论文部分内容阅读
摘要:大跨度连续混凝土箱梁悬臂施工中,挂篮已成为常用的关键设备。施工中桥梁的安全性能以及桥梁的线型能否满足设计要求是关键,而挂篮的定位精度是保证桥梁线型的首要前提。本文简要介绍了曲线连续梁施工中挂篮定位的测量控制技术。
关键词:曲线连续梁 挂篮定位 测量控制
1 工程概况
郑州黄河公铁两用桥及公路接线工程位于下游京珠高速公路黄河大桥约6km,全长22.881km。其中公铁分建段引桥长2.398km,包括滩地南引桥工程(为NO.5合同段),起讫桩号为K18+702.233~K19+325.933,全长623.7米,该引桥上部结构为(48+80+48)+6×40.7+5×40.7米预应力混凝土连续箱梁。其中跨大堤部分引桥位于R=4000m的平曲线上,上部构造为(48+80+48)预应力混凝土连续箱梁,分左右两幅,单幅箱梁顶宽15.5米,底宽8米,翼缘板悬臂长3.75米,腹板为直腹板,采用菱形挂篮悬臂施工,悬臂段梁高从4.48米渐变至2.8米。
按照设计的施工顺序为:先在主墩墩身托架上浇筑0#块,后向两边逐段悬臂浇筑并张拉预应力束,先边跨合拢,再中跨合拢,整个施工过程相同节段浇筑对称进行,梁段浇筑长度分为3米和3.5米两种。
2 连续梁施工控制网的建立
连续梁施工时控制网的建立以原有的桥梁施工控制网为基础,在主墩74#、75#墩左、右幅墩顶0#块中心位置各布设两个加密控制点,并埋设钢筋头,钢筋头露出混凝土表面2cm左右,表面应圆滑并用工具加工出“十”字(中心即为加密控制点位)。利用大桥两岸大地控制网点,全站仪后方交会法测出加密控制点的坐标,同时用三角高程法测出加密控制点高程,三角高程测量时应注意对向观测取平均值。该加密控制点至少每个月与GPS控制点联测一次,同时加密控制点之间应加强校核,确保连续梁施工控制测量的准确性。
3 曲线上挂篮的定位测量
我们知道,采用挂篮进行连续混凝土箱梁悬臂施工时,一个节段块件的施工过程,从挂篮定位、模板安装检查、各种构筑物精确安装就位、直至混凝土浇灌的全部工作都是在挂篮平台上进行的。挂篮作为梁体施工的底模托架,模板支架固定在挂篮平台上可以随之整体提升、下降及走行到位,所以,挂篮平台的空间位置将直接影响到梁体的中线及线型能否满足设计要求,这就要求挂篮在走行到位后,必须对其进行三维的精确定位,因此,挂篮的定位测量在连续梁悬臂施工中显得尤其重要。
3.1 挂篮平面定位测量
由于本桥连续梁平面位于半径4000米的圆曲线上,挂篮的施工测量控制要比直线上更为复杂繁琐,每个块件的端头模板要同时控制好纵向里程和横向中线才能保证桥梁线性的流畅。为了便于挂篮施工中对桥梁中心线的控制,提高测量效率,我们采用以同一幅连续梁两个墩顶0#块中心点连线作为该幅箱梁中心线的控制基准。
以74#墩左幅1号块测量控制为例,具体实施如下:
3.1.1 根据全桥贯通测量后的74#、75#墩两个左幅墩顶0#块的中心点可连成一条基准线,基准线与实际单幅桥梁各里程点中心线之间的距离(横向偏移量D)可提前计算出来。本例以74#-75#墩0#块基准线计算。计算成果可适用于全桥连续梁。(见图1、表
1)
3.1.2 在74#墩0#块中心点架设仪器,后视75#墩0#块墩中心点,将水平度盘置零并制动,建立基准线,观测挂篮南侧1#块底板前端与0#块中心的距离,即可确定节段长度(或断面里程),量取底板前端中点至基准线之间的距离,与横向偏移量比较,偏差符合规范设计要求,则1#块底板平面位置合格,否则,需进行调整直至合格。挂篮北侧1#块中线控制方法同南侧。
3.1.3 挂篮上底板节段长度、中线调整完毕后,即可进行其他工序施工,在顶模安装完毕后、混凝土浇筑前,利用检查底板中线里程的方法再次进行挂篮中线检查,同时进行常规箱梁模板检查,内容包括:检查每一施工节段箱梁底板、顶板的长度和宽度;底板、腹板、顶板和翼缘板厚度。
3.2 挂篮高程定位测量
挂篮高程定位测量的目的包括两个方面,一是确保挂篮前端位于水平状态;二是预测待浇节段相对于已浇节段的高差预期值(由梁体纵向设计坡度值及预抬值来确定),为下一节段预抬值的确定提供分析数据,使挂篮处于与设计位置尽可能接近的状态条件。所以,确定挂篮高差预期值是挂篮高程定位测量的首要任務。
依据监控单位提供的挂篮高差预期值即可对挂篮进行高程定位测量,测量方法为:以全桥贯通测量后的墩顶0#块水准点为基准,用水准仪对挂篮的底板、顶板等关键部位进行观测控制,高程的检查在挂篮平面位置定位完毕之后进行,不合格项现场进行调整。钢筋绑扎完成后,在浇筑混凝土之前要对高程进行复核。高程测量完毕后需再次进行挂篮平面位置的复核,确保高程调整完毕后挂篮平面位置准确。
4 挂篮施工中监控测量
挂篮施工过程中监控测量的实施方法是根据监控单位提供的监控方案,分不同的施工阶段,对箱梁的高程和平面线形变化数据进行采集,并将采集到的数据提供给监控单位进行分析,得到不同工况下各节段的立模设计标高。对于本桥挂篮的施工监控测量,主要是对挂篮进行沉降观测,即在每施工节段设一测试断面,挂篮施工监测高程点设置在梁底两腹板底部,每节段施工完成后转移至梁顶,梁顶设两个沉降观测点。沉降观测主要观测挂篮的以下几个阶段:①本节段浇筑前;②本节段浇筑后;③本节段张拉后。同时在全桥合拢前后、合拢张拉后对全桥布设的沉降观测点进行高程测量。每一节段测点布置如图所示:
5 结论
5.1 挂篮的定位是立体式的,必须从平面位置和高程位置对挂篮进行定位,两者在定位过程中均能相互影响,需要反复进行观测。在混凝土浇筑前要对箱梁模板进行检查复核,确保箱梁模板位置尺寸符合设计要求。
5.2 挂篮施工过程中悬臂自重大,极易发生挠度变形,直接影响到箱梁的线型,必须在施工过程中对挂篮进行过程监测,及时将监测数据提供给监控部门,应对出现的问题及时进行分析,并做出必要的调整,以确保大桥线形符合设计要求,顺利合拢。
参考文献:
[1]交通部第一公路总公司.主编.公路施工手册:桥涵.北京:人民交通出版社,2002(3).156-168.
[2]张继尧,王昌将.编著.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥.北京:人民交通出版社,2004.94—96.
关键词:曲线连续梁 挂篮定位 测量控制
1 工程概况
郑州黄河公铁两用桥及公路接线工程位于下游京珠高速公路黄河大桥约6km,全长22.881km。其中公铁分建段引桥长2.398km,包括滩地南引桥工程(为NO.5合同段),起讫桩号为K18+702.233~K19+325.933,全长623.7米,该引桥上部结构为(48+80+48)+6×40.7+5×40.7米预应力混凝土连续箱梁。其中跨大堤部分引桥位于R=4000m的平曲线上,上部构造为(48+80+48)预应力混凝土连续箱梁,分左右两幅,单幅箱梁顶宽15.5米,底宽8米,翼缘板悬臂长3.75米,腹板为直腹板,采用菱形挂篮悬臂施工,悬臂段梁高从4.48米渐变至2.8米。
按照设计的施工顺序为:先在主墩墩身托架上浇筑0#块,后向两边逐段悬臂浇筑并张拉预应力束,先边跨合拢,再中跨合拢,整个施工过程相同节段浇筑对称进行,梁段浇筑长度分为3米和3.5米两种。
2 连续梁施工控制网的建立
连续梁施工时控制网的建立以原有的桥梁施工控制网为基础,在主墩74#、75#墩左、右幅墩顶0#块中心位置各布设两个加密控制点,并埋设钢筋头,钢筋头露出混凝土表面2cm左右,表面应圆滑并用工具加工出“十”字(中心即为加密控制点位)。利用大桥两岸大地控制网点,全站仪后方交会法测出加密控制点的坐标,同时用三角高程法测出加密控制点高程,三角高程测量时应注意对向观测取平均值。该加密控制点至少每个月与GPS控制点联测一次,同时加密控制点之间应加强校核,确保连续梁施工控制测量的准确性。
3 曲线上挂篮的定位测量
我们知道,采用挂篮进行连续混凝土箱梁悬臂施工时,一个节段块件的施工过程,从挂篮定位、模板安装检查、各种构筑物精确安装就位、直至混凝土浇灌的全部工作都是在挂篮平台上进行的。挂篮作为梁体施工的底模托架,模板支架固定在挂篮平台上可以随之整体提升、下降及走行到位,所以,挂篮平台的空间位置将直接影响到梁体的中线及线型能否满足设计要求,这就要求挂篮在走行到位后,必须对其进行三维的精确定位,因此,挂篮的定位测量在连续梁悬臂施工中显得尤其重要。
3.1 挂篮平面定位测量
由于本桥连续梁平面位于半径4000米的圆曲线上,挂篮的施工测量控制要比直线上更为复杂繁琐,每个块件的端头模板要同时控制好纵向里程和横向中线才能保证桥梁线性的流畅。为了便于挂篮施工中对桥梁中心线的控制,提高测量效率,我们采用以同一幅连续梁两个墩顶0#块中心点连线作为该幅箱梁中心线的控制基准。
以74#墩左幅1号块测量控制为例,具体实施如下:
3.1.1 根据全桥贯通测量后的74#、75#墩两个左幅墩顶0#块的中心点可连成一条基准线,基准线与实际单幅桥梁各里程点中心线之间的距离(横向偏移量D)可提前计算出来。本例以74#-75#墩0#块基准线计算。计算成果可适用于全桥连续梁。(见图1、表
1)
3.1.2 在74#墩0#块中心点架设仪器,后视75#墩0#块墩中心点,将水平度盘置零并制动,建立基准线,观测挂篮南侧1#块底板前端与0#块中心的距离,即可确定节段长度(或断面里程),量取底板前端中点至基准线之间的距离,与横向偏移量比较,偏差符合规范设计要求,则1#块底板平面位置合格,否则,需进行调整直至合格。挂篮北侧1#块中线控制方法同南侧。
3.1.3 挂篮上底板节段长度、中线调整完毕后,即可进行其他工序施工,在顶模安装完毕后、混凝土浇筑前,利用检查底板中线里程的方法再次进行挂篮中线检查,同时进行常规箱梁模板检查,内容包括:检查每一施工节段箱梁底板、顶板的长度和宽度;底板、腹板、顶板和翼缘板厚度。
3.2 挂篮高程定位测量
挂篮高程定位测量的目的包括两个方面,一是确保挂篮前端位于水平状态;二是预测待浇节段相对于已浇节段的高差预期值(由梁体纵向设计坡度值及预抬值来确定),为下一节段预抬值的确定提供分析数据,使挂篮处于与设计位置尽可能接近的状态条件。所以,确定挂篮高差预期值是挂篮高程定位测量的首要任務。
依据监控单位提供的挂篮高差预期值即可对挂篮进行高程定位测量,测量方法为:以全桥贯通测量后的墩顶0#块水准点为基准,用水准仪对挂篮的底板、顶板等关键部位进行观测控制,高程的检查在挂篮平面位置定位完毕之后进行,不合格项现场进行调整。钢筋绑扎完成后,在浇筑混凝土之前要对高程进行复核。高程测量完毕后需再次进行挂篮平面位置的复核,确保高程调整完毕后挂篮平面位置准确。
4 挂篮施工中监控测量
挂篮施工过程中监控测量的实施方法是根据监控单位提供的监控方案,分不同的施工阶段,对箱梁的高程和平面线形变化数据进行采集,并将采集到的数据提供给监控单位进行分析,得到不同工况下各节段的立模设计标高。对于本桥挂篮的施工监控测量,主要是对挂篮进行沉降观测,即在每施工节段设一测试断面,挂篮施工监测高程点设置在梁底两腹板底部,每节段施工完成后转移至梁顶,梁顶设两个沉降观测点。沉降观测主要观测挂篮的以下几个阶段:①本节段浇筑前;②本节段浇筑后;③本节段张拉后。同时在全桥合拢前后、合拢张拉后对全桥布设的沉降观测点进行高程测量。每一节段测点布置如图所示:
5 结论
5.1 挂篮的定位是立体式的,必须从平面位置和高程位置对挂篮进行定位,两者在定位过程中均能相互影响,需要反复进行观测。在混凝土浇筑前要对箱梁模板进行检查复核,确保箱梁模板位置尺寸符合设计要求。
5.2 挂篮施工过程中悬臂自重大,极易发生挠度变形,直接影响到箱梁的线型,必须在施工过程中对挂篮进行过程监测,及时将监测数据提供给监控部门,应对出现的问题及时进行分析,并做出必要的调整,以确保大桥线形符合设计要求,顺利合拢。
参考文献:
[1]交通部第一公路总公司.主编.公路施工手册:桥涵.北京:人民交通出版社,2002(3).156-168.
[2]张继尧,王昌将.编著.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥.北京:人民交通出版社,2004.94—96.