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江苏省某跨长江公路大桥主桥测量施工组织设计

6.1、主塔施工测量控制主要技术要求

（1）塔柱倾斜度误差不大于塔高的1/3000，且不大于30mm，同时满足设计要求；

（2）钢锚箱安装倾斜度误差不大于塔高的1/5000；

（3）钢锚箱安装要求江侧和岸侧预埋底座的顶面、底面高程相对偏差±1mm，其余节段钢锚箱的底面、顶面高程相对偏差±2mm。

（4）塔柱轴线偏差±10mm地下室顶板防水施工工艺，断面尺寸偏差±20mm；

（5）塔顶高程偏差±10mm；

（6）斜拉索锚固点高程偏差±10mm，斜拉索锚具轴线偏差±5mm；

（7）下横梁高程偏差±10mm。

6.2、主塔中心点测设控制

设置于承台、下横梁以及塔顶等的塔中心点，采用GPS卫星定位静态测量测设（根据GPS接收机卫星信号确定），以TCA2003全站仪三维坐标法校核。主塔中心点坐标测设是控制北主塔与南主塔桥轴线一致，主塔中心里程偏差符合设计及规范要求。

6.3、主塔高程基准传递控制

由承台上的高程基准向上传递至塔身、下横梁、桥面及塔顶。其传递方法以全站仪悬高测量和精密天顶测距法为主，以水准仪钢尺量距法和GPS卫星定位静态测量作为校核。

该法原理是采用TCA2003全站仪三角高程测量已知高程水准点至待定高程水准点之高差。悬高测量要求在较短的时间内完成，觇标高精确量至毫米，正倒镜观测，使目标影象处于竖丝附近，且位于竖丝两侧对称的位置上，以减弱横线不水平引起的误差影响，六测回测定高差，再取中数确定待定高程水准点与已知高程水准点高差，从而得出待定高程水准点高程。

该法原理是采用TCA2003全站仪（配弯管目镜），垂直测量已知高程水准点至垂直方向棱镜之距离，得出高差，再采用水准仪将棱镜高程传递至塔身、塔顶等。

（3）水准仪钢尺量距法

该法首先将检定钢尺悬挂在固定架上，测量检定钢尺边温度，下挂一与检定钢尺检定时拉力相等的重锤，然后由上、下水准仪的水准尺读数及钢尺读数，通过检定钢尺检定求得的尺长方程式求出检定钢尺丈量时的实际长度（检定钢尺长度应进行倾斜改正），最后通过已知高程水准基点与待定高程水准点的高差计算待定水准点高程。为检测高程基准传递成果，至少变换三次检定钢尺高度，取平均值作为最后成果。

（4）GPS卫星定位静态测量法

GPS卫星定位静态测量过程中，要求有效观测卫星数4颗以上，基线长度15km，卫星高度角≥15°，采样间隔为20s，近似观测时间白天2小时，夜晚1小时。

6.4、塔柱施工测量控制

塔柱施工首先进行劲性骨架定位，然后进行塔柱钢筋主筋边框架线放样，最后进行塔柱截面轴线点、角点放样及塔柱模板检查定位与预埋件安装定位，各种定位及放样以TCA2003全站仪三维坐标法为主，辅以GPS卫星定位测量方法校核。

根据仰角选择测站，测站仰角大，则配弯管目镜。测站布设于南北主墩、辅助墩、过渡墩，分别控制主塔南北侧截面轴线点、角点以及特征点。塔柱施工测量控制观测示意图见图4.1.6。

根据实际情况，如果4#、5#墩承台及平台具备测量条件，可建立施工加密控制点，配弯管目镜近距离控制塔柱截面轴线点、角点。其塔柱施工测量控制观测示意图见图4.1.7。

图4.1.6塔柱施工测量控制观测示意图

图4.1.7塔柱施工测量控制观测示意图

（1）主塔截面轴线点、角点以及特征点坐标计算

根据施工设计图纸以及主塔施工节段划分，建立数学模型，编制数据处理程序，计算主塔截面轴线点、角点以及特征点三维坐标。对于曲线塔柱部分，首先推算圆心坐标以及曲线要素，然后根据圆心坐标、曲线起点坐标、曲线终点坐标以及弧长计算曲线上任一点坐标，计算成果编制成汇总资料，报监理工程师及测量中心审批。

塔柱劲性骨架是由角钢、槽钢等加工制作，用于定位钢筋、支撑模板。其定位精度要求不高，其平面位置不影响塔柱混凝土保护层厚度即可，塔柱劲性骨架分节段加工制作，分段长度与主筋长度基本一致。在无较大风力影响情况下，采用重锤球法定位劲性骨架，定位高度大于该节段劲性骨架长度的2/3，以靠尺法定位劲性骨架作校核。如果受风力影响，锤球摆动幅度较大，则采用全站仪三维坐标法定位劲性骨架。除首节劲性骨架控制底面与顶面角点外，其余节段劲性骨架均控制其顶面四角点的三维坐标，从而防止劲性骨架横纵向倾斜及扭转。

（3）塔柱主筋框架线放样

塔柱主筋框架线放样即放样竖向钢筋内边框线，确保混凝土保护层厚度，其放样精度要求较高。采用TCA2003全站仪三维坐标法放样塔柱同高程截面竖向主筋内边框架线及塔柱截面轴线，测量标志尽可能标示于劲性骨架，便于塔柱竖向主筋分中支立。

（4）塔柱截面轴线及角点放样

（5）塔柱模板检查定位

因塔柱模板为定型模板，故只需定位模板就能实现塔柱精确定位。根据实测塔柱模板角点及轴线点高程，计算相应高程处塔柱角点及轴线点设计三维坐标，若实测塔柱角点及轴线点三维坐标与设计三维坐标不符，重新就位模板，调整至设计位置。对于不能直接测定的塔柱模板角点及轴线点，可根据已测定的点与不能直接测定点的相对几何关系，用边长交会法检查定位。塔柱壁厚检查采用检定钢尺直接丈量。塔柱内、外模板检查定位控制测点平面示意图见图4.1.8。

（6）塔柱预埋件安装定位

根据塔柱预埋件安装定位的精度要求,分别采用TCA2003全站仪三维坐标法与轴线法放样定位。TCA2003全站仪三维坐标法定位精度要求较高的预埋件；轴线法定位精度要求不高的预埋件。

图4.1.8塔柱内、外模板检查定位控制测点平面示意图

为保证预应力钢束张拉完成后两塔柱在下横梁处及其它高程处的间距符合设计要求，塔柱施工放样时要有一向外侧的预偏量（横桥向），并按设计、监理及控制部门要求进行调整。

（8）索塔变形实时调整

索塔施工过程中，按设计、监理及控制部门的要求，在索塔上埋设变形观测点，随时观测因基础变位、混凝土收缩、弹性压缩、徐变、温度、风力等对索塔变形的影响。采用TCA2003全站仪三维坐标法监测主塔变形，绘制主塔变形测量图，以频谱分析GPS动态监测校核，并按设计、监理及控制部门的要求进行相应实时调整，以保证塔柱几何形状及空间位置符合设计及规范要求。

6.5、下横梁施工测量

下横梁支架体系由分配梁、钢立柱、横梁、贝雷架、柱间横撑、扶墙横撑和预埋件等组成。钢管立柱安装：钢管分段加工制作，现场逐根吊安，测量控制其平面位置、倾斜度和顶高程。

根据设计及施工要求，设置下横梁施工预拱度，铺设横梁底模板，在底模板上放样出横梁特征点，并标示桥轴线与塔中心线。待横梁侧模支立后，同样进行横梁顶面特征点及轴线点模板检查定位，调整横梁模板至设计位置，控制横梁模板竖直度或倾斜度。采用蔡司DiNi12电子精密水准仪标示横梁顶面高程控制线。

在浇筑下横梁混凝土过程中，进行横梁位移观测及支架变形观测。

6.6、钢锚箱安装及索导管定位校核

主塔钢锚箱及索导管安装定位是测量控制难度最大、精度要求最高的部分。钢锚箱、索导管安装定位采取以TCA2003全站仪三维坐标法为主，以GPS卫星定位校核；钢锚箱及预埋钢锚箱底座底面高程、顶面高程、平整度测量采用蔡司DiNi12电子精密水准仪电子测量，以TCA2003全站仪三角高程测量校核。主塔钢锚箱安装主要控制测点平面示意图见图4.1.9。预埋底座安装直接影响第一节钢锚箱的安装精度，索导管安装定位精度取决于钢锚箱安装定位精度，因此预埋底座的精确安装是第一节钢锚箱精确安装的前提。按设计数据控制，进行主塔锚固点与主梁锚固点中心线的投线复算与几何点的归算检验。

图4.1.9主塔钢锚箱安装主要控制测点平面示意图

（1）钢锚箱及预埋底座安装前检查

在钢锚箱及预埋底座吊装之前，采用鉴定钢尺、精密水准仪和全站仪对钢锚箱（包括索导管）及预埋底座的几何尺寸、高程测量观测点、结构轴线测量控制点、标记等进行检查。如果检查有误或误差超过设计及规范要求，通知有关单位重新交点或整改。

（2）预埋底座及钢锚箱安装定位

预埋钢锚箱底座按图纸设计位置精确测量定位，浇筑混凝土后，再次对预埋底座平面位置、高程以及平整度进行测量确定，并进行钢锚箱轴线和边线的放样。

钢锚箱安装定位关键是控制中心轴线、高程及平整度，使主塔中心线与钢锚箱结构中心轴线重合，钢锚箱平面位置及高程符合设计及规范要求。第一节钢锚箱安装定位控制是关键。

第一节钢锚箱的安装精度直接影响整个钢锚箱的几何线型，应确保钢锚箱表面倾斜度偏差<1/3000，轴线的平面位置偏差<5mm。第一节钢锚箱段用塔吊吊至基座上，先安装定位螺栓，再进行微调，使钢锚箱中心线与预埋底座中心线重合，最后复测钢锚箱平面位置、高程、平整度及倾斜度。若钢锚箱定位控制测点（截面角点、特征点、轴线点），实测三维坐标与设计三维坐标不符，应重新就位钢锚箱，调整至设计位置，将误差调整至设计及规范要求的范围内，再进行高强度螺栓的安装和施拧工作。第二节以及以后各节钢锚箱安装时，先用匹配的冲钉精确定位，再进行复测，将误差控制在设计及规范允许范围。严格控制每节段钢锚箱的平面位置、高程、倾斜度、顶面平整度，避免误差向上传递累积。

对于不能直接测定的索导管控制测点，可根据已测定的点与不能直接测定点的相对几何关系，用边长交会法检查定位。

待钢锚箱安装定位完毕，连接相应段的斜拉索索导管，校核钢锚箱上索导管控制测点。对法兰连接的索导管，必须再次校核，确保索导管的水平倾角、横向偏角、偏距及中心位置正确。实际上钢锚箱上的索导管决定了混凝土内索导管的位置，两者顺直通畅即可。主塔索导管定位、校核控制测点示意图见图4.1.10，控制测点为黑色小圆点。

图4.1.10主塔索导管定位、校核控制测点示意图

6.7、主塔及钢锚箱倾斜度控制测量

主塔及钢锚箱倾斜度控制采用TCA2003全站仪三维坐标截面中心法，以激光经纬仪和传统线坠测量法校核。主塔中心偏离，表现于主塔混凝土浇筑定型模板中心偏离，主塔倾斜度测量通过测量混凝土浇筑定型模板截面中心来实现，调整定型模板就是调整主塔倾斜度。主塔为节段施工，通过定型模板顶截面与底截面的中心坐标调整，就可得出主塔倾斜率，从而将主塔倾斜度控制在设计及规范要求的范围内。

临时墩基础钢管桩及墩身钢管桩定位采用GPS—RTK定位技术，以TCA2003全站仪三维坐标进行校核，其它部位按常规施工测量。

8、钢箱梁安装施工测量控制

斜拉桥为高次超静定结构，钢箱梁安装、挂索过程中，结构的实际参数与设计参数存在差异，现场的施工荷载、风力和温度亦不是恒定的，各种误差因素不仅影响成桥后的大桥功能，还可能危及施工中的结构安全。因此钢箱梁安装、挂索阶段必须对主梁线形、桥轴线、主塔变形、索力等进行测量，及时采集完整、可靠的数据，为施工控制提供决策依据，掌握结构实际状态，防止施工中的误差积累，保证成桥线形和结构安全。

8.1、钢箱梁安装施工测量控制主要技术要求

（1）悬臂拼装、合拢轴线偏位：±20mm，支架法安装轴线偏位：±2mm；

（2）梁锚固点高程、梁顶高程：符合设计与施工控制要求；

（3）桥面宽度偏差：±10mm。

8.2、线形、桥轴线及主塔变形测量

钢箱梁安装的基准温度应以设计规定或监理工程师的指示为准，所有施工测量数据及量具应以基准温度为准进行调整。

钢箱梁安装阶段，要求测量不同拼装工序及不同工况下钢箱梁的线形、桥轴线，并同时测量主塔横纵向偏移及扭转，形成规范的记录，做到前馈控制及时纠偏。测量成果交控制部门复核，监理单位签证，反馈设计单位及控制组，由此调整索力和线形，实现“双控”。

每一施工阶段都必须作永久性的记录，测量记录包括：测量记录、日期、时间、环境温度、桥面线形、索塔变形、桥梁轴线以及施工过程中的调整情况等。

施工到关键工序，根据设计及监控要求，进行全桥线形、桥轴线、主塔偏移及扭转测量。

钢箱梁安装阶段的线形测量是保证钢箱梁沿桥轴线的高程一致，横坡高程一致。线形测量控制观测点布置于桥中线及桥中线两侧钢箱梁外腹板处下承式系杆拱桥施工组织设计（完整稿），按钢箱梁节段断面，每断面3个线形测量控制观测点。线形测量及边跨中跨合拢断面控制观测点布置示意图见图4.1.11。钢箱梁线形、平面、轴线测量控制观测示意图见图4.1.12。具体线形测量控制观测点与边跨、中跨合拢断面控制观测点布置可以按设计单位及制作单位提供的观测点。

图4.1.11线形测量及边跨中跨合拢断面控制观测点布置示意图

图4.1.12钢箱梁线形、平面、轴线测量控制观测示意图

线形测量采用蔡司DiNi12电子精密水准仪电子测量法和精密水准仪几何水准法，以三维激光影像扫描技术（科研）和TCA2003全站仪三维坐标法校核。线形测量采用电子精密水准仪电子测量法和精密水准仪几何水准法时，必须进行闭合或附合水准测量，严密平差计算。

为缩短线形测量外业观测时间，根据施工控制部门要求，每个主塔的南、北侧钢箱梁均采用至少一台仪器测量，确保观测速度及观测工况基本相同。

贯通主桥各墩中心，将桥轴线方向线投影到南北主塔下横梁、塔顶以及过渡墩、辅助墩的南、北侧面，实现桥轴线测量控制。如果桥轴线不通视，设置副桥轴线。桥轴线测量控制采用穿线法或经纬仪测小角法。

（3）主塔偏移、扭转变形测量

主塔施工完毕，进行一次主塔偏移、扭转变形测量初始值观测。每节段钢箱梁安装均应按设计及控制部门要求进行主塔偏移、扭转变形测量。主塔偏移、扭转变形测量控制观测点设置于下横梁、上塔柱及塔顶，共六个点，对称布置于桥轴线两侧塔柱处国家电网有限公司配电网设备标准化设计定制方案(2019年版)--12kV环网柜(箱)，预埋控制观测点棱镜。主塔偏移、扭转变形测量采用TCA2003全站仪三维坐标法。主塔偏移、扭转变形测量控制观测示意图见图4.1.13。