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通过数据处理来优化桥梁墩台的定位过程 朱殿荣 (中铁二十四局集团江苏工程有限公司，江苏 南京 210037) 摘 要：通过对施工数据的处理，优化桥梁施工过程中的墩台定位方法，简化现场工作流程，提高工作效率。 关键词：数据处理，墩台定位，简化工作流程 引言 在桥梁墩台施工中，墩台定位是很重要的一项工作，它直接决定着工程的质量。一般在墩台施工前，定出每一个墩台的轴线桩，方便以后的施工，本方法的缺点是护桩在施工过程中不易保护，或者是护桩不方便布设，且施工过程繁琐。 全站仪完全引入施工后，在现场直接根据内业处理好的点位信息，利用布设的导线点建站，准确无误的标定出需要的护桩，方便快捷。但在施工过程中，本法也遇到了困难。施工现场，基坑开挖的土方、堆放的材料，都有可能影响特定位置护桩的标设，或者挡住全站仪的视线方向，影响正常施工，这时我们都要根据现场的实际情况重新调整坐标数据，这就大大降低了工作效率，且容易产生错误。 施工数据分析 我们在施工过程中使用的数据，主要是用来确定墩台的轴线位置的，即通过确定轴线的位置来确定墩台的中心位置。墩台轴线的交点为墩台的中心点，墩台轴线方向上任意点都是墩台的轴线点，故墩台的轴线点位置在墩台轴线上具有沿轴线方向的可变性，而墩台中心点的位置具有唯一性。我们就根据墩台中心点位置的唯一性及轴线方向上轴线点位置的可变性，在施工坐标系中来优化处理施工数据，达到优化施工过程的目的。 坐标系的认识 在施工图中，设计院提供了桥梁墩台的设计坐标信息，这些坐标为北京54坐标系北京54坐标系为参心大地坐标系，它的原点在前苏联的普尔科沃新中国成立以后，我国与前苏联1942年坐标系进行联测，通过计算建立了我国大地坐标系，定名为1954年北京坐标系。坐标系x值，以起点的切线方向为x轴方向，y值为0。 施工数据的优化处理 4.1 优化施工数据的对象 通过施工数据的计算及现场施工的操作，我们可以确定优化施工数据的对象为施工坐标系中的墩台中心点坐标、施工导线点坐标及中心点的切线方位角。 4.2 优化施工数据间的关系 在施工坐标系中，知道墩台中心点里程后，就能确定该点的切线方位角及该点的中心坐标。导线点坐标已知。墩台中心点与导线点在施工坐标系中具有一定的几何关系。 4.3 优化施工数据的方法 见图1，在施工坐标系XOY中，以某墩台的轴线建立X0O0Y0坐标系，通过直角平面坐标系的旋转平移公式，可以分别求出导线点A和B在X0O0Y0坐标系中坐标点A’和B’。 设导线点A在XOY坐标系中的坐标为(XA,YA), 在X0O0Y0坐标系中坐标为(XA’,YA’), X0O0Y0坐标系的坐标原点在XOY坐标系中的坐标为(XO,YO), XOY坐标系的X轴方位角为0，OO点的切线方位角为α。 则 XA= XO＋ XA’cosα－YA’sinα YA= YO＋ XA’ sinα＋YA’ cosα 求解，得 XA’= (XA －XO) cosα＋(YA－YO) sinα YA’ = ( YA－YO) cosα－(XA－XO) sinα 即点(XA’,YA’)为导线点在X0O0Y0坐标系中坐标，同理，B点坐标为 XB’= (XB －XO) cosα＋(YB－YO) sinα YB’ = ( YB－YO) cosα－(XB－XO) sinα 确定墩台中心点及其切线方位角的方法 桥台中心点及其切线方位角的确定方法 5.1.1直线上的桥台 桥台中心坐标为承台平面投影的几何中心坐标，切线方位角为直线的方位角。 5.1.2曲线上的桥台 曲线上的桥台先确定中心点位的方位角，然后计算中心点坐标。先计算出梁缝中心里程及台尾中心里程对应点的坐标(考虑到横向偏移值及E值)，再根据两个点的坐标计算出中心点位的方位角，最后根据计算出的台尾中心里程对应点的坐标(考虑到横向偏移值及E值)及方位角计算出桥台的中心坐标。 桥墩中心点及其切线方位角的确定方法 5.2.1直线上的桥墩 一般桥墩中心坐标为梁缝中心里程对应的坐标，切线方位角为直线的方位角。当桥墩为高低墩时，计算其墩位中心时必须考虑到桥墩的纵向偏移值。 5.2.2曲线上的桥墩 曲线上的桥墩首先确定中心点位的方位角，然后再计算中心点坐标。一般曲线上桥墩中心的切线方位角为梁缝中心里程对应点的切线方位角，当桥墩为高低墩时，计算其墩位中心对应里程时必须考虑到桥墩的纵向偏移值。根据计算出的切线方位角、桥墩中心对应里程的坐标、横向偏移值及E值计算出桥墩的中心坐标。 优化桥梁墩台定位过程 以优化施工数据方法计算出的导线点A’和B’的坐标作为全站仪建站依据。前视人员选择靠近墩台轴线方向附近任意利于布点的位置上架设前视镜，全站仪直接测读前视坐标，根据测读出的点的x，y坐标值的正负及大小，司镜人员可以判断出前视所处的哪个轴线点附近，并指挥