Trên bình đồ cống cần ghi rõ điểm giao của trục tuyến đờng với trục dọc cống + Bản sơ đồ bố trí các mốc đỉnh và mốc cao độ của mạng lới đo đạc kèm theo chú thích tỉ mỉ các đăc điểm cần t
Trang 1Chơng 1 Công tác đo đạc trong xây dựng cầu
1.1 các tài liệu căn cứ
Công tác đo đạc và định vị trên công trờng cầu đợc làm theo các chỉ dẫn của đồ án và các tài liệu căn cứ sau đây:
+ Bình đồ khu vực cầu ghi rõ đờng trục dọc cầu và đờng vào cầu Đối với các cầu đợc xây dựng trong các điều kiện thiên nhiên phức tạp đối với cầu có phần bãi dài hơn 100m cũng nh đối với trờng hợp mà các mối đo dạc có thể bị phá hoại vì lý do nào đó thì trên bình đồ cần ghi rõ thêm
đờng trục phụ song song với đờng trục dọc chính của cầu Trên bình đồ cống cần ghi rõ điểm giao của trục tuyến đờng với trục dọc cống
+ Bản sơ đồ bố trí các mốc đỉnh và mốc cao độ của mạng lới đo đạc kèm theo chú thích tỉ mỉ các đăc điểm cần thiết để vạch ra đờng trục theo góc ngắm giao hội tại các tim trụ và tim các công trình khác của cầu Các tài liệu nói trên do cơ quan thiết kế soạn thảo và do ban quản lý công trình giao cho đơn vị nhận thầu thi công
1.2 hệ thống cọc mốc
Tỷ lệ bình đồ, số lợng cọc mốc của cơ tuyến, số lợng mốc cố định theo trục dọc cầu và vật liệu làm cọc mốc đợc ghi trong bảng 1.1
Vị trí các cọc mốc đợc ghi liên quan với lý trình chung của tuyến đờng Các cọc mốc và mốc cao độ thờng đặt ở nơi đất không bị ngập lụt hay
đặt trên nền móng của các công trình và nhà cửa sẵn có gần cầu nếu nền móng đó đủ ổn định và an toàn
ở những cầu mà đờng dọc trục của nó đi qua bãi nổi giữa sông thì trên bãi đó đặt thêm ít nhất một cọc mốc, và một mốc cao đạc
Mạng lới tam giác đạc ở vị trí cầu bao gồm các điểm đỉnh sao cho có thể căn cứ vào chúng để định vị trí các tim trụ, mố cầu bằng các tia ngắm thẳng giao nhau và có thể dễ dàng kiểm tra vị trí của các cọc
đỉnh đó trong quá trình thi công cầu Các điểm đỉnh đó đợc bố trí sao cho các góc giao giữa hớng ngắm và đờng trục dọc cầu có trị soó từ
25 đến 150, và số hớng ngắm giao hội không ít hơn 3 hớng bao gồm cả hớng ngắm theo đờng trục dọc cầu
Các cọc và bệ giữ cọc của mạng lới tam giác đạc phải làm bằng bê tông cốt thép ở những nơi địa hình phức tạp nếu đặt máy ở các cọc đỉnh không nhìn rõ nhau đợc thì trên tâm của cọc đỉnh đó cần xây dựng
Trang 2chòi dẫn mốc có độ cao thích hợp Nh vậy, trớc những lần ngắm máy laị phải dẫn tim của mốc lên đế của máy đặt trên chòi cao
Nói chung mạng lới tam giác đạc do cơ quan thiết kế lập ra, riêng đối với các cẩu ngắn hơn 300m, thì khi cần thiết, đơn vị thi công có thể tự lập thêm một mạng lới đạc phụ, để thuận tiện đo đạc định vị trong quá trình thi công cầu cống, đờng nhánh tạm, và các mạng lới phụ này còn dùng để kiểm tra đo đạc theo trình tự xây lắp Khi lập mạng lới phụ, phải căn cứ vào các toạ độ và cao độ của các điểm đo trong mạng lới tam giác đạc cơ sở do cơ quan thiết kế đã lập ra
Bảng 1-1 Quy đinh về tỷ lệ bình đồ số lợng cọc mốc
Tỷ lệ
bình
đồ
Loại công
trình
liệu làm cọc mốc
Theo đờng trục dọc
1/1000 cống và
cầu ngắn
hơn 50m
cầu dài từ
50m đến
1000m
ít nhất có 2 cọc ở
1/2000 cầu dài từ
100m đến
300m
ít nhất có 2 cọc ở
thép 1/5000 cầu dài
hơn 300m ít nhất có 2 cọc ởmỗi bờ 2 cọc ở mỗi bờ bêtôngcốt
thép
đờng vào
cầu - ít nhất có 2 cọctrên 1 km đờng
- trên đoạn đờng cong phải có các cọc
ở điểm đầu, điểm cuối đờng phân giác
và điểm ngoặt của tuyến
- ít nhất có 1 cọc trên 1 km đờng
- ở vị trí cách đ-ờng trục tuyến không quá 40 m, ngoài phạm vi của nền đờng, rãnh tiêu nớc
gỗ
1.3 Độ chính xác đo đạc định vị
Khi đo khoảng cách bằng nhiều dụng cụ (thớc thép, dây đo…), thì trớc khi đo phải chuẩn lại các dụng cụ đo, và sau khiu đo phải hiệu chỉnh chiều dài đo đợc về các mặt sau:
- Hiệu chỉnh về kết quả số đo nhiều lần
- Hiệu chỉnh về hiệu số nhiệt độ lúc đo và lúc chuẩn dụng cụ đo
- Hiệu chỉnh về độ dốc mặt băng của đờn đi đo
Trang 3Nếu khi đo tất cả các khoảng các đều chỉ dùng một dụng cụ đo thì phải đo theo hai hớng: hớng đi và hớng về, còn khi dùng hai dụng cụ đo thì chỉ cần đo theo một hớng
Sai số đo dài khi lập mạng lới tam giác đạc của cầu không đợc lớn hơn các trị số ghi ở sai số cho phép khi đo khoảng cách trong mạng tam giác
đạc
Bảng 1-2 Sai số cho phép khi đo khoảng cách trong mạng tam
giác đạc
Chiều dài cầu m
Sai số tơng đối cho phép Khi đo chiều dài
cầu
Khi đo chiều dài cơ
tuyến L 200 m
200m<L500m
500m<L1000m
L>1000m
1:5000 1:15000 1:25000 1:40000
1:10000 1:30000 1:50000 1:80000
Đối với các cầu dài không quá 100m, khi đo khoảng cách giữa các cột mốc định vị trục dọc cầu, và khoảng cách giữa các tim trụ, sai số tơng
đối không đợc quá 1 : 5000
Đối với các cầu dài hơn 100m, thì sai số cho phép khi đo khoảng cách giữa các cọc mốc định vị trục dọc cầu, cũng nh khi đo định vị tim của các phần trục mốc bên trên bệ móng, đợc lấy tuỳ theo mức độ định vị
có thể đợc của kết cấu nhịp so với trụ mố Sai số l đó đợc tính theo công thức sau:
cm m k
l
i
i 0.5 , 1
2
∑
=
+
±
≤
Trong đó :
li : chiều dài mỗi nhịp thứ i trên phần cầu đợc đo, cm
n : số lợng nhịp trên phần đầu đợc đo
k : hệ số đợc lấy tuỳ theo kiểu kết cấu nhịp đối với kết cấu nhịp kiểu dầm khi có thể cho phép xê dịch tim thớt gối so với tim bệ
kê gối trong phạm vi 5cm, cũng nh đối với kết cáu nhịp cầu khung cầu vòm thi công đổ bê tông tại chỗ thì lấy k = 6000
Đối với mọi trờng hợp khác khi có yêu cầu độ chính xác cao hơn đều lấy k =10000
Đối với mọi trờng hợp khác khi có yêu cầu độ chính xác cao hơn đều lấy k =10000
Riêng khi đo định vị tìm bề rộng móng của mố trụ thì sai số cho phép đợc tăng lên gấp 2 lần so với trị số tính đợc theo công thức 1-1
Trang 4Mọi trị số khoảng cách đo xong phải đợc hiệu chỉnh theo nhiệt độ và theo độ dốc mặt đất chỗ đo Chiều dài cơ tuyến khi đo bằng thớc thép
có thể đợc tính theo công thức sau :
L=n.l + 0.0000125(t - t0).n.l - d
l n
h
±
trong đó
L: Chiều dài cơ tuyến
n: số lần kéo thớc đo (vơi hết chiều dài thớc)
l: chiều dài thớc (đã đợc chuẩn đo)
t: nhiệt độ của thớc lúc đo
to: nhiệt độ của thớc lúc chuẩn đo
h: mức chênh lệch giữa các điểm đầu của thớc trong mỗi lần kéo căng thớc
d: đoạn d (đo cha hết chiều dài thớc)ở vị trí nằm ngang của thớc
Bảng 1-3 Trị số hiệu chỉnh theo nhiệt độ cho thớc thép loại
20m
Chên
h
lệch
nhiệ
t độ
oC
Số lần kéo căng hết chiều dài thớc
Khoảng cách đo đợc, m
Mức hiệu chỉnh theo nhiệt độ, mm
4
8
9.0
10
11.
5
10
11.
13.
6
5
10.
13.
16.
7
15.
19.
8
10.
18.
22.
9
11.
20.
24.
10
12.
22.
27.
11
13.
24.
30.
12
15.
0
21.
0
21.
27.
33.
13
16.
0
22.
8
22.
29.
35.
Trang 514 3.5 7 10.
17.
5
24.
5
24.
31.
38.
18.
33.
41.
20.
36.
44.
31.
28.
46.
22.
40.
49.
23.
42.
52.
25.
0
45
50
55.
Bảng 1-4 Trị số hiệu chỉnh chiều dài đo theo độ dốc mặt
đất
Độ
dốc
mặt
đất
Chiều dài đo, m
Mức hiệu chỉnh, mm
2o
00'
10
20
30
40
50
3o
00'
10
20
30
40
50
4o
00'
10
20
30
40
6
7
8
10
11
12
14
15
17
19
20
22
24
26
29
31
33
36
38
41
12 14 17 19 22 24 27 31 34 39 41 45 49 53 57 62 66 71 76 81
18 21 25 29 32 37 41 46 51 56 61 67 73 79 86 92 99 107 114 122
24 29 33 38 43 49 55 61 68 75 82 89 97 106 114 123 133 142 152 163
30 36 41 48 54 61 69 76 85 93 102 112 122 132 143 154 166 178 190 203
37 43 50 57 65 73 82 92 101 112 123 134 146 159 172 185 199 213 228 244
43 50 58 67 76 86 96 107 118 131 143 157 171 185 200 216 232 249 266 284
49 57 66 76 87 98 110 122 135 149 164 179 195 211 229 247 265 284 304 325
55 64 75 86 97 110 123 137 152 168 184 201 219 238 257 277 298 320 343 366
60 71 83 95 107 123 136 152 169 187 204 223 243 264 285 308 331 355 381 407
Trang 600'
10
20
30
40
50
00'
10
20
30
40
50
00'
43
46
49
52
55
58
61
64
68
71
75
87 92 98 104 110 116 122 129 135 142 149
130 138 147 155 164 174 183 193 203 213 224
173 184 195 207 219 231 244 257 270 284 298
216 230 244 259 274 289 395 321 338 373 373
260 276 293 311 329 347 366 386 406 426 447
303 322 342 362 383 405 427 450 478 497 52
346 368 391 414 438 463 488 514 541 568 596
390 414 440 466 493 521 549 579 609 639 671
433 460 489 517 548 579 610 643 673 711 745
Bảng 1-5 Sai số cho phép khi đo góc
Dạng sai số L200m
200m-500m
500m-1000m
L>1000m
- Sai số khi đo góc,
giây
- Độ khớp góc trong mỗi
tam giác đạc, giây
- Dụng cụ đo góc
20
35 Máy kinh
giây với 2 lần quay vòng
7
10 Máy kinh
giây với 3 lần quay vòng
Máy kinh
vĩ 1 giây với 3 lần quay vòng
Máy kinh
vĩ 1 giây với 5 lần quay vòng
Ghi chú:
1 Các bé hơn 30o hay lớn hơn 120o phải đo với độ sai số cho phép bằng một nửa trị số tơng ứng trong bảng
2.Độ khớp dọc giới hạn trong tam giác có góc đo nh trên phải bằng một nửa trị số tơng ứng trong bảng
Các trị số hiệu chỉnh đối với thớc thép loại 20m theo nhiệt độ dedợc ghi trong bảng 3-3, các trị số hiệu chỉnh theo độ dốc mặt đất đợc ghi trong bảng 3-4
Sai số cho phép khi đo góc trong mạng lới tam giác đạc và độ khép góc đối với mỗi tam giác trong mạng lới đợc lấy theo bảng 1-6
Sai số khi cao đạc các mốc đặt ở hai đầu cầu không đợc lớn hơn 20
± và10mm (Trong đó L là khoảng cách dẫn mốc cao đạc tính bằng
Trang 7km)các mốc cao đạc này phải đợc bố trí và bảo quản tốt trong suốt quá trình thi công cũng nh trong khai thác cầu Ngoài ra có thể đặt thêm các mốc cao đạc phụ với sai số cho phép khi dẫn cao độ từ mốc chính ra mốc phụ không quá 15mm
1.4 đo đạc phục vụ các hạng mục công tác
Nội dung các công tác đo đạc và định vị nhằm bảo đảm đúng vị trí
và kích thớc của toàn bộ công trình cũng nh các bộ phận công trình đợc thực hiện liên tục trong suốt thời gian thi công gồm:
- Xác định lại và kiểm tra trên thực địa các cọc mốc đỉnh và mốc cao
đạc
- Cắm cọc mốc trên thực địa để định vị đờng trục dọc cầu đờng trục của các trụ mố của đờng dẫn đầu cầu của kèe hớng dòng nớc, của các
đờng nhánh tạm v.v
- Kiểm tra một cách hệ thống đối với quá trình xây dựng từng phần riêng biệt của công trình để đảm bảo đúng kích thớc và đúng vị trí của chúng
- Kiểm tra các kích thớc và hình dáng của các cấu kiện chế sẵn từ nơi khác đa đến công trờng cầu
- Định vị trên thực địa các công trình phụ tạm phục vụ thi công (nhà,
đờng tạm, đập chắn,v.v )
- Công tác đo đạc còn đợc tiến hành liên tục theo mứchoàn thành dần các phần của cầu(các trụ, mố, các kết cấu nhịp v.v ) để xác định các kích thớc hình học của phần cầu đã xong phục vụ cho việc nghiệm thu
và thanh toán kinh phí từng phần của cầu Trong những điều kiện địa chất phức tạp, có thể tiến hành một chơng trình đo đạc đặc biệt để quan sát biến dạng của các phần công trình đã đợc xây dựng xong dần
1.4.1 Định vị cống
Vị trí dọc tim cống (điểm giao của trục dọc cống với trục dọc tuyến đ-ờng) đợc xác định bằng cách đo hai lần khoảng cách tử cọc mốc gần nhất đến nó Sau đó tại tim cống đặt dụng cụ đo góc để xác định h-ớng trục dọc cống theo đúng trụ số góc đã ghi trong đồ án Theo hh-ớng đó
ở mỗi đầu cống(phía thợng lu và phía hạ lu) đặt hai cọc định vị trục dọc cống ở cách xa ít nhất 3m so với mép hố móng dự kiến sẽ đào Có thể dẫn mốc cao độ về ngay tại những đỉnh này Trong xuốt quá trình thi công phải giữ nguyên cao độ các cọc đó
Để định vị các điểm đặc trng cho hình dạng và kích thớc móng cống trên thực địa phải căn cứ vào trục dọc cống Có thể chôn các mép
hố móng 1 - 1.5m (ở ngoài phạm vi hoạt động của máy đào đất Trên các giá trị đó đóng các để chăng dây ohục vụ cho việc định vị nh hình 1.1
Trang 8Sau khi xây xong bệ móng phải đánh dấu các điểm đặc trng của cống và điểm dọc trục cống lên bề mặt trên móng, để thwnj tiện cho việc kiểm tra lắp ghép các đốt cống Sai số cho phép khi định vị móng cống là ±5cm
1.4.2 Định vị cầu nhỏ
Vị trí cọc tim của mố trụ cầu nhỏ (điểm giao của trục trụ mố với trục dọc cầu đợc xác định bằng cách đo 2 lầntừ cọc mốc gần nhất dẫn ra theo trục dọc cầu
Tất cả các trụ mố đều đo dẫn ra từ cùng một cọc mốc đó Tại cọc tim
mố trụ ngời ta đặt dụng cụ đo góc và định hớng trục dọc của mố trụ và
đóng mỗi bên thợng lu và hạ lu 2 cọc định vị trục dọc cho mỗt mố trụ Sơ
đồ ví dụ nh ở hình 1.2
Để xác định các điểm đặc trng của móng mố trụ sau khi đã xác định
đợc đờng trục dọcvà trục ngang của mố trụ ngoừi ta cũng dùng các giá gỗ chăng giây nh kiểu ở hình 2.1 Sai số cho phép khi định vị móng mố trụ cầu nhỏ là ±5cm
Để xác định các cao độ các phần công trình phải đật các mốc cao
đạc Mối đó đợc dẫn từ các mốc cao đạc chính, bằng cách đi cao đạc hai lần
1.4.3 Định vị cầu trung và cầu lớn khi có thể đo trực tiếp khoảng cách
Đờng trục dọc cầu đợc xác định theo các cọc mốc của cơ quan thiết kế
đã lập ra (theo đúng đồ án) Chiều dài cầu và khoảng cách giữa các tim
mố trụ đợc đo trực tiếp từ các cọc mốc đó Khi đo khoảng cách phải đo
2 lần theo hớng đi và hớng về sau đó hiệu chỉnh kết quả đo theo nhiệt
độ và theo độ dốc mặt đất trên đờng đi để đo cần dọn sạch c các chỗ mấp mô trơn vớng bụi cây các chỗ dốc quá nên đánh bặc để dễ đi lại,
đo đạc đợc chính xác Khi đo đo phải buộc dây dọi để dánh dấu các
điểm kéo thớc gián đoạn
Vị trí tim các mố trụ cầu đợc đo dẫn ra từ cọc mốc định vị trục dọc cầu trên hai bờ sông Tại cọc tim trụ đặt dụng cụ đo góc để dịnh hớng trục dọc và trục ngang mố trụ, rồi đóng các đôi cọc định vị tơng tuj nh
ở hình 1.2
1.4.4 định vị cầu trung và cầu lớn khi dùng đà giáo và cầu tạm bên cạnh
Tại các vị trí có nớc ngập nông có thể làm một cầu tạm đơn giản cách cầu chính khoảng 20 -30 m và ở ngoài phạm vi thi công để phục vụ việc
đi lại đo đạc Cầu tạm này nên song song với cầu chính để trên cầu tạm
đó có thể lập đợc đờng trục dọc phụ song song với trục dọc cầu chính Khi đó theo sơ đồ hiònh 3.3 từ cọc mốc A1 và B đặt máy kinh vĩ mở góc 90 độ xác định các đờng ngắm A’ và B’ trên cầu tạm với khoảng
Trang 9cách AA’ = BB; Căn cứ cứ vào các điểm A’ và B’ ngời ta đi trên cầu tạm
để đo khoảng cách mà định vị các điểm 1’,2’,3’,4’ là hình chiếu của các tim mố trụ Tại các điểm đo đật các máy kinh vĩ trên cầ tạm mở góc
900 xác định các hớng ngắm vuông góc với trục A’B’, giao điểm của các
đờng ngấm đó với trục dọc cầu AB chính là các tim mố trụ đợc định vị bằng các cọc nh hình 2.3 Khi trục đo đạc phụ trên cầu tạm đợc bố trí không song song với trục dọc cầu chính thì phải đo các góc α vàβ để tìm góc γ:
γ=α - 90 =
2
β
α −
Nh vậy ta có chiều dài AB = A’B’ cosγ
Vị trí các hình chiếu 1’,2’,3’,4’ của các tim mố trụ trên cầu tạm A’B’ sẽ
đợc đo với trị sốbằng khoảng cách thiết kế chia cho cosγ Sau đó tại các
điểm này đặt máy kinh vĩ mở góc α vàβ để định vị hớng các tim trụ
1, 2, 3, 4 trên trục dọc cầu chính AB
Nếu có sẵn một cầu cũ gần kề cầu mới thì lập trục dọc phụ ở ngay trên vỉa hè cầu cũ
1.4.5 Định vị cầu bằng phơng pháp tam giác đạc
ở những nơi sông rộng nớc sâu không thể đo trực tiêp các khoảng cách qua sông thì phải định vị mố trụ bằng phơng pháp tam giác đạc
Trên hai bờ sông ngời ta lập mạng lới đo đạc cơ sở gồm các tam giác hay tứ giác mà các đỉnh cuả chúng đợc đo với độ chính xác cao về khoảng cách cũng nh về cao độ Sau đó phải quy đổi toạ độ các đỉnh
về hệ toạ độ quy ớc nào đó thuận tiện nhất Đối với các cầu không lớn lắm
địa hình thuận tiện có thể lập mạng lới tam giác (hình 1.4a) và đo 3 góc với một cơ tuyến Để kiểm tra và tăng độ chính xác nên lập hai tam giác với hai cơ tuyến (hình 1.4b) trờng hợp áp dụng nhất là lập mạng lới tứ giác với một cơ tuyến trên (hình 1.4c) hoặc 2 cơ tuyến (hình 1.4d) Khi có bãi đất giữa sông có thể lập một cơ tuyến trên bãi (hình 1.4c) khi xây dựng cầu mới ở gần cầu cũ sẵn thì có thể đặt cơ tuyến ngay trên cầu cũ (hình 1.4g)
Trang 10Hình 1.4 Mạng lới tam giác đạc phục vụ công tác đo đạc
Mạng lới tam giác đạc đợc lập theo các yêu cầu sau:
- Các góc trong tam giác phải có hai mốc cơ bản để định vị trục dọc cầu (mỗi bờ có một mốc) Ngoài ra mạng lới còn gồm tất cả các mốc đỉnh khác mà từ chúng có thể định vị cũng nh kiểm tra các tim mố trụ trong suốt quá trình thi công bằng các tia hờng ngắm giao hội
- Góc Giao nhau giữa các hớng tia ngắm để định vị các tim mố trụ với hớng tia ngắm trục dọc cầu chọn trong khoảng 30 -150 độ
- Chiều dài s ớc chừng của đờng ngắm lấy tuỳ theo độ chính xác của máy kinh vĩ nh sau
+ đối với máy có độ chính xác 1 giây lấy s = 1000m
+ đối với máy có độ chính xác 10 giây lấy s = 300m
+ đối với máy có độ chính xác 30 giây lấy s = 100m
- Cơ tuyến trên bờ sông nên đặt ở nơi đất tơng đối bằng phẳng (tốt nhất là dốc không quá 1%) và thuận tiện cho việc đo chiều dài một cách chính xác bằng thớc thép ( mặc dù hiện nay có nhữnh thiết bị đo dài hiện đại hơn) Chiều dài cơ tuyến thờng lấy lớn hơn nửa chiều dài cần xác định của dòng sông Độ chính xác khi đo cơ tuyến lấy theo bảng 1.1 (Tức là chính xác gấp đôi so với khi đo khoảng cách thông thờng khác) Để
đảm bảo độ cx định vị tim trụ giữa sông cũng phải đo các cạnh của mạng lới tam giác với độ chính xác gần bằng khi đo cơ tuyến