陈永宏
摘 要:随着我国高铁技术的不断发展和成熟,将有越来越多的高铁需要建设,建设中难免有更多的现浇梁需要施工,而大跨度连续梁是桥梁设计必不可缺少的一部分,这项测量技术是我们每个测量人都必须掌握的,只有清楚了解大跨度连系梁施工测量的每一个环节,才能保证测量中不会出现各种偏差和错误,也才能提高各项测量精度,确保施工质量。
关键词:大跨度连续梁;预拱度;测量控制;节段;预压
一、大跨度连续梁施工测量内容及步骤
(一)加密控制点平面及高程测量
1.加密控制点平面测量
大跨度连续梁施工前,应先考虑区域内控制点数量是否满足连续梁施工测量的要求,对控制点较少或因遮挡无法利用的控制点区域,必须进行控制点加密,加密的方法有导线和GPS静态加密。采用GPS进行测量加密时,根据《高速铁路工程测量规范》要求,本区段大跨度连续梁平面加密控制网以同级扩展的方式进行加密测量,测量过程上严格按照《高速铁路工程测量规范》中三等GPS测量精度指标及技术要求作业;采用导线加密时,宜用三级导线进行加密,测量精度指标必须符合相关工程测量规范要求。
2.加密控制点高程测量
施工控制网加密测量可根据要求采用同级扩展或向下级发展的方法进行加密测量,为提高高程加密控制网精度,保证施工测量精度满足要求,本区段大跨度连续梁高程加密控制网根据设计院提交的水准基点按同级扩展方式进行加密,即高程控制网以二等水准测量的技术要求及精度指标进行测量。
(二)各节段施工测量控制
1.加载预压节段
大跨度连续梁一般采用挂篮悬臂浇筑对称施工法,主墩为0号块依次边墩方向分1号块、2号块……10号块,它的基本施工步骤是:在桥梁墩柱(主墩和边墩)结构施工完成后,浇筑主墩临时支座,同时安装主墩和边墩钢构支架,在安装支架过程中必须对圆形支柱垂直度进行测量,避免歪斜造成支架坍塌。支架安装完成后,在支架小里程和大里程侧四周均匀布设变形监测点,每侧测点数布设10个左右(边墩仅布置一侧),然后进行初始值(H0)采集,采集完成后即可进行加载预压,因为加载预压是分阶段性质量逐渐增加预压(按设计质量的60%、80%、100%、120%),测量时也必须阶段性实时测量,并且必须按加载预压相关规定执行(即下一阶段加载预压前,待本阶段预压稳定后即实测高程值两次较差在±2mm以内,否则不能加载预压,最后测得最终加载后高程值(H1)),卸载时分阶段性质量逐渐卸载(按设计质量的120%、100%、80%、60%、0%卸载),与加载预压相反,测量时也必须阶段性实时测量,卸载完成后测得高程(H2),并且满足卸载相关规定。
大跨度连续梁在施工時须经过加载预压事先验证稳定性,且通过加载预压可以消除非弹性形变,同时计算出弹性形变值,然后根据弹性形变值和钢筋混凝土及模板质量确定预拱度,从而计算本节段立模标高,达到设计预期的几何状态及合理的内力状态,并保证施工过程和运营期间的结构安全。
主墩0号块浇筑完成后;在0号块拼装挂篮;在完成挂篮拼装后,将挂篮移至1号节段根据设计的要求确定1号块是否预压(通常情况下同标段同厂家生产的挂篮仅预压第一次),当需要预压时须按要求执行,预压过程和施工测量与0号块近似,唯有不同的是1#块预压时预压物必须均匀分布于挂篮底模和边摸上,边墩施工测量与0号块相同。
2.非加载预压节段
非加预压节段施工也就是挂篮施工部分,挂篮施工时先测出前一节段浇筑前后和张拉前后的高程,根据所测的高程变化值分析计算下一节段的预拱度,以确定下一节段的立模标高(立模标高也就是梁体在本节段的理论标高再加上预拱度所得),施工测量时先检查底模的平面及高程偏差,合格后方可进行边模安装,边模安装完成后,对边模进行平面及高程检查。底模及边模检查时高程偏差必须控制在±5mm范围内,平面偏差控制在±10mm以内。模板检查合格后便可进行钢筋,波纹管等安装,全部安装完成后在梁面钢筋上放出收面高程,避免收面时出现过高过低现象,其它节段挂篮施工同上述进行。
3.竣工验证
该大跨度连续梁利合拢后,经工后实测,连续梁线性平顺,几何状态及内力状态合理,连续梁梁面及梁底实测高程和设计值较差满足规范要求。
二、连续梁预拱度测量方法
大跨度连续梁在施工加载预压与卸载过程中,可以通过测量手段分析本节段的弹性形变及非弹性形变,非弹性形变消除了钢支架安装的间隙沉降和地基松软的沉降量,非弹性形变的变化值规律再加钢筋混凝土及模板的质量,可以推算本节段挂篮安装与钢支架安装的预拱度,由此可推算立模标高。保证结构建成时达到所需要的几何状态及合理的内力状态,并保证施工过程和运营期间的结构安全。经工后实测,连续梁线性平顺,几何状态及内力状态合理,连续梁梁面及梁底实测高程和设计值较差满足规范要求。
三、经济效益
在大跨度连续梁施工测量中出现的偏差和错误,带来的经济损失和工期的延误将是不可估量的,经济方面少则几千,多则几万;工期方面少则几天,多则十天半月,如果我们测量人员深刻掌握了该项技术,那么这些损失是可以避免的。假设在一座连续梁施工中出现了一次测量事故的话,那么从经济角度来说平均在10000元左右,工区延误按3天计算的话,其损失大概在50000元左右,合计损失60000元。如果有多个连续梁的施工,又出现了不同类型的测量事故,则损失将会超过100000元以上。
该项技术的研究在京沈铁路工程大跨度连续梁施工测量中发挥了很重要的作用,同时也避免了各类测量事故的发生,给京沈客专TJ9标段在连续梁施工中提供了可靠的技术保障,同时为今后在大跨度连续梁施工测量中提供了宝贵的经验。
四、总结
通过大跨度连续梁施工测量技术研究,详细的叙述大跨度连续梁施工测量流程,对施工测量人员提供技术指导,从而有效的进行大跨度连续梁施工测量工作。以往相关的大跨度连续梁施工测量描述过于简单、专业化,不便于指导施工测量,操作性不强,过多的引用书籍、规范和专业术语。通过本次大跨度连续梁施工测量技术研究能有效的弥补操作性与指导性的不足。
参考文献:
[1]高速铁路工程测量规范(TB106012009).
[2]国家一、二等水准测量规范(GB128972006).