施工组织设计下载简介

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苏通长江公路大桥主桥测量施工组织设计

6.1、主塔施工测量控制主要技术要求

（1）塔柱倾斜度误差不大于塔高的1/3000，且不大于30mm，同时满足设计要求；

楚源大道施工组织设计（2）钢锚箱安装倾斜度误差不大于塔高的1/5000；

（3）钢锚箱安装要求江侧和岸侧预埋底座的顶面、底面高程相对偏差±1mm，其余节段钢锚箱的底面、顶面高程相对偏差±2mm。

（4）塔柱轴线偏差±10mm，断面尺寸偏差±20mm；

（5）塔顶高程偏差±10mm；

（6）斜拉索锚固点高程偏差±10mm，斜拉索锚具轴线偏差±5mm；

（7）下横梁高程偏差±10mm。

6.2、主塔中心点测设控制

设置于承台、下横梁以及塔顶等的塔中心点，采用GPS卫星定位静态测量测设（根据GPS接收机卫星信号确定），以TCA2003全站仪三维坐标法校核。主塔中心点坐标测设是控制北主塔与南主塔桥轴线一致，主塔中心里程偏差符合设计及规范要求。

6.3、主塔高程基准传递控制

由承台上的高程基准向上传递至塔身、下横梁、桥面及塔顶。其传递方法以全站仪悬高测量和精密天顶测距法为主，以水准仪钢尺量距法和GPS卫星定位静态测量作为校核。

该法原理是采用TCA2003全站仪三角高程测量已知高程水准点至待定高程水准点之高差。悬高测量要求在较短的时间内完成，觇标高精确量至毫米，正倒镜观测，使目标影象处于竖丝附近，且位于竖丝两侧对称的位置上，以减弱横线不水平引起的误差影响，六测回测定高差，再取中数确定待定高程水准点与已知高程水准点高差，从而得出待定高程水准点高程。

该法原理是采用TCA2003全站仪（配弯管目镜），垂直测量已知高程水准点至垂直方向棱镜之距离，得出高差，再采用水准仪将棱镜高程传递至塔身、塔顶等。

（3）水准仪钢尺量距法

该法首先将检定钢尺悬挂在固定架上，测量检定钢尺边温度，下挂一与检定钢尺检定时拉力相等的重锤，然后由上、下水准仪的水准尺读数及钢尺读数，通过检定钢尺检定求得的尺长方程式求出检定钢尺丈量时的实际长度（检定钢尺长度应进行倾斜改正），最后通过已知高程水准基点与待定高程水准点的高差计算待定水准点高程。为检测高程基准传递成果，至少变换三次检定钢尺高度，取平均值作为最后成果。

（4）GPS卫星定位静态测量法

GPS卫星定位静态测量过程中，要求有效观测卫星数4颗以上，基线长度15km，卫星高度角≥15°，采样间隔为20s，近似观测时间白天2小时，夜晚1小时。

6.4、塔柱施工测量控制

塔柱施工首先进行劲性骨架定位，然后进行塔柱钢筋主筋边框架线放样，最后进行塔柱截面轴线点、角点放样及塔柱模板检查定位与预埋件安装定位，各种定位及放样以TCA2003全站仪三维坐标法为主，辅以GPS卫星定位测量方法校核。

根据仰角选择测站，测站仰角大，则配弯管目镜。测站布设于南北主墩、辅助墩、过渡墩，分别控制主塔南北侧截面轴线点、角点以及特征点。塔柱施工测量控制观测示意图见图4.1.6。

根据实际情况，如果4#、5#墩承台及平台具备测量条件，可建立施工加密控制点，配弯管目镜近距离控制塔柱截面轴线点、角点。其塔柱施工测量控制观测示意图见图4.1.7。

图4.1.6塔柱施工测量控制观测示意图

图4.1.7塔柱施工测量控制观测示意图

（1）主塔截面轴线点、角点以及特征点坐标计算

根据施工设计图纸以及主塔施工节段划分，建立数学模型，编制数据处理程序，计算主塔截面轴线点、角点以及特征点三维坐标。对于曲线塔柱部分，首先推算圆心坐标以及曲线要素，然后根据圆心坐标、曲线起点坐标、曲线终点坐标以及弧长计算曲线上任一点坐标，计算成果编制成汇总资料，报监理工程师及测量中心审批。

塔柱劲性骨架是由角钢、槽钢等加工制作，用于定位钢筋、支撑模板。其定位精度要求不高，其平面位置不影响塔柱混凝土保护层厚度即可，塔柱劲性骨架分节段加工制作，分段长度与主筋长度基本一致。在无较大风力影响情况下，采用重锤球法定位劲性骨架，定位高度大于该节段劲性骨架长度的2/3，以靠尺法定位劲性骨架作校核。如果受风力影响，锤球摆动幅度较大，则采用全站仪三维坐标法定位劲性骨架。除首节劲性骨架控制底面与顶面角点外，其余节段劲性骨架均控制其顶面四角点的三维坐标，从而防止劲性骨架横纵向倾斜及扭转。

（3）塔柱主筋框架线放样

塔柱主筋框架线放样即放样竖向钢筋内边框线，确保混凝土保护层厚度，其放样精度要求较高。采用TCA2003全站仪三维坐标法放样塔柱同高程截面竖向主筋内边框架线及塔柱截面轴线，测量标志尽可能标示于劲性骨架，便于塔柱竖向主筋分中支立。

（4）塔柱截面轴线及角点放样

（5）塔柱模板检查定位

因塔柱模板为定型模板，故只需定位模板就能实现塔柱精确定位。根据实测塔柱模板角点及轴线点高程，计算相应高程处塔柱角点及轴线点设计三维坐标，若实测塔柱角点及轴线点三维坐标与设计三维坐标不符，重新就位模板，调整至设计位置。对于不能直接测定的塔柱模板角点及轴线点，可根据已测定的点与不能直接测定点的相对几何关系，用边长交会法检查定位。塔柱壁厚检查采用检定钢尺直接丈量。塔柱内、外模板检查定位控制测点平面示意图见图4.1.8。

（6）塔柱预埋件安装定位

根据塔柱预埋件安装定位的精度要求,分别采用TCA2003全站仪三维坐标法与轴线法放样定位。TCA2003全站仪三维坐标法定位精度要求较高的预埋件；轴线法定位精度要求不高的预埋件。

图4.1.8塔柱内、外模板检查定位控制测点平面示意图

为保证预应力钢束张拉完成后两塔柱在下横梁处及其它高程处的间距符合设计要求，塔柱施工放样时要有一向外侧的预偏量（横桥向），并按设计、监理及控制部门要求进行调整。

（8）索塔变形实时调整

索塔施工过程中，按设计、监理及控制部门的要求，在索塔上埋设变形观测点，随时观测因基础变位、混凝土收缩、弹性压缩、徐变、温度、风力等对索塔变形的影响。采用TCA2003全站仪三维坐标法监测主塔变形，绘制主塔变形测量图，以频谱分析GPS动态监测校核，并按设计、监理及控制部门的要求进行相应实时调整，以保证塔柱几何形状及空间位置符合设计及规范要求。

6.5、下横梁施工测量

下横梁支架体系由分配梁、钢立柱、横梁、贝雷架、柱间横撑、扶墙横撑和预埋件等组成。钢管立柱安装：钢管分段加工制作，现场逐根吊安，测量控制其平面位置、倾斜度和顶高程。

根据设计及施工要求，设置下横梁施工预拱度，铺设横梁底模板，在底模板上放样出横梁特征点，并标示桥轴线与塔中心线。待横梁侧模支立后，同样进行横梁顶面特征点及轴线点模板检查定位，调整横梁模板至设计位置，控制横梁模板竖直度或倾斜度。采用蔡司DiNi12电子精密水准仪标示横梁顶面高程控制线。

在浇筑下横梁混凝土过程中，进行横梁位移观测及支架变形观测。

6.6、钢锚箱安装及索导管定位校核

主塔钢锚箱及索导管安装定位是测量控制难度最大、精度要求最高的部分。钢锚箱、索导管安装定位采取以TCA2003全站仪三维坐标法为主，以GPS卫星定位校核；钢锚箱及预埋钢锚箱底座底面高程、顶面高程、平整度测量采用蔡司DiNi12电子精密水准仪电子测量，以TCA2003全站仪三角高程测量校核。主塔钢锚箱安装主要控制测点平面示意图见图4.1.9。预埋底座安装直接影响第一节钢锚箱的安装精度，索导管安装定位精度取决于钢锚箱安装定位精度，因此预埋底座的精确安装是第一节钢锚箱精确安装的前提。按设计数据控制，进行主塔锚固点与主梁锚固点中心线的投线复算与几何点的归算检验。

图4.1.9主塔钢锚箱安装主要控制测点平面示意图

（1）钢锚箱及预埋底座安装前检查

在钢锚箱及预埋底座吊装之前，采用鉴定钢尺、精密水准仪和全站仪对钢锚箱（包括索导管）及预埋底座的几何尺寸、高程测量观测点、结构轴线测量控制点、标记等进行检查。如果检查有误或误差超过设计及规范要求，通知有关单位重新交点或整改。

（2）预埋底座及钢锚箱安装定位

预埋钢锚箱底座按图纸设计位置精确测量定位，浇筑混凝土后，再次对预埋底座平面位置、高程以及平整度进行测量确定，并进行钢锚箱轴线和边线的放样。

钢锚箱安装定位关键是控制中心轴线、高程及平整度，使主塔中心线与钢锚箱结构中心轴线重合，钢锚箱平面位置及高程符合设计及规范要求。第一节钢锚箱安装定位控制是关键。

第一节钢锚箱的安装精度直接影响整个钢锚箱的几何线型，应确保钢锚箱表面倾斜度偏差<1/3000，轴线的平面位置偏差<5mm。第一节钢锚箱段用塔吊吊至基座上，先安装定位螺栓，再进行微调，使钢锚箱中心线与预埋底座中心线重合，最后复测钢锚箱平面位置、高程、平整度及倾斜度。若钢锚箱定位控制测点（截面角点、特征点、轴线点），实测三维坐标与设计三维坐标不符，应重新就位钢锚箱，调整至设计位置，将误差调整至设计及规范要求的范围内，再进行高强度螺栓的安装和施拧工作。第二节以及以后各节钢锚箱安装时，先用匹配的冲钉精确定位，再进行复测，将误差控制在设计及规范允许范围。严格控制每节段钢锚箱的平面位置、高程、倾斜度、顶面平整度，避免误差向上传递累积。

对于不能直接测定的索导管控制测点，可根据已测定的点与不能直接测定点的相对几何关系，用边长交会法检查定位。

待钢锚箱安装定位完毕，连接相应段的斜拉索索导管，校核钢锚箱上索导管控制测点。对法兰连接的索导管，必须再次校核，确保索导管的水平倾角、横向偏角、偏距及中心位置正确。实际上钢锚箱上的索导管决定了混凝土内索导管的位置，两者顺直通畅即可。主塔索导管定位、校核控制测点示意图见图4.1.10，控制测点为黑色小圆点。

图4.1.10主塔索导管定位、校核控制测点示意图

6.7、主塔及钢锚箱倾斜度控制测量

主塔及钢锚箱倾斜度控制采用TCA2003全站仪三维坐标截面中心法，以激光经纬仪和传统线坠测量法校核。主塔中心偏离，表现于主塔混凝土浇筑定型模板中心偏离，主塔倾斜度测量通过测量混凝土浇筑定型模板截面中心来实现，调整定型模板就是调整主塔倾斜度。主塔为节段施工，通过定型模板顶截面与底截面的中心坐标调整，就可得出主塔倾斜率，从而将主塔倾斜度控制在设计及规范要求的范围内。

临时墩基础钢管桩及墩身钢管桩定位采用GPS—RTK定位技术，以TCA2003全站仪三维坐标进行校核，其它部位按常规施工测量。

8、钢箱梁安装施工测量控制

斜拉桥为高次超静定结构，钢箱梁安装、挂索过程中，结构的实际参数与设计参数存在差异，现场的施工荷载、风力和温度亦不是恒定的，各种误差因素不仅影响成桥后的大桥功能，还可能危及施工中的结构安全。因此钢箱梁安装、挂索阶段必须对主梁线形、桥轴线、主塔变形、索力等进行测量，及时采集完整、可靠的数据，为施工控制提供决策依据，掌握结构实际状态，防止施工中的误差积累，保证成桥线形和结构安全。

8.1、钢箱梁安装施工测量控制主要技术要求

（1）悬臂拼装、合拢轴线偏位：±20mm，支架法安装轴线偏位：±2mm；

（2）梁锚固点高程、梁顶高程：符合设计与施工控制要求；

（3）桥面宽度偏差：±10mm。

8.2、线形、桥轴线及主塔变形测量

钢箱梁安装的基准温度应以设计规定或监理工程师的指示为准，所有施工测量数据及量具应以基准温度为准进行调整。

钢箱梁安装阶段，要求测量不同拼装工序及不同工况下钢箱梁的线形、桥轴线，并同时测量主塔横纵向偏移及扭转，形成规范的记录，做到前馈控制及时纠偏。测量成果交控制部门复核，监理单位签证，反馈设计单位及控制组，由此调整索力和线形，实现“双控”。

每一施工阶段都必须作永久性的记录，测量记录包括：测量记录、日期、时间、环境温度、桥面线形、索塔变形、桥梁轴线以及施工过程中的调整情况等。

施工到关键工序，根据设计及监控要求，进行全桥线形、桥轴线、主塔偏移及扭转测量。

钢箱梁安装阶段的线形测量是保证钢箱梁沿桥轴线的高程一致，横坡高程一致。线形测量控制观测点布置于桥中线及桥中线两侧钢箱梁外腹板处，按钢箱梁节段断面，每断面3个线形测量控制观测点。线形测量及边跨中跨合拢断面控制观测点布置示意图见图4.1.11。钢箱梁线形、平面、轴线测量控制观测示意图见图4.1.12。具体线形测量控制观测点与边跨、中跨合拢断面控制观测点布置可以按设计单位及制作单位提供的观测点。

图4.1.11线形测量及边跨中跨合拢断面控制观测点布置示意图

图4.1.12钢箱梁线形、平面、轴线测量控制观测示意图

线形测量采用蔡司DiNi12电子精密水准仪电子测量法和精密水准仪几何水准法，以三维激光影像扫描技术（科研）和TCA2003全站仪三维坐标法校核。线形测量采用电子精密水准仪电子测量法和精密水准仪几何水准法时，必须进行闭合或附合水准测量，严密平差计算。

为缩短线形测量外业观测时间，根据施工控制部门要求，每个主塔的南、北侧钢箱梁均采用至少一台仪器测量，确保观测速度及观测工况基本相同。

贯通主桥各墩中心，将桥轴线方向线投影到南北主塔下横梁、塔顶以及过渡墩、辅助墩的南、北侧面，实现桥轴线测量控制。如果桥轴线不通视，设置副桥轴线。桥轴线测量控制采用穿线法或经纬仪测小角法。

（3）主塔偏移、扭转变形测量

主塔施工完毕，进行一次主塔偏移、扭转变形测量初始值观测。每节段钢箱梁安装均应按设计及控制部门要求进行主塔偏移、扭转变形测量。主塔偏移、扭转变形测量控制观测点设置于下横梁、上塔柱及塔顶，共六个点，对称布置于桥轴线两侧塔柱处，预埋控制观测点棱镜。主塔偏移、扭转变形测量采用TCA2003全站仪三维坐标法。主塔偏移、扭转变形测量控制观测示意图见图4.1.13。

图4.1.13主塔偏移、扭转变形测量控制观测示意图

8.3、支座、0#块、标准节段钢箱梁及大块件钢箱梁安装测量

支座、0#块钢箱梁、标准节段钢箱梁以及大块件钢箱梁吊装前，首先检查其几何尺寸、高程测量观测点、结构轴线测量控制观测点等，同时检查标记是否明显、耐久。如果检查有误或误差超过设计及规范要求，通知有关单位重新交点或整改。

支座安装前，重新在下横梁以及各墩顶面放样标示墩中心线（包括墩中心点）、桥轴线，再精确放样支座轴线，反复校核埋设于垫石的螺栓孔中心及螺栓顶标高。采用精密水准仪几何水准法控制支座顶高程，严格控制支座轴线，防止支座纵横向扭转。

（2）0#块钢箱梁安装测量

考虑到测量工作环境因素，首先在0#块钢箱梁吊装前，将平面及高程控制点测设到上、下游塔柱的人洞，同时将高程基准引至上、下游塔柱南北侧面，作为0#块钢箱梁安装的平面位置、高程控制基准。

根据放样标示的墩塔中心线、桥轴线初步就位0#块钢箱梁，待0#块钢箱梁基本稳定，再采用TCA2003全站仪三维坐标法精确定位0#块钢箱梁，高程控制采用精密水准仪，以GPS卫星定位法校核，控制钢箱梁线形、轴线及纵横向坡度。0#块钢箱梁定位测量控制观测示意图见图4.1.14。

图4.1.140#块钢箱梁定位测量控制观测示意图

（3）标准节段钢箱梁安装测量

待0#块钢箱梁固定后，测设墩中心加密控制点，以便进行标准节段钢箱梁安装桥轴线控制。在均匀温度下，精确测量拉索锚固点与桥面参考点的相对位置和梁段间参考点间的距离，即拉索锚固点的位置，误差要求在±10mm以内，最后将测量成果提交控制部门。

因采用架桥机安装钢箱梁，其标准节段钢箱梁安装与0#块钢箱梁安装测量方法基本相同。

（4）大块件钢箱梁安装测量

大块件钢箱梁安装测量采用TCA2003全站仪三维坐标法，以GPS—RTK定位技术校核；高程控制采用精密水准仪，控制大块件钢箱梁四角高差，保证大块件钢箱梁平面位置、高程满足设计及规范要求。其大块件基准钢箱梁安装前，首先在过渡墩及临时墩上放样标示桥轴线、墩中心线及大块件基准钢箱梁边线，以便于大块件基准钢箱梁安装初步定位。

为便于观测，采用两台TCA2003全站仪，测站布设于过渡墩、辅助墩及引桥墩施工加密控制点。大块件钢箱梁安装测量控制观测示意图见图4.1.15，大块件钢箱梁安装定位控制观测点可由钢箱梁制作单位及设计单位提供。

大块件钢箱梁安装完毕，根据设计、监理及控制部门要求作好斜拉索张拉钢箱梁线形、轴线测量控制测点。

图4.1.15大块件钢箱梁安装测量控制观测示意图

8.4、施工监控的范围和流程

斜拉桥施工监控工作范围是对斜拉桥钢箱梁安装线形、主塔变形和斜拉索张拉力等进行全程监控。其主要工作流程如下：

（1）根据上阶段监控指令进行测量，得出反映斜拉桥现有状态的真实、完整的数据。

（2）数据送交监理，由监理审核签字确认，存档并转发监控组。

（3）监控组根据测量数据判定斜拉桥结构是否安全，施工状态是否偏离设计值。如果结构安全，施工状态偏离设计值在允许范围内，监控组将发出下一阶段施工的指令。如果施工状态偏离设计值过大，监控组将发出调整指令，对现有结构状态进行调整。

（4）监控组下达的监控指令交监理确认后才能施工。

（5）根据监控指令进行施工。

8.5、钢箱梁上索导管校验

钢箱梁上索导管校验以TCA2003全站仪三维坐标法为主，以GPS卫星定位测量方法校核。

8.6、斜拉索张拉后线形校验

斜拉索张拉后线形测量，按设计、监理及控制部门要求进行校验，以TCA2003全站仪三维坐标法为主（或者采用免棱镜全站仪），以三维激光影像扫描技术方法校验。

9、边跨、中跨合拢及桥面系施工测量

为保证钢箱梁合拢段安装精度，应贯通测量桥轴线及各墩高程基准。

边跨、中跨合拢之前，采用GPS动态监测技术对梁端位移进行观测（GPS梁端位移动态监测观测示意图（中跨）见图4.1.16，边跨观测及中跨观测点图略），同时，采用TCA2003全站仪三维坐标法进行检校（TCA2003全站仪检校观测示意图（中跨）见图4.1.17），并采用三维激光扫描技术进行建模分析。边跨、中跨合拢段钢箱梁安装，应根据制造精度、施工、风力、温度影响等实际情况，对梁端位移进行48小时或监理工程师要求的更长时间测量，测量内容主要包括：合拢段尺寸，线形，顶、底板高程，上下游外腹板处高程，桥轴线偏移以及主塔偏移。测量合拢口间距，绘制温度和风力间距曲线，以便准确掌握温度、风力与合拢口间距关系，然后根据测量资料分析研究，经设计、监理以及控制部门确认，最终确定合拢段最佳长度、驳船就位以及连接时间，实现合拢。

钢箱梁顶面及桥面设置的竖曲线采用分段计算，精密控制钢箱梁顶面以及桥面纵、横坡度。

桥面系施工测量按常规施工测量。

竣工测量是施工测量工作的一项重要内容，是评定和衡量全项施工质量的重要指标，它不仅能准确反映混凝土浇筑、钢锚箱、钢箱梁安装后各结构部位定位点的变形情况，为下一步施工提供可靠的参考依据，同时也是编制竣工资料的原始依据。

图4.1.17TCA2003全站仪梁端位移检校观测示意图（中跨）

（1）竣工测量主要内容

包括施工阶段以及施工完毕结构物的特征点及轴线点三维坐标，断面尺寸、轴线、倾斜度等。

（2）竣工测量测设方法

主要采用GPS卫星定位法和TCA2003全站仪三维坐标法；高程主要采用蔡司DiNi12电子精密水准仪电子测量法和精密水准仪几何水准法。

11、承台、主塔变形测量与数据处理

随着荷载增加、混凝土弹性压缩、徐变、温度、风力等变化，承台、主塔可能产生变形，故应在施工过程中进行承台、主塔变形测量，以能及时准确反映承台、主塔实际变形程度或变形趋势，确保塔顶高程正确。对承台、主塔按《工程测量规范》三等变形测量的主要技术要求进行观测。

11.1、承台变形观测点设置及测量方法

在承台四周对称设置永久性承台变形监测观测点。

承台变形观测布置监测网（水准网、测边网）。承台倾斜度按差异沉降法推算。承台上各临近变形观测点测量辅以蔡司DiNi12电子精密水准仪电子测量方法和精密水准仪几何水准法。

11.2、承台变形测量首次观测及观测周期划分

承台混凝土浇筑完成且混凝土达到一定强度后，首先进行承台变形测量首次观测，经内业严密平差计算，得出承台变形测量首次观测值，然后通知监理及测量中心进行复测。

承台变形测量观测周期划分（如有设计要求，根据设计划分）：下横梁施工前、后分别进行一次承台变形测量，按中塔柱高度划分分别进行二次承台变形测量，按上塔柱高度划分分别进行二次承台变形测量，钢箱梁安装阶段再根据实际情况测定。

11.3、主塔变形观测

主塔变形观测是测定主塔因温差、日照、风力、风向、振动等因素引起的偏移及变形摆动规律，频谱分析动态监测主塔变形，以便给主塔施工及钢箱梁安装测量放样定位提供参考数据。

主塔变形观测采用TCA2003全站仪三维极座标法，以GPS卫星定位测量校核。

（1）主塔施工期间主塔变形观测

在主塔施工期间，由于主塔自重、混凝土弹性压缩、徐变、温度等，会对上、下游塔柱产生向内侧的拉力，由此使上、下游塔柱向内侧偏移，故应在主塔施工期间埋设主塔变形测量监控标志，监测主塔变形，并按设计、监理及控制部门要求进行相应实时调整。将变形观测棱镜埋置于主塔南侧面或北侧面，根据主塔施工高度布置棱镜（根据设计及控制部门要求具体布置）。

（2）主塔竣工变形观测

在下横梁、中塔柱及塔顶埋设变形观测棱镜，变形观测棱镜共六个，对称布置于桥轴线两侧塔柱处，单塔面埋设。变形观测点既是垂直位移观测点，又是水平位移观测点。

主塔施工完毕，在气象条件较好的条件下，进行48小时全天侯主塔变形观测，并同时记录观测时间、温度以及观测时的风力、风向等，每小时观测一次，以第一次观测成果为基准值，每次观测值与基准值比较，得出主塔横、纵、竖向偏移值，从而掌握主塔在日照、温差、风力、风向、振动等外界条件变化影响下的摆动变形规律。

（3）钢箱梁安装施工期间主塔变形观测

钢箱梁安装施工期间，主塔变形观测点利用主塔竣工变形观测点，进行主塔横、纵向偏移、扭转变形测量。

11.4、承台、主塔变形测量内业计算及成果整理

承台、主塔变形测量外业观测工作结束后，及时整理和检查外业观测手簿。绘制承台、主塔在施工过程中的变形曲线图，为下道工序施工提供及时可靠的参考依据。

12、施工放样精度估算及误差分析

12.1、全站仪三维坐标法放样精度估算及误差分析

根据全站仪三维坐标法测量原理（全站仪三维坐标法放样计算原理图见示意图4.1.18），建立定位点P的三维坐标方程式：

x=Dsinzcosa

y=Dsinzsina

图4.1.18全站仪三维坐标法放样计算原理示意图

由定位点P的三维坐标方程式可知，影响定位点P的精度有三个因素，第一个因素是斜距D，第二个因素是天顶距Z角，第三个因素是水平角a。现对x坐标计算式进行全微分得：

由测量误差传播定律得：

MX2=(sinzcosaMD)2+(DcoszcosaMZ/ρ)2+(DsinzsinaMa/ρ)2

同理由误差传播定律可得：

My2=(sinzsinaMD)2+(DcoszsinaMZ/ρ)2+(DsinzcosaMa/ρ)2

Mh2=(coszMD)2+(DsinzMz/ρ)2

顾及全站仪三维坐标施工放样的主要误差来源：测角误差，测距误差，大气折光和地球曲率误差，前视觇标高误差，前视对中杆对点误差，测站仪高误差，全站仪对中误差，全站仪后视误差。

采用高精度的TCA2003全站仪三维坐标施工放样，其测角误差M角=MZ=Ma=±0.5″，测距误差MD=±1mm。根据施工放样测站布设及定位点P的空间位置，以测站布设于相临主塔为例，取Z=75°（最小值），a=5°（最大值），D=1150m（最大值），ρ=206265秒。假定大气折光和地球曲率误差M折=±3mm，前视觇标高误差M觇=±1mm，前视对中杆对点误差M对=±1mm，测站仪高误差M仪=±1mm，全站仪对中误差M中=±1mm，全站仪后视误差M后=±2mm。

由测量误差传播定理可得，全站仪三维坐标施工放样一测回顺桥向（X）放样精度估算为（D计算时应以毫米计）：

m顺=±（MX2+M2中+M2对+M2后）1/2/21/2≈±（0.962+0.722+0.232+12+12+22）1/2/21/2≈±1.94mm

同理得，全站仪三维坐标施工放样一测回横桥向（Y）放样精度估算为：

m横=±（My2+M2中+M2对+M2后）1/2/21/2≈±（0.082+0.062+2.682+12+12+22）1/2/21/2≈±2.57mm

同理得，全站仪三维坐标施工放样一测回高程（H）放样精度估算为：

m高=±（Mh2+M2折+M2觇+M2仪）1/2/21/2≈±（0.262+2.692+32+12+12）1/2/21/2≈±3.03mm

同理计算分析，即使测站布设于临近主塔的辅助墩、过渡墩均能保证一测回X、Y、Z放样定位精度估算值<5mm。

根据TCA2003全站仪三维坐标法放样精度估算结果，采用该法进行主塔测量放样定位以及钢箱梁安装施工测量，能够保证施工放样定位精度要求和施工质量。

12.2、水准仪钢尺量距法传递高程精度估算及误差分析

在气候条件较好的条件下，采用100米或50米检定钢尺，以水准仪钢尺量距法进行高程基准传递，其主要误差来源：钢尺尺长误差，倾斜误差，温度变化误差，拉力变化误差，上水准仪读数误差（包括读水准尺和钢尺），下水准仪读数误差（包括读水准尺和钢尺）。

假定水准基点高程误差M基=±1mm，钢尺尺长误差M长=±1mm，倾斜误差M倾=±2mm，温度变化误差M温=±1mm，拉力变化的误差M拉=±1mm，上水准仪读数误差（包括读水准尺和钢尺）M上=±1mm，下水准仪读数误差（包括读水准尺和钢尺）M下=±1mm。

由测量误差传播定理可得，采用水准仪钢尺量距法进行高程基准传递时，精度估算为：

m估=±（M基2+M2长+M2倾+M2温+M2拉+M2上+M2下）1/2

≈±（12+12+22+12+12+12+12）1/2

根据水准仪钢尺量距法传递高程精度估算结果，采用该法进行高程基准传递，能够保证主塔施工精度要求和施工质量。

13、测量控制精度及质量保证措施

13.1、各合同段测量协调统一

在业主（测量中心）的统一协调下进行各合同段衔接处的测量，并由相邻两合同段的承包人共同进行，将测量结果协调统一在设计及规范允许的误差范围内。

13.2、设立测量控制中心跟踪控制

项目总部设立GPS和三维激光影像扫描技术测量控制中心，采用河海大学开发研究的《远程实时监控定位系统》，随时将现场测量参数和数据通过无线电信号方式接收并进行计算处理后，发送给现场进行详细的施工放样、定位。

13.3、公共定位点测量及闭合测量

测量作业前须进行公共定位点测量，确保前视坐标成果一致，消除公共定位点定位误差，方可进行测量放样定位。

采用电子精密水准仪电子测量法时，进行闭合或附合水准测量。

为减少日照温差、风引起的振动摆幅较大等对放样定位点位影响，主塔施工测量放样定位作业选择在无日照影响和温差较小的时间段内进行JB／T 9925.1-2019 蜗杆磨床 第1部分：精度检验.pdf，并报监理工程师批准后进行。

斜拉桥线形受温度影响很大，线形测量选择在气候条件较为稳定、日照变化影响较小、气温平稳的时段内进行。一般选择凌晨2点至日出的时段内进行线形测量以及主塔变形测量。

13.5、监测主塔、主梁变形

主塔、钢箱梁安装施工期间，采用TCA2003全站仪三维极座标法监测主塔、主梁变形，并以频谱分析GPS动态监测校核，根据设计、监理及控制部门要求进行相应实时调整，以保证塔柱几何形状及空间位置符合设计及规范要求。

日照强、温差大、风引起的振动摆幅较大时，根据监理及控制部门要求暂停主塔、钢箱梁安装施工测量作业。

13.6、锁定控制点、增加测回数及校核手段

锁定测站控制点、后视控制点、后视校核控制点。要求用全站仪三维坐标法正倒镜不得少于两测回观测【冀】12J6：外装修，同时采用多种测量方法校核。

13.7、避免外界人为因素影响

测量过程中，各工序间应相互配合，避免机械、电气、人工干扰，确保相对静态测量作业中观测数据的稳定性、可靠性。