论铁路桥梁工程施工测量中的技术要点

论铁路桥梁工程施工测量中的技术要点

作者：侯成海

来源：《城市建设理论研究》2013年第12期

摘 要：铁路桥梁施工环境多变，地质条件复杂，特别是山区、以及高海拔铁路桥梁施工。在桥梁施工控制点选择、桥梁施工放样、桥墩沉降观测和爬模的校正是保证施工安全和精度的重要内容，本文从控制点布设、桥梁的施工放样测量、高墩沉降和爬模校正等方面概述铁路桥梁施工的关键技术。

关键词：控制网布设；桥墩沉降观测；爬模校正 中图分类号： [TU196.2] 文献标识码： A 文章编号：

大型的铁路桥梁施工体现了施工的系统性和复杂性，施工测量又是其重要组成，包含测量数据计算、质量控制和施工量测等环节。例如施工测量控制点的选择、桥墩坐标计算、墩施工中的沉降和爬模等是施工测量中的关键技术。 一、桥梁施工控制网的布设

对于大型的铁路桥梁施工首级控制点选择多采用边角网、GPS网、测边网等常规的测量控制网，网点埋设应当保持良好的通视效果，尽量减少转点。

GPS测量具有全天候和良好的通视效果因此被广泛采用。利用GPS进行控制测量，控制网点的选埋应综合考虑以下情况：

1、首级控制网选择布设点需要考虑工程宏观性，选点应该合理的分布桥梁施工的区域，尽量贴近线路，一方面使用方便，降低放样的误差；另一方面有利于控制点的加密。 2、为避免影响卫星信号的接收提高测量精度，点位埋设应尽量避开山体、大树、水面以及高压线等不利于观测的环境。

3、控制点一般应采用混凝土预制桩或是现场浇筑，特殊地区应进行特殊处理，如基岩点、深埋点等。冻土地区标石底部一般应处于最大埋深线以下0.3米。

施工过程中，有时会遇到已有导线点不能满足施工需要的情况，一般我们会采用支导线形式进行控制点增设，但此时应注意，导线点级数不能太多，一般控制在一级，困难时可加之两级。如遇到较长线路没有控制点，要按照控制测量要求，进行控制点加密，施工时应采用经平差后加密点坐标进行施工放样。 二、桥梁施工放样

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1、放样数据要严格复核

认真复核曲线要素，对主点里程、坐标、曲线参数进行核对，确保曲线要素准确。对于结构物放样数据要分人分别计算，计算数据有差异，要分步骤找出问题的根本，修正数据后才可用于施工放样。

铁路桥墩墩性较复杂，严格按照桥墩墩性的线性参数进行施工。对于异形墩，要注意不同墩面的曲线函数，分别计算不同墩面的结构尺寸，确保结构尺寸计算准确。 2、曲线上桥墩放样数据计算要明确方法

在桥梁施工测量中不可避免的会遇到曲线梁。曲线梁布置中，线路中线与梁中心线存在一个矢量值E，分布在曲线的不同位置。桥梁布置主要包括两种方式：平分中矢布置和切线布置两种（如图1所示）。从理论上看应该采取设计曲线图进行计算，即传统的折线计算法。在桥墩的横轴取折线的平分角。将对应里程的线路中心坐标与计算的坐标进行较核，这两个坐标的较差与对应的矢量值应该相等。如果有很多的出入说明设计的曲线图存在问题，或者设计这有其他方面的特殊考虑。

在传统折线计算法的基础上进行技术改进。在计算线路的中心坐标后，直接向法相偏移矢量值E，得到梁工作线与墩横轴线交点坐标（即为墩中心坐标）采用相邻的墩中心坐标方向计算墩距离，与设计者给出的墩距进行比较，如果出入也很大，则设计有无或者有运行的其他考虑。这种方法采用逆向反计算，与施工放样中的坐标反测类似。一方面可以验证设计的桥墩的间距是否符合要求，另一方面可以验证曲线的可信度。从改进的方法看，逆向反测计算的是一个近似值，因为不等跨的圆曲线和缓和曲线上时，梁的法相和工作线交叉平分角是不会重合的，因此线路走向会横向偏移一个误差值，但是值个误差值肯定会很小，铁路桥梁设计中不会有很大的偏移，因此在桥梁施工测量中可以采用两种方法计算，测量人和复核人尽量采用不同的方式，对比坐标没有太大的出入，结构近似相等的时候，采取前面的方法来确定中心坐标。这种误差正是取向法向和平分角之间的差值，这正是桥墩横向计算的误差。 三、铁路高墩的沉降观测

对于铁路桥梁施工中，特别是冻土、砂质土壤环境铁路桥梁施工中，要严格执行墩沉降观测标准，在墩施工中要精确掌握沉降的程度和规模，并预测沉降发展的趋势，结合控制点进行桥梁变形状况，及时采取措施，防止墩沉降对整个桥梁施工产生影响。在已经布设的控制网中，按照规定的精度要求，根据施工加载数据，定期对墩桥梁垂直位移的沉降情况进行观测，直到工程验收。墩台的基础的沉降应按照恒载计算方式计算，不应该超过规定的值。对于高铁桥梁，主要是工后的沉降观测，必须在工程中实时观测，积累观察数据，比较分析沉降速率。在施工中的首次观测非常重要，否则原始的数据就无法获取。当墩的承台施工后，就要建立首次观测，施工中的测量按照进度要求进行，不得漏测和补测。沉降变形点的选择应该直接选择

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在墩的能够反映墩沉降的特征的部位，要求设置牢固、结构合理并且不会随沉降而发生位置和外观的变化。

在观测墩沉降中可能会遇到相关的问题，特别是在观测数据处理过程中遇到异常情况，例如，曲线的非线性变化，出现隆起和断高。出现这些情况应该综合考虑测量当前的天气、温度变化情况，对于控制点的环境变化情况等。作者以实际工作经验为基础归纳以下两点主要原因：1、控制点和观测点在外力作用下发生变化，墩区域沉降速率的不规则性，特别是高海拔和冬季的冻土层随着施工季节发生变化，观测点沉降和基点不同步；2、测点、基点遭受破坏重修后没有进行校正。这些都会导致沉降测量数据的异常。因此在测量中一定要保证沉降测点、观测点、控制网的稳定环境。 四、墩爬摸测量

桥墩爬模以混凝土墩为承受主体，用液压顶升缸体以及支架机构为设备主体，油缸的下爬架与活塞杆连接，缸体以爬架连接。外套架与工作平台连接，形成整个爬模接结构。通过油缸的活塞杆与缸体之间的位移形成上下爬模。爬模技术的应用给铁路桥梁的施工带来很大便利，但是爬模的精度直接关系到桥墩施工的精度，因此在桥梁爬模开始墩施工时，也要建立相应的观测点。并与墩沉降观测形成联动观测措施。根据施工要求以及施工特点，选择不同尺寸模板，根据已经建立的控制网和点布设情况确定模板的平面位置，精度要满足文件数据的规定，在模板搭建的初期就需要在平台建立测量点，一方面可以建立爬模的原始数据，另一方面便于模板的调整。在施工相应的距离后对模板角点的平衡位置进行调整。如果各桥墩处在一条直线中，就可以采用大地坐标转化为桥轴坐标，这样方便观测也便于计算，对于爬模模板而言，可以直接利用棱镜杆放在平台模板的角点上测出桥轴坐标，就可以迅速的调整模板偏位和方向。 五、结语

我国正处在铁路施工的高速发展期，高铁桥梁施工从东部向西南、新疆、西藏以及北方高寒地区推进，桥梁施工测量的环境更加复杂。因此在施工前合理选择控制点，在复杂环境中建立科学的工程测量控制网，便于网点加密。墩爬模中初始观测和观测点的选择是关键，桥梁曲线测量要充分考虑矢量值作用。桥梁施工测量要素多，情况复杂，测量人员要根据具体的施工采取不同的测量方法，本文主要从点布设、放样、梁应力、墩沉降等方面对铁路桥梁施工测量做简要的技术概括。