【文章內容簡介】 最大平面點位誤差MX,Y=,最大高程誤差 MH=,，對應不同的測量距離結合不同精度編制精度表（表 1） ?？紤]到拱肋高度，以 100m 作業(yè)最大觀測高差來確定最大豎角 Z 值。表１全站儀三維坐標測量系統(tǒng)精度列表（最大觀測高 100m）儀 器 標 稱 精 度 測 量 點 點 位 誤 差 (mm)測 量距 離（ 平 距/m）最 大 豎 角（ Z186。max） 181。 a+b補 償器 精 度cosZMsΤ ?X,YＭ X,Y (max)SinZMSSVMH (max)500 1+1 400 0.51+1 7304410.51+1 350718250 1.02+2 699438???D2?D????13 / 2600.51+1 9305731.02+2 979943 1.52+2 9099130.51+1 3405351.02+2 6791651.52+2 619195150 2.02+2 6481150.51+1 1701961.02+2 1491761.52+2 1191662.02+2 188146100 3.02+2 1247116備注：（１）表中方向測回數?。?，即 Mβ =√2μ ．表中 MK取 。放樣方法1） 、鋼管拱安裝放樣A、鋼管拱的空間數字模型。拱的結構類型可概括二次拋物線變截面，列出其特征曲線（中心軸線等）的空間方程，由此解求其任意特征點的三維坐標，這就是拱的空間數字模型。將其空間數字模型輸入計算機或可編程計算器，以便隨時調用。B、施工放樣。鋼管拱的安裝施工放樣的主要內容包括：拱架定位、支點調校和變形觀測。采用全站儀三維測量系統(tǒng)放樣步驟為：先定位拱架；然后在鋼管拱安裝時對支撐點進行精確定位和檢測調校，直至符合規(guī)范要求。與傳統(tǒng)方法相比，三維測量系統(tǒng)不施放拱肋主軸線并將之向上傳遞，而是直接控制每節(jié)拱肋的特征點，這樣精度上相互獨立，無誤14 / 260差積累，拱肋整體性好，精度均勻，且放樣時基本上不影響施工。2） 、吊桿定位Ａ、數字模型和測量控制。吊桿的空間數字模型為中心軸線的空間曲線方程，其軸線上任意一點（例如外壁錨點和主梁頂、底面錨點）的三維坐標可由此解求。對于主梁同一側的吊桿均由同一控制點采有三維測量系統(tǒng)定位，這樣其相對定位精度不受控制點本身誤差影響。Ｂ、定位方法。每根吊桿定位時首先定位其錨座中心。將直每徑等于吊桿內徑的圓盤標志件（厚 3cm）放入吊桿并固定，使其盤面與錨墊板面位于同一平面內，此時盤面圓心即為吊桿錨座中心。實測該中心并調至設計位。然后將圓盤標志件放入吊桿另一端口，此時盤面圓心即為吊桿中心軸線上一點。實測該點三維坐標，由此反算該點至錨座中心設計位的距離，再由所求距離值和吊桿中心軸線的空間方向余弦（設計值）求得該點的設計坐標，將其調至設計位。由于調校端口時可能引起錨座移動，應復測錨座中心并調校。如此反復，直至錨座中心和另一端口中心均位于設計位的允許偏差范圍內，吊桿定位完成。 優(yōu)點通過對全站儀三維測量系統(tǒng)的原理、作業(yè)過程及同傳統(tǒng)測量方法的比較，不難看出，全站儀三維測量有著傳統(tǒng)測量方法無法比擬的優(yōu)點：A、具有更高的精度。全站儀三維測量系統(tǒng)直接由控制點三維放樣橋梁各部分（橋墩、拱肋、梁體等）的輔助軸線和細部結構。同先由控制點放樣各部分的主軸線，再由主軸線點放樣各細部的傳統(tǒng)方法相比，全站儀三維測量系統(tǒng)無誤差積累，提高了精度，且整體性好，精度均勻。B、速度快。三維測量系統(tǒng)直接控制各部位的特征點，減少了施工控制的加密層次，提高了效率。來自測量現(xiàn)場的各種報告證明了三維測量系統(tǒng)和傳統(tǒng)測量方法相比，可節(jié)省50﹪的時間。C、簡便靈活，獨立性強。三維測量系統(tǒng)避免了主軸線點本身不穩(wěn)定（位于變形上）且易受施工干擾等缺點，而且可以單人單機、高速高精度地遠程作業(yè)，并可有選擇性地避開施工干擾。因此，采用全站儀三維測量系統(tǒng)既能按施工進度及時完成施工各階段的測量任務，又能保證工程質量。 樁基礎施工工程概況：五里亭武江大橋采用鉆孔灌注樁基礎，共有 61 條樁，除主孔 8 墩的 4 條樁在水上外，其余全在陸地上。樁徑有三種形式：主孔 8 墩為2?Ф500cm/Ф350cm/Ф320cm（“2”指該墩樁的條數）大直徑變截面樁（要求樁基須嵌入微風化灰?guī)r深度不小于 ） ；主橋 9 過渡墩為 3?Ф250cm/Ф200cm/Ф180cm 變截面樁（要求樁基礎嵌入微風化灰?guī)r深度不小于 ） ；東西引橋 0~10 ~20墩為15 / 2603?Ф200cm/Ф150cm/Ф120cm 變截面樁（對嵌巖樁嵌入微風化灰?guī)r至少 ） 。各樁樁長從 至 不等。各樁的有關數據見下頁《五里亭武江大橋樁基數據一覽表》 。本工程位于韶關市武江下游，橋位所在地區(qū)位于粵北山字型構造，褶曲構造比較發(fā)育，斷裂構造次之。河床覆蓋層自上而下有人工填土層、粉砂層、中細砂層、輕質粘土層、鵝卵石層、含礫或碎石粘土層、粘土層?；鶐r層屬晚泥盆世天子嶺組灰?guī)r。西岸引橋溶洞比較發(fā)育，河床次之，溶洞深淺、大小、層數不一，為全填充溶洞。工程特點和難點：大直徑樁施工和溶洞處理是樁基礎施工的難點和關鍵；設計要求嵌巖樁樁底沉渣為0，這使得樁基礎施工過程泥漿性能和泥漿指標的控制成為控制本工程樁基礎施工質量的關鍵因素；設計樁徑有 Ф500、Ф350、Ф3Ф300；Ф250、Ф200、Ф180、Ф150cm 六種，同一樁可能有 4 次沉放內護筒、更換鉆頭，鉆頭配備量多，鉆孔施工換鉆較繁鎖；由于本工程基礎設計采用了先進的無承臺形式，施工用鋼護筒作為樁結構的一部分，通過加強施工用鋼護筒的巨大剛度來達到取消樁間橫系梁（承臺）的目的，這對鋼護筒的加工質量和施工設備（起吊機械、振動錘等）提出了更高的要求；同時也由于取消了承臺，單樁受力大，尤其是主墩單樁受力達 55000KN，而且墩內無預備孔位，必須保證每根樁鉆孔絕對成功，這也對施工提出了更高的要求。樁基施工工藝考慮采用先鉆后沖、鉆沖結合成孔工藝：在覆蓋層中采用回旋鉆機正循環(huán)法鉆孔，進入巖層則采用沖擊鉆機成孔。其具體施工工藝流程見樁基施工工藝流程圖。樁基礎施工總體順序為：施工平臺搭設—→鋼護筒的制作與沉放—→成孔—→終孔驗收、清孔—→鋼筋籠制作與安放—→二次清孔、水下砼的澆注—→樁基檢測 樁基施工平臺搭設五里亭武江大橋樁基除主孔 8 墩有 4 條樁在水上外，其余均在陸地上。陸上施工平臺只須將地表的耕植土和雜填土清除并壓實，再鋪 50cm 厚的砂礫或山皮土壓實即形成施工平臺，施工平臺與便道相連以便于施工機械的進入。7 、8 墩樁基施工平臺的設計綜合考慮主墩所在水域的地質與水文情況、樁基施工需要及后期墩柱施工等因素，兩平臺均采用水中固定鋼結構平臺，并分別從東西兩岸搭設 6m 寬的鋼棧橋通至 8 施工平臺，棧橋同時與便道相連（棧橋搭設與施工平臺一致，以下不再單獨說明） 。根據設計提供的相關資料（施工水位+，設計洪水水位+，最低水位約+） ，初步擬定平臺頂面標高為+。由于河床覆蓋層厚度西厚東薄，8 墩處覆蓋層厚 ~，為砂礫層；處覆蓋層僅厚 ~，其下為強風化石灰?guī)r層；8 、7 墩施工平臺的搭設將有所區(qū)別。8 墩處覆蓋層厚可以滿足鋼管樁承載力的要求，擬使用 Ф100cm 鋼管樁搭設平臺。但其覆蓋層過薄，不能滿足鋼管樁承載力的要求，對于該墩鉆孔平臺搭設不易，鉆孔時平臺也易失穩(wěn)，必須采用人工拋填砂包、塊石等切實可行的措施處理后才能進行搭設平臺。16 / 260下面分別說明：（一）8 墩鉆孔平臺搭設采用先沉放鋼管樁，再在鋼管樁上鋪設型鋼“井字梁” ，然后在型鋼上鋪設花紋鋼板形成操作面，待鋼護筒下沉就位后將平臺與鋼護筒焊接在一起，以加固平臺。平臺順水流方向打鋼管樁 2 排共 16 條鋼管樁，鋼管樁排距為 6m，間距為 4m+6m+4m+4m+4m+6m+4m，平臺平面尺寸為 9m?36m。用 I56 工字鋼作縱梁，I45 工字鋼作分配橫梁（具體見文后《施工平臺圖》 ） 。一個鉆孔平臺須承受的荷載包括：2 臺 BDM4 型鉆機：2?60t=120t ； 空氣吸泥機一套：10t ；平臺型鋼及面板自重：30t ； 鋼管樁自重：56t ；澆注砼荷載（含首罐砼）：36t ； 施工荷載：；平臺總重: 近 270t ；單根鋼管樁受力最大為 30t。（1）鋼管樁入土深度計算鋼管樁外徑 D=100cm，壁厚 δ=10mm，在平臺設計中其單樁承載力按 30 噸考慮，安全系數取 2 倍計。Ρ=fvH/n式中：n——安全系數； Ρ——單樁承載力； f——表層樁周摩擦力；v ——樁周長； H——樁有效入土深度；則：H=np/fv=230/3=由于河口下游江面寬闊，水流平緩，水流沖刷作用不明顯，此處可不考慮河床沖刷厚度的影響，故取沖刷厚度為 0，所以?。簶度胪辽疃?L=有效入土深度+沖刷層厚度 = + 0 = m在 8墩覆蓋層最淺的地方均可以滿足該入土深度的要求。（2）鋼管樁制作加工、運輸、堆放我公司現(xiàn)有大量由專業(yè)廠家加工的 10m~20m 長的 Ф100cm 鋼管樁，直接從廣州黃埔公司材料庫用船運至工地即可，根據現(xiàn)場施工進度組織分批運送至工地，避免鋼管樁壓船。鋼管樁運輸過程堆放按沉樁順序可采用多層疊放，各層墊木位于同一垂直面上，船窗內疊放層數不宜超過三層，以保證行船安全。鋼管樁起吊、運輸和堆存過程中須避免因碰撞、摩擦等原因而造成管身變形的損傷。注意在鋼管樁沉放前再次檢查管節(jié)焊縫。（3）鋼管樁沉放沉放前先計算出每條鋼管樁的坐標，在西岸大堤上針對各墩分別布置一條平行于墩軸線的基線，基線上的每一個觀測點用全站儀精確測量其坐標位置，并用水準儀測出其高程；然后計算出每個墩中每一根樁上觀測點的坐標及交會角，并匯總成表供觀測沉樁使用。沉放時在正面設置一臺全站儀觀測定位，側面設置二臺經緯儀校核。17 / 260鋼管樁沉放使用我公司 90KW 振動沉樁機（振動錘） ，能提供額定振動力為 45t，可以滿足本工程的要求。起吊設備采用 50t 吊車。先期依靠鋼管樁重力插入砂中，上部用纜繩綁在吊船邊，待樁身有一定穩(wěn)定性后，再利用浮吊吊上振動沉樁機夾住鋼管樁，開動振動沉樁機振動下沉鋼管樁到位。鋼管樁逐排沉放，一排 8 根樁沉放完成后再移船至另一側。鋼管樁沉放應注意：振動錘重心和樁中心軸應盡量保持在同一直線上；每一根樁的下沉應連續(xù)，不可中途停頓過久，以免土的摩阻力恢復，繼續(xù)下沉困難；沉放過程加強觀測，鋼管樁偏位不得大于 10cm，垂直度不得低于 1%；鋼管樁每天施打完畢后，馬上用［14a 焊接鋼管樁縱、橫向聯(lián)系，以防水流沖擊傾斜，保證平臺的抗扭能力；沉放到位后在鋼管樁中灌砂至管口以下約 1m 處，頂部封砼（具體操作見下段） ，以增強鋼管樁的剛度和穩(wěn)定性。（4）鋼平臺搭設鋼管樁沉放完畢后，開始進行鉆孔平臺型鋼布設，其具體步驟如下：各鋼管樁在順水流向適當位置開口，割平鋼管樁頭 ― → 安裝已拼接好的 I56 工字鋼橫梁，與鋼管樁（開口）壁點焊 ― → 澆筑各鋼管樁樁頭 C20 砼，使 I56 橫梁嵌固在樁頭中 ― → 安裝 I45 工字鋼分配縱梁，并與 I56 橫梁焊接（設加勁板） ― → 相鄰 I45 分配梁用[20 焊接使各縱梁形成“井”字架― → 在“井”字梁上鋪設 δ=6mm 厚花紋鋼板，加設安全欄桿。平臺施工開始時即設置航標，懸掛夜間紅燈示警等通航導向標志，以策安全。（二）7 墩施工平臺搭設7墩基礎覆蓋層較薄，原厚 ~ 不足以滿足鉆孔平臺鋼管樁單樁承載力要求（單樁入土深度為 ） ，且平臺鋼管樁懸壁高度大，平臺穩(wěn)定性差；平臺設計要考慮了護筒受力，鉆機在溶洞頂板鉆孔時溶洞頂板垮塌機會大，平臺危險性也大，故在平臺施工中視地質情況作如下處理：吊船和運輸船在墩位處拋錨停泊，先沉放鋼管樁至每振下沉量較小為此，再在鋼管樁周圍拋沙包，沙包拋設從下游往上游進行，沙包單次拋設高度 2~3m，循環(huán)反復直至沙包高度與覆蓋厚度之和不不于 7m，以滿足鋼管樁單根入土深度之需要。由于橋位處河床寬闊、水流平緩，且河水清澈，在樁位附近應做到不拋砂包，以利于以后鋼護筒的施工，防止由于砂包存在而導致鋼護筒沉放時抽砂困難和總的覆蓋層太厚引起鋼護筒沉放困難。