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东海大桥Ⅲ标墩身、箱梁安装测量方案
前 言
东海大桥西起上海南汇区的芦潮港镇客运码头往东约4公里南汇咀处,跨越杭州湾北部海域,经小乌龟、大乌龟、颗珠山岛屿,直达浙江省嵊泗县崎岖列岛的小洋山岛,它是上海国际航运中心的
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三、出海码头施工测量
由沈家湾首级GPS控制网进展加密,在栈桥轴线两侧海岸上布设加密点做为栈桥施工的平面控制依据,由首级水准点引测临时水准点,进展高程放样。
1)插打斜桩定位:
由于栈桥定位桩涉及到斜桩的定位测量,在斜桩的插打时应考虑斜桩的倾斜度及水平扭角两个因素。斜桩的倾斜度是指倾斜桩在垂直方向的投影及在水平方向线上的投影的比值,一般用n:1来表示;斜桩的平面扭角是指斜桩中心轴线的水平投影及桩排方向间的夹角,常用m来表示。在充分考虑这两个因素后,再计算出定位点坐标。
斜桩插打难度大,应精心控制。东海大桥Ⅲ标、Ⅱ标箱梁出海码头位于沈家湾岛,栈桥共164根桩,皆为圆柱桩,最长47M,最短28M,。
鉴于现场无法建立侧面基线,现拟采用一台2秒级经纬仪与两台2秒级全站仪共三台仪器进展桩位定位。为简化计算,现根据业主提供的沈家湾岛上的首级控制点建立栈桥独立坐标系进展桩位交会。
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:
蔡司THEO 010B
TOPCON GTS-602
TOPCON GTS-226
:
A〔-,,〕
B〔-, , 〕
C〔, -, 〕
D〔-,, 〕
ZD〔-,,〕
:
测设过程:打桩船初步定位、打桩船水平扭角确定.
计算工作:包括圆管桩桩顶中心在即定高程的坐标及A、B、C三测站相应的观测角及距离,控制标高情况下测站点仪器的角度及距离计算。
:
现以2#墩3#桩的测设为例对斜桩插打进展方案分析:
如下图:
其中OP延长线为箱梁预制场轴线,P点为箱梁预制场边线BC的中点。
mm高程面上桩中心坐标及其相对测站点的方位角,再进一步计算仪器切桩右〔或左〕边缘时的方位角。
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上图中2号墩3#桩高程面上桩中心坐标为〔x,y〕,其相对测站点方位角为:
α1=arctan[〔y-Y仪〕/〔x-X仪〕]
视准轴切右边缘时情况如下列图所示:
其中
J=arcsin(R/S平)
故方位角为
α=α1+J
从图中可以解出竖直角:
β=arctan(〔H仪-H桩〕/S平’)〔其中S平’=,H仪为测站高程及仪器高度之与〔下同〕,H桩m(下同)。〕
现将视线提升一定高度h后新的方位角α及竖直角β为
俯打时:
仰打时:
以上计算公式适用于交会桩位时视准轴切钢管桩边缘用,为了控制船的扭角,还要其中一台全站仪随时控制船的扭向。这局部工作的前序工作是根据甲板高程计算甲板上置镜点的坐标,如下列图所示:
其中P点为通常置镜点,下面我们以该点为例对控制打桩船扭向的全站仪的计算工作进展分析:
设全站仪测得甲板高程为H棱,由于船的龙口至桩中心的距离只有两个定值,即船上置镜点P至桩中心距离只有两个定值〔L
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仰与L俯〕,所以该仪器观测的置镜点坐标为:
俯打时:
仰打时:
上两个公式中Δhm高程面的高差, L仰m,L俯m。
以上计算中并未考虑到钢管桩倾斜后某一高程面对其所截图形为椭圆而并非圆,椭圆长半轴及短半轴〔等于圆管桩半径〕之差终究对观测有多大影响,现作如下分析:
因为所有的桩倾斜度皆为4:1,所以桩倾角θ的正切值为4,椭圆长半轴及短半轴关系为:
L长=L短/sinθ
即 Δ=R长-R短=R〔1/sinθ-1〕=R短〔/4-1〕
m,
故 Δmax×(
在插打钢管桩时此差异可以不予考虑,即将椭圆看作圆来进展桩位交会。
由于海水水位变化较大,给测量工作带来很多不可预见的重复计算,故在交会工作中,先用全站仪测量出要交会定位的高程面的高程。
2)桩顶以上部位测放:
平面点位运用全站仪进展,测放其十字线以及碎部尺寸。水平仪引测高程。钢梁架设按照放好的十字轴线进展放置。
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四、墩身施工测量
东海大桥Ⅲ标共有156座桥墩,共有312个墩身,分别为低中高三种断面形式的空心墩。墩身采用陆地预制,海上安装。墩身施工测量方法如下:
1)预制准备
由于采用陆地预制,为保证墩身质量,首先必须保证墩身预制质量。所以首先要做好台座的测量工作。台座主要要控制好其平面轴线,平面尺寸