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某市五里亭武江大桥工程施工组织设计

2.3.5钢管砼拱施工

钢管拱采用专业工厂加工制作，用平板车运至现场吊装的方法施工。工厂分段制作，每段长约16米；现场采用50吨汽车吊吊装，钢管拱吊装前先搭设钢管拱架。

钢管拱架设好后浇注管内砼，浇注前先在钢管拱上每隔3米开设灌注孔和震捣孔。砼从拱脚向拱顶对称浇注。

在主孔钢管砼拱架设完成、全桥合拢标高调整完毕、临时墩拆除后，对全桥进行标高通测嘉里不夜城二期甲发展项园林景观工程施工组织设计方案，确定最终桥面控制标高，然后施工桥面系。先施工防撞栏和分隔带，防撞栏采用定型钢模板，

2.4施工总平面布置图（见附图）

3.0设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到现场的方法

3.1设备人员动员周期

2、我公司将派遣满足现场施工需要的、具有丰富的桥梁施工经验的、综合素质高的优秀技术人员和得力的管理人员进场施工。在开工前对所有参加施工的管理人员和技术工人进行技术培训和考核，同时积极参加由业主和上级主管部门组织的各项培训，以适应本工程的需要。特殊工种作业人员还须取得上岗证方可上岗。

3、我公司承建的肇庆大桥、广和大桥、内环路工程主体已全部完工，施工人员已休整好，机械设备已维修保养完毕，所有施工用的材料（主要是钢结构材料）已全部入库，可以随时调往五里亭武江大桥工程，保证满足此项目施工顺利进行。

4、如我公司有幸中标，我们将安排项目经理、副经理、总工程师、各部门负责人等主要人员在2天内进场。临时设施施工人员20人及其设备材料将在5天内到达。第一批包括高级工程师1人，桥梁工程师6人，测量工程师、机械工程师、计划管理工程师各1人，助理工程师10人在内的人员将在7天内到位。其他管理人员和作业工人将视工程进展按业主及监理工程师的要求分批到位。

5、在接到中标通知后20天内桥梁下部结构施工所须的测量仪器、试验设备、吊车、汽车、装载机、船只、桩机（含其所须的配套设备如泥浆泵等）、砼拌和机、发电机等主要设备全部到位。施工所须的钢结构材料将与此同时分批进场。并在20天内完成测量控制点的复测和工地试验室的建设。

3.2设备、人员、材料运到现场的方法

1、项目部将统一安排施工人员进场。职工派专车从广州送至工地，合同制工人必须持有所在地区乡镇一级以上机关签发的有效证件（保证“三证”齐全），由指定的带队人带队统一进场，交通工具自行解决。若有必要，工程所须的部分非技术工人可考虑在当地招聘。

2、工程需要的机械设备分二种途径进场：有自行动力的（包括汽车、轮胎吊、运输船等）从广州经陆路（国道106线）或水路（珠江—北江—武江）自行至施工现场；其它设备从广州用东风卡车2台、40T和25T平板拖车各4台经国道106线直接运至施工现场。各机械的主机手随同到达。考虑到设备运输所经的道路交通繁忙，我们将切实作好安全防范工作，设备运输尽量组队同行，同时配备安全人员和维修人员，保证设备安全及时到达施工现场。

3、所有工程结构用材料须经试验合格并得到监理工程师同意后方可进场，施工所需的主要材料、特殊材料必须提前订货。工程结构施工用碎石、中粗砂就近购买，用自卸车运至拌和站堆料场；水泥用水泥罐车运至拌和站输入水泥罐中；钢筋、模板等就近购买，用平板拖车运至现场；水上施工平台、栈桥以及顶推箱梁预制平台所用的钢管桩、型钢、钢板以及钢护筒等在条件容许时从广州黄埔用船运至工地，否则用平板拖车运送；其它施工用零星材料主要在当地购买，车运至工地。

4.0主要工程项目的施工方案

韶关五里亭武江大桥工程主桥纵向分跨35+120+35米，中跨拱高30米，测量工作有一定的难度。尤其是钢管拱、吊杆的施工对工程测量在精度、速度上同时提出了很高的要求，全站仪电子速测仪三维坐标测量系统具有数据处理自动化、精度高、速度快、简便灵活、基本不受干扰等特点，因此，钢管拱安装放样、吊杆定位宜采用三维坐标测量。

1、确保主桥各部位满足设计要求，为此施工控制网布设应达到必要的精度。施工控制网采用二级布设方案，其布设依据是以设计单位提供平面控制点为基础，进行第二级控制。

2、施工平面控制网实施：拟定一级闭合导线测设，控制点位的选择，应考虑到本工程的特点，点位宜选在稳定、不变形的安全构造物上上，且按一定的密度并结合实际地物分布进行布设，以满足各阶段施工放样需要，便于保护。具体实施时按一级导线测量技术要求进行。

3、高程控制网实施：以设计单位提供的水准点为基础，沿线布设成附合水准点线路，并按四等水准测量技术要求进行观测。布设施工水准点宜选在用地范围外，能满足施工需要，又能保护的构造物上。

4.1.2测设点位方法

根据招标文件要求，施工放样精度要求较高，采用全站仪三维坐标测量系统：

1、理论依据及精度分析

全站仪设站O点，测量P点，则P点的三维坐标为：

XP=XO+S·cosZ·cosAYP=YO+S·cosZ·sinA

HP=HO+S·sinZ

其中S为所测斜距，Z为竖角，A为方位角。由上式推得P点三维点位误差：

M2XP=M2XO+cos2Z·cos2A·MS2+S2·sin2Z·cos2A·MZ2/ρ2+S2·cos2Z·sin2A·MA2/ρ2

M2YP=M2YO+cos2Z·sin2A·MS2+S2·sin2Z·sin2A·MZ2/ρ2+S2·cos2Z·cos2A·MA2/ρ2

M2HP=M2HO+cos2Z·MS2+S2·cos2Z·MZ2/ρ2

对于具有竖轴补偿器的全站仪，MA=MZ=Mβ。将上式中平面误差部分合并：

M2X,Y=M2XO,YO+cos2Z·MS2+S2·Mβ2/ρ2

M2HP=M2HO+cos2Z·MS2+S2·cos2Z·Mβ2/ρ2

1）、ＭXO,YO和MHO分别为测站三维中误差的平面分量和高程分量。由于可对同側拱肋、同側吊杆定位采用同一控制点放样，这样其相对定位精度不受控制点本身误差影响。

2）、ＭS为测距中误差，可由仪器标称精度确定：MS=a+b·s

3）、Mβ为水平角测角中误差，一测回方向观测中误差在正常观测条件下可取仪器标称精度μ，故：Mβ=√2·μ。

4）、MH实际上只受竖角观测误差、测距误差、棱镜高量测误差和大气折光改正残余误差的影响，即：

M2H=sin2Z·MS2+S2·cos2Z·MZ2/ρ2+M2V+(S2·cos2Z·MK/2R)2

对于具有竖轴补偿器的全站仪，MZ=MA=Mβ；大气垂直折光系数中误差MC一般为0.03~0.05.

5）、棱镜对点中误差τ和棱镜高量测中误差MV。棱镜对点误差由棱镜杆倾斜时产生偏心误差和棱镜杆底尖对点偏差构成。当采用普通棱镜杆，杆高1.3米时，棱镜对点中误差分别为1.8mm~2.1mm。棱镜高直接由杆上标数读出，其中误差可取1mm。

6）、实际作业中的仪器竖轴倾斜误差。当仪器竖轴倾斜值为I时，由竖轴倾斜而引起的水平轴倾斜对水平方向观测值的影响为：

Δi=iּcosβּtgZ

其中β为观测方向与竖轴倾斜面的夹角，为便于考虑，对上式取极大值，即：

Δi=iּtgZ由（2）推导，Δi对测量点平面位置的影响为：

ΔX,Y=SּsinZּΔi/ρ代入得：ΔX,Y=SּsinZּ/ρ

当Z=45°，I=10˝，S=500m时，ΔX,Y=17.1mm

由以上计算可知,竖轴倾斜误差对测量点平面精度的影响是相当大的，且其影响无法用盘左盘右消除.对于具有竖轴补偿器的全站仪,其竖轴倾斜补偿精度分别可达1˝(LeicaTC1100)系列、代入（10）式计算，对测量点平面精度的影响为1.7mm、。可见，具有竖轴补偿器的全站仪是实现三维测量系统高精度的保证。实际上，精度分析应以平距作为量距离来计算，由以上分析可得：

M2X,Y=cos2Z·MS2+D2·Mβ2/(cos2Z·ρ2)+τ2+ΔX,Y2

M2H=sin2Z·MS2+D2·Mβ2/·ρ2+M2V+(D2/2R)2·MK2

其中MS=a+b·D/cosZ,ΔX,Y=D·tgZ·i/ρ，将上式合并：

M2p=(a+b·D/cosZ)2+(1+1/cos2Z)·D2·Mβ2/·ρ2+τ2+ΔX,Y2+M2V+(D2/2R)2·MK2

上述误差分析说明，全站仪三维坐标测量系统的精度在较短距离内（1km）主要由仪器内、外符合精度、测量距离、竖角大小和测量点对误差以及大气折光改正残余误差等决定。以最大观测高差200米为例，平距100米，最大竖角45度，则最大平面点位误差MX,Y=4.8mm,最大高程误差MH=3.4mm,都在允许偏差范围内.为便于参考，对应不同的测量距离结合不同精度编制精度表（表1）。考虑到拱肋高度，以100m作业最大观测高差来确定最大竖角Z值。

表１全站仪三维坐标测量系统精度列表（最大观测高100m）

最大竖角（Zºmax）

金凤区工业集中区A1号住宅楼现场临时用电施工方案测量点点位误差(mm)

备注：（１）表中方向测回数取１，即Mβ=√2·μ．表中MK取0.05。

A、钢管拱的空间数字模型。拱的结构类型可概括二次抛物线变截面，列出其特征曲线（中心轴线等）的空间方程，由此解求其任意特征点的三维坐标，这就是拱的空间数字模型。将其空间数字模型输入计算机或可编程计算器，以便随时调用。

B、施工放样。钢管拱的安装施工放样的主要内容包括：拱架定位、支点调校和变形观测。采用全站仪三维测量系统放样步骤为：先定位拱架；然后在钢管拱安装时对支撑点进行精确定位和检测调校，直至符合规范要求。与传统方法相比，三维测量系统不施放拱肋主轴线并将之向上传递，而是直接控制每节拱肋的特征点，这样精度上相互独立，无误差积累，拱肋整体性好，精度均匀，且放样时基本上不影响施工。

Ａ、数字模型和测量控制。吊杆的空间数字模型为中心轴线的空间曲线方程，其轴线上任意一点（例如外壁锚点和主梁顶、底面锚点）的三维坐标可由此解求。对于主梁同一侧的吊杆均由同一控制点采有三维测量系统定位，这样其相对定位精度不受控制点本身误差影响。

Ｂ、定位方法。每根吊杆定位时首先定位其锚座中心。将直每径等于吊杆内径的圆盘标志件（厚3cm）放入吊杆并固定，使其盘面与锚垫板面位于同一平面内，此时盘面圆心即为吊杆锚座中心。实测该中心并调至设计位。然后将圆盘标志件放入吊杆另一端口，此时盘面圆心即为吊杆中心轴线上一点。实测该点三维坐标，由此反算该点至锚座中心设计位的距离，再由所求距离值和吊杆中心轴线的空间方向余弦（设计值）求得该点的设计坐标，将其调至设计位。由于调校端口时可能引起锚座移动，应复测锚座中心并调校。如此反复，直至锚座中心和另一端口中心均位于设计位的允许偏差范围内，吊杆定位完成。

通过对全站仪三维测量系统的原理、作业过程及同传统测量方法的比较，不难看出，全站仪三维测量有着传统测量方法无法比拟的优点：

A、具有更高的精度。全站仪三维测量系统直接由控制点三维放样桥梁各部分（桥墩、拱肋、梁体等）的辅助轴线和细部结构。同先由控制点放样各部分的主轴线GB／T 39337-2020 综合机械化超高水材料袋式充填采煤技术要求.pdf，再由主轴线点放样各细部的传统方法相比，全站仪三维测量系统无误差积累，提高了精度，且整体性好，精度均匀。