道工序施工。
墩台身模板设置完成后使用全站仪和水准仪分别检查模板顶面各部几何尺寸及高程误差是否符合验标要求,如有偏差及时调整。
墩台身混凝土浇筑完毕后,应在墩台身顶面测定梁中心及纵横十字线,检查墩台身各部结构尺寸,详细记录。
并将高程控制点引至每个墩台顶,以便支承垫石顶面高程的精确控制。
支承垫石完成后应根据墩顶中心点及纵横十字线用墨线标定垫石中心
、支座中心和锚拴孔的位置纵横十字线,检查各部结构尺寸偏差。
用水准仪检查支承垫石顶面高程。
并详细记录检查数据。
架梁前首先使用检定过的钢尺检查各墩台间的跨度,检查锚栓孔位置及深度。
架梁过程中应配合架梁单位做好各项控制工作。
5.3注意事项
1、为避免在施工过程中发生各种差错,保证工程质量及安全,测量人员作好各项复核与校核工作(设计图、标准图及交底图),坐标计算及施工放线过程中应认真核对图纸,充分考虑曲线桥梁的偏距设置及不等跨桥墩的梁缝中心与墩中心的关系,并要求多人复核相互校对,发现有误请及时反馈。
2、加密控制点资料及桩位坐标、承台坐标、墩柱坐标等交底资料要认真、换人复核,确保施工放样准确无误。
3、测量仪器由专人使用、保管,实行三防,保持测量仪器的良好使用状态。
在进行施工放样时仪器不能离人,以防未知原因对测量仪器造成
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