2021-2022年收藏的精品资料浅谈在施工中高程测量的几种方法.doc

目 录 摘要2 一、工程概况3 1、任务来源3 2、任务目的3 二 测区概况3 三 已有资料3 四 作业依据3 1、 工程测量规范（GB 50026-2007）4 2、 公路工程技术标准 （JTGB01-2003）4 3、 建筑工程施工测量规范（DBJ01-21-95）4 4、 建筑变形测量规程（JGJT8-97）4 五 水准仪法4 1、 水准仪配五米塔尺4 2、 悬挂钢尺法5 六 全站仪测高6 1、 三角高程6 2、 传统三角高程7 3、 三角高程的新方法8 七、 测量与施工的配合10 1、 工程概况10 2、 施工准备10 3、 施工方法及措施10 4、 沉降观测11 5、 模板制作及偏差值12 6、 模板制作和安装时的允许偏差值表12 7、 安全施工作业14 八、结束语15 九、致谢15 参考文献16摘要 本文对云南昆明小坝立交桥改建项目中的高程测量进行逐一分析和探讨，在普通的水准测量和三角高程测量之间进行挖掘，其中谈到水准仪法，悬挂钢尺法，传统三角高程高程以及三较高程法的全站仪法还有对我项目部所施工的第一联桥面的施压的沉降观测，以及一些简单的施工工艺和安全施工的注意事项。关键词：水准仪法、三角高程、沉降观测、施工工艺Abstract - In this paper, Kunming, Yunnan into a small dam projects overpass height measurements are analyzed and discussed one by one, in the general standard of measurement and between trigonometric leveling mining, which talked about leveling method, hanging steel ruler France, the traditional trigonometric leveling elevation and three Total high-way law law There are items to me by the Ministry of Construction of the first joint of the pressure on the bridge of the settlement observation, as well as some simple construction techniques and attention to construction safety issues. Keywords: Level Law, trigonometric leveling, settlement observation, construction techniques浅谈在施工中高程测量的几种方法一、概况（一）任务来源 道路是国家交通的动脉，是国家经济前进的重要前提，也是城市经济状况与发展程度的重要标志，随着国家经济的快速发展，道路越来越体现它在经济发展中的重要地位。测量知识在道路的修建中应用很广泛。道路修建自始至终的工作都与测量有关，可以说测量在道路修建中具有贯通性。 现昆明二环道路系统是昆明市主城区道路交通网络中的重要骨架系统，由于原设计技术标准较低，环线各节点立交交通功能分配不当，节点之间交通服务水平连贯较差，以及部分匝道不合理设置，随着昆明市的快速发展和机动化水平的迅速提高，交通需求急剧增长，二环路道路交通拥挤日益严重，因此，将二环路改造扩建为快速系统就显得非常紧迫，十分必要。（二）任务目的 小坝立交桥处于东二环路北段，南接石闸立交，北接小庄，为二环路与穿金路相交路口处；本立交桩号范围为EK5+519.224EK6+285.224,全长766.00米，其中起点接石闸桩号EK5+521.736,长链2.512米。在二环快速系统中，小坝立交属于III类立交，根据规划要求二环快速系统与二环地面系统完全分离。原小坝立交地道桥由双向6车道改为双向4车道，利用原小坝立交桥地道两侧边的各一个车道的位置布设东二环主线的墩柱， 架设主线高架桥。二、测区概况 昆明市位于东经102度10分至103度40分，北纬24度23分至26度22分。昆明地处云南省东部，东与曲靖市接壤，西与楚雄州相连，南与红河州、玉溪市毗邻，被与四川省隔江相望。 昆明属底纬度高原山地季风气候，夏无酷暑，冬无严寒，四季如春，气候宜人。年平均气温14.5度，最热月平均气温19.7度，最冷月平均气温7.5度。年平均日照数为2448.8小时。 年平均降水量1035毫米，年均降水日数135天。相对湿度74%，极少降雪年份。三、 已有资料已有图件资料：四个一级控制点，由广东省建设工程勘察设计院提供。坐标采用1987年昆明城建坐标系统，高程系统采用1985年国家高程基准。数据如下表：点名坐标值说明XYZD72575261.968889273.2121897.959D82575150.151889317.4611898.387D112573997.106889948.2661897.598D132573846.158890056.2741896.309以上四点经实地踏勘，点位保存完好，无松动和损害，经业主和甲方监理工程师审核批准，作为本工程施工测量的起算依据。四、 作业依据（一）工程测量规范（GB 50026-2007）（二）公路工程技术标准 （JTGB01-2003）；（三）建筑工程施工测量规范（DBJ01-21-95）；（四）建筑变形测量规程（JGJT8-97）；五、水准仪法 1、水准仪配五米塔尺 水准测量原理 水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。如下图所示，欲测定A、B两点间的高差,可在A、B两点上分别竖立代有刻划的水准尺，并在A、B两点之间安置一台能提供一条水准视线的水准仪。根据水准仪的水平视线，在A点尺上读数，设为a;在B点尺上读数，设为b;则A、B两点间的高差为： 如果水准测量是由A到B进行的，如图中箭头所示，由于A点为已知点高程，故A点尺上读数a称为后视读数；B点为欲求高程的点，则B点尺上读数b为前视读数。高差等于后视读数减去前视读数。 高差的符号有正有负。当高差为正值时，表示前视点B高于后视的A；当高差为负时，表示前视点B低于后视点A。所以计算高差时，一定要用后视读数减去前视读数，次序不能颠倒。有了高差，就可根据A点高程求得B点高程，即： 上式表明：待定点高程的测量，在实际上表现为两相邻点之间的高差测量。所以，高程测量的实质就是测量高差。另外还可通过仪器的视线高H,计算B点的高程，即： 当根据一个已知高程的后视点，同时去测定多个未知点的高程时，应用上个公式计算就很方便。这个公式在工程测量中经常用到。2、悬挂钢尺法在高度过高、常规钢尺量高操作不便时，可采用水准仪配合长钢尺测高。当欲测设的高程与水准点之间的高差很大时可以用悬挂钢尺来代替水准尺进行测设。竖井施工和隧道开挖所采用的钢尺导入标高、钢丝导入标高均是水准仪配合钢尺测高的例子。精度要求较高时除用水准仪读取钢尺读数和传递高程外下放钢尺或钢丝时，应加大下端垂球重量同时需进行钢尺比长改正、温度改正、拉力改正，必要时还要采取防风措施。该方法主要用于隧道开挖、高大建筑施工、竖井施工等场合。其精度主要取决于作业过程的组织和控制情况。如图所示：水准点A的高程已知，为了要在深基坑内测设出设计高程,在深基坑一侧悬挂钢尺（尺的零端在下端，并挂一个重量约等于钢尺鉴定时拉力的重锤）代替一根水准尺。先在地面上的图示位置安置水准仪,读出A点水准尺上的读数,钢尺上的读数为,将水准仪移至基坑内安置在图示位置,读出钢尺上的读数为,假设B点水准尺上的读数为,则有下列方程成立 由此可以解出为 用逐渐打入木桩或在木桩一侧划线的方法,使立在B点桩位上的水准尺读数等于.此时,B点的高程就等于欲测设的高程 测设深基坑内的高程六、全站仪测高1、 三角高程 在工程测量中经常会遇到高程测量，传统的高程测量方法是水准测量和三角高程测量。这两种方法各有特色，但都存在着不足。水准测量是一种直接测高法，测定高差的精度是较高的，但水准测量受地形起伏的限制，外业工作量大，施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏的限制，且施测速度较快。三角高程测量在大比例尺地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用，但精度较低。（1） 传统三角高程 地面点的未知是用平面坐标和高程来确定的。测量地面上各点高程的工作，称为高程测量。根据所用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量。水准测量是利用水准仪提供的水平视线测定两点间的高差，进而求得测电高程的方法。它是高程测量中最基本，精度最高的一种方法，在国家高程控制测量、工程勘察和施工放样中得到广泛应用。三较高程测量是利用经纬仪或全站仪测量角度，按三角函数解算出测电高程的方法。该方法精度不高，适用于在山区进行低精度的高程测量。 如图所示，设A，B为地面上高度不同的两点。已知A点高程,只要知道A点对B点的高差即可由得到B点的高程 DV t BI A 过A点的水平面 高程基准面图中： 为A、B 两点问的水平距离；a为在A点观测B点时的垂直角； 为测站点的仪器高，t为棱镜高； 为A点高程， 为B点高程； V为全站仪望远镜和棱镜之间的高差(V=D·tan)。首先假设A,B两点相距不太远，可以将水平面看成水准面，也不考虑大气折光的影响。为了确定高差,可在A点架设全站仪，在B点竖立标杆，观测垂直角，并直接量取仪器高i和棱镜高t，若A，B两点间的水平距离为D，则： (1)这就是三角高程测量的基本公式，但它是以水平面为基准面和视线成直线为前提的。因此，只有当A，B两点间的距离很短时，才比较准确。当A，B两点距离较远时，就必须考虑地球弯曲和大气折光的影响了。这里不叙述如何进行球差和气差的改正了。从传统的三角高程测量方法中可以看出，它有以下两个特点： 全站仪必须架设在已知高程点上；要测出待测点的高程，必须量取仪高和棱镜高。（2） 三角高程新的方法 把全站仪当作水准仪来使用，不必把仪器架设在已知高程点上，也不须量取仪高、觇高。不过还是利用三角高程测量原理测出待测点的高程。这样不仅测量的速度大大提高而且减少用钢卷尺量仪高、棱镜高所产生的误差来源，所以这种新的测量方法比传统的三角高程测量精度更高。如下图2所示A为已知点高程，B为待测点。这里要通过全站仪测定其它待测点的高程。首先由此式 L B i C A L 图2 （2）除了是可以通过仪器测出来，i，t都是未知的。但仪器一旦置好i是固定的，我们假定t也是固定的，从（2）可得 （3）由于在任意固定点上是不变的所以可以求出 结合（3）（4） 可得 （5）此方法的步骤如下：仪器置任一点，但所选点位要求能和已知高程点通视。 整平仪器照准已知点A测出其平距和垂直角然后计算出 仪器不动再照准B点，同A点一样测出平距和垂直角，再根据公式（4）计算出待测点B点的高程。 在全站仪里面有个测高差的功能（HD）可以直接测出高差然后在根据上面的公式算出待测点的高程。只不过仪器里面的HD是把直接省略，仪器会根据上面的公式自动算出该点的高差。 例：已知A点的高程为1897.311,测站点到A点的平距D=26.452米，垂直角= 0º3013,未知点B的平距为27.457,垂直角为=0º3218求该点B的高程？ 根据上公式（5）可得 七 测量与施工的配合测量与施工仅仅衔接，彼此不可分割，小坝立交桥现浇钢筋砼箱梁施工组织设计中，测量的成败是取决于工程的成败。现在，我具体讲述下此工程中的施工工艺以及与测量有关的部分。1、 工程概况 昆明东、北二环改扩建工程小坝立交桥位于昆明市盘龙区东二环路北端、东二环路与穿金路相交路口处，跨越穿金路，北接小庄立交桥，南接石闸立交桥。本桥为单层分离式立交桥，主线内外线高架桥采用分离式横断面，分为Ea线及Eb线，Ea、Eb桥梁总长度均为766m;在穿金路南北两侧各修建一座地面调头匝道桥;在Eak5+665(Ebk5+555)处修建一座人行天桥。Ea、Eb主线均有3联预应力钢筋砼连续梁、4联钢筋砼连续梁和1联钢箱梁组成。除钢箱梁外，其余连续箱梁均采用满堂支架就地现浇的方法进行施工。2、施工准备1、清理施工场地，为施工定位放线创造条件。2、根据施工坐标及设计提供的导线点，做好定位放线及水准点的引测并复核，将测量报告提交监理工程师审查。3、熟悉施工图，认真做好图纸会审和技术交底工作。4、上报落实各种材料、施工机械等用量计划和劳动力安排计划。5、根据施工现场搭设临时设施，架设临时供电线路，建立施工排污系统，修建施工临时便道。6、编制各联各跨的支架布置图和模板图，以便于现场施工3、施工方法及措施：1、施工工艺流程：支架地基处理测量放样满堂支架搭设及支架顶标高控制安装底、侧模模板底、侧模模板标高控制测量首联连续箱梁支架预压底、侧模模板控制标高调整检验合格安装箱梁底板钢筋安装腹板及横隔板钢筋检验合格安装箱梁内模板安装顶板钢筋网及附属工程预埋钢筋及预埋件分两段浇筑箱梁混凝土养护混凝土试压强度达到设计要求预应力张拉拆除模板及支架进入下联连续箱梁施工。2、施工方法简介 该桥箱梁现浇基本都处在地基条件比较好的原有道路范围内，但由于基础施工局部破坏了原地基土的结构，且支架基础处理是保证支架搭设安全的关键。为了确保支架搭设及梁体施工的安全，在进行支架搭设前，对承台施工范围内被破坏的地基进行分层回填夯实，基坑底至地面以下0.4m，采用砂性土进行回填、夯实。其上铺设30cm的碎石，表面浇筑10cm厚的C20混凝土。地基处理完毕后，采用碗扣式脚手架逐联搭设满堂支架现浇工艺进行施工。箱梁内、外模板采用竹胶板及方木组成内、外模排架；底模采用竹胶板及底带方木进行铺设。整个模板体系由主带方木及支架支撑。支架及模板数量根据施工进度的要求进行动态的资源配置。 3、支架预压（1）支架预压的目的：1、检查支架的强度、稳定性和支架基础承载力，确保施工安全。2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。本立交工程为高架桥，上部结构形式为预应力钢筋砼箱梁与普通钢筋砼箱梁，施工均采用就地满堂支架法现浇。满堂支架采用碗扣式脚手架，为保证支架变形符合要求，在支架搭设完成后，应预压以消除地基及支架塑性变形。根据本工程施工进度要求，且考虑到全桥面积大，进行全面预压困难很大，故选取试验段预压，获取经验数值，为后续支架模板的预抛高设置提供依据。预压试验段选取Ea主线第一联第二跨支架，预压面积为210平方米。（2）预压方法：采用钢筋堆载法预压，分级加载、分级卸载，具体预压方案如下：预压荷载按1.2倍箱梁恒重及施工荷载计算。依据施工图设计，计算本次预压段的预压荷载约为492吨，采用钢筋配重。预压前，松开试验支架与非试验支架间的连接件，使其失去联系，维持独立。根据预压荷载，分三级加载，加载前将每级加载的钢筋满铺高度，标示于模板上。第一次加载为预压荷载的50%，第二次加载至预压荷载的80%，第三次加载至预压荷载的100%，每级加载完成后均静载3小时，测量各阶段的支架沉降量。满载后，每隔2小时观测一次沉降量，每隔4 小时的沉降不超过3 毫米，并且连续出现两次时，则认为支架在全载作用下变形稳定，支架基础牢固，即可进行卸载，卸载采用分级卸载，每次卸载重量与加载相同。4、沉降观测 观测点位布置为横向，每截面布典型特征点3个；沿纵桥向1/4 跨、1/2 跨、3/4 跨及两头墩边底模的左、中、右分别设置观测点，测点分别布置在相应支架立杆与底模相接处和立杆落地处的混凝土顶面上，即布置15个测点。立杆顶的观测点采用倒尺法观测，固定专人认真观测，及时准确地记录分析。将在分级加载作用下测得的变形值和卸载稳定后测得的变形值进行比较，综合分析得出立模标高调整值，并按此值最后一次对模板进行精调，精调完成后，即可进入下一道工序。 支架预压控制注意事项（1）每次观测都要严格记录加载量级、变形值，测量的日期与时间、温度、天气情况等数据；（2）每级加载要均匀连续，确保均匀加载； （3）支架预压加载时应随时观察记录支架的变形情况，发现支架有异常时必须立即停止加载并采取相应措施。梁面如下图所示： （图1) 5、模板制作及偏差值： 1、模板及其支撑系的构造与布置：为保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形，加快施工进度，本工程箱梁内模、侧模（包括翼缘板下底模）均采用排架结构。底模采用铺设底带方木上面直接铺设竹胶板。内、外排架及底带均支撑主带方木上。底带采用90mm×70mm的方木，其轴线之间的间距为20cm；内、外排架采用90mm×70mm的方木组成桁架结构，其上根据箱梁的外形满铺竹胶板，用铁钉进行固定。内、外排架的轴线间距为40cm；主带采用150mm×120mm的方木，其直接铺设与碗扣支架的顶托上；所有模板均采用1220mm×2440mm×12mm的竹胶板。为保证模板及其支撑系结构的整体性，主带方木接头必须错开，在外排架外侧布置通长角钢，用对拉螺杆将两侧外排架锁紧。模板及其支撑系的构造及布置见上图（图1）6、 模板制作和安装时的允许偏差值表木板制作时的允许偏差项 目允许偏差(mm)模板的长度和宽度±5不刨光模板相邻两板表面高低差3刨光模板相邻两板表面高低差1刨光模板平整度3不刨光模板平整度5拼合板中木板间的缝隙宽度2支架、拱架尺寸±5榫槽嵌接密度2模板安装允许偏差项目允许偏差（mm）模板标高±15内部尺寸±30轴线偏位15相邻模板板面的高低差2模板板面的平整度5 满堂支架现浇梁施工流程图 7、安全施工作业 安全目标：实现“五杜绝，二控制，三消灭，一创建。”五杜绝：杜绝重大死亡事故，杜绝多人工伤事故，杜绝重大机械事故， 二控制：年重伤率控制在0.6以下，年负伤率控制在12以下。 三消灭：消灭违章指挥，消灭违章作业，消灭惯性事故。 一创建：创建安全文明标准工地。1、明确安全防范重点a、防风袭击事故 b、防起重伤害事故c、防机械伤害事故 d、防触电、雷击事故e、防交通事故 f、防高空坠落事故 g、防环境圬染 h、防火灾事故2、执行安全生产教育a、认真贯切执行国家、部、省、市有关安全的方针政策、规章，对职工进行安全教育和培训，牢固树立“安全第一，预防为主”的思想。b、针对现浇施工特点，编制详细的安全操作规程、细则及安全技术，并发至工班，组织逐条学习、落实，抓好“安全五同时”（即在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时，计划、布置、检查、总结、评比安全工作）和“三级安全教育”。c、针对现浇施工特点，定期进行安全生产教育，强化职工安全意识，使职工掌握安全生产必备的基本知识和技能。d、有计划地对重点岗位的生产知识、安全操作规程、安全检查生产制度、施工纪律进行培训和考核，重点对专职安全员，班组长、从事特种作业的工人进行培训考核，合格后发上岗证。e、特殊工种的安全教育、考核、复验，严格按照特种作业人员安全技术考核管理规则（GB5306-85）号文执行。经过培训考试合格，获取操作合格证者方能持证上岗。对已取得上岗证者，要进行登记存档，按期复审。f、未经安全教育的管理人员、施工人员，不准上岗。未进行三级安全教育的新工人不准上岗。变换工种或采用新方法、新工艺、新设备、新材料及技术难度较大的必须经过技术培训，未经培训合格者不准上岗。g、通过安全教育，增强职工安全意识，树立“安全生产，人人有责”的观念，提高职工遵守施工安全规章的自觉性，认真执行安全操作规程，做到：不违章指挥，不违章操作，保护自己，保护他人，提高职工整体安全防护意识和自我防护能力。h、坚持“三工”教育：工前安全讲话，工中安全检查，工后安全总结。此项工作由工班安全员负责。3、加强安全生产技术管理a、项目开工前，编制实施性安全施工组织设计，经监理、业主审批同意后实施。b、严格执行逐级安全技术交底制度，施工前由项目总工程师组织有关人员进行详细的安全技术交底，并履行签字手续备案待查，各工区、各施工队安全员组织对施工班组及具体操作人员进行安全技术交底。各级专职安全员对安全措施的执行情况进行督察，并作好纪录。c、施工用电按施工现场临时用电安全技术规范（GJ4688）要求进行设计、检测。所有电力设备设专人检查维护，并设示警标志，操作电气设备，要符合如下规定：c.1、非专职电气操作人员，不得操作电气设备。c.2、操作高压电气设备，戴绝缘手套，穿电工绝缘靴并站在绝缘板上。c.3、手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部位，有良好绝缘，使用前进行绝缘检查。c.4、低压电气设备加装触电保护。c.5、电气设备有良好的接地保护，每班均由专人检查。c.6、施工现场自备发电机，以防止突然停电造成安全事故。c.7、所有施工用电线路均按施组要求分别定位悬挂，由值班电工负责检查管理。4、施工现场安全管理措施a、施工前，应对施工现场、机具设备及安全防护设施等，进行全面检查，确认符合安全要求后方可施工。b、施工道路平整、坚实、保证畅通。危险地点悬挂GB289382安全色和GB289482安全标志规定的警告牌或明显的红灯示警。c、现场生产、生活区按消防法规定应布设足够的消防水源和消防设施。房屋、库棚、料场等的消防安全距离符合消防法的规定。室内不得堆放易燃品；严禁在木材加工场、料库等处吸烟；现场的易燃杂物，随时清除，严禁在有火种的场所附近堆放。d、进入施工现场人员，必须佩戴安全帽，特殊工种按规定要佩戴好防护用品。e、高空作业区域应布设安全网或防护栏。f、高处露天作业及大型构件起重吊装时，应根据作业高度和现场风力大小、对作业的影响程度，制定适于施工的风力标准。遇有六级（含六级）以上大风时，上述施工应停止作业。5、认真执行安全检查制度a、项目经理部要保证安全检查制度的落实，规定检查时间和参加检查的人员。经理部每半月检查一次，作业班组每天检查一次，非定期检查视工程情况进行,在施工准备前、危险性大、采取新工艺、季节变化、节假日前后等情况下都要检查。八、结束语在施工测量中，水准仪测高程精度高，但是遇到地势起伏变化大的时候水准仪就显的特别麻烦了，所以水准仪满足不了施工的需要。这就的使用三角高程，三角高程的精度不但能满足施工的需要，而且不受地形的限制。这就给我们带来了极大的方便。以上的这几种测高方法在施工中都很常用，结合自己实际情况再根据地形的受限，可选择性的使用以上方法。九 致谢本论文在导师汤璞细心指导下开展的，整个过程中给我莫大的支持，关心和指导；野外工作中，在九桥昆段项目部孙经理的带领下，和整个测量班的全部人员共同努力下，取得了卓越的成绩，为本文的原始数据提供了有利的保障。感谢我最亲爱的爸爸、妈妈，以及一直在背后默默的支持着我的人；感谢南昌工程学院的所有教过我和帮助过我的老师，我的一切都离不开他们的辛勤培养；感谢我所有的同学，有了他们的陪伴使我的大学生活更加精彩。再此，衷心的对他们说声谢谢，祝他们一生平安与幸福。参考文献：1王晓涛，张志恒全站仪高程测量方法的探讨J内蒙古科技与经济，20O6， (09x)：156157 2张前勇，常胜全站仪水准法三角高程测量的探讨J湖北民族学院学报， 2OO7，(1)：4245 17