京滬高速鐵路GPS施工測量方案
2013-08-25 16:04:18 來源: 測繪論壇
2 施工測量
3.2.1 施工測量方案
3.2.1.1 測量組織管理形式及規模
針對本項目的特點及高速鐵路的高標準要求,測量組織機構本著人盡其責、物盡其力的原則,從上到下建立一支精干高效、組織紀律嚴明的管理隊伍來進行全項目的測量管理工作。
項目經理部的測量工作由項目部總工程師總負責,由工程部下設的測量工程師具體負責,項目部測量工程師和工程部長統一組織和協調管段內的測量工作。下屬作業工區設立精測隊,隸屬于作業工區工程部并負責各自管段范圍內的控制測量和大型貫通測量,精測隊應進行測量方案設計、測量成果的整理以及測量放樣資料的計算等工作并將成果報請工程部長和精測隊長復核,復核合格后報總工程師審核,最后項目部報請監理單位審批,各種測量資料須經監理單位審批后方可使用。日常施工放樣工作則由各區點技術負責人和工區專業測量工程師負責。
3.2.1.2 測量人員及儀器的配置和原則
3.2.1.2.1 測量人員的配置和原則
鑒于京滬高速鐵路對測量工作的高標準要求,為了高質量地完成施工過程中的測量工作,我們投入經驗豐富,能力較強的人員組建精干高效的測量管理隊伍。
本施工范圍內項目投入高級工程師2人,測量工程師24人,組成3個測量組負責全管段的測量工作,并在工程部設測量負責人全面負責對外的聯系溝通和內部的測量組織協調工作。
3.2.1.2.2 測量儀器的配置和原則
針對高速鐵路的高標準、嚴要求,決定在施工中投入精度高,性能可靠的測量儀器,以保證測量的精度和要求。
本次擬投入GPS全球定位系統(徠卡GPS3200接收機)3臺,徠卡TCA2003全站儀5臺,徠卡TC1800全站儀5臺,徠卡TC1200全站儀4臺,拓普康AT-G1(0.7mm/km)自動水準儀5臺,拓普康AT-G3(1.5mm/km)自動水準儀5臺,DSZ2水準儀10臺。
3.2.1.3 平面控制測量
3.2.1.3.1 平面控制網的復測及加密
本管段平面控制網的復測和加密分為三部分:基礎平面控制網(CPⅠ)的復測、線路平面控制網(CPⅡ)的復測和基樁控制網(CPⅢ)的布設及加密。
在交接樁完成后,項目部立即組織測量人員展開平面控制網的復測工作。平面控制網的復測由項目部總工程師總負責,由測量工程師牽頭并負責組織作業工區精測隊實施。
京滬高速鐵路的平面控制網分為基礎平面控制網(CPⅠ)和線路平面控制網(CPⅡ),由設計單位提供,測量精度要求高。基礎平面控制網(CPⅠ)和線路平面控制網(CPⅡ)通常采用GPS B級和GPS C級(或四等導線網)進行控制測量。在控制點移交以后,根據設計院的交樁資料,制定測量計劃書,采用雙頻靜態接收機對所有CP1、CP2控制點進行同精度復測,各種限差和精度要求以此為準。CP1、CP2控制點復測結束后,上報或保存外業觀測記錄、原始觀測數據、所采用的設計院所交原始資料以及復測精度分析和技術報告。CP1控制網采用基線雙差固定解,進行三維無約束平差。CP2控制網與CP1聯測構成附和網,通過聯測的CP1控制網進行約束平差和坐標轉化。
基樁控制網(CPⅢ)要求采用導線測量進行加密。對大橋、特大橋進行加密控制點選點和埋設,樁的材料與設計院的樁一致,點位應遠離大功率的無線電發射源(如電視臺、微波站等),其距離不小于400米,遠離高壓輸電線路,其距離應不少于200米,附近不應有強烈干擾衛星信號接收的物體,避開大面積水域和樹林,選定點位后,應繪制點的示意圖和作好點之記,且在1:2000圖上標出其位置。觀測數據依外業實測為準,不加入人工干預,對未達到的計算精度要求的點,一律返工重測;各項精度檢查應符合《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》的要求,不符合則重測。CPⅢ控制網應符合到CPⅠ或CPⅡ上,并采用固定數據平差。
復測工作結束且數據合格后,應當出具正式的書面復測報告報請監理單位批復并報送建設單位存檔。
復測工作結束后立即對設計院所交的控制點踏勘一遍,對不穩定的樁或可能被破壞的樁進行加固。
3.2.1.3.2 平面控制網的復測成果的確認
當復測結果與設計單位勘測成果的不符值滿足以下要求時,應采用設計單位勘測成果:
CPⅠ控制點的復測應滿足X、Y坐標差值不大于±2cm的要求。
CPⅡ控制點的復測應滿足表3.2.1-1要求
表3.2.1-1 線路控制網(CPⅡ)復測限差要求
水平角 導線方位角閉合差 距離(mm) 導線長度閉合差
≤5″ ≤
≤2mD ≤1/40000
注:mD為儀器標稱精度。
若在復測過程中發現復測結果與設計單位提供的勘測成果不符時,應當重新測量。當確認設計單位勘測資料有誤或者精度不符合規定要求時,應當書面報告設計及監理單位,以尋求妥善的解決方法。
3.2.1.4 高程控制測量
3.2.1.4.1 水準點的復測
根據設計院提交的水準測量資料,必須按二等水準點測量的要求復測,采用數字水準儀按二等水準測量的精度進行全管段的水準復測,水準測量復測線路應與原先的設計水準路線一致。長度在300米以上橋梁內,應加設水準點;加密的水準點單獨設置,應按二等水準測量的要求施測。
當水準點復測限差滿足表3.2.1-2要求時,應采用設計單位勘測成果并形成正式的復測報告報請監理單位批復和建設單位存檔。當復測數據與設計單位的勘測成果的不符值超出限差要求時,應重新測量。當確認設計單位資料有誤或精度不符合限差要求時應當以書面形式上報設計及監理單位,以尋求適當的解決方法。
3.2.1.4.2 水準網的加密
當水準點的密度不能滿足施工需要時就需要加密水準點,加設的水準點一般距線路中線約100米~150米為宜,以避免施工干擾破壞,加密水準點應
表3.2.1-2 水準點復測限差要求
二等 精密水準 三等 四等
12
20
30
3.2.1.1 測量組織管理形式及規模
針對本項目的特點及高速鐵路的高標準要求,測量組織機構本著人盡其責、物盡其力的原則,從上到下建立一支精干高效、組織紀律嚴明的管理隊伍來進行全項目的測量管理工作。
項目經理部的測量工作由項目部總工程師總負責,由工程部下設的測量工程師具體負責,項目部測量工程師和工程部長統一組織和協調管段內的測量工作。下屬作業工區設立精測隊,隸屬于作業工區工程部并負責各自管段范圍內的控制測量和大型貫通測量,精測隊應進行測量方案設計、測量成果的整理以及測量放樣資料的計算等工作并將成果報請工程部長和精測隊長復核,復核合格后報總工程師審核,最后項目部報請監理單位審批,各種測量資料須經監理單位審批后方可使用。日常施工放樣工作則由各區點技術負責人和工區專業測量工程師負責。
3.2.1.2 測量人員及儀器的配置和原則
3.2.1.2.1 測量人員的配置和原則
鑒于京滬高速鐵路對測量工作的高標準要求,為了高質量地完成施工過程中的測量工作,我們投入經驗豐富,能力較強的人員組建精干高效的測量管理隊伍。
本施工范圍內項目投入高級工程師2人,測量工程師24人,組成3個測量組負責全管段的測量工作,并在工程部設測量負責人全面負責對外的聯系溝通和內部的測量組織協調工作。
3.2.1.2.2 測量儀器的配置和原則
針對高速鐵路的高標準、嚴要求,決定在施工中投入精度高,性能可靠的測量儀器,以保證測量的精度和要求。
本次擬投入GPS全球定位系統(徠卡GPS3200接收機)3臺,徠卡TCA2003全站儀5臺,徠卡TC1800全站儀5臺,徠卡TC1200全站儀4臺,拓普康AT-G1(0.7mm/km)自動水準儀5臺,拓普康AT-G3(1.5mm/km)自動水準儀5臺,DSZ2水準儀10臺。
3.2.1.3 平面控制測量
3.2.1.3.1 平面控制網的復測及加密
本管段平面控制網的復測和加密分為三部分:基礎平面控制網(CPⅠ)的復測、線路平面控制網(CPⅡ)的復測和基樁控制網(CPⅢ)的布設及加密。
在交接樁完成后,項目部立即組織測量人員展開平面控制網的復測工作。平面控制網的復測由項目部總工程師總負責,由測量工程師牽頭并負責組織作業工區精測隊實施。
京滬高速鐵路的平面控制網分為基礎平面控制網(CPⅠ)和線路平面控制網(CPⅡ),由設計單位提供,測量精度要求高。基礎平面控制網(CPⅠ)和線路平面控制網(CPⅡ)通常采用GPS B級和GPS C級(或四等導線網)進行控制測量。在控制點移交以后,根據設計院的交樁資料,制定測量計劃書,采用雙頻靜態接收機對所有CP1、CP2控制點進行同精度復測,各種限差和精度要求以此為準。CP1、CP2控制點復測結束后,上報或保存外業觀測記錄、原始觀測數據、所采用的設計院所交原始資料以及復測精度分析和技術報告。CP1控制網采用基線雙差固定解,進行三維無約束平差。CP2控制網與CP1聯測構成附和網,通過聯測的CP1控制網進行約束平差和坐標轉化。
基樁控制網(CPⅢ)要求采用導線測量進行加密。對大橋、特大橋進行加密控制點選點和埋設,樁的材料與設計院的樁一致,點位應遠離大功率的無線電發射源(如電視臺、微波站等),其距離不小于400米,遠離高壓輸電線路,其距離應不少于200米,附近不應有強烈干擾衛星信號接收的物體,避開大面積水域和樹林,選定點位后,應繪制點的示意圖和作好點之記,且在1:2000圖上標出其位置。觀測數據依外業實測為準,不加入人工干預,對未達到的計算精度要求的點,一律返工重測;各項精度檢查應符合《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》的要求,不符合則重測。CPⅢ控制網應符合到CPⅠ或CPⅡ上,并采用固定數據平差。
復測工作結束且數據合格后,應當出具正式的書面復測報告報請監理單位批復并報送建設單位存檔。
復測工作結束后立即對設計院所交的控制點踏勘一遍,對不穩定的樁或可能被破壞的樁進行加固。
3.2.1.3.2 平面控制網的復測成果的確認
當復測結果與設計單位勘測成果的不符值滿足以下要求時,應采用設計單位勘測成果:
CPⅠ控制點的復測應滿足X、Y坐標差值不大于±2cm的要求。
CPⅡ控制點的復測應滿足表3.2.1-1要求
表3.2.1-1 線路控制網(CPⅡ)復測限差要求
水平角 導線方位角閉合差 距離(mm) 導線長度閉合差
≤5″ ≤
≤2mD ≤1/40000
注:mD為儀器標稱精度。
若在復測過程中發現復測結果與設計單位提供的勘測成果不符時,應當重新測量。當確認設計單位勘測資料有誤或者精度不符合規定要求時,應當書面報告設計及監理單位,以尋求妥善的解決方法。
3.2.1.4 高程控制測量
3.2.1.4.1 水準點的復測
根據設計院提交的水準測量資料,必須按二等水準點測量的要求復測,采用數字水準儀按二等水準測量的精度進行全管段的水準復測,水準測量復測線路應與原先的設計水準路線一致。長度在300米以上橋梁內,應加設水準點;加密的水準點單獨設置,應按二等水準測量的要求施測。
當水準點復測限差滿足表3.2.1-2要求時,應采用設計單位勘測成果并形成正式的復測報告報請監理單位批復和建設單位存檔。當復測數據與設計單位的勘測成果的不符值超出限差要求時,應重新測量。當確認設計單位資料有誤或精度不符合限差要求時應當以書面形式上報設計及監理單位,以尋求適當的解決方法。
3.2.1.4.2 水準網的加密
當水準點的密度不能滿足施工需要時就需要加密水準點,加設的水準點一般距線路中線約100米~150米為宜,以避免施工干擾破壞,加密水準點應
表3.2.1-2 水準點復測限差要求
二等 精密水準 三等 四等
12
20
30
3.2.1.4.2 水準網的加密
當水準點的密度不能滿足施工需要時就需要加密水準點,加設的水準點一般距線路中線約100米~150米為宜,以避免施工干擾破壞,加密水準點應選在土質堅實、安全僻靜、觀測方便和利于長期保存的地方,標石埋設可采用混凝土先行預制、現場埋設或按標石埋設規格及用料數量進行現場澆灌埋設(參見《國家三、四等水準測量規范》)。二等水準測量觀測應在標尺成像清晰穩定時進行,若成像欠佳則應縮短視線長度。
3.2.2 線下工程施工測量
3.2.2.1 一般構造物及路基的控制測量
復測成果批復以后,根據設計單位所交的GPS點、導線點對控制網進行加密,以滿足路基板樁以及中線、邊線和一般構筑物的施工放樣的需要。加密控制點按四等導線測量精度進行控制,采用DJ2級全站儀施測,加密點起閉于設計單位所交的GPS點、導線點,角度采
當水準點的密度不能滿足施工需要時就需要加密水準點,加設的水準點一般距線路中線約100米~150米為宜,以避免施工干擾破壞,加密水準點應選在土質堅實、安全僻靜、觀測方便和利于長期保存的地方,標石埋設可采用混凝土先行預制、現場埋設或按標石埋設規格及用料數量進行現場澆灌埋設(參見《國家三、四等水準測量規范》)。二等水準測量觀測應在標尺成像清晰穩定時進行,若成像欠佳則應縮短視線長度。
3.2.2 線下工程施工測量
3.2.2.1 一般構造物及路基的控制測量
復測成果批復以后,根據設計單位所交的GPS點、導線點對控制網進行加密,以滿足路基板樁以及中線、邊線和一般構筑物的施工放樣的需要。加密控制點按四等導線測量精度進行控制,采用DJ2級全站儀施測,加密點起閉于設計單位所交的GPS點、導線點,角度采
用方向觀測法觀測4測回,距離對向觀測2測回并進行、加乘常數改正、氣象改正和投影改正。當施測條件困難時可采用跨河水準測量或光電測距三角高程測量施測。
水準點加密與導線點加密同步進行,采用四等水準測量或三角高程測量施測。當采用三角高程測量時豎直角中絲法觀測3測回,距離對向觀測2測回并進行加乘常數改正、氣象改正。加密水準點起閉于設計水準基點。
導線點加密與水準點加密測量采用嚴密平差法進行平差
3.2.2.2 數據處理及平差計算
GPS控制網基線處理、網平差、無約束平差、約束平差、坐標轉換等均采用天寶GPS隨機處理軟件TGOffice進行計算。導線網、水準網平差計算采用武漢測繪科技大學開發的“科傻”地面工程測量內外業一體化軟件包平差模塊進行嚴密平差計算,成果的計算由兩組獨立計算互相檢核。
3.2.2.3 線下工程的施工測量
橋梁施工時均采用全站儀按極坐標法進行施工放樣,并用重復測量或閉合測量的方法進行,做到處處有檢核。橋梁樁位放樣后可采用置鏡不同的控制點放樣同一個樁位做檢查。由于插點或插網控制點距施工場地較近,容易發生位移,每次橋梁施工放樣前必須對所用控制點進行檢核測量,并對施工控制點進行定期或不定期的復核測量。橋梁施工放樣使用的臨時水準點應附合至高程控制點上,每次使用都做檢核測量。
3.2.2.4 線下工程貫通測量
線下工程完工以后,項目部測量工程師應立即組織作業工區精測隊進行管段全線的線路中線和高程測量,貫通全線的里程和高程,并檢查線下工程的準確性。完成后將貫通測量資料報送監理單位審核后移交軌道施工作業隊,其中墩臺和梁部測量結果應分別移交架梁作業隊和軌道施工作業隊。
3.2.3 線下構筑物變形測量
3.2.3.1 變形監測網的建立及變形觀測點布置
3.2.3.1.1 變形監測網的建立
為確定無砟軌道的鋪設時機,以及為運營養護、維修提供依據,建立線下構筑物縱橫向立體變形監測網。監測網包括水平位移監測網、垂直位移監測網。
水平位移監測網采用獨立坐標系統按三等平面監測網建立,并一次布網完成。不能利用CPⅠ和CPⅡ控制點的監測網時,至少與一個CPⅠ或CPⅡ控制點聯測,以便引入客運專線無砟軌道鐵路工程測量平面坐標系統,實現水平位移監測網坐標與施工平面控制網坐標的相互轉換。水平位移監測網的主要技術要求見表3.2.3-1。
等
級 相鄰基準點的
點位中誤差(mm) 平均邊長(m) 測角中誤差
(″) 最弱邊相對
中誤差 作業要求
一
等 ±1.5 <300 ±0.7 ≤1/250000 宜按國家一等平面控制測量要求觀測
<150 ±1.0 ≤1/120000 宜按國家二等平面控制測量要求觀測
二
等 ±3.0 <300 ±1.0 ≤1/120000 宜按國家二等平面控制測量要求觀測
<150 ±1.8 ≤1/70000 宜按國家三等平面控制測量要求觀測
三
等 ±6.0 <350 ±1.8 ≤1/70000 宜按國家三等平面控制測量要求觀測
<200 ±2.5 ≤1/40000 宜按國家四等平面控制測量要求觀測
四
等 ±12.0 <300 ±2.5 ≤1/40000 宜按國家四等平面控制測量要求觀測
垂直位移監測網可根據需要獨立建網,按二等水準測量精度施測,高程采用施工高程控制網系統。不能利用水準基點的監測網,在施工階段至少與一個施工高程控制點聯測,使垂直位移監測網與施工高程控制網高程基準一致;全線二等水準貫通后,將垂直位移監測網與二等水準基點聯測,將垂直位移監測網高程基準歸化到二等水準基點上。觀測時按國家二等水準測量的技術要求施測。垂直位移監測網的主要技術要求見表3.2.3-2。
等級 相鄰基準點高差中誤差(mm) 每站高差中誤差(mm) 往返較差、附和或環線閉合差(mm) 監測已測高差較差(mm) 使用儀器、觀測方法及要求
一等 0.3 0.07
DS05型儀器,視線長度≤15m,前后視距差≤0.3m,視距累積差≤1.5m,宜按國家一等水準測量的技術要求施測
二等 0.5 0.13
DS05型儀器,宜按國家一等水準測量的技術要求施測
三等 1.0 0.3
DS05型或DS1型儀器,宜按暫規二等水準測量的技術要求施測
四等 2.0 0.7
DS1型或DS3型儀器,宜按暫規三等水準測量的技術要求施測
3.2.3.1.2 變形測量點的設置
變形測量點分為基準點、工作基點和變形觀測點三種。每個獨立的監測網設置不少于3個穩固可靠的基準點,基準點選用在變形影響范圍以外便于長期保存的穩定位置。使用時做穩定性檢查與檢驗,并以穩定或相對穩定的點作為測定變形的參考點,基準點的間距不大于1km。
為滿足變形觀測精度要求,在兩水準基點之間沿線路方向按間距不大于200m的原則布設工作基點。工作基點引出采用附合式或閉合式施測,布設在不受施工干擾的穩定土層內,以便長期保存和使用的地點。工作基點采用Ф20mm長60cm頂端圓滑的鋼筋打入土中,樁周上部30cm用混凝土澆注固定并編號。對觀測條件較好或觀測項目較少的工程,可不設工作基點,在基準點上直接測量變形觀測點。沉降觀測過程中,工作基點應定期與水準基點進行校核。當對沉降觀測成果發生懷疑時,應隨時進行復測校核。
3.2.3.2 變形觀測方案
觀測精度與儀器,水平變形觀測儀器測量精度必須不低于1秒、2mm+2ppm。沉降水準測量精度為1毫米。觀測時間及觀測頻次:一般為1次/天。沉降量突變時2-3次/天。無砟軌道鋪設后第一個月1次/2周,第2、3個月1次/月,第3、12個月1次/3月。
水平位移測量應符合下列規定:
⑴采用前方交會法時,交會角應在60°~120°之間,并宜采用三點交會;
⑵采用經緯儀投點法和小角法時,對經緯儀的垂直軸傾斜誤差,應進行檢驗,當垂直角超出±3°范圍時,應進行垂直軸傾斜改正;
⑶采用極坐標法時,其邊長應采用全站儀測定,當采用鋼尺丈量時,不宜超過一尺段,并應進行尺長、拉力、溫度和高差等項改正;
⑷采用視準線法時,其測點埋設偏離基準線的距離,不應大于2cm;對活動覘標的零位差,應進行測定;
⑸垂直位移測量應符合下列規定:
① 垂直位移觀測點的精度和觀測方法應符合下表的規定。
表3.2.3-3 垂直位移觀測點的精度要求和觀測方法
等級 高程中誤差
(mm) 相鄰點高中誤差
(mm) 觀測方法 往返較差、附合或環線閉合差
(mm)
一等 ±0.3 ±0.15 除宜按國家一等精密水準測量外,尚需設雙轉點,視線≤15m,前后視視距差≤0.3m,視距累積差≤1.5m; ≤0.15
水準點加密與導線點加密同步進行,采用四等水準測量或三角高程測量施測。當采用三角高程測量時豎直角中絲法觀測3測回,距離對向觀測2測回并進行加乘常數改正、氣象改正。加密水準點起閉于設計水準基點。
導線點加密與水準點加密測量采用嚴密平差法進行平差
3.2.2.2 數據處理及平差計算
GPS控制網基線處理、網平差、無約束平差、約束平差、坐標轉換等均采用天寶GPS隨機處理軟件TGOffice進行計算。導線網、水準網平差計算采用武漢測繪科技大學開發的“科傻”地面工程測量內外業一體化軟件包平差模塊進行嚴密平差計算,成果的計算由兩組獨立計算互相檢核。
3.2.2.3 線下工程的施工測量
橋梁施工時均采用全站儀按極坐標法進行施工放樣,并用重復測量或閉合測量的方法進行,做到處處有檢核。橋梁樁位放樣后可采用置鏡不同的控制點放樣同一個樁位做檢查。由于插點或插網控制點距施工場地較近,容易發生位移,每次橋梁施工放樣前必須對所用控制點進行檢核測量,并對施工控制點進行定期或不定期的復核測量。橋梁施工放樣使用的臨時水準點應附合至高程控制點上,每次使用都做檢核測量。
3.2.2.4 線下工程貫通測量
線下工程完工以后,項目部測量工程師應立即組織作業工區精測隊進行管段全線的線路中線和高程測量,貫通全線的里程和高程,并檢查線下工程的準確性。完成后將貫通測量資料報送監理單位審核后移交軌道施工作業隊,其中墩臺和梁部測量結果應分別移交架梁作業隊和軌道施工作業隊。
3.2.3 線下構筑物變形測量
3.2.3.1 變形監測網的建立及變形觀測點布置
3.2.3.1.1 變形監測網的建立
為確定無砟軌道的鋪設時機,以及為運營養護、維修提供依據,建立線下構筑物縱橫向立體變形監測網。監測網包括水平位移監測網、垂直位移監測網。
水平位移監測網采用獨立坐標系統按三等平面監測網建立,并一次布網完成。不能利用CPⅠ和CPⅡ控制點的監測網時,至少與一個CPⅠ或CPⅡ控制點聯測,以便引入客運專線無砟軌道鐵路工程測量平面坐標系統,實現水平位移監測網坐標與施工平面控制網坐標的相互轉換。水平位移監測網的主要技術要求見表3.2.3-1。
等
級 相鄰基準點的
點位中誤差(mm) 平均邊長(m) 測角中誤差
(″) 最弱邊相對
中誤差 作業要求
一
等 ±1.5 <300 ±0.7 ≤1/250000 宜按國家一等平面控制測量要求觀測
<150 ±1.0 ≤1/120000 宜按國家二等平面控制測量要求觀測
二
等 ±3.0 <300 ±1.0 ≤1/120000 宜按國家二等平面控制測量要求觀測
<150 ±1.8 ≤1/70000 宜按國家三等平面控制測量要求觀測
三
等 ±6.0 <350 ±1.8 ≤1/70000 宜按國家三等平面控制測量要求觀測
<200 ±2.5 ≤1/40000 宜按國家四等平面控制測量要求觀測
四
等 ±12.0 <300 ±2.5 ≤1/40000 宜按國家四等平面控制測量要求觀測
垂直位移監測網可根據需要獨立建網,按二等水準測量精度施測,高程采用施工高程控制網系統。不能利用水準基點的監測網,在施工階段至少與一個施工高程控制點聯測,使垂直位移監測網與施工高程控制網高程基準一致;全線二等水準貫通后,將垂直位移監測網與二等水準基點聯測,將垂直位移監測網高程基準歸化到二等水準基點上。觀測時按國家二等水準測量的技術要求施測。垂直位移監測網的主要技術要求見表3.2.3-2。
等級 相鄰基準點高差中誤差(mm) 每站高差中誤差(mm) 往返較差、附和或環線閉合差(mm) 監測已測高差較差(mm) 使用儀器、觀測方法及要求
一等 0.3 0.07
DS05型儀器,視線長度≤15m,前后視距差≤0.3m,視距累積差≤1.5m,宜按國家一等水準測量的技術要求施測
二等 0.5 0.13
DS05型儀器,宜按國家一等水準測量的技術要求施測
三等 1.0 0.3
DS05型或DS1型儀器,宜按暫規二等水準測量的技術要求施測
四等 2.0 0.7
DS1型或DS3型儀器,宜按暫規三等水準測量的技術要求施測
3.2.3.1.2 變形測量點的設置
變形測量點分為基準點、工作基點和變形觀測點三種。每個獨立的監測網設置不少于3個穩固可靠的基準點,基準點選用在變形影響范圍以外便于長期保存的穩定位置。使用時做穩定性檢查與檢驗,并以穩定或相對穩定的點作為測定變形的參考點,基準點的間距不大于1km。
為滿足變形觀測精度要求,在兩水準基點之間沿線路方向按間距不大于200m的原則布設工作基點。工作基點引出采用附合式或閉合式施測,布設在不受施工干擾的穩定土層內,以便長期保存和使用的地點。工作基點采用Ф20mm長60cm頂端圓滑的鋼筋打入土中,樁周上部30cm用混凝土澆注固定并編號。對觀測條件較好或觀測項目較少的工程,可不設工作基點,在基準點上直接測量變形觀測點。沉降觀測過程中,工作基點應定期與水準基點進行校核。當對沉降觀測成果發生懷疑時,應隨時進行復測校核。
3.2.3.2 變形觀測方案
觀測精度與儀器,水平變形觀測儀器測量精度必須不低于1秒、2mm+2ppm。沉降水準測量精度為1毫米。觀測時間及觀測頻次:一般為1次/天。沉降量突變時2-3次/天。無砟軌道鋪設后第一個月1次/2周,第2、3個月1次/月,第3、12個月1次/3月。
水平位移測量應符合下列規定:
⑴采用前方交會法時,交會角應在60°~120°之間,并宜采用三點交會;
⑵采用經緯儀投點法和小角法時,對經緯儀的垂直軸傾斜誤差,應進行檢驗,當垂直角超出±3°范圍時,應進行垂直軸傾斜改正;
⑶采用極坐標法時,其邊長應采用全站儀測定,當采用鋼尺丈量時,不宜超過一尺段,并應進行尺長、拉力、溫度和高差等項改正;
⑷采用視準線法時,其測點埋設偏離基準線的距離,不應大于2cm;對活動覘標的零位差,應進行測定;
⑸垂直位移測量應符合下列規定:
① 垂直位移觀測點的精度和觀測方法應符合下表的規定。
表3.2.3-3 垂直位移觀測點的精度要求和觀測方法
等級 高程中誤差
(mm) 相鄰點高中誤差
(mm) 觀測方法 往返較差、附合或環線閉合差
(mm)
一等 ±0.3 ±0.15 除宜按國家一等精密水準測量外,尚需設雙轉點,視線≤15m,前后視視距差≤0.3m,視距累積差≤1.5m; ≤0.15
二等 ±0.5 ±0.3 宜按國家一等精密水準測量; ≤0.30
三等 ±1.0 ±0.5 宜按本暫行規定二等水準測量; ≤0.60
四等 ±2.0 ±1.00 宜按本暫行規定三等水準測量; ≤1.40
② 垂直位移觀測的各項記錄,必須注明觀測時的氣象和荷載變化情況。
3.2.3.3 變形監測觀測成果的整理
觀測資料應齊全、詳細、規范符合設計及本細則要求。各種觀測數據必須在觀測當天及時進行整理,觀測過程中如發現變形異常情況及時通知工程部進行分析處理。觀測資料經整理匯總后按有關規定匯編成冊報請監理單位審核并存檔。
3.2.3.3.1 變形觀測資料
最后形成的變形監測資料應當包括:
⑴ 施測方案與技術設計書;
⑵ 控制點與觀測點平面布置圖;
⑶ 標石、標志規格及埋設圖;
⑷ 儀器檢驗與校正資料;
⑸ 觀測記錄手簿;
⑹ 平差計算、成果質量評定資料及測量成果表;
⑺ 變形過程和變形分布圖表;
⑻ 變形分析成果資料;
⑼ 變形測量技術報告。
3.2.4 沉降觀測
本管段客運專線沉降觀測主要為橋梁沉降觀測。
3.2.4.1 橋梁沉降觀測
橋梁沉降觀測以墩臺基礎的沉降和預應力混凝土梁的徐變變形為主。橋梁工程完工以后在相應部位設置
3.2.3.3 變形監測觀測成果的整理
觀測資料應齊全、詳細、規范符合設計及本細則要求。各種觀測數據必須在觀測當天及時進行整理,觀測過程中如發現變形異常情況及時通知工程部進行分析處理。觀測資料經整理匯總后按有關規定匯編成冊報請監理單位審核并存檔。
3.2.3.3.1 變形觀測資料
最后形成的變形監測資料應當包括:
⑴ 施測方案與技術設計書;
⑵ 控制點與觀測點平面布置圖;
⑶ 標石、標志規格及埋設圖;
⑷ 儀器檢驗與校正資料;
⑸ 觀測記錄手簿;
⑹ 平差計算、成果質量評定資料及測量成果表;
⑺ 變形過程和變形分布圖表;
⑻ 變形分析成果資料;
⑼ 變形測量技術報告。
3.2.4 沉降觀測
本管段客運專線沉降觀測主要為橋梁沉降觀測。
3.2.4.1 橋梁沉降觀測
橋梁沉降觀測以墩臺基礎的沉降和預應力混凝土梁的徐變變形為主。橋梁工程完工以后在相應部位設置
觀測點進行觀測,沉降觀測期一般不少于6個月;地基地質條件較好的橋梁沉降觀測期不少于2個月,當觀測數據不足或工后沉降評估不能滿足要求,則相應延長觀測時間
橋梁的墩臺觀測點設置在墩頂、墩身或承臺上,每個墩臺上的測點總數不能少于4個。
橋梁沉降觀測的頻次參照《客運專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估技術指南》和設計要求執行。
3.2.4.2 沉降觀測資料
最后形成的沉降觀測資料應該包括:
⑴ 工點沉降觀測斷面、點位布置表;
⑵ 沉降板觀測資料匯總表;
⑶ 橋梁墩臺沉降觀測資料匯總表;
⑷ 預應力混凝土梁徐變上拱觀測資料匯總表;
3.2.5 橋梁施工測量
3.2.5.1 橋梁工程基礎
橋梁工程基礎面應符合下列要求:
⑴ 橋梁徐變上拱:自無砟軌道鋪設后,梁體產生的殘余徐變上拱值不大于7mm。
⑵ 梁體橫向水平撓曲:水平撓曲變形不大于梁體計算跨度的1/4000,且相鄰梁跨水平撓曲引起的鋼軌相鄰支點的橫向位移不大于1mm。
⑶ 墩臺應控制沉降,自無砟軌道鋪設后,墩臺的沉降不大于20mm,相鄰墩臺的沉降差不大于5mm。
3.2.5.2 基樁控制網(CPⅢ)的布設
混凝土底座施工以前,應采用起閉于平面控制點或線路控制點的四等導線測量精度對線路中線進行貫通測量,并在無砟軌道施工范圍內埋設基樁,基樁分為控制基樁和加密基樁兩種。控制基樁原則上直線段100m設一個,曲線段50m設一個。對線路特殊地段、曲線控制點、線路變坡點、豎曲線起止點均應增設控制基樁。基樁一般設置于線路外側穩固、可靠、不易破壞和便于測量的地方,并應采取防凍、防沉降和抗移動措施。控制點標識應清晰、齊全、便于準確識別和使用。在有條件時控制基樁宜埋設混凝土強制對中標。
基樁控制網(CPⅢ)的測量采用五等導線測量精度進行控制,高程測量與平面控制點共樁,運用精密水準測量施測。精密水準測量起閉于二等水準點,水準路線長度不宜超過2公里。在施測時其精度應滿足下表3.2.5-1要求。
當采用導線測量時,基樁控制網(CPⅢ)應附和到CPⅠ或CPⅡ上,當方位角閉合差及導線全長相對閉合差都滿足要求時,則采用固定數據進行嚴密平差計算,當采用后方交會法測量時,基樁控制網(CPⅢ)應采用獨立平差,并在CPⅠ或CPⅡ中置平,分段附和或置平時相鄰段應重疊,重疊長度不應小于1km。
表3.2.5-1 導線測量主要技術要求
控制網級別 附合長度(km) 邊長(m) 測距中誤差
(mm) 測角中誤差
(″) 相鄰點位坐標中誤差
(mm) 導線全長相對閉合差限差 方位角閉合差限差(″) 對應導線等級
CPⅢ ≤1 150~200 3 4 5 1/20000 ±8
五等
基樁控制網(CPⅢ)控制點滿足各項限差要求后應永久固定。控制點標識應清晰、齊全,便于使用,并繪制布設平面示意圖和控制點表,做好點之記,描述其位置、里程、外移距等要素。
在基樁控制網埋設完成以后,應當對其進行檢測,檢測的內容、方法與各項限差應滿足下列要求:
⑴ 檢測控制點間夾角時,方向觀測不應少于兩測回,距離往返觀測各兩測回;
⑵ 控制點間的距離允許偏差為1/20000;直線段控制點間夾角與180°較差應小于8″,曲線段控制點間夾角與設計值較差計算出的線路橫向偏差應小于1.5mm;弦長測量值與設計值較差應小于2mm。
3.2.5.3 線路整理測量
線路整理測量前應對CPⅢ控制點進行復測。需要設置臨時鋪軌基樁時,應以CPⅢ控制點為基準測設于線路中線上,其精度應滿足《測規》第7.3.1條的要求。鋼軌調整使用的儀器
宜采用軌檢小車測量,也可采用全站儀+水準儀測量。采用軌檢小車測量時,測量步長宜為1個軌枕間距。采用全站儀+水準儀測量時,應符合下列規定:
⑴ 依據CPⅢ控制點測設軌道平面位置和高程,測點間距不應大于2m。
⑵ 用10m弦確定鋼軌的軌向和高低,10m弦步長不應大于2m。
⑶全站儀測角標稱精度≤1",測距標稱精度≤1mm+1ppm;高程測量按精密水準測量要求施測。
線路中線整理測量完成后,應編制線路、高程成果表。
3.2.6 竣工測量
本管段竣工測量為線下工程階段性竣工測量
3.2.6.1 線下工程階段性竣工測量
在線下工程完工以后,由項目部測量工程師組織牽頭,相應管段的精測隊立即展開竣工測量,竣工測量工作應滿足《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》的要求。各項數據合格時形成正式的竣工測量文件報請監理單位審核并歸檔保存。
3.2.6.1.1 線路中線測量
根據線路貫通測量的結果布設線路中樁,直線上每50m一個,曲線上每20m一個,并釘設公里樁、百米樁,在曲線起終點、變坡點、豎曲線起終點、立交道中心、橋涵中心等處設置加樁。
線路中線加樁利用CPⅡ控制點測設,中線樁位限差應滿足縱向S/20000+0.005(S為轉點至樁位的距離,以m計)、橫向±10mm的要求。線路中線加樁高程利用二等水準基點測量,中樁高程限差為±10mm。在加設中線加樁的同時同時測量路基、橋梁是否滿足限界要求。
3.2.6.1.2 墩臺測量
橋梁墩臺施工完成后在梁部架設以前要對全線橋梁墩臺的縱、橫向中心線、支承墊石頂高程、跨度進行貫通測量,并標出各墩臺縱、橫向中心線、支座中心線、梁端線及錨栓孔十字線,完成后將測量結果交付架梁作業隊。
橋梁墩臺允許偏差見表
表3.2.6-1 橋梁墩臺允許偏差
項目 偏差(mm)
墩臺縱、橫向中心線距設計中心的距離 ±20
梁一端兩支承墊石頂面高程差 4
支承墊石頂面高程 0
-4
梁部架設完成后對全橋中線貫通測量并在梁面上標出橋梁工作線位置。檢查橋面平整度、相鄰梁端的高差、橋梁長度和梁縫寬度,完成后將測量結果交付架梁作業隊。
3.3 試驗及檢測
試驗、檢測是保證工程質量的重要手段,本施工范圍在施工全過程嚴格執行現行的施工規范、質量檢驗評定標準、檢測與試驗規程和有關程序文件。擬建試驗室須持有主管試驗室的授權書,并經業主、監理以及授權單位共同驗收。
3.3.1 組織機構設置
根據本管段的工程數量,結合現場的實際情況,成立以項目總工程師為領導的技術檢測與試驗工作管理小組,組建中心試驗室,組成該項目工程試驗和檢驗機構。
組 長:項目總工程師
副組長:試驗室主任
組 員:項目部各專業主管工程師、各作業工區專職質檢員、試驗員。
3.3.2 機構職責
在主管試驗室的領導下,負責所轄范圍內的試驗檢測工作,并督促檢查對試驗標準、規程、規章制度的執行情況,解決試驗中發生的有關技術問題;試驗室建立完善的質量保證體系,根據施工質量管理體系文件要求編寫質量手冊,內容包括儀器設備管理制度、樣品管理制度、工作制度、程序文件、作業指導書等。
承擔本管段委托的各種配合比選定試驗以及砂、石、水泥、外加劑、礦物摻合物、鋼材力學性能和工藝性能、防水層材料的試驗及復驗。
檢查指導工地試驗人員在高性能混凝土
橋梁的墩臺觀測點設置在墩頂、墩身或承臺上,每個墩臺上的測點總數不能少于4個。
橋梁沉降觀測的頻次參照《客運專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估技術指南》和設計要求執行。
3.2.4.2 沉降觀測資料
最后形成的沉降觀測資料應該包括:
⑴ 工點沉降觀測斷面、點位布置表;
⑵ 沉降板觀測資料匯總表;
⑶ 橋梁墩臺沉降觀測資料匯總表;
⑷ 預應力混凝土梁徐變上拱觀測資料匯總表;
3.2.5 橋梁施工測量
3.2.5.1 橋梁工程基礎
橋梁工程基礎面應符合下列要求:
⑴ 橋梁徐變上拱:自無砟軌道鋪設后,梁體產生的殘余徐變上拱值不大于7mm。
⑵ 梁體橫向水平撓曲:水平撓曲變形不大于梁體計算跨度的1/4000,且相鄰梁跨水平撓曲引起的鋼軌相鄰支點的橫向位移不大于1mm。
⑶ 墩臺應控制沉降,自無砟軌道鋪設后,墩臺的沉降不大于20mm,相鄰墩臺的沉降差不大于5mm。
3.2.5.2 基樁控制網(CPⅢ)的布設
混凝土底座施工以前,應采用起閉于平面控制點或線路控制點的四等導線測量精度對線路中線進行貫通測量,并在無砟軌道施工范圍內埋設基樁,基樁分為控制基樁和加密基樁兩種。控制基樁原則上直線段100m設一個,曲線段50m設一個。對線路特殊地段、曲線控制點、線路變坡點、豎曲線起止點均應增設控制基樁。基樁一般設置于線路外側穩固、可靠、不易破壞和便于測量的地方,并應采取防凍、防沉降和抗移動措施。控制點標識應清晰、齊全、便于準確識別和使用。在有條件時控制基樁宜埋設混凝土強制對中標。
基樁控制網(CPⅢ)的測量采用五等導線測量精度進行控制,高程測量與平面控制點共樁,運用精密水準測量施測。精密水準測量起閉于二等水準點,水準路線長度不宜超過2公里。在施測時其精度應滿足下表3.2.5-1要求。
當采用導線測量時,基樁控制網(CPⅢ)應附和到CPⅠ或CPⅡ上,當方位角閉合差及導線全長相對閉合差都滿足要求時,則采用固定數據進行嚴密平差計算,當采用后方交會法測量時,基樁控制網(CPⅢ)應采用獨立平差,并在CPⅠ或CPⅡ中置平,分段附和或置平時相鄰段應重疊,重疊長度不應小于1km。
表3.2.5-1 導線測量主要技術要求
控制網級別 附合長度(km) 邊長(m) 測距中誤差
(mm) 測角中誤差
(″) 相鄰點位坐標中誤差
(mm) 導線全長相對閉合差限差 方位角閉合差限差(″) 對應導線等級
CPⅢ ≤1 150~200 3 4 5 1/20000 ±8
五等
基樁控制網(CPⅢ)控制點滿足各項限差要求后應永久固定。控制點標識應清晰、齊全,便于使用,并繪制布設平面示意圖和控制點表,做好點之記,描述其位置、里程、外移距等要素。
在基樁控制網埋設完成以后,應當對其進行檢測,檢測的內容、方法與各項限差應滿足下列要求:
⑴ 檢測控制點間夾角時,方向觀測不應少于兩測回,距離往返觀測各兩測回;
⑵ 控制點間的距離允許偏差為1/20000;直線段控制點間夾角與180°較差應小于8″,曲線段控制點間夾角與設計值較差計算出的線路橫向偏差應小于1.5mm;弦長測量值與設計值較差應小于2mm。
3.2.5.3 線路整理測量
線路整理測量前應對CPⅢ控制點進行復測。需要設置臨時鋪軌基樁時,應以CPⅢ控制點為基準測設于線路中線上,其精度應滿足《測規》第7.3.1條的要求。鋼軌調整使用的儀器
宜采用軌檢小車測量,也可采用全站儀+水準儀測量。采用軌檢小車測量時,測量步長宜為1個軌枕間距。采用全站儀+水準儀測量時,應符合下列規定:
⑴ 依據CPⅢ控制點測設軌道平面位置和高程,測點間距不應大于2m。
⑵ 用10m弦確定鋼軌的軌向和高低,10m弦步長不應大于2m。
⑶全站儀測角標稱精度≤1",測距標稱精度≤1mm+1ppm;高程測量按精密水準測量要求施測。
線路中線整理測量完成后,應編制線路、高程成果表。
3.2.6 竣工測量
本管段竣工測量為線下工程階段性竣工測量
3.2.6.1 線下工程階段性竣工測量
在線下工程完工以后,由項目部測量工程師組織牽頭,相應管段的精測隊立即展開竣工測量,竣工測量工作應滿足《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》的要求。各項數據合格時形成正式的竣工測量文件報請監理單位審核并歸檔保存。
3.2.6.1.1 線路中線測量
根據線路貫通測量的結果布設線路中樁,直線上每50m一個,曲線上每20m一個,并釘設公里樁、百米樁,在曲線起終點、變坡點、豎曲線起終點、立交道中心、橋涵中心等處設置加樁。
線路中線加樁利用CPⅡ控制點測設,中線樁位限差應滿足縱向S/20000+0.005(S為轉點至樁位的距離,以m計)、橫向±10mm的要求。線路中線加樁高程利用二等水準基點測量,中樁高程限差為±10mm。在加設中線加樁的同時同時測量路基、橋梁是否滿足限界要求。
3.2.6.1.2 墩臺測量
橋梁墩臺施工完成后在梁部架設以前要對全線橋梁墩臺的縱、橫向中心線、支承墊石頂高程、跨度進行貫通測量,并標出各墩臺縱、橫向中心線、支座中心線、梁端線及錨栓孔十字線,完成后將測量結果交付架梁作業隊。
橋梁墩臺允許偏差見表
表3.2.6-1 橋梁墩臺允許偏差
項目 偏差(mm)
墩臺縱、橫向中心線距設計中心的距離 ±20
梁一端兩支承墊石頂面高程差 4
支承墊石頂面高程 0
-4
梁部架設完成后對全橋中線貫通測量并在梁面上標出橋梁工作線位置。檢查橋面平整度、相鄰梁端的高差、橋梁長度和梁縫寬度,完成后將測量結果交付架梁作業隊。
3.3 試驗及檢測
試驗、檢測是保證工程質量的重要手段,本施工范圍在施工全過程嚴格執行現行的施工規范、質量檢驗評定標準、檢測與試驗規程和有關程序文件。擬建試驗室須持有主管試驗室的授權書,并經業主、監理以及授權單位共同驗收。
3.3.1 組織機構設置
根據本管段的工程數量,結合現場的實際情況,成立以項目總工程師為領導的技術檢測與試驗工作管理小組,組建中心試驗室,組成該項目工程試驗和檢驗機構。
組 長:項目總工程師
副組長:試驗室主任
組 員:項目部各專業主管工程師、各作業工區專職質檢員、試驗員。
3.3.2 機構職責
在主管試驗室的領導下,負責所轄范圍內的試驗檢測工作,并督促檢查對試驗標準、規程、規章制度的執行情況,解決試驗中發生的有關技術問題;試驗室建立完善的質量保證體系,根據施工質量管理體系文件要求編寫質量手冊,內容包括儀器設備管理制度、樣品管理制度、工作制度、程序文件、作業指導書等。
承擔本管段委托的各種配合比選定試驗以及砂、石、水泥、外加劑、礦物摻合物、鋼材力學性能和工藝性能、防水層材料的試驗及復驗。
檢查指導工地試驗人員在高性能混凝土
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