新建杭黄铁路站前工程hhzq3标二分部工程施工控制测量方案
新建杭黄铁路站前工程HHZQ-3标二分部工程施工控制测量技术方案
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复核者：
批准者：
中铁二十四局集团杭黄铁路站前Ⅲ标项目部二分部
二〇一四年十二月
目录
1．工程概况 (2)
2．编制依据 (5)
3．控制测量 (6)
3.1平面控制测量 (6)
3.2高程控制测量 (7)
4．施工测量 (9)
4.1一般要求 (9)
4.2桥梁施工测量 (10)
4.3桩基础桩位放样 (10)
4.4承台的放样 (11)
4.5墩身墩帽的放样 (11)
4.6桥台锥坡放样 (11)
4.7悬臂浇注梁部的测量及线型控制 (13)
5．路基测量 (17)
5.1线路中边桩测量放样 (17)
5.2填方路段 (18)
5.3挖方路段 (18)
6．变形监测 (18)
6.1一般要求 (18)
6.2桥梁变形监测 (19)
6.3路基变形监测 (22)
6.4变形测量成果整理 (24)
7．竣工测量 (25)
8．附件 (26)
8.1桥位处导线控制网平面布置图 (26)
8.2测量仪器检定证书 (26)
8.3测量人员资质证书 (26)
8.4测量放样报验单 (26)
1．工程概况
新建杭黄铁路站前Ⅲ标项目二分部施工里程：传芳特大桥右线特大桥起点里程YDK25+880.047～YDK26+997.807，长1.118km。传芳特大桥左线特大桥起点里程DK24+762.800～DK27+116.295，长2.353km，。浦阳江特大桥起点里程DK32+925.9～DK39+141.7，桥全长6.216km。老祠堂特大桥起点里程DK39+409.7～DK42+114.3，桥全长2.705m。传芳单线桥总长：3.471km。双线桥梁总长度8.92km。本标段有路基1段，共长267.935米。桥梁4座，桥梁总长度12.391km；1座涵洞，共20.1横延米，为本分部的控制工程浦阳江特大桥位于DK32+925.9～DK39+141.7里程段，全长6215.795米，线间距4.6米。孔跨结构为：9-32m+2-24m+1-32m+（48+80+48）m连续梁+14-32m+1-24m+1-32m+（60+100+60）m连续梁+7-32m+1-24m+1-32m+（75+135+75）m连续梁+7-32m+（40+56+40）m连续梁+20-32m+（48+80+48）m连续梁+1-32m+1-24m+3-32m+40-32m+（40+56+40）m连续梁+9-32m+3-24m+15-32m+（60+100+100+60）m连续梁+3-32m+（40+56+40）m 连续梁+3-32m梁，共有墩台169个。老祠堂特大桥位于DK39+409.7～DK42+114.3里程段，全长2704.56米，线间距4.6米。孔跨结构为：17-32m+(70+125+70)m连续梁+8-32m+2-24m+14-32m+(40+72+40)m连续梁+29-32m梁，共有墩台77个。传芳特大桥右线特大桥位于YDK25+880.047～YDK26+997.807，长1.118km，桥梁跨度为34-32m简支箱梁，共有墩台34个。传芳特大桥左线特大桥位于DK24+762.800～DK27+116.295，长2.353km，桥梁跨度为1-24m+71-32m简支箱梁，共有墩台72个。传芳特大桥右线特大桥1
号墩至2号墩位于半径为7000米的圆曲线上，3号墩至29号墩位于直线上，30号墩至黄山台位于半径为4400米的圆曲线上。传芳特大桥左线特大桥1号墩至36号墩位于半径为8000米的圆曲线上，37号墩至53号墩位于直线上，54号墩至黄山台位于半径为4600米的圆曲线上。浦阳江特大桥0号台至84号墩位于直线上，85号墩至黄山桥台位于半径为7000米的圆曲线上。老祠堂特大桥0号台至黄山桥台号墩位于直线上。路基段位于DK39+141.7～DK39+409.7里程段，全长268米，线间距4.6米，DK39+141.7～DK39+363.816里程段位于半径为7000米的圆曲线上。
可用于控制该分部的设计院给定导线点有23个：NCPI010、CPI008、NCPI009B、CPI004B、CPI005B、CPI006、 CPI007-1B、CPI007B、CPII001、CPII002、CPII003、CPII004、CPII005、CPII006、CPII007、CPII008、CPII009、CPII010、CPII011、CPII012、CPII013、CPII014、CPII015B。加密控制点20个，分别为：JM201、JM202、JM203、JM204、JM205、JM206、JM207、JM208、JM209、JM210、JM211、JM215、JM216、JM217、JM220、JM221、JM222、JM224、JM226、JM228、。CPI二等水准点8个,CPII二等水准点5个, 加密二等水准点13个。
CPI、CPII控制点位坐标及高程见下表：
加密控制点位坐标及高程见下表：
2．编制依据
(1)《高速铁路工程测量规范》（TB 10601-2009）
(2)《铁路工程测量规范》（TB 10101-2009）
(3)《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314-2001）
(4)《全球定位系统（GPS）铁路测量规范》（TB 10054）
(5)《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）；
(6)《新建铁路杭州至黄山铁路精密工程控制测量建网成果》
3．控制测量
3.1平面控制测量
平面控制点的复测操作要求按照《高速铁路工程测量规范》第3章的规定执行。各等级导线技术要求如下表。
导线测量的主要技术要求
注：1、表中n为测站数。
2、当边长短于500m时，二等边长中误差应小于2.5mm，三等边长中误差应小于3.5mm，四
等、一级边长中误差应小于5mm，二级边长中误差应小于7.5mm。
控制测量过程采用尼康DTM-532型全站仪，以方向法观测水平角、每站测角6个测回。各测回间读数较差应满足《高速铁路工程测量规范》中的要求。测距采用往返各观测2个测回，取平均值作为最终观测值。
导线测量水平角观测技术要求
注：当观测方向的垂直角超过±3°的范围时，该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较，其值应满足表中一测回内2C互差的限值。
边长测量技术要求
注：1、一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程
2、测距仪精度等级划分如下
Ⅰ级∣m d∣≤2mm
Ⅱ级 2 mm＜∣m d∣≤5mm
Ⅲ级 5 mm＜∣m d∣≤10mm
Ⅳ级10 mm＜∣m d∣≤20mm
m d为每千米测距标准偏差。即按测距仪出厂标称精度的绝对值，归算到1km的测距标准偏差。
3、m D=a+b×D
式中：m D----仪器测距中误差（mm），a----标称精度中的固定误差（mm），
b----标称精度中的的比例系数（mm/km），D----测距长度（km）
注：m D=(a+b×D)，为仪器标称精度。
式中 a—仪器标称精度中的固定误差（mm）；
b—比例误差系数（mm/Km）；
D—测距边长度（Km）。
导线测量外业完成后，导线边长应统一规化至测区平均高程面上。当外业测量各项指标限差满足规范要求后再进行方位角和导线全长相对闭合差的计算，当闭合差满足规范要求时采用通过国家鉴定的平差软件进行严密平差。
3.2高程控制测量
水准基点高程控制测量按二等水准测量进行施测，加密水准点与平面加密控制点尽量共用，测量采用附合水准路线形式往返观测的方法，仪器
使用莱卡DNA03型电子水准仪配合铟瓦条码水准尺。
二等水准测量精度要求（mm）
二等水准测量的主要技术标准
水准测量的观测严格执行《国家一、二等水准测量规范》和《高速铁路工程测量规范》中关于二等水准测量的规定，最大视距不大于50米，下丝最小读数不小于0.3米，前后视距差不大于1米，前后视距积累差不大于3米，观测读数及数字取位至0.01mm，且每测段的测站数均为偶数。
光学水准仪观测顺序为：
往测：奇数站为后-前-前-后偶数站为前-后-后-前
返测：奇数站为前-后-后-前偶数站为后-前-前-后数字水准仪观测顺序为：
往、返测奇数站：后-前-前-后往、返测偶数站为：前-后-后-前
二等水准观测主要技术要求
水准加密控制测量在全线测量贯通后应检查外业观测记录是否符合二等水准测量等级的各项指标限差要求，然后计算闭合差，当闭合差满足规范要求时采用全线统一严密平差求得各加密水准点的高程。
水准测量计算取位
4．施工测量
4.1一般要求
桥梁、路基工程独立控制网按设计施工对精度的要求选择相应等级的GPS控制网。各等级GPS 控制网布网技术要求如表3。
各等级GPS 控制网布网设计的主要技术要求表3
注：1、CPⅡ采用GPS测量时，CPⅠ可按4km一个点布设；
2、相邻点的相对点位中误差为平面x、y坐标分量中误差。
大型构造物施工控制网，可以大型构造物两端的控制点连线为基线建立假定坐标系，其精度可依据构造物本身对设计、施工的要求，选择相应的控制等级，布设独立控制网。当其等级高于线路控制网时，应保持其自身的精度。
施工控制网的控制点应选择在线路两侧距线路50米以上开阔、稳固可靠、相互通视、易于保存、寻找，能保证全站仪设站工作的地方布点。
水准基点应沿线路布设，一般地段每隔200m、距线路中线50m设一个，结构物或重点工程地段应根据需要增设水准点。水准基点布设时注意以下几点：
（1）水准点宜与平面控制点共用，如平面控制点密度不够应另补设水准基点。
（2）水准基点应选在土质坚实，安全僻静，观测方便和利于长期保存的地方埋设。
（3）大型构造物施工高程控制，应以就近的1～2个水准基点为基准，依据构造物本身对施工要求的精度，选择相应的高程控制等级，布设独立高程控制网。当其等级高于五等时应保持其自身的精度。
（4）桥梁、路基控制测量直接采用线路高程控制、平面控制及加密点测量成果。
（5）特大桥，区间路基应布设中线控制桩。中线控制桩的间距以200～400m 为宜。
4.2桥梁施工测量
桥位控制测量，要根据实际情况合理布设控制网图形，保证施工时放样桥轴线和墩台位置方向等有足够的精度，桥位平面控制采用附和导线。为了将桥位轴线和路线平面纵断面按照设计要求衔接起来，桥位控制网和路线控制桩必须进行联测。桥位的施工测量采用全站仪直接测设，已将桥梁各部位控制点的坐标计算出来，在通视情况良好的情况下，可以非常方便的放样出桥梁各部位的控制点，从而指导现场施工。
4.3桩基础桩位放样
用全站仪器放出各个桩基础的中心，然后定出基础的轴线，拉好保护
桩。具体做法如下图：
4.4承台的放样
在基础开挖打完混凝土垫层之后，用全站仪放出承台的四个角点，然后用施工线往外沿出5cm拉出一个控制承台位置的横纵线，弹上墨线，然后立模。
4.5墩身墩帽的放样
桥梁基础施工完成之后，在基础上放样墩台轴线，弹上墨线，按墨线和墩台身尺寸设立模板。模板下口的轴线标记与基础的墨线对齐，上口用全站仪控制，使模板上口轴线与墩台轴线一致，固定模板，浇筑混凝土。随着墩台砌筑高度的增加，及时检查中心位置和高程。
墩台砌筑至离顶帽底约30cm时，要测出墩台纵横轴线，然后支立墩（台）帽模板。为确保顶帽中心位置的正确，在浇筑混凝土之前，应复核墩台纵横轴线。
4.6桥台锥坡放样
桥台两边的护坡为四分之一锥体，坡脚和基础边缘的平面的四分之一椭圆。放样时根据椭圆的几何性质，可采用下面几种方法：（1）内测量坐标法
如图1所示，已知锥坡的高度为H，两个方向的坡率为m、n，则椭圆的长轴a=mH，短轴b=nH，在实地确定锥坡顶巅的平面位置O后，以O 点为圆心，放样处以a、b为半径的同心圆（当地形平坦时，可用拉绳放样），过O拉直线，与同心圆分别相交于I、J两点，过I、J两点做平行于X、Y轴的直线，交于P点。P点就是以O点为圆心，以a、b为长短轴的椭圆上的点，这样就可以在实地放样出坡脚与基础的边缘线。
（2） 外测量坐标法
在施工中为了减少土方回填，往往将开挖弃土堆放在锥坡内，用内测量坐标法就不易放样锥坡，这是可以采用平移X
轴或Y 轴的方法，从外侧向内侧量距。以四分之一椭圆的长短轴为直角坐标系的X 、Y 轴椭圆上一点P 的坐标为（X ，Y ），如图2所示，当从椭圆短轴端点由内向外量距时，
x ＇=x y ＇=b-y
这样，可以放样出椭圆上的一系列点。
（3） 拉绳法
在一根绳子的中间作上一些标记，是绳子的两端长度等于a 、b ，当绳子的两端沿两垂直方向移动时，绳子上的标记经过的轨迹即为以a 、b 为长短轴的四分之一椭圆。
4.7悬臂浇注梁部的测量及线型控制
（1）墩身施工完成后，根据大桥控制网利用坐标法放设墩顶纵轴及横轴线，并将轴线控制点引至桥墩身上（至少两点），与桥头路基上布设的轴线点桩共同作为施工轴线控制的依据。0#段施工完成后将控制点引至梁顶。每完成两段施工要对轴线桩进行复核。
在0#段梁顶中心位置预埋三个钢筋桩，并准确测定其标高，作为施工临时水准点。
（2）主梁悬灌测量：中线施工测量利用轴线控制点控制挂篮中心，高程测量利用0#段顶面预埋的临时水准点控制挂兰底模高程。
为保证连续梁准确合拢，连续梁的预拱度和节段施工高程必须严格控制，每个节段端头埋设三个钢筋桩（左、中、右），作为标高控制点。（3）线型控制基本原理
线型控制即在预应力混凝土连续刚构悬臂法施工阶段，对桥跨结构所发生的几何变形运用控制软件，进行矫正，使其达到设计的理想状态。
线型控制的基本原理是：根据计算提供梁体各截面的最终挠度变化值（即竖向变形），设置施工预拱度，据此调整每块梁段模板安装时的前缘标高。用公式表示如下：
Hi=Hi1+f
式中：
Hi—第i梁段的实际立模标高
Hi1—第i梁段的设计标高
f—综合考虑各种因素的影响而增设的施工预拱度（向上为正，向下为负）。
悬臂梁施工线型控制的关键是要分析每一施工阶段、每一施工步骤的结构挠度变化状态，确定逐步完成的挠度曲线。影响挠度的因素根据施工过程主要有以下几种：
单T形成阶段由以下因素产生的悬臂挠度：
梁段混凝土自重；
挂篮及梁上其它施工荷载作用；
张拉悬臂预应力筋的作用。
合拢阶段，将继续发生以下因素产生的连续挠度：
合拢段混凝土重量及配重作用；
模板吊架或梁段安装设备的拆除；
张拉连续预应力束的作用。
在以上过程中，同时还会发生由于混凝土弹性压缩、收缩、徐变、预应力筋松弛、孔道摩阻预应力损失等因素引起的挠度。
（4）预拱度计算
基本假设：混凝土为均质材料。施工及运营过程中梁体截面的应力δh ＜0.5Ra，并可认为在这种应力范围内，徐变、应变与应力成线性关系；叠加原理适用于徐变计算，即应力增量引起的徐变变形可以累加求和；忽略预应力筋和普通钢筋对混凝土受力及变形的影响。
在上述假设的基础上考虑到各节段混凝土龄期不同所导致的收缩徐变
差异将连续刚构梁施工所经历的收缩徐变过程划分为与施工过程相同的时段即：浇筑新梁段、张拉预应力筋、移动挂篮、体系合拢等。每一时段结构单元数与实际结构梁段数一致，在每一时段都对结构进行一次全面的分析，求出该时段内产生的全部节点位移增量，对所有时段进行分析，即可叠加得出最终预拱度值。
（5）节段前缘施工标高确定
节段前缘施工立模标高Hi由两部分（设计标高Hi1和综合预拱度fi）组成，即：设计标高Hi1=Ho+ΔHi，
其中：
Ho为墩顶0#段标高
ΔH为梁体坡度引起的增量
综合预拱度fi=fi1+fi2
其中：
fi1为节段预拱度
fi2为挂篮变形预留的增量值。
所以节段前缘施工标高为：
Hi=Hi1+fi=Ho+ΔHi+fi1+fi2
主跨施工采用自行设计的无平衡重自行式挂篮，其变形包括：桁架弹性变形、前吊带弹性变形及非弹性变形。
桁架变形计算：桁架简化为铰接形式，按各个梁段的不同重量，分别计算其弹性变形。
前吊带变形计算：将前托梁简化为弹性支承的连续梁，根据各个梁段的实际荷载计算各个支承的受力，然后根据受力情况计算出吊带的变形量。
非弹性变形测试：挂篮的非弹性变形由挂篮试压试验来实测，对于未经试压的挂篮，参考已试压挂篮（各套挂篮为同一工厂，同一工艺加工）的变形值在第一次挂篮施工时设置，对于已试压的挂篮认为非弹性变形已
消除，施工时不再考虑。
施工放样：梁段施工时，中线按照设计提供的控制点进行控制测量，立模放样的测点设在底模板梁段的前缘，立模时将上述立模标高换算成坐标标高。在施工过程中对全桥中线和临时水准点进行定期复核和检查，确保各个T构的施工测量的准确性。
材料参数测量：测量各梁段混凝土的原材料性能、配合比、坍落度、容重等；测量混凝土7d、28d以及施加预应力龄期的弹性模量Eh、强度值Rba及估测徐变系数Φ；实测预应力材料的弹性模量Ey、标准强度Rhy；测量施工荷载值及作用形心。
施工观测：按照施工顺序，每悬浇一段观测5次，即挂篮就位后浇筑混凝土前、浇筑梁段混凝土后、张拉纵向预应力束前、纵向预应力张拉后、移动挂篮前（即进行下一节段作业前）。
每次观测要记录好标高变化、测量温度、承台沉降、水位变化情况等。测量结果以表格形式（施工时统一制定表格）及时反馈至线型控制小组，并对一些意外情况在备注栏中进行反映。线型控制小组及时将计算机计算结果及立模标高反馈至技术人员。
当桥墩施工至一定高度时，水准测量无法将高程传递至工作面，而工作面上架设棱镜也不方便，可用检定过的钢尺进行垂足测量。
为保证桥梁施工的准确性，桥梁施工过程中，应对控制网进行定期或不定期的检测。当发现控制点的稳定性有问题时，应立即进行局部或全面复测，复测结果符合《全球定位系统（GPS）铁路测量规范》（TB 10054）第8.3条的规定，并进行平差计算，精度符合铁路测量规定方可使用平差成果。
5．路基测量
5.1线路中边桩测量放样
路基施工前,应根据恢复的路线中桩、设计图表、施工工艺和有关规定钉出路基用地界桩、路堑开挖线、路堤坡脚、路堑堑顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等的具体位置桩。在距路中心一定安全距离处设立控制桩,其间隔不宜大于50M。桩上标明桩号里程与路中心填挖高,用(+)表示填方,用(一)表示挖方。
在放完边桩后,应进行边坡放样,对深挖高填地段,勾机每换一个位置，当高度达到5米时都要放出该挖方的坡脚处,检查是否符合设计坡度并放样线桩开挖点,测定标高，并进行下一道坡度的开挖。
路基施工期间每季度至少应复测一次水准点,雨季要间隔一个月进行一次水准点复核，冬休后，复工前进行一次水准点复核。
机械施工中,应在边桩处设立明显的填挖标志,宜在不大于50M的段落内,距中心桩一定距离处埋设能控制标高的控制桩,进行施工控制。发现桩被碰倒或丢失时应及时补上。
边沟、截水沟和排水沟放样时,宜先做成样板架检查,也可每隔10～20M在沟内外边缘钉木桩并注明里程及挖深.
施工过程中,应保护所有标志,特别是一些原始控制点。
5.2填方路段
清表后，根据坐标法和填挖宽度计算法，放样出路基填方的坡脚线，直线段每20米一个桩，曲线段视曲线半径分别为10米和5米一个桩，并标明填方高度。
施工过程中，每填筑五层，根据坐标法和填挖宽度计算法，放样出路基填方的实际需要宽度，并在桩上标明挖方深度。
每填筑到一定的高度，根据坐标法和填挖宽度计算法，放样出路基填方的实际需要宽度，根据此宽度在修整坡面。
5.3挖方路段
清表后，根据坐标法和填挖宽度计算坐标，放样出路基挖方的开口线。
施工过程中，当挖方段落开挖至第一级平台位置时，根据坐标法，放样出第一级平台内侧宽度，根据平台宽度再刷坡。其他平台依次采用同样的方法放样，直至到达路面结构层的设计标高。
高边坡的测量放样，根据施工段落桩号，直线段每隔10米（曲线段5米），放样出坡顶和坡脚
6．变形监测
6.1 一般要求
水平位移监测网由CPII或加密点按三等导线测量要求控制，并在工程开始后建立工作基点。并在每个墩台上预埋变形观测点。
每次变形观测采用相同的图形或观测路线和观测方法，使用同一台仪器并固定观测人员，并尽可能的在相同的气候环境和观测条件下观测。观测方法采用全站仪极坐标法。
垂直位移监测网按二等水准测量精度控制，并建立独立的控制网，并与施工高程控制点联测使垂直位移监测网与施工高程控制网高程基准一至。
6.2桥梁变形测量
1、桥梁变形观测包括桥梁承台、墩身和梁体徐变变形观测。
2、为满足桥梁变形观测的需要，应在梁体及每个桥梁承台及墩身上设置观测标。观测标埋设符合以下原则：
（1）桥台观测标设置在台顶（台帽及背墙顶），测点数量不少于4处，分别设在台帽两侧及背墙两侧（横桥向）。
（2）承台观测标为临时观测标，当墩身观测标正常使用后，承台观测标随基坑回填将不再使用。承台观测标分为观测标-1、观测标-2，承台观测标-1设置于底层承台左侧小里程角上；承台观测标-2设置于底层承台右侧大里程角上。
（3）墩身观测标埋设，当墩全高>14m时（指承台顶至墩台垫石顶），埋设两个墩身观测标；当墩全高≤14m时，埋设一个墩身观测标。墩身观测标一般设置在墩底部高出地面或常水位0.5m左右的位置；当墩身较矮，梁底距离地面净空较低不便于立尺观测时，墩身观测标可设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。特殊情况可按照确保观测精度、观测方便、利于测点