铁路桥梁基础施工钢吊箱沉放时定位测量技术

摘要：铁路桥梁的基础施工，需要应用测量技术进行定位，但很多铁路桥梁的跨越水域和施工区域水域都比较宽，影响基础施工的精准定位。其中钢吊箱沉放时的定位是基础施工测量的重点所在，为了提高定位测量的精确度，本文将从重点研究钢吊箱沉放时的定位测量技术，提出技术的具体应用方法。

关键词：铁路桥梁，基础施工，定位测量

一、检测数据处理技术

以某铁路桥梁施工为例，主墩插打170根钢护筒，钢护筒直径2.9m，结构为空心圆柱型，其定位的目标是确定钢护筒圆周三点坐标，并以计算的方式，定位具体检测数据，旨在提高定位的精确度。

（1）测点位置选择。实际钢模的直径2.9m和壁厚0.023m，模拟直径、壁厚与实际钢模一样的模型，并将1-10个检测点布置在模型圆周上，然后确定模型中心坐标和采用附参数条件平差法，并求解出具体的圆心坐标。另外，将全站仪架设在距离模拟钢护筒的150m外，以及将棱镜用光学对中器安装在模型的圆心0的位置上，准确地对中整平，然后分4次用全站仪测量坐标，将4次测量的结果平均，作为圆心的设计坐标。经过测量，发现三点定圆的位置，对圆心坐标的精度影响比较大，譬如3、4、5、6、7、8点组合，圆心坐标和设计坐标的总偏差大于 32mm，圆心计算误差大于 40mm，可以看出实际测量中这种点组合在没有检测条件的时候尽量不要使用。

（2）定位检测结果分析。上例铁路桥梁在定位检测钢护筒定位的时候，用全站仪级坐标法测量各个钢护筒的A、B、C三个点，然后用计算机程序计算出中心的坐标和坐标偏差等，由计算得出，钢护筒的中心坐标所满足的施工要求为限差 50mm，圆心点位中的最大误差为 55.4mm，大约为设计偏差 50mm的二分之一，由此可以判断出钢护筒的定位检测结果精确度比较高。

二、定位测量技术应用步骤

钢吊箱的沉放过程中需要进行定位测量，分为测量控制、定位检测、精度分析几个步骤：

（1）跟踪测量和检核。钢吊箱沉放时，可以分节沉放，然后再进行拼装，为了确保准确沉放在设计位置上，在沉放的同时，还要实时测量和调整平面位置和标高，为了克服水上作业的限制条件，可采用GPS-RTK技术跟踪测量，并配合全站仪跟踪检核方向交会，其中GPS-RTK测量方法需要在GPS控制前上设置基准站，以及在钢吊箱的轴线和内壁板交点位置设置GPS流动站，以便在沉降过程中，由流动站实施跟踪测量，测得流动站点的平面位置、高程、倾斜度、平面扭角等基本参数，以便控制钢吊箱沉放偏差或者不均匀下沉，作为调整和控制钢吊箱沉放的依据。至于全站仪的使用方法，可以在加密钢吊箱四周施工平台控制点的同时，安装全站仪计算加密控制点和钢吊箱轴线点设计坐标方位角，然后确定轴线点的准确方位，以便检核钢吊箱沉放和调整的具置。

（2）沉放微调定位。概略定位和初步固定钢吊箱之后，平面位置和高程都存在或多或少的问题，需要对钢吊箱的沉放状态进行微调，在这个过程当中，需要先调整高程的方向和平面的位置，然后按照固定的顺序，逐渐加快定位的速度。如果受到钢吊箱的体积或者重量影响，则可在微调的过程中，利用微动机械慢慢调整，或者由施工人员通过手拉葫芦、卷扬机、千斤顶等，调整偏差比较大的部位，然后再反复地测量和移动，直至顶口和底中心的三维空间坐标达到设计的要求。另外，沉放微调定位的观测工作人员，要求不间断反馈测量的信息，以便在准确纠正平面位置和高程的偏差之后，固定好钢吊箱。

（3）定位检测技术。桥梁承台混凝土浇筑以钢吊箱内壁作为侧面模板，承台的精度和质量直接受到其定位效果的影响，因此除了要利用GPS-RTK测量好具体的设计位置标高，还要微调定位，特别是固定钢吊箱之后，需要全方位检测钢吊箱的位置和标高。定位检测技术所针对的测量对象是钢吊箱的轴线点和内壁板远角点，要求根据内壁板的特征，结合实际情况选择外定位或者内定位的测量方法，譬如施工现场面积比较大，可以较好通视钢吊箱和加密控制点，则可以采用外定位的检测方法，用全站仪三维坐标的方法检测加密控制点，反之则可以采用内定位检测的方法，用全站仪的三维坐标法检测钢吊箱的加密新控制点，也就是说，钢吊箱沉放时的放样方法不一样，则定位检测方法就不一样。

（4）定位检测之后，需要对检测的精度进行分析，一是用极坐标法对某点进行检测，确定检测点位的中误差，但前提是确保检测仪器具有较高的精确度，并适当控制测量的距离；二是考虑仪器对中、目标点标定、目标偏心、起始点坐标等的误差，然后确定测点的点位中误差；三是在确定加密控制点高程、两点水平距离、竖直角、仪器高、棱镜高、大气折光系数、地球平均曲率半径等之后，根据误差传播的定律，得出高差中误差。

三、结束语

综上所述，桥梁基础施工测量技术主要针对钢吊箱沉放时定位测量。钢护筒插打测定钢护筒圆周上的三点坐标，然后间接计算，才能够定位检测的数据，并提高定位精确度；钢吊箱沉放过程中，通过跟踪测量和检核、沉放微调定位、定位检测技术、分析检测精度等方法，进行精确定位测量。

参考文献

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[2]潘国荣，刘绍堂，车建仁等.桥梁工程测量技术现状及其发展方向―以杭州湾跨海大桥为例[J].桥梁建设，2009，（1）：33-36.