嘉鱼长江公路大桥滩桥预制梁施工测量控制关键技术研究

左翼 章斌

摘要：采用预制法施工的滩桥箱梁面临时间跨度大、易受各种不利气象条件影响、工期紧张且质量要求严格的技术难题，针对嘉鱼长江公路大桥滩桥预制梁施工测量控制关键技术展开研究，首先介绍了滩桥箱梁预制工艺，阐述了预制梁施工测量控制是预制梁施工核心关键技术。然后，介绍了预制梁施工测量整体方案，重点介绍了预制阶段测量控制方法和梁段预制曲线控制方法。研究发现，本文提出的短线法预制施工关键技术很好地实现了对节段梁预制线形与拼装线形的控制，可为同类型工程提供參考。

关键词：短线法;滩桥施工;节段预制;悬臂拼装

1 工程概况

嘉鱼长江大桥JY-2标滩桥起点桩号K197+441，终点桩号K198+941，全长1500m。滩桥由50m跨径的预应力混凝土连续箱梁组成，桥宽33.5m。基础采用群桩承台式，桩基均按摩擦桩设计。

桥梁短线法施工技术具有构件制造工厂化、结构装配化、施工机械化、对环境和交通状况影响小等优点，已逐渐成为预应力桥梁主要施工方法之一[1-3]。本项目滩桥箱梁采用预制施工法施工，施工时间跨度较长，且作业区域位于长江环岛，伴有恶劣气候等条件均会对梁段的预制产生一定的影响[4-6]。嘉鱼长江公路大桥滩桥50m箱梁施工采用短线匹配法预制成型，养护达标后采用架桥机逐孔悬拼进行成桥施工，复杂的施工工序也对桥梁施工安装精度提出了更严格的要求[7-10]。同时项目建设面临工期紧张，质量要求严格的实际情况。基于上述问题，对嘉鱼长江公路大桥滩桥预制梁施工测量控制关键技术展开研究，研究成果可用于指导现场滩桥箱梁预制施工，确保工程质量达标的同时提高施工效率。

2 滩桥箱梁预制工艺

在箱梁正式施工前需完成节段箱梁足尺模型试验，完成后开始进行节段箱梁预制。梁段通过固定的定型模板浇筑，以固定端模的安装精度和匹配梁的定位精度来保证预制节段的几何精度。在预制场设置6个制梁台座和150个存梁台座，预制箱梁的节段编号严格与架梁的计划对应。总体顺序为一条生产线均从南岸T43～ Z13#左幅节段梁开始预制，完成后再开始进行T43～ Z13#右幅节段梁，左右幅预制方向均由大里程开始向小里程施工。详细滩桥短线法箱梁梁段预制工艺流程如图1所示。

3 滩桥预制梁施工测量控制

3.1 测量整体方案

建立施工测量塔，以测量塔为测量控制中心建立测量基准点，在节段梁施工的预制台座上建立施工测量用控制基准网及基准点。通过控制点放样，将预制梁段的施工控制点空间坐标精准测放出来。预制梁段施工测量控制是一个动态调整过程，需要不断进行跟进测量然后反馈再及时调整。因此，在整个施工测量过程中，需要定时进行测量校正复核。同时，桥梁底模模板设置应是可以调节的，能够适应不同梁段预拱度差异及桥面高度差异变化。

预制梁段施工测量控制计算需要辅助专业计算软件计算以确保结果准确可靠，对于平曲线段、曲线段上的节段计算应当采用分段计算方法进行计算，其主要计算过程如下：

为了预制梁段施工完毕后几何尺寸和线形符合设计规范要求，施工时需要在每个梁段上设立测量控制测点，监测控制点可用于定位以及新浇筑梁段端头放样。考虑到施工精度及施工需要，预制梁段设6个独立的测量控制点。通常为了确保测量控制点稳定性，受外界环境扰动小，需要对控制点基础进行加固处理，本项目采用桩基基础作为测量塔控制点和校核控制点的基础。滩桥连续箱梁节段预制施工测量控制点布置如图3所示。梁段预制及拼装测量控制测点采用黑色小圆点表示。在实际施工过程中，考虑到取材方便，常采用端头刻十字丝的圆钢，将其埋入混凝土中。小红点可以用于预制梁段施工校核固定端模，确保施工质量可控，定位准确。

3.2 预制阶段测量控制方法

每个预制梁段的预制施工测量监控全过程采用SLCCS控制系统进行，该系统能够自动识别匹配梁段上的测量监测点，将采集到的实测值收集汇总并与软件自动计算给定的理论值进行比对，从而提出每个测点的目标值。

短线匹配法预制是将连续梁按简支梁结构逐跨形式划分成若干节段，考虑混凝土收缩、徐变、预拱度等因素，将成桥整体坐标转换为预制工厂局部坐标系后，在预制台座上以固定端模为基准，调整已生产相邻梁段（匹配梁段）的平面位置及标高，在预制台座的固定模板系统内逐榀匹配、预制的一种施工工艺。浇注时，待浇梁段两侧设相对固定的侧模（只侧向开合而不移动）。

3.3 梁段预制曲线控制方法

梁段预制施工可以通过几何尺寸改变导致带来的转角效应来调整竖向或水平线形。桥梁短线法预制施工就是充分利用这一原理，通过对预浇节段和用以匹配节段的相对几何形状进行控制。节段预制施工通过在浇筑节段上面预埋设观测点，在节段预制施工、吊装等不同施工关键步骤后及时进行测量，记录相关数据录入到SLCCS控制系统，从而可以对拼装线形的发展趋势进行有效预测，进而指导现场拼装施工，获得我们理想的成桥线形。而曲线桥梁有其独特之处，实际施工过程中可采用一条梁上参考线及对应的横坡定位其真实三维空间位置，从而减少工作量，且施工精度满足要求。

（1）节段梁段平曲线施工：将节段梁的折线段投影至平面内，然后将用平面内的投影线去拟合节段梁平曲线，然后进行预制梁段施工，根据形成的夹角，移动预浇好的节段至对应匹配位置，从而可以得到预制节段水平面转动角度，预浇节段的固定端需要保持与整个节段轴线垂直不变，为便于施工，预浇节段常采用斜面形式便于匹配。

（2）节段梁段竖曲线施工：折线段投影至对应的立面内，将投影获得的折线拟合节段梁竖曲线。将拟合成功后的竖曲线和线段之间形成的夹角就是用来调整匹配节段的夹角。节段梁预制施工先进行标高调整，后进行竖向转向角度调整，这样就可以形成所需要的转动角β，从而满足竖曲线精度要求。

4 结论

为确保嘉鱼长江公路大桥滩桥施工质量，对箱梁预制梁施工测量控制关键技术展开了研究。研究发现：箱梁节段采用短线匹配法预制施工工艺十分成熟，应用于滩桥预制梁施工能够确保施工安全质量，同时也能够缩短施工工期;滩桥预制法施工测量控制技术是短线法预制施工的关键技术，SLCCL控制系统能够自动识别匹配梁段上的测量监测点，将采集到的实测值收集汇总并与软件自动计算给定的理论值进行比对，从而提出每个测点的目标值，确保施工精度满足规范要求。

参考文献

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