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测量施工方案
合福铁路客专闽赣I标第二项目部
施工测量方案
1.概述
1.1、工程概况
合福铁路客运专线设计时速为350km/h,它北接合蚌客运专线衔接京沪高速铁路至北京,中与宁安城际铁路和杭长客运专线相交,南连福州,是贯穿我国南北的快速铁路通道。
本工区里程范围:
DK357+463~DK365+676.49,线路长8.214km。
主要工程数量有:
隧道4354m/4.5座,大桥2248.38m/6座,中桥656.18m/8座,路基长954.93m。
主要为低山丘陵区,山势延绵,起伏较大,植被发育,相对高差150~300m,局部地段为中低山区、二级阶地垄岗区及孤峰河、青弋江、富资河、丰乐河、新安江、信江等河流一级阶地;中低山区山势陡峻,相对高差300~500m;二级阶地垄岗区岗地坳谷相间,地形较开阔,地势略有起伏,地面标高45~175m;一级阶地多呈狭长条带状,地势平缓,起伏不大,地面标高34~142m不等。
本项目隧道长度短、数量多、占线路长度比例高,本项目的不良地质和特殊地质多,隧道地质复杂,软弱围岩所占比重较大,隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩所占比例大。
1.2、控制点情况
合福铁路客专控制测量网布设由设计单位按分级布网的原则分基础控制网CPI和线路控制网CPⅡ布设,高程控制网为二等水准网。
本管段CPI控制点沿线路布设,共计6个(CPI574-1~CPI577);CPII控制点沿线路走向布设,共计4个(CPII417~CPII420),;二等水准点沿线路走向布设,共计4个(CPI5755-1、CPI574、CPI577、CPII420);平面加密控制点和高程加密点均沿线路走向布设,其中平面加密控制点14个;高程加密点共16个;桩位均保存完好。
1.3工点表
合福铁路客专闽赣I标第二项目部工点表(DK357+463~DK365+676.49)
序号
工点名称
起迄里程
长度(m)
主要结构形式
备注
1
金山顶隧道
DK354+707.00
DK360+219.00
5512
V级围岩422米,IV级围岩1160米,III级围岩3650米,II级围岩280米
2
路基
DK360+219.00
DK360+222.50
3.5
采用路堑挡墙+C15截水骨架护坡结合喷混植生加固防护
3
大结大桥
DK360+222.50
DK360+393.00
170.5
5-32m简支梁
4
晓起隧道
DK360+393.00
DK361+041.00
648
V级围岩438米,IV级围岩145米,III级围岩65米
5
路基
DK361+041.00
DK361+041.50
0.5
采用路堑挡墙+C15截水骨架护坡结合喷混植生加固防护,路堤采用C25重力式路堤墙+C15截水骨架护坡结合喷混植生加固防护
6
晓起1#中桥
DK361+041.50
DK361+126.73
85.23
3-24m简支梁
7
路基
DK361+126.73
DK361+172.35
45.62
8
晓起2#中桥
DK361+172.35
DK361+248.89
76.54
2-32m简支梁
9
路基
DK361+248.89
DK361+313.89
65
采用路堑挡墙结合喷混植生加固防护
10
箬坦大桥
DK361+313.89
DK361+490.00
176.11
2-4m简支梁+3-32m简支梁+1-24m简支梁
11
箬坦隧道
DK361+490.00
DK361+735.00
245
V级围岩245米
12
路基
DK361+735.00
DK361+767.00
32
采用路堑挡墙+C15截水骨架护坡和喷混植生加固防护;路堤段为重力式路堤墙+CFG桩加固。
设计1-3×3.5米涵洞
13
荷田隧道
DK361+767.00
DK362+032.00
265
V级围岩230米,IV级围岩35米
14
路基
DK362+032.00
DK362+144.53
112.58
边坡采用路堑挡墙+框架锚索(杆)结合喷混植生加固防护
15
南坑中桥
DK362+144.53
DK362+188.33
43.8
1-32m简支梁
16
路基
DK362+188.38
DK362+270.50
82.12
设计1-3×3.5米涵洞
17
南坑特大桥
DK362+270.50
DK362+862.92
592.42
1-24m简支梁+2-32m简支梁+1-24m简支梁+10-32m简支梁+2-24m简支梁+2-32m简支梁+1-24m简支梁
18
路基
DK362+862.92
DK362+930.50
67.58
采用路堑档墙+框架锚杆结合喷混植生加固防护。
地基加固采用CFG桩加固防护。
19
中村1#桥
DK362+930.50
DK363+039.70
109.2
3-32m简支梁
20
路基
DK363+039.70
DK363+108.5
68.8
采用路堑挡墙结合喷混植生加固防护,地基加固采用CFG桩加固防护。
设计1-3×3.5米涵洞米涵洞
21
中村2#中桥
DK363+108.5
DK363+185.01
76.51
2-32m简支梁
22
路基
DK363+185.01
DK363+220.50
35.49
采用路堑挡墙结合喷混植生加固防护
23
下村大桥
DK363+220.50
DK363+501.91
281.41
1-24m简支梁+6-32m简支梁+2-24m简支梁
24
路基
DK363+501.91
DK363+636.00
134.09
边坡采用路堑挡墙+框架锚索(杆)结合喷混植生加固防护,地基加固采用CFG桩加固防护。
设计1-3×3.5米涵洞
25
里山隧道
DK363+636.00
DK364+076.00
440
V级围岩345米,IV级围岩95米
26
路基
DK364+076.00
DK364+077.50
1.5
采用喷混植生加固防护
27
里山中桥
DK364+077.50
DK364+147.25
69.75
1-24m简支梁+1-32m简支梁
28
路基
DK364+147.25
DK364+282.50
135.25
采用桩板墙(挡墙)+框架锚杆+C15截水骨架护坡结合喷混植生加固防护,设计1-3×3.5米涵洞
29
外长皋大桥
DK364+282.50
DK364+718.72
436.22
13-32m简支梁
30
路基
DK364+718.72
DK364+773.00
54.28
边坡采用挡墙结合喷混植生加固防护
31
外长皋1#中桥
DK364+773.00
DK364+883.52
60.52
2-24m简支梁
32
路基
DK364+883.52
DK364+856.11
22.59
边坡采用挡墙+C15截水骨架护坡
33
外长皋2#中桥
DK364+856.11
DK364+924.62
68.51
1-24m简支梁+1-32m简支梁
34
路基
DK364+924.62
DK364+946.20
21.58
边坡采用挡墙+C15截水骨架护坡
35
里长皋特大桥
DK364+946.20
DK365+537.92
591.72
1-24m简支梁+17-32m简支梁
36
路基
DK365+537.92
DK365+566.57
28.65
采用挡墙+框架锚杆+C15截水骨架护坡加固防护;地基采用土工格栅加固处理。
37
里长皋1#中桥
DK365+566.57
DK365+676.49
109.92
4-24m简支梁
2执行的主要技术规范、标准
2.1执行技术标准及作业依据
(1)《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009;
(2)《铁路工程测量规范》TB10101-2009;
(3)《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897-2006;
(4)《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2009);
(5)相关测量资料和图纸。
2.2既有资料利用情况
1.铁四院《新建铁路合肥至福州铁路精密控制网测量技术方案》;
2.铁四院《新建铁路合肥至福州铁路精密控制网测量报告》;
3.铁四院《新建铁路合肥至福州铁路精密控制网测量平面和高程成果》;
4.合福铁路闽赣段HFMG-1标平面图;
5.合福铁路闽赣段HFMG-1标交桩纪要;
6.相关图纸和工程测量技术要求。
3使用测量仪器设备
测量仪器表
序号
仪器名称
规格型号
出厂编号
单位
数量
备注
1
全站仪
徕卡TS06
1321865
台
1
2″2+2ppm
2
全站仪
徕卡TS02
1324252
台
1
2″2+2ppm
4
电子水准仪
DNA03
340752
台
1
0.00001m
5
水准仪
DSZ2
254204
台
1
1.5mm
6
水准仪
DSZ2
254205
台
1
1.5mm
4测量人员配备及分工
测量人员名单
序号
姓名
性别
职称
职务
备注
1
赵超
男
高级工程师
测量队长
测量负责人
2
胡志文
男
高级工程师
测量副队长
负责一管理组
3
吴国华
男
高级工程师
测量副队长
负责二管理组
4
林海涛
男
工程师
测量员
外业观测
5
吴东东
男
工程师
测量员
外业观测
6
刘新亮
男
工程师
测量班长
外业观测
7
8
韩杰
男
技师
测量员
外业观测
8
刘凯
男
工程师
测量员
外业观测
9
操标
男
测量员
测量员
外业观测
10
赵华磊
男
测量员
测量员
外业观测
11
陈志强
男
测量员
测量员
外业观测
12
王士樊
男
测量员
测量员
内业资料
13
周志刚
男
技师
测量员
外业观测
项目部设测量队,分部设两个测量组。
另设水准沉降观测组和隧道监控测量组,人员总计13人。
项目部测量队的主要工作是负责全线的加密点控制网和高程控制网控制性工程的控制测量,对测量数据的审核。
分部测量组的主要工作是负责本管区内的施工测量放样和数据的采集、整理上报。
各测量队组实行队(组)长负责制。
仪器有专人保管,为施工及时提供定位和服务。
5、控制点的复测和加密
我部已完成了GPS平面控制测量和水准点复核以及内业数据的处理。
为了满足施工需要,我部根据现场情况对控制点进行了加密,且已完成了GPS平面控制加密点测量,加密点成果见《加密控制网测量坐标和高程成果》。
6、施工放样方法
6.1、施工测量放样自检报检流程图
6.2.施工测量放样作业方法及要求
6.2.1、说明
本方法是根据常规放样方法编写的,放样人员必须根据实际情况,如精度要求、控制点分布、现有仪器、现场条件、计算工具等来选择测站点和放样点的测设方法的不同组合及不同的检核方法。
6.2.1、精度要求
根据最新《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)要求,使用全站仪极坐标法由不同控制点放样的点位的不符值不应大于2cm.具体如下:
各构筑物放样允许偏差
项目
偏差(mm)
备注
明挖基础,钻(挖)孔桩
20
桥墩基础
平面20,高程40
涵洞基础
平面10,高程20
承台模板
平面40,高程30
墩身模板
平面20,高程30
同一模板高程为10mm
顶帽模板
10
隧道断面测量误差
10
路基加固桩距离限差
50mm
桩-板结构
≤10mm
线路纵,横中误差
桩-板结构
≤2.5mm
高程中误差
各类工程及同一工程的不同阶段、不同部位对放样点的精度要求不同,所以对测站点和放样点的精度要求也不相同。
作业时请严格执行《铁路工程测量规范》TB10101-2009、《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009、《施工测量控制程序》和《客运专线铁路无碴轨道工程测量技术暂行规定》。
本方法中提到的限差指规范要求的限差,如果设计上有特殊要求,按设计要求执行。
6.2.2、测量资料收集与放样方案制定
(1)测量放样前,应从合法、有效途径获取施工区已有的平面和高程控制成果资料。
(2)根据现场控制点标志是否稳定完好等情况,对已有的控制点资料进行分析,确定是否全部或部分对控制点进行检测。
(已经对设计院所交桩位进行复测,满足施工需求。
)
(3)已有控制点不能满足精度要求应重新布设控制,已有的控制点密度不能满足放样需要时应根据现有的控制点进行加密。
(我部已经对全线进行控制点加密,成果见加密点成果报告)
(4)必须按正式设计图纸、文件、修改通知进行测量放样,不得凭口头通知和未经批准的图纸放样。
(5)根据规范规定和设计的精度要求并结合人员及仪器设备情况制定测量放样方案。
其内容应包括:
控制点的检测与加密、放样依据、放样方法及精度估算、放样程序、人员及设备配置等。
6.2.3、放样前准备
(1)阅读设计图纸,校算结构物轮廓数据和标注尺寸,记录审图结果。
(2)选定测量放样方法并计算放样数据或编写测量放样计算程序、绘制放样草图并由第二者独立校核。
(3)准备仪器和工具,使用的仪器必须在有效的检定周期内。
给仪器充电,检查仪器常规设置:
如单位、坐标方式、补偿方式、棱镜类型、棱镜常数、温度、气压等。
(4)使用有内存的全站仪时,可以提前将控制点(包括拟用的测站点、检查点)和放样点的坐标数据输入仪器内存,并检查。
6.2.4、全站仪坐标法设站+极坐标法放点
(1)在控制点上架设全站仪并对中整平,初始化后检查仪器设置:
气温、气压、棱镜常数;输入(调入)测站点的三维坐标,量取并输入仪器高,输入(调入)后视点坐标,照准后视点进行后视。
如果后视点上有棱镜,输入棱镜高,可以马上测量后视点的坐标和高程并与已知数据检核。
(2)瞄准另一控制点,检查方位角或坐标;在另一已知高程点上竖棱镜检查仪器的视线高。
利用仪器自身计算功能进行计算时,记录员也应进行相应的对算以检核输入数据的正确性。
(3)在各待定测站点上架设脚架和棱镜,量取、记录并输入棱镜高,测量、记录待定点的坐标和高程。
以上步骤为测站点的测量。
(4)在测站点上按步骤1安置全站仪,照准另一立镜测站点检查坐标和高程。
(5)记录员根据测站点和拟放样点坐标反算出测站点至放样点的距离和方位角。
(6)观测员转动仪器至第一个放样点的方位角,指挥前视人员移动棱镜至仪器视线方向上,测量平距D。
(7)计算实测距离D与放样距离D°的差值:
ΔD=D-D°,指挥前视人员在视线上前进或后退ΔD。
(8)重复过程2.4.7,直到ΔD小于放样限差。
(非坚硬地面此时可以打桩)
(9)检查仪器的方位角值,棱镜汽泡严格居中(必要时架设三脚架),再测量一次,若ΔD小于限差要求,则可精确标定点位。
(10)测量并记录现场放样点的坐标和高程,与理论坐标比较检核。
确认无误后在标志旁加注记。
(11)重复6~10的过程,放样出该测站上的所有待放样点。
(12)如果一站不能放样出所有待放样点,可以在另一测站点上设站继续放样,但开始放样前还须检测已放出的2~3个点位,其差值应不大于放样点的允许偏差。
(13)全部放样点放样完毕后,随机抽检规定数量的放样点并记录,其差值应不大于放样点的允许偏差值;
(14)作业结束后,观测员检查记录计算资料并签字。
(15)测量放样负责人逐一将标注数据与记录结果比对,同时检查点位间的几何尺寸关系及与有关结构边线的相对关系尺寸并记录,以验证标注数据和所放样点位无误。
(16)填写测量放样交样单。
7施工测量总要求及内容
7.1桥梁测量
桩基,承台,墩(台)身,每道工序必须放样。
放样方法主要为:
全站仪极坐标法。
放样误差不得大于20mm。
检查台阶和检修吊篮可用拉尺的方法放线。
除桩基放样之外,基础承台,台(墩)身,支撑垫石必须是使用水准仪经行测量,其标高在每次立模之前都需检核一次。
梁体立模,挂篮就位时必须放样,高程需用水准仪从两边隧道口基点为准,以确保后期无砟道床的平顺性。
施工当中必须放样的项目:
项目
平面限差(mm)
高程限差(mm)
备注
桩基开挖
±20
------
基坑开挖
±40
±30
承台角点
±40
±30
承台立模
±40
±30
台身立模
±40
±30
墩身立模
±20
±30
顶帽
±10
±10
垫石
±10
±10
注意事项:
(1).在经行两座隧道贯通测量的同时必须连接与之相连的梁;
(2).在梁体浇注之前,必须经行(台)墩距离的测量。
7.1.1桩基放样
桩基施工放样前应按设计图纸编写坐标计算程序,对设计的每个桩基坐标进行复合,确保坐标正确。
施工控制加密完成后,结合施工方案在施工红线内粗放桩基位置,方便施工便道,钻机位置填土及现场施工人员绘制施工现场布置图。
另外,若有高、低压线路,光缆及沟渠等也应先放出附近的桩位,方便确定是否改线、路、沟,临时涵管埋设。
钻机进场前还需对桩基位置处原地面测量标高,并整理好资料。
1)钻机就位
施工机具(主要钻机)进场后,按施工方案放样具体桩位。
放样时先粗放坐标点并用5cm×5cm×30cm木桩打入实地,木桩打牢后在木桩上精确放样坐标点,用铁钉或红油漆标注。
放样完成后应测量已标注放样点实际坐标,并与设计坐标比较,相差不大(一般2cm内)可进行下一点放样。
放样工作完成后需用50m钢尺按设计尺寸符合放样点之间的关系,无误后把放样点交给施工班组。
2)护筒复测
钻机班组下护筒前应牵拉十字护桩并自行控制护筒下放。
护筒下好后测量组到现场进行护筒复测,复测时监理及相关人员应在场。
复测步骤:
a. 用薄木板横放护筒顶端,在木板上放样桩基中心坐标,红油漆标注并反测其实际坐标与设计坐标符合,若超出规范要求则需从新放样直至符合。
b. 用白线牵带出护桩十字中心,调整护桩使其中心与放样点重合,用5m钢尺以护桩中心为准量出护筒偏差并记录,若护筒偏差过大(护筒壁与护桩中心距离小于桩基半径)应从新下护筒。
通知钻机班组按调整后护桩从新调整钻机。
c. 用水准仪测量护筒顶标高,并用红油漆在护筒壁标识测量标高位置。
d. 将相关数据整理送交施工员。
3.)成桩中心坐标及桩顶标高测量
承台(系梁)基坑开挖完成,桩头按要求凿除后,测出成桩的中心点坐标并与设计坐标对比,计算误差是否达到规范要求。
同时测出桩顶的高程并与设计高程对比。
7.1.2承台放样
承台放样是桥的最基础的部分,放样遵循“先整体后局部,上一步工作没有校核之前不进行下一步工作”这个基本原则来放样。
具体到操作:
a.标出桥轴线(轴线A);
b.计算并确定承台中心点位置(一般应在桩基础群的中心位置),在此根据设计要求和相交角度确定垂直交叉线(轴线B);
c.根据桥的轴线和垂直交叉线确定承台四条外边跟轴线的交叉点;
d.如果桥是直线线形,那么可以直接用直角法确定四边;如果是曲线,要根据转角和半径来计算;
e.利用确定的平面各点和线条,测量标高,以确定挖土深度,一般大承台要留下5-10厘米厚度人工平整清除;
f.标注承台钢筋位置及模板尺寸位置;
g. 将相关数据整理送交施工员。
7.1.3墩(台)身放样
放样原则:
即先放样轴线,再依轴线放样细部。
就一座桥梁而言,应先放样桥轴线,再依桥轴线放样墩、台位置;就每一个墩台而言,应先放样墩台本身的轴线,再根据墩台轴线放样各个细部。
其它各个细部也是如此。
这就是所谓“先整体,后局部”的测量基本原则。
其放样过程同承台.
在实际桥梁施工中的测量控制常采用极坐标法进行施测。
为了加强放样点的检核条件,可用另外两个已知导线点作起算数据,用同样方法来检测放样点正确与否,或利用全站仪的坐标实测功能,用另两个已知导线点来实测放样点的坐标,放样点理论坐标与检测后的合格后,方可用这些放样点指导施工。
具体做法是:
a.平面控制
用全站仪在承台上放出墩中心及四角点,人工弹墨线放出墩轮廓线,并在壁墩四条外边外侧20厘米处各布设3个控制点,用全站仪采用不同的测设方法测量两次后确定其位置,作为该空心墩的永久控制点,同时作为控制墩身平面位置和竖直度的依据。
当墩身小于10米高时,采用吊线锤控制其平面位置和竖直度,当施工高度高于10米时,采用铅锤仪测量其平面位置和竖直度,并且每20米高利用全站仪检测一次高度平面位置。
b.高程控制
对于一般墩柱,采用水准仪对其测量。
采用电子水准仪,进行往返测,闭合差在
mm内;对于高墩,利用水准仪测量承台顶实际标高作为墩高程控制依据。
每20米高,利用全站仪采用多测回法复核一次标高。
7.1.4高墩施工放样
我管段桥梁共15座,合计2904.56延米,高墩的控制测量与施工监测主要从墩中心定位测量、墩高程测量、垂直度测量三个方面加以考虑。
因此必须精确测量放线,同时施工前复核好墩身轴线位置及标高。
标高测量至每层模板的底口,根据不同的标高计算出所对应的墩身截面尺寸,用以检验和控制模板的截面尺寸及坡度。
(1)组建精干的精测小组专门负责墩身的测量工作,配备先进的测量仪器,确保墩身的线形控制。
我们使用的仪器都是的徕卡系列全站仪。
(2)为了防止仪器误差导致墩身偏斜,每一模必须用全站仪测设中心点与铅直仪校核一次,并对墩身尺寸进行一次复测以确保墩身线形控制。
(3)坚持墩身中线的复测和墩身截面尺寸的测量检查制度。
(4)实行测量换手复核制度,对同一部位测量坚持两个人独立测量复核。
(5)建立测量内业复核制度,测量资料复核无误后,报监理工程师审查认可,方可用于施工。
(6)坚持相对恒温、恒压测量制度。
具体做法为:
在全桥建立统一的测量控制网,主壁高墩测量的控制应与全桥总体测量系统吻合。
结合现场条件和工程情况,不同的施工阶段在不同的施工部位建立相应的施工控制网,以满足主壁高墩各部位的施工放样的要求。
施工中采用三维坐标法与天顶测角法相结合的方案实施主壁高墩的施工测量。
1、三维座标法
该法是将全站仪通过强制对中装置架设在固定测站(控制点)上,并以固定方向定向确定X(或Y)轴方向(即后视点),在高墩上放置棱镜,仪器望远镜照准棱镜后,即可得出棱镜所在位置与测站的三维坐标差,输入测站的三维坐标后即求得棱镜处三维坐标,并将它们与设计值进行比较,求得其差值,并改正到设计位置。
主壁高墩测量采用全站仪等高精度仪器,照准后视控制点,采用二测回放样测量。
2、天顶测角法
每个高墩设定二条与墩柱两面中心线平行线平行的基
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