市政橋梁建設(shè)中的工程測量監(jiān)理

市政橋梁建設(shè)中的工程測量監(jiān)理摘要：工程測量監(jiān)理是工程測量專業(yè)的新內(nèi)容，經(jīng)過數(shù)年的探討和實(shí)踐證明，它起著指揮工程施工和監(jiān)控工程質(zhì)量的作用，為了探討這一科題，首先要論證各項(xiàng)工程對測量技術(shù)的要求，然后依據(jù)工程的須要探討工程測量監(jiān)理內(nèi)容和程序，以及監(jiān)控手段，確保質(zhì)量限制，因此本文以市政橋梁工程為實(shí)例加以論述。關(guān)鍵詞：橋軸線相對中誤差；水準(zhǔn)線路閉合差；允許偏差；傾斜度；垂直位移觀測；測量監(jiān)理城市建設(shè)包括道路、橋梁、輕軌、地鐵、給排水、煤氣、防洪、建筑等工程。為了保證工程質(zhì)量，除了施工單位自身檢查外，還須要工程監(jiān)理部門加強(qiáng)檢查。其中工程測量是工程前期的基礎(chǔ)，又是起著指揮工程施工的作用。因此工程測量監(jiān)理是工程質(zhì)量限制的重要環(huán)節(jié)，而測量成果是否牢靠，將干脆影響工程質(zhì)量。下面我結(jié)合武漢市橋梁工程淺談一下工程測量監(jiān)理工作的程序、內(nèi)容、技術(shù)規(guī)范和監(jiān)理的要求。在城市橋梁工程中，鋼筋混凝土構(gòu)筑物的允許偏差：鋼筋混凝土構(gòu)筑物的允許偏差值是對施工測量的精度要求。為了達(dá)到這個目的，必需對限制測量精度提出了較高的標(biāo)準(zhǔn)，什么樣的測量精度才能滿意施工測量的要求呢？又如何進(jìn)行橋梁工程測量監(jiān)理呢？一、施工打算階段的測量監(jiān)理1.測量監(jiān)理對施工測量的要求為了更好地說明工程測量監(jiān)理，現(xiàn)結(jié)合武漢市中環(huán)線橋梁工程項(xiàng)目加以闡述。中環(huán)線（三環(huán)線）是武漢市總體規(guī)劃中確定城區(qū)邊緣的一條規(guī)劃線，是主城區(qū)一條規(guī)劃交通環(huán)線中標(biāo)準(zhǔn)最高、速度最快的城市環(huán)線，全長88.5公里（東環(huán)段36.3公里、南環(huán)段15.7公里、西環(huán)段21.4公里、北環(huán)段15.1公里），實(shí)行全封閉。中環(huán)線由天興洲雙層長江大橋、白沙洲長江大橋、江漢五橋以及各類型立交橋、高架橋和道路相連通組成，貫穿武漢三鎮(zhèn)，是今后主要貨運(yùn)和過境通道。由于武漢市中環(huán)線線路長，立交橋的規(guī)模比較大，還有過江河的特大橋，所以對施工測量的要求比較高。如南環(huán)段橋梁工程長約6446.5m，樁基1560多根，有六個標(biāo)段工程項(xiàng)目部，每一標(biāo)段不能獨(dú)立地按自己所設(shè)的測量系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工測量。因?yàn)槟檄h(huán)段橋梁工程是一個整體，要按統(tǒng)一的測量系統(tǒng)執(zhí)行，所以我們以“百年大計(jì)、質(zhì)量第一”的原則召開了南環(huán)段各標(biāo)段項(xiàng)目部總經(jīng)理、總工程師、測量工程師（或測量負(fù)責(zé)人）參與的有關(guān)施工測量內(nèi)容會議，由總監(jiān)辦工程測量正高級工程師向大家講解了“市政橋梁工程施工測量細(xì)則”，采納北京坐標(biāo)系和黃海高程，包括施工測量程序、內(nèi)容和監(jiān)理要求，以及施工測量所運(yùn)用的規(guī)范：A.城市測量規(guī)范；B.工程測量規(guī)范；C.馬路橋涵施工技術(shù)規(guī)范：D.市政工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)。還交待了在施工測量中所運(yùn)用的各類表格。最終要求大家在統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下必需按細(xì)則執(zhí)行，便于統(tǒng)一檢查和管理，以及指導(dǎo)和監(jiān)理施工測量工作。2.審批施工測量人員、儀器和設(shè)備依據(jù)該項(xiàng)工程的須要，要求承包單位將施工測量人員數(shù)量、技術(shù)職稱、個人學(xué)歷、測繪作業(yè)證和參與工程項(xiàng)目的具體資料等，交給我們審批，不合格都不予審批。同時對測量儀器的型號和數(shù)量，以及設(shè)備，也要進(jìn)行審批。通過審查，各工程項(xiàng)目部施工測量人員有的素養(yǎng)比較高，業(yè)務(wù)實(shí)力比較強(qiáng)。儀器設(shè)備有徠卡TCl201全站儀、拓普康全站儀、NA2和DSZ2精密水準(zhǔn)儀，以及NA自動水準(zhǔn)儀等，設(shè)備有銦鋼尺、塔尺和電腦等，基本上滿意了要求。3.審查和復(fù)測設(shè)計(jì)院所交的測量限制點(diǎn)第一，要審查設(shè)計(jì)院所交的測量限制點(diǎn)。當(dāng)接受設(shè)計(jì)院所交的測量限制時，要察看點(diǎn)位是標(biāo)石還是木樁，是否堅(jiān)固、牢靠。對所交的限制點(diǎn)的等級是否滿意本橋梁工程的須要，達(dá)不到精度要求的等級測量限制點(diǎn)廢除，達(dá)到精度要求的測量限制點(diǎn)可以運(yùn)用。如這次設(shè)計(jì)院在南環(huán)段工程中所交的30多個測量限制點(diǎn)中，只有6個GPS點(diǎn)和5個三等水準(zhǔn)點(diǎn)能滿意本工程要求，可以運(yùn)用，其它20多個測量限制點(diǎn)不能運(yùn)用。因?yàn)樵摰貐^(qū)有三個國家二等三角點(diǎn)（老堤、華師和黃龍山），而全線是按1km左右布設(shè)一個GPS點(diǎn)，所以四等（D級）GPS點(diǎn)可以作為該地區(qū)工程的首級平面限制點(diǎn)。同樣測區(qū)有三個二等水準(zhǔn)點(diǎn)（Ⅱ072、Ⅱ70、和Ⅱ123），布設(shè)了三條線路（Ⅱ072～NS07、Ⅱ070～NS07和Ⅱ123～NS07），NS07為結(jié)點(diǎn)。其次，對所交的上述測量限制點(diǎn)必須要復(fù)測。復(fù)測的目的，就是要保證測量限制點(diǎn)是否符合測量等級的要求，是否滿意工程施工的須要。（1）南環(huán)段工程的6個GPS點(diǎn)和5個三等水準(zhǔn)點(diǎn)通過復(fù)測其結(jié)果如下：A.對GPS點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測。NG2～NG3、NG3～NG4、NG6～NG7和NG7～NG8的邊長之較差值分別為△S=4～8mm，方位角之較差值分別為△α=2"～5"；B.對三等水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行檢測。NSO2～NSO4、NSO4～NSO6和NSO6～NSO9三等水準(zhǔn)點(diǎn)的三條附合水準(zhǔn)閉合差值分別為△h=4～22mm.（2）在北環(huán)段三金潭立交橋工程中，三等水準(zhǔn)點(diǎn)A08和GPS54的高程通過檢測其較差值分別為-31mm和-49mm，超出了允許值。因此我們用DSZ2精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺對上述的水準(zhǔn)點(diǎn)線路以二等水準(zhǔn)點(diǎn)Ⅱ09作為起點(diǎn)進(jìn)行了檢測，基附合水準(zhǔn)閉合差值為-6mm，解決了這一問題，并通知了設(shè)計(jì)院勘測部門認(rèn)可。通過上述檢測結(jié)果可知，必需對設(shè)計(jì)院所交的測量限制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，要達(dá)到規(guī)范的要求，并將復(fù)測成果填寫到“測量限制點(diǎn)復(fù)核記錄表”中。4.審批施工限制測量方案武漢市中環(huán)線（三環(huán)線）南環(huán)段工程，從青菱至野芷，有青菱立交橋、李紙立交和野芷立交的高架橋，是一項(xiàng)長度為6446.5m的橋梁工程，其測量精度要求比較高，因此該工程的限制測量方案：6個四等GPS點(diǎn)作為該工程地區(qū)的首級平面測量限制點(diǎn)，5個三等水準(zhǔn)點(diǎn)作為本地區(qū)的首級高程測量限制點(diǎn)。各標(biāo)段的施工測量平面限制點(diǎn)為一級導(dǎo)線點(diǎn)，高程按三等水準(zhǔn)測量精度施測。為什么我們按這個施工限制測量方案的要求實(shí)施呢？A.由于橋梁施工測量的主要任務(wù)之一是正確測設(shè)出墩、臺的位置，而橋軸線長度又是設(shè)計(jì)與測設(shè)位置的依據(jù)，因此必需保證橋軸線長度的精度。依據(jù)規(guī)范的規(guī)定和要求，在橋梁工程中，測量放樣墩、柱中心點(diǎn)位時，其允許偏差值為△s=±8mm.當(dāng)橋長為1100m，跨距為25m時，則跨距數(shù)為N=44.橋軸線長度中誤差：則橋長相對中誤差因此施工平面限制測量按一級導(dǎo)線施測。（注：在南環(huán)段工程中，每個施工標(biāo)段的長度約為1100m，因此以這個長度作為單個橋長）B.同樣依據(jù)規(guī)范的要求，在橋梁工程中，測量放樣墩柱頂面高程的允許偏差值為△h=±10mm.水準(zhǔn)線路閉合差fh=±C當(dāng)橋長1100m時，測站數(shù)N=8取限差為fh=±10mm，則C=fh=3.5即fh=±3.5因此施工高程限制按三等水準(zhǔn)測量精度施測。對于大型橋梁工程（如跨江河大橋的特大橋），其橋位測量的橋軸線相對中誤差為：如西環(huán)段跨漢江的江漢五橋橋軸線是按四等橋軸線相對中誤差施測，而GPS點(diǎn)的等級也將隨之提高。總之我們是按上述施工測量技術(shù)要求審批施工單位的限制測量方案。二、施工階段的限制測量監(jiān)理1、施工單位所交的施工限制測量資料由測量監(jiān)理工程師進(jìn)行審查，是否按測量方案實(shí)施，是否進(jìn)行了精度分析，達(dá)到了什么樣的測量精度？如不合格，要重測。同時依據(jù)各標(biāo)段的測量人員業(yè)務(wù)水平提出不同要求及要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。2、限制測量資料審查后，工程測量監(jiān)理人員還要到施工地區(qū)進(jìn)行檢測。在檢測南環(huán)段各標(biāo)段限制測量時，每一條邊的較差分別為△s=2～10mm，每一條邊的方位角較差△α=3"～8"，導(dǎo)線全長相對閉合差分別為fs=1/3萬～1/38萬；水準(zhǔn)線路實(shí)測閉合差分別為fh=6～15mm.因?yàn)槟檄h(huán)段青菱立交橋是武漢市較大的立交橋工程，所以我們對施工測量技術(shù)人員提出了較高的要求。在觀測、記錄、計(jì)算等方面要嚴(yán)格地按規(guī)范要求執(zhí)行。施工測量的閉合導(dǎo)線要按嚴(yán)密平差方法計(jì)算，平差后的測量精度為：測角中誤差Mβ=±1.21"，平均測距中誤差MS=±0.3mm，相對閉合差fs=1/70萬。限制測量資料不僅要檢測，有時還要復(fù)算。如在北環(huán)段常青立交橋（是目前武漢市較大的立交橋）工程中，測量監(jiān)理工程師按檢測的測量數(shù)據(jù)對該工程的附合導(dǎo)線進(jìn)行了嚴(yán)密平差，其測量精度為：方向觀測值中誤差MB=4"，邊長觀測值中誤差MS=11mm，點(diǎn)位誤差MD=5～9mm，全長相對閉合差fs=1/13萬。3.審查邊角后方交會測量限制點(diǎn)。由于原有施工測量平面限制點(diǎn)在施工期間已被毀掉，必須要加密測量限制點(diǎn)，一般實(shí)行邊角后方交會法，用全站儀觀測角度和邊長，但不能少于三個已知點(diǎn)，并計(jì)算出交點(diǎn)的點(diǎn)位精度。如青菱立交橋、常青立交橋和三金潭立交橋工程都采納此法加密測量限制點(diǎn)，并報測量監(jiān)理工程師審查。4.各工程項(xiàng)目部對本地區(qū)的施工測量限制點(diǎn)要常常檢查和復(fù)測。由于在施工期間有的測量限制點(diǎn)已被損傷或毀掉，所以必需每半年要復(fù)測一次。假如是過江河的大橋，在汛前和汛后要各測一次，肯定不能馬虎！不要由于測量限制點(diǎn)的問題，而造成工程質(zhì)量事故。5.依據(jù)檢測和復(fù)算的測量成果，測量監(jiān)理工程師要填寫“施工限制測量檢測表”，并要簽名認(rèn)可。三、施工放樣階段的測量監(jiān)理1.審核橋梁樁基樁位坐標(biāo)數(shù)據(jù)武漢市中環(huán)線南環(huán)段橋梁工程，設(shè)計(jì)院供應(yīng)的樁基坐標(biāo)數(shù)據(jù)有1555個。為了牢靠忽誤，必需對這一千多個樁位坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行了一次全面的仔細(xì)的審核，審核的結(jié)果有74個樁位數(shù)據(jù)偏大，或者錯誤，如ZXll＇，左3樁位坐標(biāo)偏差值為△x=0.703m，△y=0.151m.因此請?jiān)O(shè)計(jì)院修正，設(shè)計(jì)院也認(rèn)可修正。這項(xiàng)重要的工作，今后必需堅(jiān)持和加強(qiáng)。在起先施工測量放樣時，我們向各施工標(biāo)段提出了施工測量放樣技術(shù)要求，這是為什么呢？因?yàn)槟檄h(huán)段有六個標(biāo)段，每個標(biāo)段的測量負(fù)責(zé)人，其技術(shù)素養(yǎng)是不一樣的，有的是測繪專業(yè)或其他專業(yè)學(xué)習(xí)過測量學(xué)問的高校本科生、工程師，也有的是中專生或測量放線工，而各施工單位的測量儀器設(shè)備也有差別，所以我們?yōu)榱吮ＷC橋梁工程質(zhì)量不得不提出了施工測量放樣的技術(shù)要求，各標(biāo)段要按這個統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。（1）樁位、樁基承臺、墩柱和帽梁的施工測量放樣的技術(shù)要求A.各施工單位接到設(shè)計(jì)院所交的樁位坐標(biāo)數(shù)據(jù)之后，要進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，復(fù)核無誤后，才能進(jìn)行樁位放樣。所復(fù)核的樁位數(shù)據(jù)有錯誤，請?jiān)O(shè)計(jì)院修正。B.施工測量放樣樁位時，只能實(shí)行全站儀坐標(biāo)法，不能實(shí)行其他方法，并用極坐標(biāo)檢查。C.樁基澆筑之后，對樁基中心點(diǎn)要進(jìn)行觀測，點(diǎn)位誤差不能超過5cm，樁基頂面高程要觀測，然后才能進(jìn)行承臺放樣。D.在承臺放樣前，要計(jì)算承臺四角點(diǎn)坐標(biāo)。在承臺測量放樣時，首先用全站儀坐標(biāo)法精確地測量樁基中心點(diǎn)，然后再進(jìn)行承臺四角點(diǎn)坐標(biāo)放樣，用鋼尺檢查各點(diǎn)位的相對位置是否符合設(shè)計(jì)要求，并測量承臺頂面標(biāo)高。E.用全站儀坐標(biāo)法測定樁位、承臺、墩柱和帽梁中心點(diǎn)位時，要求其偏差值為△x≤3mm、△y≤3mm、△α≤10".（2）箱梁（或標(biāo)面）的施工測量放樣技術(shù)要求橋梁工程由下部結(jié)構(gòu)進(jìn)入上部結(jié)構(gòu)施工時，同樣采納全站儀坐標(biāo)法測定各點(diǎn)位。在箱梁（或橋面）施工測量放樣時，按縱向每5米設(shè)一條橫斷面，每一條橫斷面有左、中、右三點(diǎn)的計(jì)算坐標(biāo)值，然后依據(jù)每點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行施工測量放樣，觀測的誤差數(shù)據(jù)為△x≤3mm、△y≤3mm和△α≤10".在進(jìn)行澆筑混凝土之前，也就是在箱梁模板上扎鋼筋之前要進(jìn)行預(yù)壓，檢查支架和模板是否穩(wěn)定牢靠。在預(yù)壓起先前，預(yù)壓期間和預(yù)壓結(jié)束后都要用水準(zhǔn)儀進(jìn)行垂直位移觀測，垂直位移同一點(diǎn)的觀測較差值不能偏大，否則要進(jìn)行修正。常青立交橋工程主線Y—聯(lián)和Z九聯(lián)預(yù)壓后回彈量表上表中回彈量值較大的，通過訂正支架或模板而改正了。（3）通過我們監(jiān)理人員檢測的測量數(shù)據(jù)來看，各單位施工測量人員是依據(jù)上述測量技術(shù)要求執(zhí)行，并填寫了“樁基護(hù)筒、樁位放樣表”和“施工測量放樣報驗(yàn)單”。同樣測量監(jiān)理人員也要將審查和檢測的數(shù)據(jù)記錄于“測量監(jiān)理工程師檢測表”里，并按規(guī)定簽名。四、工程竣工階段的測量監(jiān)理在市政橋梁工程中，對已完工的樁基、承臺、橋臺、墩柱、帽梁、丁字梁、箱梁等結(jié)構(gòu)物和橋面要進(jìn)行驗(yàn)收。為了搞好驗(yàn)收，首先要進(jìn)行竣工測量。竣工測量的成果是否達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，可不行以驗(yàn)收。因此竣工測量起到了檢查橋梁工程質(zhì)量和工程竣工的作用。1.我們依據(jù)規(guī)范的要求和實(shí)際狀況，在竣工階段對各工程項(xiàng)目部提出了關(guān)于竣工測量的幾點(diǎn)技術(shù)要求：A.用全站儀坐標(biāo)法測定墩柱和帽梁中心點(diǎn)位，其偏差≤8mm，墩柱頂標(biāo)高，其偏差≤10mm，園柱直徑的偏差≤10mm，墩柱之間的相互間距偏差≤15mm，墩柱傾斜率為0.3％；B.用全站儀坐標(biāo)法測定箱梁頂面（或橋面）的橋梁主軸線起點(diǎn)，各元素點(diǎn)和終點(diǎn)，其點(diǎn)位誤差≤15mm，測角誤差≤15"，橋面的縱橫斷面高程允許誤差≤±10mm；橫向平整度為≤3mm，橋頭高程連接點(diǎn)偏差≤±3mm，車行道寬度偏差≤±10mm.C、將測量數(shù)據(jù)記錄于“工程竣工測量資料報驗(yàn)表”和“橋梁整體檢查評定表”內(nèi)，并繪之橋梁工程竣工圖，報測量監(jiān)理工程師審查。2.我們依據(jù)上述技術(shù)要求以及所報驗(yàn)的竣工測量資料（如墩柱和瀝青砼橋面）進(jìn)行了檢測，其點(diǎn)位和高程的偏差如下：A.檢測常青立交橋工程主線Z（左）五聯(lián)各墩柱點(diǎn)的偏差圖B.檢測常青立交橋工程機(jī)場路丁匝道橋面的縱橫坡度值a.設(shè)計(jì)院給的坡度值為：縱向3.5％，橫向1.5%；b.檢測橋面坡度值為：縱向3.45％，差值△i=-0.05%，橫向均值i1=-1.52%，差值△i1=-0.02%，滿意了規(guī)范的要求；c.橋面瀝青砼厚度已達(dá)到9cm，符合設(shè)計(jì)要求。C.對南環(huán)段C標(biāo)項(xiàng)目部橋梁工程的橋面縱橫斷面各點(diǎn)高程進(jìn)行了檢測，與設(shè)計(jì)高程的累計(jì)偏差為2.5mm.D.對常青立交工程已竣工的主線橋路面里程中心線進(jìn)行了檢測。我們用全站儀和水準(zhǔn)儀對該立交工程的起點(diǎn)K6+480樁號進(jìn)行了觀測，其點(diǎn)位誤差為△s=10mm，同樣對終點(diǎn)K9+060樁號也進(jìn)行了觀測，其偏差為△x=1mm，△y=15mm，△h=-9mm.E.各個工程項(xiàng)目部是要將竣工測量數(shù)據(jù)填寫在“觀測構(gòu)筑物的偏差表”和“橋面竣工測量報驗(yàn)單”和“橋梁整體項(xiàng)目檢查評定表”，便于測量監(jiān)理工程師審查和檢測。同樣工程測量監(jiān)理工程師也要將工程竣工的檢測數(shù)據(jù)記錄在“工程測量監(jiān)理工程師檢測表”中，并簽名認(rèn)可。五、沉降觀測監(jiān)理為了監(jiān)測市政橋梁工程的質(zhì)量和運(yùn)營平安，必需在工程施工和運(yùn)營期間都要進(jìn)行沉降觀測。市政橋梁工程有各種類型的立交橋、高架橋和過江河的特大橋，它們對沉降觀測的精度要求是不同的。如市政立交橋和高架橋的沉降觀測監(jiān)測網(wǎng)是按四等監(jiān)測網(wǎng)的技術(shù)要求執(zhí)行。特大橋梁的變形觀測的技術(shù)要求較高，可以按“工程測量規(guī)范”有關(guān)變形觀測的規(guī)定和技術(shù)要求制定變形觀測方案。依據(jù)規(guī)范的要求，南環(huán)段B標(biāo)項(xiàng)目部進(jìn)行了沉降觀測，其沉降觀測分析如下：1.水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)是三等水準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)在墩柱上的沉降觀測點(diǎn)有215個；2.用DSZ2精密水準(zhǔn)儀并配備銦鋼尺前后進(jìn)行了五次沉降觀測（按五次加重次數(shù)分別進(jìn)行了觀測：墩柱、帽梁、空心板梁、橋面施工、攤鋪橋面瀝青）；3.累計(jì)沉降量其中最小累計(jì)沉降為0.1～0.6mm，最大累計(jì)沉降量為2.1～3.4mm；4.從上述數(shù)據(jù)說明該段高架橋已基本穩(wěn)定，今后還要進(jìn)行運(yùn)營階段的沉降觀測。六、各項(xiàng)目部的相連接點(diǎn)測量監(jiān)理每一個項(xiàng)目部都有一個起點(diǎn)和終點(diǎn)，終點(diǎn)是另一個項(xiàng)目部的起點(diǎn)。這樣的相連接點(diǎn)，往往會產(chǎn)生沖突，因此我們監(jiān)理通過對連接點(diǎn)的檢測，一方面解決他們的問題，另一方面可以檢測出施工測量放樣的質(zhì)量是否達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。1.北環(huán)段線路一的終點(diǎn)K6+480樁號是常青立交工程的起點(diǎn)，我們用全站儀在常青立交工程的測量限制點(diǎn)A上設(shè)站，后視BG7，檢測樁號K6+480，其點(diǎn)位偏差約1cm，符合要求。2.各項(xiàng)目部對相