多跨连续钢箱梁工程施工测量控制技术

2017-01-05张双梅吴纪东崔亚新

城市道桥与防洪 2016年12期

关键词：胎架匝道钢箱梁

张双梅，吴纪东，崔亚新

(1.郑州市市政工程总公司,河南郑州 450007；2.郑州市市政工程勘测设计研究院，河南郑州 450046)

多跨连续钢箱梁工程施工测量控制技术

张双梅1，吴纪东1，崔亚新2

(1.郑州市市政工程总公司,河南郑州 450007；2.郑州市市政工程勘测设计研究院，河南郑州 450046)

城市立交桥建设经常跨越城市主干道及相关构筑物，为解决施工与交通的矛盾往往采用多跨钢箱梁等结构形式的桥梁。钢箱梁具有安装速度快、施工跨度相对较大的特点，然而钢箱梁整体结构较轻，且往往是分段安装，其安装精度控制要求较高，钢箱梁安装中的测量往往是决定桥梁线形的重要手段。介绍郑州市北三环快速化工程Ⅱ标段工程钢箱梁安装工艺，并对钢箱梁安装的测量控制技术进行分析，为钢箱梁安装工程提供借鉴。

钢箱梁；测量；安装；基准点

1 工程简介

郑州市北三环快速化工程Ⅱ标段西起规划路东侧，经文化路、渠西路、渠东路、鹤壁路，路段全长约1 167 m。在跨文化路、东风渠、和鹤壁路处受场地限制，以钢箱梁结构为主，分布在S线、N线主线桥及7个匝道（I、E、K3、K5、J6、L、M）上，共设计19联钢箱梁，总重约13 296 t。钢箱梁全长2 075.16 m，钢箱梁高度为1.3～2.6 m，宽度为7.8～20.8 m，临时支架高度为6～21 m。

2 工程重、难点分析

该工程与多项现浇混凝土桥梁穿插设置，需制定合理的安装顺序和安装方法。

钢箱梁（N33～N36、S33～S36）架设在既有城市立交桥两侧，与既有城市桥梁有交叉，需做好交通疏导，确保道路行车安全。

处于文化路口两侧的上行、下行线匝道桥（L1、M1）线形复杂，K3、J6两联匝道桥跨越文化路，且位于交通繁忙路口，需制定严密的安装方案，确保交通安全，同时保证匝道桥的整体线形。

K5匝道为跨线匝道桥，横跨既有城市立交桥和该项目新建的主线桥，且线形为圆弧形，需与新建的主线桥安装顺序协调到位。

由于钢箱梁两支墩之间的距离较大，跨度越大，安装时各分段的安装精度要求较高，测量工作要求严格细致，对各过程的监控须严密。

3 钢箱梁工程安装工艺

该工程钢箱梁安装采用支架法安装。通过起吊设备按各节段顺序架设至临时支架上，调整节段高程、平面线形及节段间距，确认无误后，进行现场焊接，最终连成整体。

根据施工图纸及现场实际考察，S33-S38、N33-N38联主线及K3、J6、L、M、K5、E、I联匝道处于文化路互通式立交、跨东风渠桥及上下桥匝道上，主线桥与现状跨线桥、现状跨线桥与匝道相互交错，因此为保证钢箱梁吊装时汽车吊正常行驶与吊装，合理安排主线钢箱梁与匝道钢箱梁的吊装顺序如下：

（1）完成主线S（N）33、S（N）35、S（N）36主线钢箱梁的安装；

（2）完成跨文化路S（N）34、跨东风渠桥S（N）38主线钢箱梁的安装；

（3）完成K5、K3、J6、L、M匝道钢箱梁的安装；

（4）完成上下桥匝道钢箱梁的安装。

考虑现场安装方便性与结构安全性，主要将钢箱梁划分为两个类型的节段：墩顶横梁节段、主墩间桥面系节段。

现场进行节段吊装时，首先吊装墩顶横梁节段，调整各个横梁节段坐标位置，完成定位后与下部临时支架固定（固定采用码板焊接方式连接）。完成所有墩顶横梁节段吊装定位及固定施工后，吊装各个主墩间桥面系节段，同时完成节段之间环缝焊接。

临时支架现场布置位置（以跨文化路S34联为例）如图1所示。

图1 主线S34联支架立面布置图

临时支架现场布置形式采用格构式支架，如图2所示。

图2 主线S34联单个临时支架布置形式

4 钢结构测量方案

作为施工的依据，在施工过程中进行的一系列测量工作，衔接和指导各工序的施工，它贯穿于整个钢结构施工过程，是钢结构施工的关键技术工作之一。通过高精度的测量和校正，使得钢构件安装到设计位置上，满足绝对精度的要求，因此测量控制是保证钢结构安装质量以及工程进度的关键工序。

4.1 安装测量控制的总则

（1）主测量员负责工程施工所需的全部施工测量放线工作及钢结构安装过程中的测量控制工作。

（2）工程开始前，由设计院提供现存基准点和测量点的标高和坐标。

（3）校测其基准点（线）的测量精度，并复核基准点资料和数据的准确性，向监理工程师书面反映。

（4）以测量基准点（线）为基准，按国家测绘标准和该工程施工精度要求，设定用于工程的控制网。

（5）施工基线、定位点、控制点和施工基准点的标桩，经测量后都要进行检查，测量及定位点的精确度符合相关规程规定。

（6）负责保护好测量基准点、基准线和水准点及自行增设的控制网点，并提供通向网点的道路和防护栏杆。

（7）钢结构安装后，当在确定的每天的同一时间测量钢结构的节点变形数据作为控制数据的依据，必要时应作适当修正。

4.2 测量的主要内容及重难点

4.2.1 测量的主要内容

（1）临时支撑胎架的测量：需确定胎架的位置标高等。

（2）试压沉降测量：在桥梁安装之前，在胎架上放置配重试块进行试压，观测地基的变化。

（3）桥位安装测量：根据设计桥面曲线，确定钢箱梁节段安装的平面位置；根据设计预供度及竖曲线，确定各个支撑点的高程。

（4）胎架沉降监控：桥梁段安装到位后，在此过程中对胎架的沉降进行监控，防止出现大的竖向位移。

（5）焊接时的测量：在焊接过程中，对于桥段的平曲位置（主要是焊接收缩）进行监控，以便于及时调整焊接工艺。

（6）卸载过程的测量：桥梁每个支点位置的卸载高度变化及各个控制点的标高变化。

（7）根据设计院提供的坐标点和高程控制点、钢箱梁分段尺寸等，对支撑体系定位、标高及每一分节钢箱梁定位轴线及标高，编制详细的测量任务书，进行详细的测量复核和定位。

4.2.2 测量重点以及难点

（1）钢结构吊装单元的吊装定位决定了整个结构的安装精度和施工质量，因此，如何进行吊装定位也是该工程施工测量工作的重点。

（2）该工程中采用大量构件，吊装单元地面拼装及吊装精度控制要求高。

（3）工程场地上工种多，交叉作业频繁，受干扰多。

4.3 钢箱梁安装测量

4.3.1 桥段安装轴线测量

桥段安装时，测放两条纵轴线，每条纵轴控制线上作出横向轴线点，一条纵轴可测放于桥梁上，另一条纵轴线测放与拼装胎架底部，作为钢桥安装过程中检测控制点。拼装前将胎架底部控制点用线坠引测至胎架上，过程中定期复测该控制点，以免胎架变形误导施工。如果最初两榀桥段安装时胎架变形较小，可减少复测次数，但每榀桥段拼装桥后至少复测两次。

4.3.2 桥段安装标高测量

钢箱梁安装前将高程控制点测量放线到稳定的桥墩上，可将水准仪架设在桥墩或临时支架上，各个轴线交点控制标高，方法简单易行。

4.3.3 胎架的测控

胎架的测量放线及控制：根据胎架平面布置图，测放出每榀桥梁的胎架控制轴线，并根据预拱度来确定胎架的标高。

依据中心线和标高点反复调校，使得桥梁各个分段达到要求值。调校过程中需随时检测胎架上中心线是否发生位移，标高控制线是否有变化，这样可以知道胎架的稳定性；每增加一个分段时，需再次检测胎架的稳定性，并根据需要重新校正胎架。

4.3.4 钢箱梁测控点布置

钢箱梁测控点布置见表1。