西樵大桥斜拉桥施工监控测量技术探究

2015-10-21甘善文张虎

科技致富向导 2015年9期

甘善文　张虎

【摘要】斜拉桥施工中，测量工作主要集中在基础施工测量、塔柱施工测量、主梁施工测量等方面。而且需要较高的精度，这使得测量技术要求十分严格。本文以佛山市西樵大桥斜拉桥结构为例，探讨桥梁工程监控测量技术，以期提供有益的建议。

【关键词】斜拉桥；监控测量技术

0.工程概况

佛山市南九公路复线工程（K0+000～K2+689.712），东起佛山市禅城区南庄镇龙津路东侧约550m（即西西线终点K30+742），终于佛山市南海区西樵镇山根村K2+689.712，全线2.69Km。项目包括佛山市西樵大桥扩建工程，佛山市樵乐路龙津跨线桥工程，佛山市山根简易立交工程，佛山市官山立交工程等工程。西樵大桥采用独塔双索面钢箱梁斜拉桥形式，塔墩固结、主梁半漂浮结构体系，跨径组合为120+125=245m，桥面全宽42.5m。

1.斜拉桥工程监控测量技术

1.1测量精度控制系统

1.1.1平面基准

在斜拉桥工程监控测量工作中，高精度监控网是施工监测顺利执行的基础保障。布设监控网应基于便捷使用、网形不复杂、图形角度高，以桥面平均高程面为边长投影基准面的原则。[1]为了直观反映横、纵桥向位移量，需要以桥轴线坐标系统来建立监控网。结合主塔施工、场地、地形等方面因素，分别在两岸PM24、PM33两个立柱顶设置监测控制点，在两岸设置后视点及对应检核点（如图1）。桥梁施工周期长，必须要全面考虑基准点的稳定，每次后视定向后，首先应对检核点进行测量，以便检核定向误差。每半年为一阶段对控制网进行复测，及时修正控制点位误差。

1.1.2高程基准

高程监测基准点按基准点、工作基点的两级分布。在施工场地外面的较稳定地方来布设基准点，与高程工作基点构成闭合水准路线，按二等水准测量技术要求施测，并进行精密平差。高程工作基点布设在稳定而使用便捷的地方，两岸各埋设两个，以便相互校核，不断根据操作规程仔细复测（如图2）。

1.2主塔监控测量

为了确保主塔施工的质量及安全，主塔监控测量的任务有：

（1）主塔施工中，主塔位移与沉降观测。因主塔采用液压爬模工艺分阶段施工，为确保监控连续性，在各阶段拆模后及时塔柱横断面上粘贴反射片，每节段要设2个观测点。在塔柱施工期间，随着塔柱高度的增加，要用全站仪通过三维坐标法测量这些监测点，并把塔柱线形绘制出来。由于施工误差，塔柱无法成为直线。要用线性回归分析法计算已完成节段的塔柱中心位置。经线性回归分析法计算后，每节塔柱的中心位置偏差均小于20cmm。

（2）主梁施工施工期间，主塔位移与沉降观测。斜拉桥上的主塔通过拉索对主梁梁体的自重起着主要承载作用，由于荷载、温差、风等不同因素的影响，会出现一定的位移。为确保主梁施工顺利进行，就要通过对索力及主塔位移情况进行及时监控，取得实时变形数据，指导后续施工。主塔监测重点有塔顶横（纵）桥向位移及主塔沉降两项。当塔柱封顶完以后，在上、下游塔顶部各放置2个360°的反射棱镜。棱镜应置于易于观测的地方。通过全站仪三维坐标法精确测量，获取塔柱变形测量的初始值。[2]在主梁施工中，用徕卡TCRP1201全站仪测量观测点的三维坐标，计算本次观测坐标与初始值坐标之差得出累计位移，与上一次观测坐标之差得出本次位移。用折线绘制塔柱变形趋势图。同时监测人员要把监测数据及时传给现场技术员及项目总工，以便项目领导及时决策。整个主梁安装过程中，塔顶纵桥向位移小于10mm，横桥向位移小于5mm。符合设计及规范要求。

1.3梁体线形监控测量

所谓线形就是主梁的中线及标高，桥建成以后主梁线性应该和设计要求相符。梁体线性监控测量涵盖了标高与中线的测量。根据设计要求，桥面标高监测点和梁体应力测量断面的布设要相同。因此本工程在每个节段钢箱梁端头上布设5个监测点。点位见图3。

图3 观测点位断面图

通过这5个监测点，既可控制每节钢箱梁的平面位置，同时也可控制每节钢箱梁的高程。主梁施工周期是开始于钢箱梁拼装定位，结束于斜拉索张拉。期间要注意以下几个测量问题：

（1）已完成上节段钢箱梁轴线位置复测。

（2）对本阶段梁体定位。

（3）钢箱梁定位完的次日，测定施工梁段端部监测点标高，观测轴线位移情况。

（4）钢箱梁焊接完成后，拉索初次张拉前，应对监测点标高进行复测。

（5）张拉索力时，测量施工梁段端部监测点标高。

（6）拉索二次张拉后对梁段上的全部高程监测点进行观测，然后整理汇报监测数据。

（7）线形的测定受温度变化影响巨大，斜拉桥主梁施工监测时间应选在早晚温度较低时进行，且固定在每日的同一時间。

2.结语