变高钢箱梁项推施工测量控制的若干问题

何剑甲　任兴亮

【摘要】等截面变高度钢箱梁顶推工艺是工程施工的重要环节，施工测量工作贯穿于整个工艺流程，其施工控制质量关系到桥梁端头是否能顺利衔接，桥梁平面位置、高程和桥梁线型是否满足工程设计标准和测量规范要求。本文以武汉经济技术开发区东风大道快速化改造工程一期L7联为例来探讨步履式顶推施工过程中的测量控制。

【关键词】变高钢度箱梁；顶推施工；施工质量；测量控制

1、工程概况

东风大道改造工程实施范围北起三环线汪家咀立交，自东北向西南布置，止于四环线。工程起点里程桩号K0+692，终点里程桩号K6+500，项目全长5.808km。

L7联（58+89+58m）跨箱梁为C类等截面变高度连续钢箱梁，梁高由两端

3.8m高渐变至跨中的2.6m高，地处新民河桥上方，89m跨按常规安装工艺对桥梁的承载能力要求高，现有桥梁为简支T形梁，承载力有限。故采取纵向顶推施工工艺。

2、施工测量控制难点

89米跨钢箱梁顶推施工采用步履式顶推设备顶推箱梁底板具有竖向弧线的钢箱梁，但由于本段箱梁为等截面变高度钢箱梁；钢箱梁支座处梁高3.8米，跨中梁高2.6米，梁高高差1.2米，顶推时需要边顶推边调整顶推临时墩墩顶顶推设备垫梁高度。而L7联钢箱梁位于坡度为0.6%的纵坡上，再加上钢箱梁理论预拱度的设计为二次抛物线形式，如何保证钢箱梁顶面和梁底标高及线型满足设计要求和施工测量规范是本工程的控制难点。

3、测量控制网布设

变高钢箱梁顶推过程中关键工序是箱梁线形和预拱度的控制，它的测量控制内容包括：（1）建立满足施工要求的平面和高程控制网，（2）钢箱梁变形测量，（3）整体钢箱梁的线形控制，（4）临时墩的竖向和纵向变形监测；

测量控制点布设是施工测量控制的重要保障，为保证施工测量精度，钢箱梁顶推采用两台全站仪对向观测的方法来控制轴线和标高，当所观测结果所得的差值在设计及规范允许范围内时，取平均值作为控制结果。

4、钢箱梁安装测量控制

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，它贯穿于整个钢箱梁施工过程，是钢箱梁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箱梁安装到设计位置上，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测量主要内容

1）拼装平台及临时支墩测量放线：需确定拼装平台及临时支墩位置及标高等；

2）梁段顶推施工时测量：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；

3）支架沉降变形监控：桥梁段安装到位后，在此支架中对胎架的沉降进行监控，防止出现大的竖向位移；

4）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）进行監控，为施工控制提供第一手可靠数据，以便于及时调整焊接工艺；

5）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；

4.2桥段测量施工

1）桥段标高控制：根据设计竖曲线值，正确的控制标高至关重要。

2）下挠变形观测：通过对桥段脱离支架前后若干节段标高变化的观测，测定桥梁变形挠度的情况。

3）桥段测量程序

轴线激光点观测闭合、测量、放线→吊（拼）装桥段，跟踪径正→整理数据，确定焊接顺序→焊接过程跟踪测量→焊接合格后桥梁中线、水平度偏差测量→验收→提供桥段预控数据。

4.3钢箱梁安装测量

1）桥段顶推施工时轴线及高程测量

桥段顶推施工时，需测放两条纵轴线，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部，另一条纵轴线位于桥梁底部，千斤顶每工作一个循环对桥梁轴线及高程进行复测一次。轴线测量：每次顶推结束后，根据现场实际数据绘出钢箱梁中线状态图，将钢箱梁的实际中线与钢箱梁的设计中线进行比较，分析箱梁在顶推过程中产生的中线偏差情况，确定下一步钢箱梁顶推的实施方案，确保钢箱梁的实际中线与设计中线满足设计及规范要求。高程测量：根据每次现场实际测量高程（纵坡、横坡）与设计高程（纵坡、横坡）进行比较；若有偏差，及时调整，严格控制高程满足设计及规范要求。

2）临时支架的测控

临时支架的测量放线及控制：根据临时支架平面布置图，测放出每榀桥梁的临时支架控制轴线，并根据预供度来确定临时支架的标高。

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支架上中心线是否发生位移，标高控制线是否有变化，这样可以知道支架的稳定性；每增加一个分段时，需再次检测支架的稳定性，并根据需要重新校正支架。

4.4线型测量方法

1）测控点布置

在每榀分段组装完成后，对所有观测点进行第一次标高观测，并做好详细记录，等到支架卸载后，进行第二次标高观测，与第一次记录进行比较，测定桥梁的变形情况。

2）顶推线形控制方法

根据钢箱梁顶推线形设计要求，在实际控制操作过程中，严格按照相关于原理及标准进行线形控制工作。

（1）施工仿真计算：复核设计计算所确定的成桥状态和施工状态，即对施工过程进行实时仿真计算。按照施工和设计所确定的施工工序以及设计所提供的基本参数，得到各施工状态以及成桥状态下的结构受力和变形等控制数据。数据与设计和监理相应校对确认无误后作为钢箱梁顶推的施工控制理论轨迹。

（2）测量顶推平台最前端滑道的中心线对应的钢箱梁顶面标高作为拼装线形测控的测量零点，测量末端梁节段的测量放样点的坐标，从而反算末端梁的尾节点理论施工坐标。

（3）支临时支墩顶安装顶推滑道，调整滑道高程使四氟滑板的顶面标高与施工控制标高相符。

（4）测量各拼接梁段测量控制点的高程，得到与测量零点的高差，修正钢箱梁平整度的制造误差，将之与理论高差进行比较，如果超过了允许公差范围，则通过钢箱梁下支承千斤顶调整，直到基本符合线形要求再进行定位。

（5）所有拼接梁段定位后，焊接环焊缝，所有梁段焊接完成后，去除千斤顶，将梁段落到顶推平台滑道上，进行顶推作业。

4.5顶推线形控制结果

通过对钢箱梁顶推工作的严密监控与实时监测，最终得到较为合理的主桥钢箱梁的定位線形。

顶推过程中的施工观测项目如下：

（1）墩台和临时墩承受竖直荷载和水平推力所产生的竖直、水平位移。

（2）桥梁顶推过程中，主梁和导梁控制截面的挠度。

5、顶推质量控制

为保证顶推施工质量，施工时从测量仪器设备及控制系统上进行了充分的考虑。顶推过程中利用高精度的平面、高程控制网和测量仪器对钢箱梁顶推的各个环节进行测设，对箱梁轴线和高程实施周期性的复测，保证满足设计要求和测量规范标准。对施工过程影响钢箱梁施工质量和精度的因素，争取做到既有理论计算分析，又有实施过程观测，对各种不利因素进行预警，并有相应的补救措施。

结束语

在实际施工中，测量严格遵循测量操作规范和施工工艺流程，按照施工技术要求，控制施工测量质量。并考虑自然条件、仪器精度等各种因素的影响，对测量数据进行科学地修正，发现问题及时调整，圆满的完成了等截面变高钢箱梁步履式顶推测量控制工作，达到了施工测量精度要求和设计标准，保证箱梁顶推顺利进行。

参考文献

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