主塔施工測(cè)量控制技術(shù)

匯報(bào)人：雷楗2021年8月·寧波中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司主塔施工控制測(cè)量技術(shù)1立項(xiàng)背景和總體思路2關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新成果3指標(biāo)先進(jìn)性和實(shí)施效果4知識(shí)產(chǎn)權(quán)和第三方評(píng)價(jià)CONTENTS目錄5經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益及對(duì)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步影響立項(xiàng)背景和總體思路01中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司立項(xiàng)背景跨徑大大橋?yàn)殡p塔雙索面斜拉橋，主跨跨徑938m，一跨過江。主塔高、橋面寬主塔高279.5m,全球最高A型塔.橋面寬48米，當(dāng)時(shí)長(zhǎng)江上最寬漂浮體系塔柱順直到底,下塔柱不內(nèi)收，為無(wú)下橫梁,全漂浮體系柔性塔測(cè)量環(huán)境限制大順橋向地形狹窄，且視線受江面大霧及霧霾影響較大，尤其在冬季

為保證索塔施工測(cè)量控制質(zhì)量及錨固結(jié)構(gòu)高精度定位需求，需要對(duì)應(yīng)研究采取一系列的測(cè)量控制技術(shù)。武漢青山長(zhǎng)江公路大橋中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司總體思路針對(duì)測(cè)量點(diǎn)與控制點(diǎn)不通視及高塔風(fēng)振的問題，考慮將全站儀架設(shè)在塔柱施工面，采用后處理測(cè)距后方交會(huì)法，即“內(nèi)控法”。為確定塔柱變形規(guī)律，找準(zhǔn)塔柱施工“零狀態(tài)”，使用“象限法”對(duì)主塔進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，并實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集。解決塔高引起的測(cè)量點(diǎn)不通視問題解決漂浮體系又高又寬引起的塔柱變形問題解決漂浮體系大跨度高塔引起的跨距問題解決高塔錨固區(qū)高精度定位要求解決鋼錨梁拼裝困難及施工效率問題利用貫通測(cè)量提供基準(zhǔn)，采用全站儀豎向傳遞修正軸線，解決漂浮體系主塔變形及高程變化導(dǎo)致跨距變化帶來(lái)的影響。針對(duì)多孔徑索導(dǎo)管中心標(biāo)定難題，考慮研究一種可視、可調(diào)、自吸附滑槽式中心標(biāo)定裝置。并采用“十字法”定位索導(dǎo)管。為檢查鋼錨梁制造及拼裝精度，提高驗(yàn)收質(zhì)量，采用“線定向法”對(duì)鋼梁進(jìn)行預(yù)拼驗(yàn)收。為提高鋼錨梁現(xiàn)場(chǎng)定位效率，考慮采用“三點(diǎn)快速定位法”。關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新成果02中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新成果全站儀天頂軸線傳遞法進(jìn)行附和修正技術(shù)后處理測(cè)距后方交會(huì)法布設(shè)工作基點(diǎn)技術(shù)多種管徑索導(dǎo)管“十字法”快速定位技術(shù)“線定向法”鋼錨梁預(yù)拼驗(yàn)收及”三點(diǎn)快速定位法”鋼錨梁安裝定位技術(shù)超高主塔高程分段控制技術(shù)自動(dòng)采集+云平臺(tái)主塔變形監(jiān)測(cè)技術(shù)受大氣折光、大霧、霧霾、風(fēng)振等因素影響，全站儀測(cè)距波動(dòng)明顯。通過此法消除高程不一致對(duì)跨距的影響。采用此技術(shù)可以消除不同高程投影面上的歸化改正，消除高程不一致對(duì)平距計(jì)算帶來(lái)歸化改正，進(jìn)一步消除高程變化對(duì)跨距的影響。

此技術(shù)方法的成功應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)尚屬首次。軸線傳遞平臺(tái)示意圖關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新成果全站儀天頂軸線傳遞法進(jìn)行附和修正技術(shù)后處理測(cè)距后方交會(huì)法布設(shè)工作基點(diǎn)技術(shù)多種管徑索導(dǎo)管“十字法”快速定位技術(shù)“線定向法”鋼錨梁預(yù)拼驗(yàn)收及”三點(diǎn)快速定位法”鋼錨梁安裝定位技術(shù)超高主塔高程分段控制技術(shù)自動(dòng)采集+云平臺(tái)主塔變形監(jiān)測(cè)技術(shù)為減弱塔柱震動(dòng)引起的測(cè)量誤差，采用全自動(dòng)照準(zhǔn)全站儀，測(cè)量?jī)x器與控制點(diǎn)的斜距，再通過施工面附近的高程工作基點(diǎn)測(cè)量出測(cè)站位置處高程，通過后處理計(jì)算全站儀的測(cè)站坐標(biāo)。塔頂觀測(cè)平臺(tái)示意圖關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新成果全站儀天頂軸線傳遞法進(jìn)行附和修正技術(shù)后處理測(cè)距后方交會(huì)法布設(shè)工作基點(diǎn)技術(shù)多種管徑索導(dǎo)管“十字法”快速定位技術(shù)“線定向法”鋼錨梁預(yù)拼驗(yàn)收及”三點(diǎn)快速定位法”鋼錨梁安裝定位技術(shù)超高主塔高程分段控制技術(shù)自動(dòng)采集+云平臺(tái)主塔變形監(jiān)測(cè)技術(shù)（1）以往塔柱索導(dǎo)管定位時(shí)，索導(dǎo)管易繞其管中心線發(fā)生空間旋轉(zhuǎn)，使定位困難。此技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)在于：在出塔壁處放樣出索導(dǎo)管出口最高點(diǎn)、最低點(diǎn)及里程控制線并焊接限位，形成十字線，現(xiàn)場(chǎng)只需將索導(dǎo)管各標(biāo)記點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)限位即可實(shí)現(xiàn)快速定位及防止發(fā)生扭轉(zhuǎn)。（2）創(chuàng)新采用可調(diào)、可視、自吸附滑槽式標(biāo)定器，解決多種管徑索導(dǎo)管出口中心標(biāo)定難題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了重復(fù)利用。索導(dǎo)管頂口（左）和底口（右）標(biāo)定器關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新成果全站儀天頂軸線傳遞法進(jìn)行附和修正技術(shù)后處理測(cè)距后方交會(huì)法布設(shè)工作基點(diǎn)技術(shù)多種管徑索導(dǎo)管“十字法”快速定位技術(shù)“線定向法”鋼錨梁預(yù)拼驗(yàn)收及”三點(diǎn)快速定位法”鋼錨梁安裝定位技術(shù)超高主塔高程分段控制技術(shù)自動(dòng)采集+云平臺(tái)主塔變形監(jiān)測(cè)技術(shù)（1）預(yù)拼驗(yàn)收，由于現(xiàn)場(chǎng)條件鋼錨梁預(yù)拼無(wú)法采用主塔同形式的豎拼，只能采用臥拼方式，給測(cè)量驗(yàn)收帶來(lái)難題。鋼錨梁驗(yàn)收創(chuàng)新采用“線定向法”進(jìn)行，可以保證相鄰節(jié)段間匹配性良好，不帶入控制點(diǎn)點(diǎn)位誤差。驗(yàn)收合格后在相鄰兩節(jié)交接處焊接限位裝置，現(xiàn)場(chǎng)拼接時(shí)只需對(duì)齊限位，實(shí)現(xiàn)鋼錨梁快速初定位。（2）現(xiàn)場(chǎng)安裝定位，驗(yàn)收合格后的鋼錨梁與鋼牛腿整體吊裝至塔頂，通過先定位高程，再利用“三點(diǎn)快速定位法”，即測(cè)量并調(diào)整兩個(gè)錨固點(diǎn)、一個(gè)出塔點(diǎn)的坐標(biāo)至設(shè)計(jì)位置可快速實(shí)現(xiàn)鋼錨梁的精定位。鋼錨梁臥拼驗(yàn)收鋼錨梁現(xiàn)場(chǎng)定位關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新成果全站儀天頂軸線傳遞法進(jìn)行附和修正技術(shù)后處理測(cè)距后方交會(huì)法布設(shè)工作基點(diǎn)技術(shù)多種管徑索導(dǎo)管“十字法”快速定位技術(shù)“線定向法”鋼錨梁預(yù)拼驗(yàn)收及”三點(diǎn)快速定位法”鋼錨梁安裝定位技術(shù)超高主塔高程分段控制技術(shù)自動(dòng)采集+云平臺(tái)主塔變形監(jiān)測(cè)技術(shù)主塔施工過程中，下塔柱施工測(cè)量時(shí)，測(cè)站點(diǎn)高差小，采用全站儀三角高程法進(jìn)行控制，中塔柱施工測(cè)量時(shí)，通過全站儀三角高程差分法消除大氣遮光對(duì)高程測(cè)量的影響，上塔柱采用全站儀天頂測(cè)距法豎向傳遞高程進(jìn)行控制，以保證索導(dǎo)管及鋼錨梁定位精度。

此創(chuàng)新點(diǎn)在于通過不同階段采用不同的控制方法，保證及高程測(cè)量精度的同時(shí)提高測(cè)量效率。中塔柱施工測(cè)量高程差分基準(zhǔn)點(diǎn)布置示意圖關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新成果全站儀天頂軸線傳遞法進(jìn)行附和修正技術(shù)后處理測(cè)距后方交會(huì)法布設(shè)工作基點(diǎn)技術(shù)多種管徑索導(dǎo)管“十字法”快速定位技術(shù)“線定向法”鋼錨梁預(yù)拼驗(yàn)收及”三點(diǎn)快速定位法”鋼錨梁安裝定位技術(shù)超高主塔高程分段控制技術(shù)自動(dòng)采集+云平臺(tái)主塔變形監(jiān)測(cè)技術(shù)（1）創(chuàng)新利用塔柱內(nèi)預(yù)埋溫度傳感器，直接測(cè)量塔柱內(nèi)部混凝土溫度，同時(shí)利用自動(dòng)采集技術(shù)+云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)塔柱溫度數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、儲(chǔ)存、分析；（2）利用象限法確定日照方向，研究日照對(duì)塔柱變形的影響。主塔混凝土溫度傳感器布置圖主塔變形觀測(cè)-日照觀測(cè)象限指標(biāo)先進(jìn)性和實(shí)施效果03中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司指標(biāo)先進(jìn)性和實(shí)施效果中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司指標(biāo)先進(jìn)性和實(shí)施效果知識(shí)產(chǎn)權(quán)和第三方評(píng)價(jià)04中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司知識(shí)產(chǎn)權(quán)中國(guó)中鐵股份有限公司工法中鐵大橋局集團(tuán)公司工法知識(shí)產(chǎn)權(quán)國(guó)家發(fā)明專利中國(guó)公路工程工法第三方評(píng)價(jià)中國(guó)中鐵關(guān)鍵技術(shù)評(píng)審國(guó)內(nèi)領(lǐng)先中國(guó)公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)先進(jìn)科技查新報(bào)告未檢索到本課題特點(diǎn)的文獻(xiàn)報(bào)道經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益及對(duì)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步影響05中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司經(jīng)濟(jì)效益可拆卸式觀測(cè)平臺(tái)與接收平臺(tái)的使用以及可調(diào)節(jié)中心標(biāo)定器的創(chuàng)新使用，以上兩項(xiàng)節(jié)省的材料成本及加工成本約5萬(wàn)元。鋼錨梁定位采用導(dǎo)向初定位法，拓展了鋼錨梁定位時(shí)間段，先高程后平面+三點(diǎn)快速精定位提高了測(cè)量效率，節(jié)約了工期，所有鋼錨梁定位完成工期節(jié)點(diǎn)提前約20天，僅從節(jié)省相關(guān)機(jī)械費(fèi)用，按每月300萬(wàn)元計(jì)算，約節(jié)省200萬(wàn)元。