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海上施工測量方案 1. 施工測量坐標系統(tǒng) 施工測量坐標系統(tǒng)：平面坐標系統(tǒng)采用####跨海大橋統(tǒng)一的獨立的施工平面坐標系（54工程65m高程坐標系），高程采用1985年國家高程系統(tǒng)。施工測量過程中應按照大橋測控中心提供的坐標轉換公式，將各設計圖紙中的1954年北京坐標系的坐標轉換至######大橋54工程65高程坐標系坐標。 2. 首級控制網(wǎng)、首級加密網(wǎng)的復測及一、二級加密網(wǎng)建立施測 為保證各工序施工放樣的精度符合設計、規(guī)范及本工程的特殊要求，確保工程質量，施工過程中必須接受大橋測控中心和監(jiān)理工程師的監(jiān)督和指導，嚴格遵守大橋測控中心頒發(fā)的《####大橋GPS施工測量實施規(guī)程》進行控制和放樣。 2.1 首級控制網(wǎng)、首級加密網(wǎng)的復測 全橋平面和高程控制網(wǎng)是杭州灣跨海大橋施工測量和結構放樣的依據(jù)，是確保全橋施工測量的核心部分?？刂凭W(wǎng)分首級網(wǎng)、首級加密網(wǎng)和一、二級加密網(wǎng)四個等級。首級網(wǎng)由業(yè)主委托浙江省一測院布測和復測，首級加密網(wǎng)由####跨海大橋工程測控中心布測和定期、不定期復測。 全橋首級平面和高程控制網(wǎng)由22個點組成，首級網(wǎng)施測按《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（GB/T18314-2001）中的B級GPS網(wǎng)測量精度進行控制，高程按Ⅰ等或Ⅱ等水準聯(lián)測，其平面精度為：相對中誤差≤1/200000；其高程精度為：每公里全中誤差≤2mm。 我部進場后將立即按業(yè)主提供的首級施工控制網(wǎng)及加密網(wǎng)復測方案，配置測量專業(yè)人員及測量儀器設備，對首級施工控制網(wǎng)及加密網(wǎng)進行復測。隨著工程不斷地進展，在以后的施工中定期對首級施工控制網(wǎng)和加密網(wǎng)中全部或部分網(wǎng)點進行復測，兩次復測時間不超過一年，復測精度原則上同原測精度。 復測時外業(yè)觀測嚴格按靜態(tài)作業(yè)模式操作。事先編制GPS衛(wèi)星可見性預報表，依據(jù)預報表制定觀測計劃，選擇PDOP值小且在時段內穩(wěn)定、衛(wèi)星方位分布合理、衛(wèi)星數(shù)多的時間段進行觀測，如實作好GPS外業(yè)觀測手簿的記錄，觀測結束后，及時進行觀測數(shù)據(jù)處理、質量分析以及GPS控制網(wǎng)嚴密平差計算，計算出網(wǎng)中各點1954年北京坐標系坐標和大橋施工獨立坐標系的坐標。 岸上水準點復測要求采用精密水準儀幾何水準方法，按照國家二等水準規(guī)范要求進行。海中 平臺上水準點的復測采用GPS來進行，同時用大橋測控中心提供的擬合參數(shù)進行校核。 若首級施工控制網(wǎng)、加密網(wǎng)復測成果不符或不足，則進行補測，復測成果上報監(jiān)理工程師以及測控中心，經(jīng)核查批準后，方可進行一、二級加密控制網(wǎng)點的建立及施測。 2.2 一、二級加密控制網(wǎng)建立及施測 根據(jù)施工階段、施工部位、施工精度要求及時進行一、二級施工控制網(wǎng)加密。控制網(wǎng)加密必須符合《####大橋GPS施工測量規(guī)程》和三、四等水準有關要求進行。其高程精度為：每公里全中誤差≤6mm（三等）、≤10（四等）；平面施測精度為：最弱相鄰點點位中誤差應小于10mm。 承臺以上上部結構放樣時，精度要求相對較高，需要即時在已竣工的承臺、墩上設置一、二級加密控制點，以便全站儀三維坐標法等常規(guī)方法來進行放樣定位。 根據(jù)大橋施工主體測量控制需要，合理布設一、二級加密控制網(wǎng)點，擬定計劃、方案、措施，采用GPS衛(wèi)星定位靜態(tài)測量，按《公路全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（JTJ/T066-98）中的一級GPS控制網(wǎng)相關要求進行，起算點為最近的首級或加首級加密控制點。同時采用全站儀，按《工程測量規(guī)范》的主要技術要求進行校測。測設完畢后，采用國家科學技術鑒定認證的測量平差計算軟件進行嚴密平差計算，并進行全項精度評定，編寫技術總結。測設成果報監(jiān)理工程師審核，測控中心審批，批準后方可用于施工放樣定位。 一、二級加密控制網(wǎng)布設后，應定期、不定期復測，復測時間最長不超過三個月，并將一、二級加密控制網(wǎng)復測成果上報監(jiān)理工程師以及測控中心。 3. 主要施工測量方法 本標段施工主要內容包括有南航道橋基礎工程、墩身、索塔、鋼箱梁吊裝和斜拉索安裝，根據(jù)不同的施工施工階段和施工內容采用不同的測量方法，以滿足大橋測量精度的要求。 考慮施工測量作業(yè)條件限制，承臺以下基礎施工測量放樣定位，主要采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）這種先進測量定位技術進行施工控制。控制點的GPS擬合高程參數(shù)采用測控中心統(tǒng)一提供的擬合高程參數(shù)，應用公路GPS一級精度測設大地高，推算1985年國家高程。承臺以上上部結構平面控制必須以首級網(wǎng)、首級加密網(wǎng)為依據(jù)，加密一級網(wǎng)作施工放樣控制點。高程控制待海中優(yōu)先墩完工，跨海三等水準聯(lián)測后，根據(jù)三等水準結果作為高程控制依據(jù)。承臺以上上部結構施工測量放樣定位，根據(jù)在承臺或附近出水結構物上加密的一級網(wǎng)控制點，主要采用全站儀三維坐標法進行施工控制（全站儀測角精度1秒以上，測距精度2+2ppm以上）。主塔高程控制擬采用全站儀三角高程法結合NA2精密水準儀幾何水準法，確保滿足規(guī)范及設計的精度要求。鋼箱梁安裝施工測量主要采用精密水準儀幾何水準法和全站儀極坐標法。 3.1 鋼護筒定位及鉆孔樁定位測量 1） 鋼護筒定位測量 鋼護筒定位的質量直接影響鉆孔樁的成樁質量。鋼護筒定位采用定位船固定鋼護筒配以安置在起重船上的振動錘加以沉放。首先設流動站于定位船上用來固定鋼護筒的定位導向架中心測量，實時指揮定位船準確就位，使定位架中心準確定位于樁位設計中心上（GPS-RTK在整周模糊度能夠固定的情況下，定位精度達到厘米級，能夠滿足鋼護筒沉放定位要求），而后用架在先期施工的施工平臺上的兩臺經(jīng)緯儀校核，接著用起重船吊鋼護筒進入導向架，用經(jīng)緯儀檢查并控制垂直度后，再用振動錘振動鋼護筒沉放至設計標高。高程用水準儀控制，水準點設在先期施工的平臺上，由靜態(tài)測量擬合求出其85高程。整個沉施過程中一直用經(jīng)緯儀監(jiān)控護筒位置和垂直度，確保成樁質量。護筒沉放完畢后立即與先期形成的平臺聯(lián)結形成整體，增加鋼護筒的穩(wěn)定性。 2）鋼護筒中心偏差測量 測定鋼護筒中心偏差直接在護筒頂口放出其設計縱橫軸線，做好標記（以便鉆機初定位用），用弦線和鋼尺量出鋼護筒頂口偏位。 3）鋼護筒垂直度及頂標高測定 鋼護筒垂直度采用錘球法結合經(jīng)緯儀豎絲法測定。 在鉆孔平臺上選一穩(wěn)固點用GPS作靜態(tài)測量，用測控中心提供的擬合參數(shù)求出其85高程（用加權平均值法校核）作為鉆孔平臺高程控制基準點，采用NA2精密水準儀測量每一個鋼護筒頂標高，并用油漆標記，定期校核每個鋼護筒的頂標高。 4）鉆機就位、終孔標高及成孔垂直度檢測 ① 鉆機就位 根據(jù)放樣的鉆孔樁中心縱橫軸線初步就位鉆機，然后實測鉆機轉盤中心，調整轉盤中心至設計鉆孔中心，采用NA2精密水準儀控制鉆機平臺平整度，在鉆孔過程中實時監(jiān)控轉盤中心位置及平整度。 ② 終孔標高測定 終孔標高通過鉆桿長度測得，通過檢驗過的鋼絲測繩測量校核（鋼繩標記刻度）。 ③ 鉆孔樁成孔垂直度檢測 鉆孔樁成孔垂直度檢測采用超聲孔徑測壁儀。 5）鉆孔樁鋼筋籠就位測量 以鋼護筒頂標高及中心縱橫軸線為基準精確就位鋼筋籠。 6）自制測深錘及鋼絲測繩檢驗 鉆孔樁混凝土灌注測深采用測深錘法。測繩采用有刻度標記的鋼絲測繩并檢驗。 3.2 承臺、塔座、墩身施工測量 承臺、塔座、墩身施工放樣的目的是確保承臺、塔座、墩身細部結構的幾何形狀、垂直度、平面位置、高程滿足規(guī)范及設計要求。 1）鋼吊箱施工測量 ① 鋼護筒、鋼管樁中心坐標、傾斜度及傾斜方向測定 鋼護筒解除約束之后，進行鋼護筒中心坐標、傾斜度及傾斜方向精確測量，鋼護筒傾斜度及傾斜方向測定采用重錘球法,并用經(jīng)緯儀豎絲法校核。推算鋼吊箱設計底高程處鋼護筒中心坐標。 根據(jù)測量精度，確定鋼吊箱底板預留孔中心坐標及預留孔尺寸。 ② 鋼吊箱底板預留孔開孔放樣 首先在鋼吊箱底板上建立平面相對坐標系，然后建立幾條平行于橋軸線的副軸線和幾條平行于墩軸線的副軸線，副軸線交點就是各鋼護筒設計中心。 采用經(jīng)緯儀定線結合鋼尺量距，在鋼吊箱底板上放樣各鋼護筒中心,根據(jù)鋼護筒外半徑劃線開孔（考慮擴孔半徑）。 ③ 鋼吊箱安裝定位控制測量 以鋼吊箱縱橫軸線為基準，設置對稱測點，對稱中心法算出鋼吊箱中心坐標，及時掌握鋼吊箱偏位情況，并按差異沉降法推算鋼吊箱傾斜度，以錘球法校核。 2）承臺施工測量 ① 封底混凝土澆筑施工測量 承臺封底混凝土澆筑施工測量用測深錘進行，其關鍵是控制封底混凝土頂面高程，力求封底混凝土頂面平整。 ② 鋼吊箱上新增二級加密控制點及樁位偏差測定 為保證承臺施工的精度和結構尺寸，方便承臺施工測量，在鋼吊箱上新增二級加密控制點（經(jīng)常校核二級加密控制點）。樁位偏差測定完畢編制竣工資料。 ③ 承臺細部結構放樣 在鋼吊箱上標示承臺軸線，并將軸線標示于鋼吊箱內壁。采用NA2精密水準儀將高程基準自鋼吊箱頂面引測至內壁不同標高處。 在承臺上預埋沉降、位移觀測標志，要求觀測標志按永久性觀測點設置。 3）塔座施工測量 在承臺上放樣墩中心線、橋軸線，校驗塔座軸線及特征點，控制塔座垂直度。 4）墩身施工測量 為保證墩身測量精度，依據(jù)加密的一級網(wǎng)點，采用全站儀和水準儀按常規(guī)測量方法進行墩身施工測量，采用激光鉛直儀測量控制墩身的垂直度，三角高程法測量各墩身的高程，確保工程質量。 墩身竣工后，進行三等水準精度高程貫通測量和相當于三等導線測量精度的平面位置的貫通測量，并測出各墩身、橫梁竣工位置和標高，報監(jiān)理工程師和測控中心，經(jīng)審批后，方可進行支座墊石施工及支座安裝定位。采用精密水準儀幾何水準法控制支座頂高程，嚴格控制支座縱橫向軸線及扭轉。 3.3 主塔施工測量 主塔施工測量技術方案結合施工現(xiàn)場情況和施工工藝來編制，測量重點是保證塔柱、橫梁、鋼錨箱、索導管等各部分結構的傾斜率、垂直度、外形幾何尺寸、平面位置、高程以及一些內部預埋件的空間位置。主塔施工前，應在南、北邊墩布設一級施工控制網(wǎng)點，以確保主塔的施工。 1）主塔中心點測設及控制 設置于承臺、塔座、橫梁以及塔頂?shù)乃行狞c，采用GPS衛(wèi)星定位靜態(tài)測量測設，以全站儀三維坐標法校核。 2）高程基準傳遞 高程基準傳遞方法以全站儀EDM三角高程對向觀測及水準儀鋼尺量距法。 3）塔柱施工測量 塔柱施工放樣的目的是確保塔柱以及細部結構的幾何形狀、垂直度、平面位置、高程滿足規(guī)范及設計要求。塔柱施工首先進行勁性骨架定位，然后進行塔柱鋼筋主筋邊框架線放樣，最后進行塔柱截面軸線點、角點放樣及塔柱模板檢查定位與預埋件安裝定位，各種定位及放樣以全站儀三維坐標法為主（測站布設于南、北邊墩。測站仰角大，則配彎管目鏡）。 ① 軸線點、角點坐標計算 根據(jù)施工設計圖紙以及主塔施工節(jié)段劃分，建立數(shù)學模型，編制數(shù)據(jù)處理程序，計算主塔截面軸線點、角點三維坐標，計算成果編制成匯總資料，報監(jiān)理工程師以及測控中心審批。 ② 勁性骨架定位 塔柱勁性骨架是由角鋼和鋼筋加工制作而成，定位精度要求不高，其平面位置不影響塔柱混凝土保護層厚度即可。 ③ 塔柱主筋框架線放樣 塔柱主筋框架線放樣即放樣豎向鋼筋內邊框線，其放樣精度要求較高，否則鋼筋會影響塔柱混凝土保護層厚度。 ④ 塔柱截面角點放樣 根據(jù)施工圖紙事先算出每一節(jié)模板頂口的理論坐標，現(xiàn)場用極坐標法放樣。做法如下：在每一節(jié)模板安裝定位前，在勁性骨架四拐處焊上鋼板（高程控制比理論模板頂口高20厘米）然后選擇有利的時段進行放樣，模板定位時，操作人員用拉線法配合目視法進行模板定位，等所有工序完成后，準備澆混凝土前，用極坐法直接測出模板頂口的四角點的實際三維坐標，與理論值相比較，如發(fā)生偏差超出規(guī)范，進行調整，直到滿足規(guī)范要求。 ⑤ 塔柱模板檢查定位 根據(jù)實測塔柱模板角點及軸線點高程，計算相應高程處塔柱角點及軸線點設計三維坐標，若實測塔柱角點及軸線點三維坐標與設計三維坐標不符，重新就位模板，調整至設計位置。塔柱壁厚檢查采用檢定鋼尺直接丈量。 ⑥ 施測時間 為減少大氣、溫度、風力、風向等外界條件對放樣點位及塔柱模板檢查定位影響，測量作業(yè)選擇在氣候條件較為穩(wěn)定、塔柱受日照變化影響較小的時間段內進行。 4）橫梁施工測量 根據(jù)設計及施工要求，設置橫梁施工預拱度，在底模板上放樣橫梁特征點，并標示橋軸線與塔中心線。待橫梁側模支立后，同樣進行橫梁頂面特征點及軸線點模板檢查定位，調整橫梁模板至設計位置，控制橫梁模板垂直度。采用NA2精密水準儀幾何水準法標示橫梁頂面高程控制線。 在澆筑橫梁混凝土過程中，進行橫梁垂直位移觀測及支架變形觀測。 5）鋼錨箱及主塔索導管定位 主塔鋼錨箱及索導管安裝定位難度大、精度要求高。為確保工期和索導管安裝定位質量，采取以全站儀三維坐標法安裝定位主塔鋼錨箱及索導管。設計數(shù)據(jù)控制中進行主塔錨固點與主梁錨固點中心線的投線復算與幾何點的歸算檢驗。鋼錨箱安裝關鍵控制軸線和高程，使主塔軸線與鋼錨箱結構軸線重合，確保索導管相對于鋼錨箱及主塔的水平傾角、橫向偏角、偏距及中心位置正確。全站儀測量測站布設于南、北邊墩，一級加密控制點經(jīng)監(jiān)理、測控中心復核批準。為保證測量精度，測量作業(yè)前須進行公共點測量。若索導管、鋼錨箱定位控制測點實測三維坐標與設計三維坐標不符，重新就位索導管、鋼錨箱，調整至設計位置。 為確保鋼錨箱及索導管安裝定位精度，必須鎖定測站控制點、后視控制點、后視校核控制點。主塔索導管定位及竣工測量，要求全站儀三維坐標法正倒鏡兩測回觀測。 3.4 鋼箱梁安裝施工測量 鋼箱梁安裝、掛索階段必須對線形、主塔進行監(jiān)控測量，及時掌握結構實際狀態(tài)，防止施工中的誤差積累，為施工控制提供決策依據(jù)，保證成橋線形和結構安全。 1）0#塊鋼箱梁及標準節(jié)段鋼箱梁安裝測量 在0#塊鋼箱梁吊裝前，將平面及高程控制點測控到上、下游塔柱的人洞，同時將高程基準引至塔柱南北側面，作為0#塊鋼箱梁安裝的平面、線形控制基準。檢查0#塊鋼箱梁的結構軸線以及斷面尺寸。根據(jù)放樣標示的塔中心線、橋軸線初步就位0#塊鋼箱梁，待0#塊鋼箱梁基本穩(wěn)定，再采用全站儀三維坐標法結合GPS衛(wèi)星定位精確定位0#塊鋼箱梁，控制鋼箱梁線形、軸線及橫向坡度。 標準節(jié)段鋼箱梁安裝與0#塊鋼箱梁安裝測量方法基本相同。 2）線形及主塔偏移測量 線形測量主要采用精密水準儀幾何水準法。線形監(jiān)控點布置于橋中線及橋中線兩側。測量前建立閉合水準路線網(wǎng)，確保控制豎直方向（即縱向）線形的準確性。測量過程中，各工序間應相互配合，不得有任何機械、人工干擾，確保測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、可靠性并即時整理、分析數(shù)據(jù)，以指導下一階段的施工。 鋼箱梁安裝前，進行一次主塔偏移及扭轉初始值觀測。主塔偏移及扭轉測量監(jiān)控點設置于橫梁、中塔柱及塔頂，共六個，對稱布置于橋軸線兩側塔柱處。 鋼箱梁安裝階段，按監(jiān)控指令要求測量不同拼裝工序及不同工況下鋼箱梁的線形，并同時測量主塔橫縱向偏移及扭轉，形成規(guī)范的記錄。 施工到關鍵工序，根據(jù)監(jiān)控要求，進行全橋線形測量、主塔偏移及扭轉測量。 因斜拉橋線形受溫度影響很大，故線形測量應在氣候條件較為穩(wěn)定、日照變化影響較小、氣溫平穩(wěn)的時間段內進行。 3）橋軸線監(jiān)控 貫通各墩中心，將橋軸線方向線投影到橫梁及墩的南、北側面，實現(xiàn)橋軸線監(jiān)控（必要時設置副橋軸線），橋軸線監(jiān)控采用穿線法或經(jīng)緯儀測小角法。 4）鋼箱梁上索道管校驗 鋼箱梁上索道管校驗采用全站儀三維坐標法。 3.5 合攏及橋面系施工測量 合攏段鋼箱梁安裝，應根據(jù)制造、施工及溫度影響等實際情況，測量合攏段尺寸，同時精確測量線形、端口標高、上下游外腹板處標高、橋軸線偏移以及主塔偏移。測量合攏口間距，繪制溫度間距曲線，以便準確掌握溫度與合攏口間距關系，然后根據(jù)測量資料認真分析研究，設計確認合攏段最佳長度。 3.6 索塔變形測量與數(shù)據(jù)處理 施工過程中，應監(jiān)測索塔的相對及絕對位移，以能及時準確反映索塔實際變形程度或變形趨勢，確保塔頂高程的正確，并分析索塔的穩(wěn)定性，為整個施工的決策提供依據(jù)，以達到指導施工的目的。 根據(jù)我部測量儀器及技術條件，對索塔進行《工程測量規(guī)范》三等變形測量。 1）三等變形測量的精度要求 沉降觀測：觀測點測站高差中誤差≤1.50mm；位移觀測：觀測點坐標中誤差≤10.0mm。 2）變形觀測點布設 索塔變形觀測點布設在橫梁、中塔柱及塔頂（埋設變形觀測棱鏡，采用360棱鏡），變形觀測棱鏡共六個，對稱布置于橋軸線兩側塔柱處。變形觀測點既是垂直位移觀測點，又是水平位移觀測點。 3）變形測量觀測方法 擬采用徠卡TCA1800全站儀極坐標法（徠卡TCA1800全站儀具有精度高、自動照準、自動跟蹤功能），并結合GPS衛(wèi)星定位靜態(tài)測量法。 4）索塔變形觀測 測定索塔由于溫差、風力、風向等因素引起的偏移及其變形擺動規(guī)律。 ① 施工期間索塔變形觀測 索塔施工期間應埋設索塔變形測量監(jiān)控標志，監(jiān)測索塔變形，作為主塔施工參考。 ② 索塔竣工變形觀測 在鋼箱梁安裝施工前，進行24小時全天侯索塔變形觀測，并同時記錄觀測時間、溫度以及觀測時的風力、風向，每小時觀測一次，以第一次觀測成果為基準值，每次觀測值與基準值比較，得出索塔日照變形橫縱向偏移值，從而掌握索塔在日照、溫差、風力、風向等外界條件變化影響下的擺動變形規(guī)律。 5）索塔變形測量內業(yè)計算及成果整理 索塔變形測量外業(yè)觀測工作結束后，及時整理和檢查外業(yè)觀測手簿。繪制索塔在主塔施工及鋼箱梁安裝過程中的變形曲線圖，為下道工序施工提供可靠的參考依據(jù)。 4． 竣工測量 竣工測量是施工測量工作的一項重要內容，是評定和衡量全項施工質量的重要指標，它不僅能準確反映混凝土澆筑后各結構部位定位點的變形情況，為下一步施工提供可靠的參考依據(jù)，同時也是編制竣工資料的原始依據(jù)。竣工測量主要內容包括結構物的特征角點及軸線點三維坐標，結構物的斷面尺寸、軸線、垂直度。竣工測量測設方法采用GPS衛(wèi)星定位法結合全站儀三維坐標法。根據(jù)測量成果編制竣工測量資料，并整理、分類歸檔。