曲线桥梁挂篮悬浇施工测量控制方法

曲线桥梁挂篮悬浇施工测量控制方法

摘要：结合露水河特大桥的设计和施工特点，介绍了曲线桥梁悬浇施工的测量控制方法以及箱梁高程线形和箱梁平面线形的监控监测方法，确保在全桥建成以后桥梁的实际线形尽可能地吻合目标线形。
关键词：曲线桥梁；悬浇施工；连续刚构；测量控制
        一、引言
        露水河特大桥是林长高速公路中最大的桥梁，桥址处为太行山红旗渠游览区，桥位上游1KM为南古洞水库，桥位下游100m为红旗渠过河渡槽。由于线路的走向控制，该桥位于圆曲线（半径720m）+缓和曲线+圆曲线（半径1100m）+缓和曲线+圆曲线（半径800m）组成的组合曲线上，处于线路“几”字形路段的中心。桥梁全长596m，其中主桥为(90m+170m+90m)连续刚构，为上、下 行两座独立桥，采用箱形梁，箱梁高度以及箱梁底板厚度按1.8次抛物线变化，箱梁根部梁高10.5m，跨中梁高3.5m，箱梁最大悬臂长度78m，共分为21个节段，采用挂篮悬臂浇筑法施工。主桥的这种平面布置方式完全不同于直线桥梁，无法处理成为平面内的变形模式，加上桥梁的纵坡影响。这样的设计使得桥梁在施工过程中随时处于3D的变形过程中，给施工测量监控带来更大的难度和挑战。
        二、建立平面和高程施工控制网
        桥位所在区域横跨山谷，山高坡陡，地形复杂，通视条件受限，控制难度大。桥位处设计单位所交付的控制点只有GP25和GP26两个点，无法满足施工需要，我们根据这两个点建立了大桥高精度首级加密控制网。露水河特大桥的测量控制网如图。 
         
        平面控制网是按照四等三角网的要求施测，并用专业平差软件进行平差。平差后控制网闭合差和基线相对中误差均满足四等三角网的技术规范要求。由于地势起伏较大，高程控制网是使用全站仪按照四等三角高程方法进行联测。
        首级加密网可以满足各墩台基础及墩身的施工测量放样及检核。对悬浇箱梁的测量控制，采用已经完成的首级控制点，在6#、7#墩的0#块上进行投点，作为悬浇箱梁施工测量的控制点。定期检查0#块上控制点的位置，以检查后的改正值为基准进行测量。
        三、悬浇箱梁测量控制
        由于曲线梁对墩身的作用力左右是不平衡的，为了消除这个不平衡造成的影响，在墩身施工的过程中根据墩身高度设置了3cm~7cm的横向预偏值。箱梁悬浇施工前，要对挂篮进行预压，确定挂篮的弹性变形值和非弹性变形值，同时要考虑预拱度和横向预偏值，最后通过数据分析和计算，确定挂篮立模数据。
        1.悬浇箱梁平面控制测量
        为保证对向施工箱梁两个悬臂平面位置的准确的对接，施工中采用全站仪6#、7#墩相互后视法控制每一块悬臂箱梁的平面位置，并用岸上控制点复核。根据挂篮结构和施工特点，待悬浇箱梁后端断面与已施工箱梁的前端紧密衔接。实际施工中，我们只控制箱梁前端断面，根据该块箱梁在悬臂中的位置，由里程桩号计算其设计坐标，并加上预偏值，作为放样坐标。采用单测站极坐标方法分两次控制箱梁平面位置。       2.悬浇箱梁高程控制测量
        为保证对向施工的两个悬臂高程的合拢精度，施工中采用精密水准仪控制悬臂中每块箱梁施工的标高。根据施工特点，箱梁标高主要控制悬浇箱梁的前端，按照待施工箱梁的里程桩号，分别查找箱梁前端断面底板和顶板的设计标高，再考虑设计要求的弹性挠度和预拱度以及挂篮的施工挠度，计算各点的立模标高。然后以各自的局部控制点作为后视，用四等普通水准测量方法放样，用以指导悬臂箱梁的施工。
        按照这种方法进行悬浇箱梁的控制，悬臂端部的标高和中线偏差较小。
        四、悬浇箱梁线形观测 
         
        线形观测的目的是通过在不同状态下对预埋在箱梁上的观测点进行监测，以保证悬浇过程中施工的安全性及为下一块件的立模提供数据。
        线形观测点使用钉帽直径Φ20mm，钉身直径Φ8mm，长度7cm，钉帽上有十字丝的专用的观测钉。在浇筑完成后，在同一块箱梁横桥向左、中、右各埋设一个观测点，端头露出砼约1~2cm，利于观测，也不容易破坏。观测的主要内容为测点的平面位置和高程。平面位置观测使用全站仪，将仪器置于0#块的测站点上，0#块的控制点要经过岸上控制点的复核。高程数据由精密水准仪和铟钢水准尺，采用二等水准测量进行观测。以各个施工阶段作为线形观测的周期，即在挂篮移动后、浇筑砼前后、张拉后，对所布设的监测点观测一次。每隔三个块件，所有已施工块件的观测点通测一次，以便及时了解箱梁的整体变化情况。尽量避免大风、暴晒、大雾等天气进行观测，一般选择在日出前后进行观测，以尽量减少温差产生的影响，观测时要记录当时的环境状况，如温度、荷载等。
        将数据输入电脑，进行处理和分析，确定悬浇箱梁的变形情况，及时的修正立模数据。
        五、结束语
        通过对露水河特大桥在悬浇箱梁施工中的测量控制，较为理想的控制了大桥的曲线线形，确保了大桥的施工安全、施工质量、美观可靠和长久耐用，并为同类曲线桥梁施工提供了借鉴和参考。
参考文献：
[1] 孔祥元.控制测量学[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，1996
[2] JTJ 041¬—2000，公路桥涵施工技术规范.北京：人民交通出版社，2000
[3] GB 50026—2007，工程测量规范.北京：中国计划出版社，2008。

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