Высотная геодезическая основа строительства мостов
Высотная сеть моста служит в качестве высотной основы разбивочных работ и наблюдений за деформациями моста. Отметки реперов этой сети определяют в Балтийской системе высот или в системе рабочего проекта моста. Средние квадратические ошибки определения отметок реперов высотной сети моста относительно репера, принятого за исходный, не должны превышать для постоянных реперов на берегах и опорах 3 мм, для временных реперов - 5 мм.
Постоянные реперы высотной сети, предназначенные в основном для контроля за положением временных реперов и наблюдений за деформациями мостового перехода, размещают, как правило, за пределами строительной площадки, в устойчивых грунтах и выше линии горизонта высоких вод. При строительстве больших и внеклассных мостов длиной более 300 м на обоих берегах закладывают по два постоянных репера. При строительстве средних и малых мостов по одному. На мостах длиной до 50 м ограничиваются одним репером. Временные рабочие реперы располагают непосредственно на строительной площадке и на сооружениях. От рабочих реперов передаются проектные отметки на все элементы моста. В процессе строительства моста, по мере необходимости, сеть временных реперов сгущают, Так, при кладке береговых устоев в них закладывают реперы стенного типа, а на опорах вне расположения пролетных строений - высотные марки.
Разбивочные работы при строительстве опор моста
Постройка опор моста представляет собой сложный и трудоемкий процесс. Стоимость опор может превышать 50 % общей стоимости моста. Поэтому выбор конструкции опор определяется их экономичностью и требованиями индустриальных методов строительства.
Центр опоры, ее продольную и поперечную оси выносят от пунктов мостовой разбивочной сети. Согласно требованиям СП положение центра фундамента опоры должно быть определено с погрешностью не более 50 мм. Чаще всего вынесение центра опоры на местность выполняется путем непосредственных линейных измерений вдоль главной или дублерной оси от пунктов, закрепляющих ось мостового перехода К самым простым и распространенным способам относится способ отложения проектного расстояния при помощи рулетки. Это расстояние равно разности пикетажных значений центра опоры и пункта, закрепляющего ось моста. Перед началом линейных измерений при помощи теодолита выносят ось моста и закрепляют ее в районе центра опоры, определив ее приближенное положение, например, по нитяному дальномеру. Линию створа расчищают. Измеряют угол наклона линии или определяют геометрическим нивелированием превышение между осевым знаком и закрепленной точкой. При сложном рельефе и на крутых береговых склонах устраивают горизонтальные ступенчатые мостки. При измерении линии по таким мосткам концы отрезков проектируют с одного уровня на другой при помощи отвеса.
Разбивка русловых опор
Особенности вынесения в натуру опор на островках
Наиболее часто центры опор на островках выносят путем построения разбивочных углов на пунктах мостовой сети. Положение центра находят в пересечении построенных направлений. В ходе разбивки теодолит последовательно устанавливают на трех пунктах сети и откладывают значения разбивочных углов. Направление визирной оси теодолита каждый раз по сигналам наблюдателя закрепляют вблизи опоры двумя штырями, между которыми натягивают проволоку или шпагат. Образуемый в пересечении проволок треугольник погрешностей должен иметь стороны не более 50 мм. За окончательное положение выносимой точки принимают центр треугольника. Если одно из направлений совпадает с осью моста, то центр треугольника проектируют на эту ось. Точность способа определяется точностью построения углов.
Выведение в проектное положение плавучих средств
Сооружение фундаментов русловых опор выполняется, как правило, с плавучих средств (понтонов, барж). Выведение плавсредств требует многократных определений их местоположения с выдачей оперативной информации об уклонении от проектного положения и принятия решения о работе тех или иных лебедок. Плавсредства должны быть выведены в проектное положение с точностью 0,025 Я, где Н — глубина воды в метрах. Плавучие средства удерживаются на месте при помощи якорей, которые должны быть установлены в расчетном месте с точностью 3—5 м. Правильное расположение якорей обеспечивает устойчивость плавсистемы и позволяет ускорить и упростить процесс ее выведения.
Детальная разбивка опор
Детальная разбивка предусматривает вынесение и закрепление от осей опоры в зависимости от технологии строительства: контура шпунтового ограждения, котлована под фундамент опоры, свайного поля, тела опоры и подферменных площадок. Плановую разбивку выполняют рулетками, как правило, способом перпендикуляров и линейных засечек. При сооружении фундамента в открытых котлованах положение осей и отдельных элементов выносят и закрепляют на специальных обносках. Оси и все размеры на обносках отмечают гвоздями, между которыми натягивают монтажную проволоку в двух направлениях. Это позволяет получать на их пересечении необходимые точки, закрепляющие оси, грани и другие характерные точки фундамента. Разбивку свай выполняют относительно проектных осей опоры, используя данные плана свайного поля. При забивке свай ведут наблюдения теодолитом за вертикальностью и глубиной их погружения. При погружении наклонных свай их наклон можно проверить при помощи оптического квадранта (КО-30). Разбивка ростверка русловых опор осуществляется от осей, закрепленных на шпунтовом ограждении, которые проектируются на отметку нижней грани ростверка. После сооружения фундамента вновь выносят и закрепляют центр и оси опоры. Затем относительно их на фундаменте отмечают характерные точки нижнего контура тела опоры. Относительно этого контура по отвесам восстанавливают опалубку с точностью 5 мм. По окончании возведения тела опоры проводится разбивка осей подферменных площадок и опорных частей относительно центра и осей опоры, вынесенных на верхнюю площадку. Разбивку выполняют способом перпендикуляров металлической рулеткой с точностью 1—2 мм.
Рис. 6.1 – Разбивка положения фундаментов опор малого моста: 1 – столбы закрепления продольной оси моста; 2 – то же, поперечных осей фундаментов; 3 – положение фундаментов опор
Рис. 6.2 – Закрепление центра опоры на суше: а – кольями, забиваемыми в землю; б – гвоздями на деревянной обноске
Рис. 6.3 – Разбивочные работы при наличии подмостей: а – при параллельных осях моста и подмостей; б – при непараллельных осях
Разбивку положения фундаментов средних и больших мостов, когда есть возможность непосредственных промеров, проводят так же, как для малых мостов. Если такой возможности нет, можно соорудить легкие подмости параллельно оси будущего моста (на расстоянии 20 – 30 м). Ось моста теодолитом переносится на подмости и закрепляется гвоздями (рис. 6.2 и 6.3). От полученных точек C и D промерами по подмостям находят точки № 1 – 4 центров опор. В каждой из этих точек с помощью теодолита строят перпендикуляр к оси AB, который в пересечении с ней дает положение центров фундаментов опор. Продольная ось фундамента закрепляется столбами (рис. 6.3).
На каждом этапе строительства опоры моста - при возведении шпунтового ограждения, свайного основания, ростверка, тела опоры, ригеля, подферменных площадок – выполняют разбивочные работы по выносу в натуру осей и основных точек данного элемента. Вынос точек в проектное положение выполняют с помощью засечек или откладывая проектные расстояния по оси моста. При этом часто применяют прием, называемый методом редуцирования. Метод редуцирования включает два этапа. На первом этапе вынос точки в проектное положение выполняют приближенно. Приближенную точку временно закрепляют и определяют ее координаты. На втором этапе вычисляют элементы редукции, то есть элементы вектора, соединяющего приближенную точку с проектной. Отложив эти элементы, находят окончательное, проектное положение точки. Например, для вынесения на строящуюся опору ее центра O с координатами xO, yO в любом, удобном для измерений месте намечают приближенную точку P (рис. 17.2). В зависимости от условий точка P может быть выбрана как вблизи центра опоры, так и за ее пределами, например, на шпунтовом ограждении. С помощью геодезических измерений определяют координаты xP, yP точки P. Вычисляют разности координат: Dx = xO - xP, Dy = yO - yP.
Для определения положения центра опоры O надо от точки P в направлении оси моста отложить отрезок Dx и перпендикулярно ему, в направлении оси опоры, - отрезок Dy (см. рис. 6.4). На практике чаще всего, установив теодолит (тахеометр) в точке P и зная угол g, ориентируют зрительную трубу параллельно оси моста и на теле опоры или шпунтовом ограждении отмечают точки 1 и 2. Отложив от этих точек отрезки Dy, фиксируют положение оси моста. Повернув зрительную трубу на 90°, отмечают точки 3 и 4 и, отложив отрезки Dx, фиксируют положение оси опоры.
Рис. 6.4. Вынос точки методом редуцирования:
O – центр опоры; P – приближенная точка; x – ось моста; y – ось опоры; 1 - шпунтовое ограждение; 2 – ростверк; 3 – тело опоры; МТ3 – пункт разбивочной сети; g и b - углы ориентирования отрезков Dx и d относительно направления на пункт МТ3.
Для определения положения центра опоры О возможен и такой прием. По координатам точек P, O и МТ3 вычисляют угол β и расстояние d. Отложив от направления на пункт МТ3 угол β, а затем расстояние d, находят положение точки O. Необходимые для реализации метода редуцирования координаты приближенной точки P обычно определяют с помощью засечек.
После сооружения каждого элемента опоры выполняют его планово-высотную исполнительную съемку, в результате которой устанавливают точность исполнения проекта.