1、 碼頭變形測(cè)量實(shí)施研究方案摘 要:在原有碼頭的基礎(chǔ)上加固水工構(gòu)件時(shí)，都要及時(shí)的監(jiān)測(cè)碼頭的變形，對(duì)碼頭的變形進(jìn)行及時(shí)的掌握，以防安全事故的發(fā)生。本文首先介紹了碼頭測(cè)量的等級(jí)和精度，再對(duì)沉降和水平位移進(jìn)行方案布置，同時(shí)對(duì)在作業(yè)過(guò)程中會(huì)遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行討論，提出一些建議，希望在碼頭變形測(cè)量中起到一定的借鑒作用。關(guān)鍵詞：碼頭、變形測(cè)量、方案研究1 概述隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原有碼頭難以滿足目前的運(yùn)輸能力，這就需要在原有碼頭的基礎(chǔ)上增建水工建筑物、航道改造等措施，增加原有泊位的吞吐能力。由于原有的受力平衡被打破，水工構(gòu)件所受到的側(cè)向壓力增大，造成碼頭整體或局部變形。碼頭水工建筑物，尤其是重力式碼頭結(jié)構(gòu)在建設(shè)

2、及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中通常會(huì)發(fā)生位移和沉降，對(duì)碼頭工程的安全及正常使用造成不利的影響。因此，十分必要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)工作及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提供碼頭變形數(shù)據(jù)，是保證水運(yùn)工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和船舶安全航行的必要措施。本文通過(guò)碼頭監(jiān)測(cè), 根據(jù)各工程要求以及碼頭結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境等特點(diǎn)，制定監(jiān)測(cè)技術(shù)方案進(jìn)行施測(cè)，提供準(zhǔn)確可靠的碼頭變形數(shù)據(jù)。2 碼頭監(jiān)測(cè)等級(jí)及精度依據(jù)水運(yùn)工程測(cè)量規(guī)范（JTJ203-2001）及設(shè)計(jì)要求確定監(jiān)測(cè)等級(jí)。在確定監(jiān)測(cè)等級(jí)后，碼頭變形測(cè)量應(yīng)根據(jù)各工程需要和特點(diǎn)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，充分了解工程情況，收集和利用已有的測(cè)繪成果，制定測(cè)量技術(shù)方案。方案應(yīng)充分考慮現(xiàn)有的設(shè)備精度、監(jiān)測(cè)效率，制定詳細(xì)的實(shí)施

3、細(xì)則。3 沉降變形監(jiān)測(cè)3.1 基準(zhǔn)網(wǎng)布置水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)是整個(gè)監(jiān)測(cè)工程的最基本的控制點(diǎn)。水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)可結(jié)合水平監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)與選埋，埋設(shè)位置須考慮穩(wěn)定可靠、作業(yè)方便，并以3個(gè)一組為構(gòu)點(diǎn)方式。應(yīng)在變形影響范圍以外且便于長(zhǎng)期保存的位置， 無(wú)機(jī)動(dòng)車輛往來(lái)， 較隱蔽的地方，點(diǎn)的埋設(shè)深度應(yīng)在1mm 右。水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)測(cè)量，沉降觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量，按相應(yīng)等級(jí)水準(zhǔn)要求觀測(cè)。3.2 碼頭沉降點(diǎn)布設(shè)碼頭沉降點(diǎn)應(yīng)選擇在能反映變形體變形特征又便于監(jiān)測(cè)的位置，并盡量結(jié)合水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)。如：碼頭承臺(tái)各部分的轉(zhuǎn)折角、碼頭接岸處、吊裝機(jī)臺(tái)等。3.3 基準(zhǔn)網(wǎng)及沉降點(diǎn)測(cè)量沉降觀測(cè)的遵循“五定”原則。所謂“五定”，即通常所說(shuō)的沉降觀

4、測(cè)依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)位要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備要固定；觀測(cè)人員要固定；觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本一致；觀測(cè)路線、程序和方法要固定。4 水平位移變形監(jiān)測(cè)4.1 監(jiān)測(cè)方法的選擇水平位移監(jiān)測(cè)相對(duì)于沉降監(jiān)測(cè)復(fù)雜的多，監(jiān)測(cè)方法：視準(zhǔn)線法、支距法、引張線法，前方交會(huì)法、極坐標(biāo)法、小角法、GPS 測(cè)量等等。一、二等監(jiān)測(cè)必須設(shè)置強(qiáng)制對(duì)中裝置，對(duì)擬采用的監(jiān)測(cè)方法及情況作精度估算， 選擇哪種或幾種監(jiān)測(cè)方法應(yīng)根據(jù)要求及具體情況確定。當(dāng)然，在滿足精度的情況下，盡可能采用簡(jiǎn)單方法以提高作業(yè)效率。4.2 監(jiān)測(cè)方法的比較a、視準(zhǔn)線法在碼頭的變形影響范圍以外碼頭兩側(cè)，設(shè)置兩個(gè)強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)基點(diǎn)，構(gòu)成一條視準(zhǔn)線。碼頭

5、水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在視準(zhǔn)線上，定期觀測(cè)這些點(diǎn)偏離方向線的距離, 算出各點(diǎn)在不同時(shí)期測(cè)得的偏離值之差, 即得其水平位移值。視準(zhǔn)線法具有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地要求不高, 作業(yè)方便、靈活的優(yōu)點(diǎn), 但其受外界氣象條件影響大,大氣折光的影響使其觀測(cè)條件受很大限制, 觀測(cè)精度降低。此方法適合對(duì)碼頭的長(zhǎng)期變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。b、支距法、引張線法在碼頭的后方設(shè)一條基線，基線的端點(diǎn)設(shè)置基點(diǎn), 視情況可將基線的兩端延伸并距碼頭一定距離的地方另設(shè)兩點(diǎn), 作為以后檢查基點(diǎn)。由位移觀測(cè)點(diǎn)向基線引垂線, 在垂足設(shè)觀測(cè)點(diǎn), 定期測(cè)量位移測(cè)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)觀測(cè)點(diǎn)之間的距離，采用鋼尺測(cè)定碼頭位移值。當(dāng)采用測(cè)距儀測(cè)定位移值時(shí)，觀測(cè)點(diǎn)均宜采用強(qiáng)制對(duì)中，其誤

6、差分別來(lái)自觀測(cè)儀器對(duì)中誤差和測(cè)距儀本身的精度。此方法具有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地要求不高, 作業(yè)方便、靈活的優(yōu)點(diǎn)。觀測(cè)精度主要取決于測(cè)距精度,需配備高精度的測(cè)距儀，儀器與監(jiān)測(cè)點(diǎn)需要強(qiáng)制對(duì)中。c、前方交會(huì)法對(duì)于僅有較高測(cè)角精度經(jīng)緯儀測(cè)繪單位，采用傳統(tǒng)的前方交會(huì)進(jìn)行位移觀測(cè)是常用方法,該方法具有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地要求不高, 作業(yè)方便、靈活的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于位移觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)與基點(diǎn)構(gòu)成較好的圖形十分重要，觀測(cè)精度主要取決于測(cè)角精度,需配備高精度經(jīng)緯儀， 儀器與監(jiān)測(cè)點(diǎn)需要強(qiáng)制對(duì)中。前方交會(huì)不適合時(shí)時(shí)作業(yè)，外界對(duì)其觀測(cè)條件影響較大。d、GPS 測(cè)量隨著GPS 系統(tǒng)的不斷完善, 軟件性能不斷改進(jìn), 目前GPS 越來(lái)越多用于精密工程測(cè)量和

7、工程變形監(jiān)測(cè)。(1)數(shù)據(jù)采集GPS 數(shù)據(jù)采集分基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)兩部分,為提高監(jiān)測(cè)的精度與可靠性, 監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)宜選23 個(gè), 點(diǎn)位穩(wěn)定且滿足GPS 觀測(cè)條件, 盡量使基準(zhǔn)點(diǎn)距監(jiān)測(cè)點(diǎn)300m 以上且分布在碼頭兩側(cè)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)要能反映碼頭的形變, 并能滿足GPS 觀測(cè)條件。(2) GPS 數(shù)據(jù)處理與分析利用GPS 進(jìn)行監(jiān)測(cè), GPS 數(shù)量不宜少于4臺(tái), 每次觀測(cè)23 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn), 對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平差處理, 求得各監(jiān)測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo), 通過(guò)多次觀測(cè)對(duì)碼頭的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。(3)精度及特點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)水平精度優(yōu)于1.0mm;垂直精度優(yōu)于1.5mm。GPS 測(cè)量精度高，受天氣影響小，可全天候作業(yè)，不受碼頭離岸距離

8、的遠(yuǎn)近影響，可對(duì)碼頭進(jìn)行三維監(jiān)測(cè)；但碼頭監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)條件不易滿足。5 溫度對(duì)平面位移觀測(cè)的影響及解決方法在監(jiān)測(cè)工作中發(fā)現(xiàn)，碼頭鋼筋混凝土構(gòu)件存在著明顯的由于溫度變化產(chǎn)生的熱脹冷縮現(xiàn)象，且變化較不均勻，這種自然變形有時(shí)掩蓋了真實(shí)的變形情況，因此，在變形數(shù)據(jù)計(jì)算分析過(guò)程中，需根據(jù)具體情況進(jìn)行膨脹誤差改正，使變形數(shù)據(jù)真實(shí)體現(xiàn)由于施工原因造成的平面位移情況，從而保證施工的順利進(jìn)行。6 結(jié)束語(yǔ)碼頭變形測(cè)量對(duì)工程施工具有重要的意義，直接影響到工程的施工的安全。測(cè)量時(shí)要根據(jù)當(dāng)?shù)卮a頭的實(shí)際情況選擇合適的測(cè)量方案，做到既能保證測(cè)量的準(zhǔn)確性又能保證測(cè)量方便可行性。參考文獻(xiàn)1 江波,朱春琳,朱志軍,付治河. GPS技術(shù)在小浪底大壩變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用J. 河南水利與南水北調(diào). 2009(07) 2 王鳳艷,楊國(guó)東,賈俊乾,王倫,譚秀娟. 安圖兩江大壩變形監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J. 世界地質(zhì). 2004