瓯江大桥钢—混凝土结合段定位测设探讨★

刘大成 陈 康 黄天贵

(中交第一公路工程局有限公司，北京 100024)

瓯江大桥钢—混凝土结合段定位测设探讨★

刘大成 陈 康 黄天贵

(中交第一公路工程局有限公司，北京 100024)

以瓯江大桥钢—混凝土结合段安装为研究内容，分析了钢—混凝土结合段的概况，论述了钢—混凝土结合段定位的难度，对控制点的布设、钢—混凝土结合段测点分布、空间姿态定位、变形观测等进行了阐述，以保证钢—混凝土结合段的安装精度。

钢—混凝土结合段,定位，箱梁，控制点

0 引言

钢—混凝土混合梁以其自重小、跨越能力强的特点，越来越多的被使用。该类型桥梁需在钢梁与混凝土梁的交替处设置刚度渐变的钢—混凝土结合段，两结合段间设一整体或多节段的钢梁。施工时，首先进行结合段钢梁的安装，再安装其余钢梁，结合段钢梁安装精度直接影响其余梁段的安装。

本文以瓯江大桥主桥钢—混凝土结合段安装为背景，在结合段定位测设方面进行简单的探讨。

1 工程概况

瓯江大桥采用三孔一联跨径组合84+200+84=368 m的钢—混凝土混合梁钢构桥，边主跨比为0.42。主桥按分离式双幅布置，双向四车道，单幅箱梁宽度为15.5 m，桥面横坡为2.0%。设计荷载等级为公路一级；通航等级为1 000 t，净宽164 m，净高21.5 m。

2 钢—混凝土结合段施工

2.1 钢—混凝土结合段简介

瓯江大桥中跨跨中80 m采用钢箱梁，其余采用预应力混凝土梁，截面为单箱单室斜腹板截面。混凝土主梁中支点处梁高9.0 m，跨中梁高3.5 m，支点梁高与跨径之比为1/22.22，跨中梁高与跨径之比为1/57.14；主梁钢箱梁采用等高梁，高度为3.5 m。其中，混合梁结合部采用有格室后承压板式混合梁构造形式，结合部长度4.0 m，结合面往钢梁侧采用变刚度钢箱结构，长度为2.2 m。结合面往混凝土侧采用双壁板钢—混凝土组合结构，长为1.8 m。采用钢—混凝土结合段，主跨钢箱梁的跨越能力将显著增大，结构弯矩的分布更合理[1]。

2.2 钢—混凝土结合段定位的难度

1)工程建设经验少；

2)缺乏相关技术规范、标准支持，混合梁钢构桥设计标准不统一；

3)针对该类型桥梁的基础研究工作非常薄弱，编制相关技术规范尚无基础研究工作支撑；

4)结合段定位要求高。钢—混凝土结合段是钢箱梁安装的起始段，安装的精度直接影响整个钢箱梁的安装精度和整体线形。结合段的定位包括节段的纵横向轴线和测量控制点的标高等。钢—混凝土结合段采用空间坐标定位；

5)钢—混凝土结合段是半漂浮体系，结合段吊装空中姿态调整难度大；

6)结构温度变化对桥梁结构的内力和线形均有不同程度的影响。在温度荷载作用下，将导致结构整体变形、变位，从而影响钢—混凝土结合段的精确定位。并且温度是随时间不断变化的，引起钢—混凝土结合段空间位置随时间的不断变化，给定位测量也带来一定困难；

7)如实际施工与预计施工时间范围存在差别，将导致收缩徐变变形量发生变化，引起难以预料的混凝土悬臂端标高变化，直接影响钢—混凝土结合段空间几何状态精度[2]。

2.3 控制点布设

1)控制点的选取。钢—混凝土结合段吊装时，需保证与混凝土箱梁合龙精度及两钢—混凝土结合段悬臂端空间一致，以满足大节段钢箱梁的精确合龙。考虑钢—混凝土结合段悬臂端在切割、运输过程中可能会出现的微小变形，控制点设置在距悬臂端10 cm处，并与混凝土箱梁控制点在立面上一致，具体点位布置如图1所示。

2)控制网设置。根据施工现场实际情况与梁体上控制点位置，测量控制网采用两条控制导线(双导线)，即桥上控制网(原导线控制网)和桥下控制网。桥下控制网以闭合导线的形式布设加密控制点，并进行复测。

2.4 钢—混凝土结合段定位

1)测点分布与数据。每个钢—混凝土结合段设置8个测点，底板3个，顶板5个，考虑测量的便捷性，观测点设置在距端面10 cm的位置，安装前计算出8个点的空间坐标，采用1台精度为1″的全站仪进行监测，以此8个测量控制点来控制结合段安装精度，南北岸同时进行。控制点X，Y，Z方向误差均控制在±9 mm以内。

2)钢—混凝土结合段空间姿态定位。由于在加工制造、运输及起吊结构受力等多方面因素的影响下，结合段上所作观测点可能出现某些异常，在施工时严格以观测点控制会出现偏差[3]。

综上因素，在精调时以控制钢—混凝土段与大节段钢箱梁合龙端口的垂直度、高程及端部控制点的平面位置为主，保证后续大节段钢箱梁的合龙精度。

定位步骤如下：a.查看钢—混凝土结合段混凝土端与混凝土箱梁悬臂端钢筋、钢绞线有无挤碰现象。如有，需消除挤碰，以保证钢—混凝土段处于自由悬浮状态；b.通过桥面吊机上的千斤顶初调结合段姿态，大致将各观测点的高程调整至设计位置，高程偏差±20 mm；c.通过桥面吊机纵、横向移位油缸，调整结合段平面位置，主控点为结合段中线，与悬臂混凝土箱梁一致；d.利用红外线垂度仪配合钢板尺，测量出结合段悬臂端顶、底板的垂度差ΔL；e.通过微调千斤顶，消除结合段悬臂端顶、底板垂度差；f.综合钢—混凝土结合段两悬臂端空间姿态现场观测数据及现场实测温度情况，确定现场最终定位高程，通过桥面吊机上的4个千斤顶整体调整(同上、同下)结合段高程；g.对桥面吊机做安全行程，锁定千斤顶，安装劲性骨架，锁定钢—混凝土结合段。

3)变形观测。在钢—混凝土结合段安装，对其8个观测点进行连续48 h的观测。考虑到仪器误差，采用两台高精度全站仪，一台为徕卡1201+，测角精度为1″，另一台为徕卡TS30，测角精度为0.5″。两台全站仪分别在JM90和JM91上设站，分别对向观测8个观测点，采集三维坐标。对所采集的大量数据进行分析，以确定吊装钢箱梁的空间姿态控制参数[4]。

数据采集频率为每2 h一次，并同时用温控仪测量大气及混凝土箱梁温度。

通过2 d的观测，在不同温度下，分析悬臂梁的空间位置变化[5]。可根据每天观测悬臂梁上两岸对应点的坐标值来反算两端间距变化。高程主要是测量对称点高差变化，见表1。

表1 控制点观测数据表

3 结语

通过钢—混凝土结合段吊装测设定位的应用，瓯江大桥钢箱梁施工顺利完成，过程检测钢—混凝土结合段空间姿态满足要求，成桥检测80 m钢箱梁各项指标均合格。

本工程的钢—混凝土连续刚构桥形式为国内第二次使用，在只有极少参照案例的条件下，通过项目技术人员的深入研究探讨，采用仿真分析与实测数据相结合的方式，确定钢—混凝土结合段空间姿态的控制数据与方法，为大节段的顺利施工打下了基础。积累了钢—混凝土结合钢箱梁吊装定位控制的相关经验，也为同类型桥梁的施工提供了一定借鉴、参考的基础。

[1] 陈 坚.超大型不规则钢箱梁高架桥定位技术研究[J].建筑施工,2010(11):1173-1175.

[2] 王政兵.钢箱梁长大节段整体制造安装施工技术[J].桥梁建设,2006(2):54-57.

[3] 张 鸿，刘金平.苏通大桥主桥钢箱梁安装几何测量与监测技术[J].中国港湾建设,2008(2):44-51.

[4] 蒲怀仁.佛山平胜大桥钢混结合段设计[J].公路工程,2011(3):90-94.

[5] 翟素珍.S型钢箱梁斜拉桥空间定位测量施工技术[J].山西建筑,2013，39(7):211-213.

Research and discussion on the location survey and layout for the steel-concrete combination section of Oujiang Bridge★

Liu Dacheng Chen Kang Huang Tiangui

(CCCCFiestHighwayEngineeringCo.,Ltd,Beijing100024,China)

Taking the installation of the steel-concrete combination section of Oujiang Bridge as the research object, the paper analyzes the survey of the steel-concrete combination section, indicates the location difficulties, and illustrates the layout of the controlling points, observation distribution of the combination section, space location, and deformation observation, so as to ensure the installation accuracy of the steel-concrete combination section.

steel-concrete combination section, location, box girder, controlling point

1009-6825(2015)32-0143-03

2015-09-06

★：“十二五”国家科技支撑计划课题“钢—混凝土组合结构现代化施工关键技术研究四”(项目编号：2011BAJ09B0404)

刘大成(1978- ),男，高级工程师

U445

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