浅谈薄壁空心高墩测量控制技术(李全欢)

浅谈薄壁空心高墩测量控制技术
李全欢
(中交一公局总承包经营分公司咸旬高速LJ-7标项目部
摘要: 文章介绍了咸旬高速公路LJ-7标冶峪沟大桥薄壁空心高墩控制测量的方法，提出了薄壁空心高墩的结构尺寸和垂直度要通过现场施工测量控制和误差分析才能得到保证，同时指出了该种测量方法须在确保导线点布设准确和仪器能够正常运行的环境条件下，根据施工现状、地理环境和气候条件等等因素灵活运用以使测量结构能够准确无误，避免某些次要因素变成主要影响因素。

关键词: 高速公路薄壁空心墩测量施工技术
1概述
钢筋混凝土高桥墩，一般均设计为薄壁空心形式,墩身重心偏高、柔度较大，底支撑面积相对较小。

在施工中，受日照温差、大气对流、机械振动及荷载偏心等影响，容易造成轴线的弯曲和摇摆，直接影响墩身轴心施工精度。

因此，对超过50m的高墩，有必要在施工过程中采取必要措施，减少上述因素对施工测量精度的影响。

咸旬项目冶峪沟大桥最大墩高76 m，墩身采用翻模施工。

由于是在高空作业，施工精度控制十分复杂，墩身过大的偏差势必对该桥的性能和线形有着较为显著的影响。

所以，施工测量精度的质量控制是该桥施工的重中之重。

2影响因素及控制措施
2.1影响因素
根据有关资料介绍及该桥施工环境分析, 影响该桥高墩施工精度的因素可分为自然因素和人为因素两类。

自然因素主要指风载、太阳辐射及升温、降温造成的温度荷载；人为因素主要指施工过程中工人的操作不当等，以及材料、施工设备等的不对称放置从而对墩身产生不对称荷载，致使墩身产生挠曲变形。

从而，使墩身轴线发生偏差，影响墩身的施工质量。

2.2控制措施
2.2.1 应对日照温差产生误差所采取的措施
因咸旬7标项目冶峪沟大桥所在特殊地理位置，昼夜温差特别大，最高接近20℃。

对于墩身因日照温差而发生的变形，一方面，设计上已采取措施即通过设置墩身通风口，加强内外对流降低温差加以解决，另一方面，施工中对墩身混凝土表面涂刷养生液，然后再对日照时间长的墩身混凝土表面加强喷水养护，以降低日照升温来加以改善。

同时，选取在每天早晨光线明亮，日照时间不长，温度低的特定时刻进行施工测量。

2.2.2 应对大气对流影响产生误差所采取的措施
安排专人负责在整个施工过程中密切关注当地气象变化，及时掌握未来天气状况，对于超过5级以上大风天气，一般都采取暂停施工。

施工测量，一般都严格控制在风速小于4m/s情况下进行。

2.2.3 选取刚度大、稳定性能良好的作业设备
施工中，对于模板、平台等设备，项目部多方考证，优先挑选刚度大、稳定性能好的。

同时，加强对施工临时荷载的调配，避免长时间、大吨位的材料堆放在相对固定的位置上。

暂时不用的机具、钢筋，都应及时安排撤运下来。

2.2.4分层投点控制测量
高墩施工, 如何控制墩身垂直度、轴线偏位和高程是很关键的。

其控制精度主要包含两方面内容，一是墩身本身轴线精度控制，二是前后浇注的混凝土相互的衔接。

对于墩身轴线和高程的控制，除了上述几点对策外，主要就是运用分层投点测量来进行控制。

一种方法是在承台顶面距墩身一定距离，在四面放样出四个基准点，根据基准点用重22kg铜丝测绳每隔一定施工高度用长钢尺在已完成的墩身上沿着墩身向上引测，来检查模板偏位情况。

另一种方法是每天早晨、晚上用全站仪在施工平台上放样出墩柱四个顶角，把这四点连线后用拉线来检查模板偏位情况。

两种方法互相校核，确保墩顶轴线和高程,从而提高测量精度。

墩身模板的定位衔接是控制前后浇注混凝土共轴性的主要手段，同时也是墩身平面几何尺寸控制的主要措施。

施工中，利用最接近作业面的测量平台向作业面设置铅垂线，指导模板的安装和定位。

立模标高的传递依靠经检定的钢尺，配合全站仪进行。

其测量工艺如下：
（1）首先放出墩位十字线，做好型钢支架，将墩身预埋钢筋准确定位并确保施工过程中墩身钢筋不位移。

（2）第一次立模时，采用平面坐标法（与导线点联测）准确放出模板四个控制点的平面位置，采用三角高程法测放出模板顶面标高，然后利用垂线测定和控制模板倾角。

（3）其后每次校模均与第一次一样测量放样。

（4）平面位置控制。

采用全站仪，利用主控制点和坐标放样法来控制模板位置，从而控制墩身平面位置。

测量时段观测大气压值和温度值，输入全站仪进行自动气象误差校正。

（5）高程控制。

在墩身较低、风力影响不大的情况下，可以通过水准仪和钢尺组合进行倒尺测量。

在墩身较高时，需要考虑风力和钢尺的系统误差，以确保精度满足规范要求。

可以运用光电测距三角高程的方法对高墩高程进行控制。

在正确运用此方法的前提下，高程精度都能达到四等。

用倾斜距离 d 计算高差的公式如下:
h(a-b)= dsinα(a-b)+ (1－K)d²cos²α(a-b)/(2R)+(1－Hb/ R)+ia－α b
式中: Hb ———照准点的大地高;
α(a -b)———a 点观测 b 点的垂直角;
ia ———a 点仪器高;
αb ———b 点棱镜高; R———地球平均曲率半径，一般取 R = 6 371 km;
K———大气垂直折光系数( K =0.14) 。

（6）测量时间固定。

挑选温度低、风速小的时段进行。

墩身轴线放样时选择在无风或微风时刻，以减小因风载引起的轴线偏差。

为了避开日照温差效应引起的墩身弯曲变形，一般选择在日照强度低的时刻如在早晨太阳升起之前，傍晚日落后墩身温差比较小的时刻。

同时采用水雾降温法以减小由日照温差引起的轴线偏差。

水雾降温法：在滑模结构底部安装周向喷水管，在日照强烈的天气间断地向墩身喷水，从而在墩身周围形成一层水雾，降低壁板的日照温差，减小因日照引起的墩身
轴线偏差，同时为墩身混凝土表面提供养生用水。

经过对以上测量控制方法的精度分析可知，用坐标放样定位法、铅垂线控制法，悬挂钢尺水准测量和三角高程间接法分别对墩身进行平面和标高定位，其精度均满足墩身施工对测量控制的技术要求。

因此，上述方法均可用于墩身的施工控制。

由于平面和高程定位均配备两套独立的测量方案所以在实施过程中可视具体情况交替使用，相互校核，以确保墩身施工测量控制准确无误。

3结束语
(1)薄壁空心高墩施工有一定的难度，而无支架翻模施工工艺又是一项新的工
艺。

如何使新工艺成功运用，过程控制显得尤为重要，而测量是其中一个十分重
要的环节。

(2)在测量过程中，严格执行测量复核制不断验证校核，还必须不断总结经验，
提高测量的精度和熟练程度，才能达到预期目的。

(3)桥梁高墩施工时，混凝土不能一次浇筑完成，需要分节段拼装模板和浇筑混
凝土。

在一次浇筑混凝土的模板顶部与下次拼装模板底部之间连接定位很重要，所
以必须从墩身最下端精确控制模板位置。

(4)高墩施工存在着一定的安全隐患，在测量作业和施工中加强安全教育培训
和过程监控也是十分重要的。

参考文献
[1] 张拥军，翟翠允．高速公路高墩施工测量控制方法探讨．福建建筑，2007(6).
[2]王保彦．薄壁空心高墩施工测量控制技术［J］．城市道桥与防洪，2010( 6) : 171 －172．
姓名：李全欢
性别：男
出生年月：1986年3月3日
学历：本科
职称：助理工程师。