天津慈海橋工程測(cè)量方案(編輯修改稿)
2025-06-06 01:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 國(guó)內(nèi)目前超高大橋傳統(tǒng)的“天頂法”，而是采用“三維坐標(biāo)法”進(jìn)行測(cè)量控制，從根本上避免了“天頂法”測(cè)量人員和儀器在塔下作業(yè)易受墜物傷害的缺點(diǎn)。1）三維坐標(biāo)法的基本原理與實(shí)施 隨著現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器的更新與進(jìn)步，特別是集測(cè)角、測(cè)距、記錄、計(jì)算等功能為一體的全站型電子速測(cè)儀的應(yīng)用，對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)量方案、方法起了變革作用，在大型建筑物的施工放樣中，也不例外地顯示其優(yōu)點(diǎn)。它不僅可以克服施工干擾給測(cè)量工作帶來(lái)的困難，還可以提高放樣的精度，更重要的是減輕測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，從而滿(mǎn)足快速施工放樣的要求。原理與精度 如圖2所示，0為測(cè)站點(diǎn)，P為放樣點(diǎn)。全站儀安置在0點(diǎn)，在P點(diǎn)安置反射鏡，儀器測(cè)定P點(diǎn)相對(duì)測(cè)站點(diǎn)的斜距D、天頂距Z和水平方向值α。則P點(diǎn)相對(duì)測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)為： X=DsinZcosα Y=DsinZsinα H=DcosZ 實(shí)際上，由于全站儀的前述性能，上述計(jì)算工作由儀器自動(dòng)完成，并立即在顯示屏上顯示其相應(yīng)的坐標(biāo)(也可自動(dòng)記錄在電子手薄內(nèi))。由于其計(jì)算工作由儀器的計(jì)算程序在現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)完成，因而杜絕了人工計(jì)算出錯(cuò)的機(jī)會(huì)，同時(shí)提高了速度。 按照測(cè)量理論，從上述計(jì)算式可求得三維坐標(biāo)法放樣精度為： Mx2=MD2sin2Zcos2α+D2cos2Zcos2αM2Z/ρ2+D2sin2Zsin2αM2α/ρ2 MY2=MD2sin2Zsin2α+D2cos2Zsin2αM2Z/ρ2+D2sin2Zcos2αM2α/ρ2 MH2=MD2cos2Z+D2sin2ZM2Z/ρ2 根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)的理論分析，采用精度為MZ=Mα=3″、MD=3+3ppm的全站儀，當(dāng)測(cè)站至放樣點(diǎn)的距離小于280m時(shí)，Mx、MY、MH的精度可高于177。5mm。 為了驗(yàn)證上述理論分析，探討實(shí)際可能達(dá)到的精度，在實(shí)施放樣之前和放樣過(guò)程中，對(duì)放樣點(diǎn)的測(cè)量精度進(jìn)行了試驗(yàn)和檢測(cè)，在測(cè)站至放樣點(diǎn)約90～120m時(shí)，求得放樣點(diǎn)的平面位置精度MP=177。2mm；同時(shí)對(duì)放樣點(diǎn)高程的實(shí)測(cè)精度也進(jìn)行了檢測(cè)。根據(jù)與等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量精度的高差進(jìn)行比較，在高差約43m時(shí)，三維坐標(biāo)與水準(zhǔn)測(cè)量的高差互差為2mm。前述理論分析和實(shí)際檢測(cè)說(shuō)明，三維坐標(biāo)法放樣在平面位置和高程方面是能夠滿(mǎn)足精度要求的。2）三維坐標(biāo)法的實(shí)施 在利用三維坐標(biāo)法放樣塔柱各節(jié)段時(shí)，通常是直接測(cè)定該段截面相應(yīng)輪廓點(diǎn)的平面坐標(biāo)。有些情況下，例如橫梁各點(diǎn)、塔柱變截面段與塔冠，以及某些預(yù)埋件位置，除了測(cè)定輪廓點(diǎn)的平面坐標(biāo)之外，還需同時(shí)測(cè)定其高程。為此在放樣之前應(yīng)結(jié)合施工場(chǎng)地條件、施工進(jìn)度，按事先擬定的測(cè)量方案，以橋梁施工控制網(wǎng)為依據(jù)，加密放樣測(cè)站點(diǎn)。在選擇測(cè)站點(diǎn)位置時(shí)，除了保證滿(mǎn)足放樣精度要求之外，還應(yīng)考慮通視條件、放樣方便和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)單等因素。 按照上述原則，在人字架塔柱施工中，盡量利用地形，選擇了在岸側(cè)沿主軸線(xiàn)布置加密站點(diǎn)的方案，并先其布置示意圖如表1，用嚴(yán)密平差軟件進(jìn)行平差，加密點(diǎn)精度列于表1。與此同時(shí)，采用幾何水準(zhǔn)方法測(cè)量高程。從表1可以看出，測(cè)站點(diǎn)具有很高的精度，完全可以滿(mǎn)足放樣的精度要求?！ ∩鲜鰷y(cè)站點(diǎn)的布置，完全滿(mǎn)足了施工的要求。從點(diǎn)位布置還可以看出，這些點(diǎn)位基本上遠(yuǎn)離人字架塔施工的安全禁區(qū)，確保了儀器和人身的安全，避免了施工干擾。 在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行放樣時(shí)，按照三維坐標(biāo)法的原理，其測(cè)量放樣方案如圖3所示。一般是在一個(gè)測(cè)站上，以人字架軸線(xiàn)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，以固定點(diǎn)為后視方向進(jìn)行定向，依次在塔柱輪廓點(diǎn)、角點(diǎn)處立鏡或反射片，在測(cè)站上架設(shè)全站儀，照準(zhǔn)相應(yīng)輪廓點(diǎn)處的反射片，儀器立即顯示出各點(diǎn)的三維坐標(biāo)?！ ≡谝话闱闆r下，各腳點(diǎn)能直接測(cè)量坐標(biāo)。個(gè)別情況下因爬架、腳手架等桿件影響通視時(shí)，可通過(guò)棱鏡桿的長(zhǎng)度調(diào)整或改變反射片位置的方法，或在局部范圍內(nèi)進(jìn)行偏距測(cè)量或移動(dòng)測(cè)站等方法解決各點(diǎn)的通視問(wèn)題。 利用測(cè)量?jī)x器(全站儀)，采取了上述測(cè)量作業(yè)方法，一個(gè)5～6人的測(cè)量組，不僅及時(shí)滿(mǎn)足了人字架塔柱、橫梁、支撐、輪軸等施工的需要，而且還可完成了塔吊等附屬設(shè)備的調(diào)
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