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荆松特大桥大跨度连续梁线型控制测量方法

2017-11-04索荣军

城市地理 2017年10期

索荣军

摘要:本文简要介绍了由松虎河特大桥、松东河特大桥、松西河特大桥构成的荆松特大桥大跨度连续梁线型控制测量的全过程,并对关键的线性控制和监测等作业步骤作了简明论述,总结了荆松特大桥大跨度连续梁控制测量作业中的发展经过及新工艺、新方法。

关键词:荆松项目;特大桥;大跨度连续梁;线性控制测量

一、工程概况

荆松特大桥大跨度连续梁主要有松虎河特大桥、松东河特大桥、松西河特大桥构成,桥宽为2×12.0m,大跨度连续梁设计为:42+70+42m,采用挂篮悬臂浇筑法进行施工,其工程概况如下:

松虎河特大桥位于弥市镇东北方向,上跨松虎河。该桥全桥共有9联,桥梁起点桩号为K6+901.8,终点桩号为K8+185.2,中心桩号为K7+543.5,桥梁全长1283.4m。

松东河特大桥位于沙道观镇北部,该桥跨越松东河东西航道。全桥全桥共8联,桥梁起点桩号为K29+564.8,终点桩号为K30+624.2,中心桩号为K30+094.5,桥梁全长为1059.4m。

松西河特大桥位于松滋市新江口镇东南约3.5km。桥梁起点桩号为K40+818.3,终点桩号为K42+122.7,中心桩号为K41+470.5,桥梁全长1304.4m。

二、控制测量

2.1布网原则

采用两级控制的方案:1、荆松一级公路GPS控制网,即首级控制网;2、特大桥加密控制网,即次级控制网。

控制网平差计算统一采用1980西安坐标系,中央子午线112度;高程系统采用1985国家高程基准。投影高程面为0米。

2.2特大桥首级控制网

首级控制网采用荆松一级公路施工控制网。荆松特大桥施工控制网由26点组成,其中三座特大桥二等网包含GE311、GE312、GE313、GE344、GE345、GE360、GD61、GD66,共计8点,101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116为一级控制网网点。平面基准为荆松一级公路特大桥二等施工控制网GPS控制成果,高程基准采用特大桥两岸标石二等水准点。

2.3特大桥加密控制网

2.3.1特大桥加密控制网建立依据·

依据《国家一、二等水准测量规范》(GB-T-12897-2006)、《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB-T 18314-2009)、《公路桥涵施工技术规范》(JTGT-F50-2011)。

2.3.2平面控制网布设

平面加密控制网随着施工需要进行加密控制,荆松特大桥由于是由三座特大桥构成,加密控制点采取一级控制网的要求进行布设。

为了与特大桥二等网点点名區分,首级控制点为GE360、GE362、GE311、 GE312、 GE313、 GE344、 GE345、 GD61、GD66;加密控制点为101-116,加以区别。

2.4高程控制网布设

采用二等水准测量方法建立高程控制网。高程控制点标石与平面控制点标石合用。针对特大桥大跨度连续梁施工中各个工况的监控,高程控制网建立桥上、桥下两套高程控制系统,其起点与始点都为全线高程控制点的已知点。

2.4.1桥下高程控制系统

(1)桥下高程控制系统的建立。桥下面一套高程系统主要控制箱梁施工过程中主墩、承台的沉降观测。已知点高程点是通过跨河水准测量,变换仪器高法进行测量的,均达到精度要求。高程控制点主要建立在各主墩的墩身和承台上。

(2)桥下高程控制系统的施测。使用leicaDNA03电子水准仪,选用2.5kg以上的尺垫,按二等水准测量要求施测。

内业数据处理,选用《武测科傻地面控制测量数据处理系统》进行水准路线严格平差计算。

2.4.2桥上高程控制系统

(1)桥上高程控制系统的建立。桥上面一套高程系统主要控制主桥箱梁悬浇全过程。即:高程系统控制点主要建立在各主墩0#块顶中心点上。高程是由已知点通过引桥帽梁顶水准点过渡引测至主墩0#块顶中心点上,并采用水准仪加悬挂钢尺的方法或全站仪测量三角高程法进行校核。

(2)基准点和梁段测点的埋设。箱梁的0号块基准点标志可采用16mm螺纹钢筋制作。把露出端加工磨圆涂上红油漆作标记。悬浇箱梁节段的测点既为控制箱梁中线平面位置的测点,又为箱梁的标高控制点和挠度变形观测点。

(3)桥上高程控制点施测。由于大跨度连续梁桥的桥墩一般都比较高,我们采用中间设站全站仪三角高程测量法,用LeicaTS06全站仪将高程精确引测到主墩0#块顶中心点上。

四、大跨度连续梁线形控制测量

4.1号块支架测量

1、在测量之前认真熟读、审核设计图纸,校核图纸中相关几何尺寸,提取施工需要的测量数据,收集设计技术要求和测量所需的控制点。

2、0号块段施工前,按照规范要求测量检查桥墩预埋(留)连接件(孔)。

3、0号块支架搭设完毕后,在支架的四周端点处设置沉降监测点。

4、支架监测点设置好后,根据设计要求实施对监测点进行沉降观测,严格按照,加载前一加载完毕时一卸载前一卸载后的顺序进行观测,并做好相应的观测记录。持续观测48小时后,当沉降量小于0.5mm时,方可卸载。

5、根据沉降观测记录,可精确计算出底模各观测点处的高程变化值,从而可求出支架的弹性变量值和非弹性变量值,根据计算结果,对底模标高进行调整,使预留拱度值更加准确。

4.1.2挂篮悬浇施工测量控制

1、挂篮平面定位测量。用全站仪或GPS将地面上的平面控制点精确引测到0号块桥墩处预先埋设好后的观测标上,以此为基准点对桥梁进行施工放样和控制,也可对测站的后视检查点。endprint

2、放样方法。采用全站仪坐标法或边角后方交会测设测站点。并运用Casio fx5800计算器编制桥梁施工测量放样计算程序,于是现场测量放样工作简便、灵活。

为了保证待浇筑节段的平面位置的可控性,在已经浇筑的箱梁节段桥面上放样9个可控点(分别为a,b,c,d,f,g,h,i,j)以作为施工立模的依据,放样的纵面位置如图1所示:

根据设计图纸,按照施工放样规范要求,精确测量计算检核挂篮端点处梁段里程、中线、边跨控制点坐标,并与设计坐际比对,现场确定偏差后进行调整。测量完毕后要进行换手测量,并用钢尺量测检查相关的几何尺寸是否满足设计要求,其中线位置误差不大于±10mm。

4.1.3箱梁面、梁底立模标高测定

l、在施工测量过程中用主梁0#块上的高程控制点控制后续梁段梁面高程。后续梁段模板安装完成之后,分别布设六个观测点A、B、C、D、E、F,观测点布设位置如图2所示:

根据箱梁节段立模标高通知單,用全站仪三角高程法精确测出底模、侧模和顶模处高程,然后调整挂篮前吊杆高度等方法使底模标高、侧模和顶模标高满足调控要求,其误差控制在±10mm以内。在钢筋绑扎完毕以后要对模板的标高进行复核测量,确定无误后方可进入下一道工序施工。

2、线形测量宜选择在气温变化小、温度较稳定、在每天相对固定时间里进行。

3、同跨两边对称截面相对高差的直接测量和多跨线形的通测。

五、线形监控测量

1、为了尽量减少温度对观测的影响.观测时间安排在早晨太阳出来之前。在施工过程中,对每一节段需进行数次(至少一次)的观测,以便观察各点的挠度及箱梁梁轴曲线的变化过程,保证箱梁悬臂端的合拢精度及桥面的线形。

2、为了保证特大桥预应力砼连续刚构采用悬臂浇筑施工方法的质量和安全需控制每一梁段施工的中线位置和标高,监测施工过程中各块箱梁的挠度变化情况。为箱梁标高调整提供依据和保证悬臂浇筑施工的悬臂合龙平面和高程差控制在设计要求的范围之内,制定了主桥箱梁施工的平面和高程控制实施细则,并按此细则进行施工全过程的测量监控。

六、大跨度连续梁控制测量中的创新点

(1)采用桥梁专用控制网;桥上、桥下两套高程控制系统,满足了施工建设要求,又提高了工作效率。

(2)编辑好控制点坐标导入仪器,采用边角后方交会设站,节约设站时间,大大提高了工作效率。

(3)采用"VBA6.0”研发一套“荆松一级公路数据处理系统”,大地坐标与相对坐标可以相互自动计算转换,以及“路面任意一点高程计算系统”。全站仪外业采集数据,内业用CASS软件成图的作业模式,使得内业数据处理的效率显著提高,减少出错概率,使得荆松特大桥施工控制测量的质量、效率都上了一个新台阶。

结语:本文论述了控制测量以及线性监控过程,针对观测数据作出具有针对性的指导,使得特大桥连续梁数字化、可视化的线形控制与监控,实现了荆松特大桥精确合龙的目标。并且通过生产实践总结了特大桥连续梁施工控制测量中的新工艺和新方法。但也存在不足之处,例如对新工艺工法的创新与深层次剖析仍显不够,还需从科学理论与生产实践上继续进行改进。endprint