李宗勋
(同济大学测绘与地理信息学院 上海 200092)
鸭池河特大桥边跨主梁施工监控测量与结果分析
李宗勋
(同济大学测绘与地理信息学院 上海 200092)
本文结合贵黔高速公路鸭池河特大桥边跨主梁的施工监控测量过程,阐述了大型斜拉桥边跨主梁施工监控测量的方法。主要内容包括:边跨主梁的标高测量,轴线几何测量,基础沉降监测,斜拉索索导管定位测量。并对边跨主梁的标高测量的方法以及数据进行分析。
斜拉桥;边跨;监控测量
鸭池河特大桥主桥长度1240m,采用双塔双索面半漂浮体系的混合梁斜拉桥结构,主塔采用H形桥塔,中跨为钢桁梁结构,边跨混凝土主梁为等截面预应力混凝土边箱梁结构,采用C55混凝土,标准梁宽27.7m,边跨主梁辅助墩顶为12m长的0号块现浇段,两侧各接6个4.0m及1个4.5m的挂篮悬浇段:主塔处设有38.5m长0号块,采用支架现浇施工。
边跨主梁施工监控测量的主要任务包括斜拉索索导管定位测量,轴线几何测量,基础沉降监测,主梁的标高测量并根据测量数据以及应力等指标对边跨主梁后续施工设置的预抬量和预偏量进行调整,为下一步施工调整提供参考,以保证边跨主梁的几何形状以及索导管位置符合设计要求[1~3]。
边跨主梁监控测量的主要内容包括:监控测量控制网以及基准的建立、监控点位的布设、固定人员以及仪器对边跨主梁的标高,轴线以及辅助墩的沉降进行监控测量、对监控测量数据结果进行分析。
在施工监控过程中对鸭池河特大桥二等独立控制网及加密点进行认真复核是施工监控测量工作的重要组成部分,对首级控制点及临时加密控制点按照规定精度等级要求进行一次全面详细地复核检查,确保以后监控测量所用控制点的正确性和精确度。桥梁施工控制采用附和导线网的形式布设,桥梁控制网采用单三角锁。导线控制网平面及高程每季度复测一次。
在边跨的悬浇施工过程中,索导管位置的精确测定是测量工作中非常重要的一个,如果索导管的实际位置与设计位置偏差较大,将会对施工后期斜拉索的挂设以及张拉产生比较大的影响,因此需要在施工过程中对索导管位置的变化进行监控,并将测量数据作为以后斜拉索挂设施工参考。除了索导管的位置,边跨主梁的轴线几何位置对后续主梁的纵轴线、底板中心线、端模板线、标高控制线的确定至关重要,因此也需要对其位置在悬浇施工过程中的变化加以监测。
索导管的测量定位和轴线的几何测量主要利用全站仪进行,采用不同测站,不同方法进行复核。在施工过程中主要进行两次测量,一次是在混凝土浇筑之前还有一次是在预应力钢束张拉之后。
此外,在施工过程中对边跨辅助墩的基础沉降进行监测也是监控测量的主要工作之一。在观测的过程中需要要固定人员、固定仪器、固定设站位置、固定的水准路线和观测方法、在固定的时间段进行观测,以减少各类误差的影响。沉降观测的基准点应该埋设在远离施工区域大约200m的稳定地段,并且能够和高等级的水准点进行联测,方便定期检查基准点的稳定性。桥墩沉降观测点埋设在距基础0.5~2.0m,点位设在桥墩的一侧,根据主梁悬浇施工每一施工阶段及荷载情况形成周期性的沉降观测。
在边跨施工过程中,对主梁标高的监控测量是最为重要的一环,每一施工段主梁标高的实测值与监控手册的要求值的契合程度将对成桥线形产生重要的影响。在施工过程中,尽管施工之前可以按照施工步骤进行理论计算,但是主梁的实际反应未必与理论计算值吻合,需要将每一次梁段施工完成后标高测量值与相应理论计算值对比,以便及时做好线形的拟合,为下一梁段的施工提供修正的预告值。
3.1 测量的方法
观测采用仪器采用索佳SDL30自动安平水准仪,高程测量精度为0.4mm,距离测量精度按距离不同从10~15mm不等,最小显示高程为0.0001m,距离为0.01m。标高测量的基准点布设在每一桥墩的中心位置,并且在监测到桥墩发生明显的沉降时,需要与施工方沟通,对高程基准点进行重新引测。各个测点尽量布设在箱梁的底板上,如果由于挂篮的移动或者施工的阻碍导致水准测量在底板上无法进行时,可选择将测点布设在顶板上,测得顶板测点标高减去梁高即可求的底板对应测点标高。
(1)测量时间:气温较为稳定时段,无日照温差影响,尽量在上午5~7点。
(2)塔吊状态:塔吊停止施工。
(3)风力:不大于6级。
3.2 数据结果分析
我们以1#桥墩边跨侧的1#块、2#块、3#块混凝土浇筑前后以及预应力钢束张拉后的标高测量数据为例,将实测数据与理论计算进行对比加以分析。其中1#块和2#块测点布设在混凝土梁的底板上,而3#块测点布设在梁顶,将梁顶测得标高减去理论梁高得到梁底的标高。
由测量的数据结果看出,鸭池河特大桥预应力主梁1#桥墩边跨侧1#块和2#块实测数据与理论计算数据较吻合,差值在5mm以内,而3#块实测值与理论值相差在10mm以上,相差比较大。由于每一梁段测量人员、仪器以及测量环境相近,而唯一不同是测点布设的位置不同(梁底和梁顶),因此是施工方造成放样的偏差还是由于监控测点布设在梁顶造成实测值与理论值偏差较大需要进一步讨论。
斜拉桥的边跨主梁施工是斜拉桥建设的一个重要组成部分,因此对斜拉桥边跨主梁施工过程中的监控测量工作就显得较为重要,尤其是对梁底标高的监控测量数据,对下一梁段的施工参考尤为重要。本文结合鸭池河特大桥工程的施工监控测量,描述了在斜拉桥边跨主梁的施工过程中监控测量的主要任务,并着重介绍了在边跨主梁施工过程中对梁底标高的监控测量方法,并对数据进行分析。
[1]林元培.斜拉桥[M].人民交通出版社,1994.
[2]李 锋.斜拉桥施工测量方法[J].同济大学,2007,7:89~90.
[3]魏浩翰.特大型桥梁钢索塔施工测量关键技术研究[D].河海大学,2005.
P258
A
1004-7344(2016)08-0115-01
2016-2-8