谈范和港大桥索道管定位测量技术
2017-11-13
1.工程概况
惠东凌坑至碧甲高速公路横跨稔平半岛，起于广惠高速公路与深汕高速公路交界处，途径惠东县白花镇、稔山镇、巽�管理区，终点位于惠东县平海镇油麻园，全长31.352km。
惠东凌坑至碧甲高速公路土建工程平海大桥工程范围为桩号K14+13.111～K16+865.111线路全长为2.852km，主桥为双塔单索面P.C斜拉桥，跨径组合为152m+300m+152m，主塔高120.623米。
2. 主塔索导管定位测量
主塔索导管安装定位精度要求高、难度大。为确保工期和索导管安装定位质量，采取以全站仪三维坐标法安装定位主塔索导管。
当主塔混凝土浇筑到一定高度，将要安装索道管时，在主塔已经浇筑段模板顶面和待施工段的劲性骨架上（如图一所示），通过全站仪精确的放样出索道管中心线所在的竖直面abcd或a’b’c’d’，使其为所有同一面的索道管顶口和底口中心点的公共基准面，根据放样出a、b、c、d点的三维坐标，通过悬线法和垂球法配合钢尺量距精确的调整索道管顶口和底口中心标志点位置，使其达到设计位置，初步固定后再以全站仪三维坐标法实测索道管顶口和底口中心标志点三维坐标，将其与设计的三维坐标比较，如不符合规范要求，及时调整索道管位置，直至满足要求后将索道管完全固定牢固。
3. 主梁索道管的定位测量
主梁索道管的定位控制必须以主塔索道管的定位控制为依据，他们的基准必须相同，计算出各索道管顶口和底口的空间三维坐标，采取以全站仪三维坐标法放样定位主梁索导管顶口和底口位置，全站仪测量测站布设于南、北边墩，一级加密控制点上。
主梁索道管定位的高程控制应以主塔高程起算点为基准。由于混凝土主梁在施工过程中动态施工特性显著，为了克服这种动态施工特性对索道管精密定位的影响，根据主梁施工中的监控程序和施工设计线性的要求，按照相对时间法的原理，将索道管的高程定位分为两种状态：一种是以监控测量时刻为基准的绝对高程状态；另一种是具体定位时的相对状态。前者是在监控测量时刻测定主梁悬臂前端高程线性点的瞬时绝对高程；后者是在索道管定位期间，不管梁面高程是否受动态影响而发生变化，总是以前段高程线性点在监控时刻的瞬时高程为起算高程。利用这两种状态的定位控制和相对时间关系，解决了动态特性对梁面标高变化的影响，将索道管的定位高程都统一到监控状态时刻施工设计线性的高程系统内。
为确保索导管安装定位精度，必须固定测站控制点、后视控制点、后视校核控制点。索导管定位及竣工测量，要求全站仪三维坐标法正倒镜两测回观测。
4. 全站仪三维坐标法索道管定位精度分析
索道管定位是斜拉桥施工中精度要求最高的一项测量工作。按照精密工程测量原则，对影响它们位置精度的每一项误差因素都必须顾及其影响，并加以消除或尽量减小其影响。影响索道管位置的误差因素除测量误差之外，主梁动态施工中荷载变化、索力作用、温度变化等都对管口位置发生影响。按照缆索必须与管口同心的工程要求，在设计和施工中还必须顾及缆索垂曲对索道管倾角数据的影响，因为尽管在缆索两端施加了很大的拉力，但由于缆索自重作用将使拉紧的缆索形成一悬链线，因此在计算索道管定位数据时设计和施工监控方应按一定的数学模型计算定位数据的修正值，保证定位精度。现仅对采用徕卡TCR1201 R400全站仪进行索道管定位测量精度作出分析如下：
运用全站仪三维坐标法放样，放样误差主要包括测站点点位误差和放样测量误差，其中测站点采用高精度GPS静态测量，并且采用固定测站点和后视点的方法，测站点点位误差可以控制在±3mm以内。
即在索道管施工定位时以1″级全站仪进行三角高程测量，距离控制在300m以内时，其观测精度能达到三等水准观测精度，并能满足索道管定位高程误差小于±5mm技术要求。以三维坐标法进行施工测量，放样精度能满足规范、设计对索道管定位平面、高程误差都不超过±5mm的要求。
