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【摘 要】深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部结构第一联采用短线法预制PC梁,大大提高了施工进度,由于制定了精密的测量控制方案,降低了现场拼装的难度,使大桥的几何线形取得了满意的效果。
【关键詞】短线法;预制;PC梁;测量控制
前言
由于悬臂拼装相对悬臂浇筑具有进度快和适应性强的显著优势,近年来,该技术在大型桥梁尤其在跨海大桥施工中得到广泛应用。因此,对PC梁预制技术提出了更高的要求,短线法就是一种非常先进的施工方法。短线法施工系指每个节段的浇筑均在同一个特殊的模板内进行,其一端为一个固定模,而另一端则为一个先浇筑的节段,模板的长度仅为一个节段的长度。采用此法时,模板是不移动的,而梁段则由浇筑位置移至匹配位置然后运到存放场。浇筑段的位置是不变的,通过调整已浇好的匹配段的几何位置获得规定的平曲线、竖曲线。如何有效的采用、实施测量控制,将匹配梁调至正确位置是短线法预制PC梁成败的关键环节之一。下面结合深圳湾公路大桥施工的经历,谈谈本人一些体会。
1、工程概述
深圳湾公路大桥自深港西部通道一线口岸开始,跨越深圳湾至香港特别行政区侧鳌勘石,双向六车道,全长4770米,其中深圳侧非通航孔桥长903米,上部结构采用双幅分离的等截面预应力混凝土刚构。广州南沙预制厂采用短线法施工技术生产非通航孔桥第一联的216片梁。
2、短线法测量控制的总体思路
短线法施工测量控制的总体思路是:建立测量控制系统——线形控制软件GCP调试(将设计成桥线形输入该系统)——节段梁在浇筑台座上竣工测量——测量数据进入GCP 系统计算、分析——消除施工误差、确定节段梁在匹配位置的空间转换坐标——监控节段梁在匹配位置的调整——达到测量精度要求——灌注下一节段梁。
测量控制系统由三部分组成:1、中线控制系统,由强制对中观测墩和后视觇标组成,控制桥梁的平面线形;2、高程控制系统,由观测台座和制梁台座组成,控制桥梁的竖曲线形;3、监测网,由水平和高程基准点与测量台座、制梁台座上的观测点构成。
具体要求:1、固定端模的中点位于观测中线上,端模始终保持铅垂且与中线正交;2、测量台座、制梁台座保持稳定,防止扰动和下沉,否则,整个测量控制系统必须重新调整;3、利用基准点,定期监测各观测点的位移与沉降,及时修正中线及高程系统的偏差,使之始终保持在测量控制精度以内。
具体做法:1、每个“T”的墩顶块(0#块)为初始段,也是测量控制的起点,砼浇筑完成即预埋4个水准钉A、B、C、D及两个中线标志(U型铝板)E和F,待砼凝固脱模前(避免对梁体扰动),观测水准钉的标高,作好记录,并将中线投放在中线铝板上,刻画出梁体中线标志;2、将观测数据输入GCP系统,计算初始段在匹配位置的空间转换坐标;3、利用移动台车将初始段移至匹配位置,根据计算好的线形数据,在台车上精确调整匹配节段梁的空间位置,并牢牢固定;4、完成新节段梁的浇筑,在新节段梁面上同样预埋水准钉和中线标志;5、观测匹配梁及新节段梁上8个水准点和4个中线点的数据,将数据输入GCP系统,计算分析测量数据与成桥线形是否吻合,及对线形产生的影响,经过修正计算,确定新节段梁在下一匹配位置的线形数据,6、移出第一片节段梁运至存梁场存放,将新节段梁运至匹配位置匹配,进行下一片节段梁的浇筑;7、循环以上程序,逐段预制完成。整个过程见图1。
3、短线法测量控制的关键工艺和方法
3.1 测量台座的布设
短线法的测量控制最基本的要求是保证每个测量台座有一条固定中线,这条中线是由观测台座上设置的强制对中点和后视台座的后视觇标组成的,梁厂共设置了17个测量台座(见图2),其中6个为观测台座,11个为后视台座。必须保证测量台座整体的稳定性,观测台座和后视台座台身均要高于匹配节段梁混凝土顶面、新节段梁的模板顶面1米以上,且保证良好的中线通视条件。坐标系统采用相对独立的局部坐标系,控制点的起算数据自行假设。
3.2 监控测量
短线法施工强调的是精确度,要求采集的几何线形及高程数据的精度达到+0.3mm。首先要保证控制系统的长期稳定性,因此要根据制梁台座、观测台座及后视台座的沉降及位移的要求,在测区内布设高程和平面监测网,按每周一次的周期对监测网进行观测,对观测成果进行分析,归纳出制梁台座、后视台座及观测台座的实际变形程度或变形趋势,同时也可以检查出因意外因素而造成的中线及高程偏差,及时掌握制梁现场测量控制系统的动态变化,以确保制梁场的测量控制系统良好的运行。
3.3 节段梁预制测量控制的过程
在整个流水线预制梁作业过程中,测量工作贯穿始终。测量控制循环过程为:节段梁数据采集——GCP数据处理——匹配梁位置调整——模板安装检查——浇筑砼前的全面检查——埋设预埋件——节段梁数据采集。由于高精度的测量控制要求,因此每一个环节的测量工作都必须仔细、认真。深圳湾公路大桥PC梁的线形控制计算采用GCP软件系统,GCP线形控制流程如下图3所示,线形控制软件GCP的主要功能是:根据输入的设计成桥线形,对采集的节段梁测点数据进行计算、分析,不断地校正施工及测量放样引起的梁体线形的偏差,确定节段梁在匹配位置的空间转换坐标,使梁体预制线形按照设计的线形状态向前延伸。
4、结束语
采用短线法施工技术大大提高了制梁进度,前后只用了三个月的时间就完成了216片梁的预制工作,而同时施工的另一梁厂采用长线法只完成了102片梁。并且,从安装现场反馈的的信息说明,用短线法预制的梁比长线法预制的梁更容易安装和控制线形。
参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041- 2000)
[2]《精密工程测量规范》(GB/T15314- 94)
【关键詞】短线法;预制;PC梁;测量控制
前言
由于悬臂拼装相对悬臂浇筑具有进度快和适应性强的显著优势,近年来,该技术在大型桥梁尤其在跨海大桥施工中得到广泛应用。因此,对PC梁预制技术提出了更高的要求,短线法就是一种非常先进的施工方法。短线法施工系指每个节段的浇筑均在同一个特殊的模板内进行,其一端为一个固定模,而另一端则为一个先浇筑的节段,模板的长度仅为一个节段的长度。采用此法时,模板是不移动的,而梁段则由浇筑位置移至匹配位置然后运到存放场。浇筑段的位置是不变的,通过调整已浇好的匹配段的几何位置获得规定的平曲线、竖曲线。如何有效的采用、实施测量控制,将匹配梁调至正确位置是短线法预制PC梁成败的关键环节之一。下面结合深圳湾公路大桥施工的经历,谈谈本人一些体会。
1、工程概述
深圳湾公路大桥自深港西部通道一线口岸开始,跨越深圳湾至香港特别行政区侧鳌勘石,双向六车道,全长4770米,其中深圳侧非通航孔桥长903米,上部结构采用双幅分离的等截面预应力混凝土刚构。广州南沙预制厂采用短线法施工技术生产非通航孔桥第一联的216片梁。
2、短线法测量控制的总体思路
短线法施工测量控制的总体思路是:建立测量控制系统——线形控制软件GCP调试(将设计成桥线形输入该系统)——节段梁在浇筑台座上竣工测量——测量数据进入GCP 系统计算、分析——消除施工误差、确定节段梁在匹配位置的空间转换坐标——监控节段梁在匹配位置的调整——达到测量精度要求——灌注下一节段梁。
测量控制系统由三部分组成:1、中线控制系统,由强制对中观测墩和后视觇标组成,控制桥梁的平面线形;2、高程控制系统,由观测台座和制梁台座组成,控制桥梁的竖曲线形;3、监测网,由水平和高程基准点与测量台座、制梁台座上的观测点构成。
具体要求:1、固定端模的中点位于观测中线上,端模始终保持铅垂且与中线正交;2、测量台座、制梁台座保持稳定,防止扰动和下沉,否则,整个测量控制系统必须重新调整;3、利用基准点,定期监测各观测点的位移与沉降,及时修正中线及高程系统的偏差,使之始终保持在测量控制精度以内。
具体做法:1、每个“T”的墩顶块(0#块)为初始段,也是测量控制的起点,砼浇筑完成即预埋4个水准钉A、B、C、D及两个中线标志(U型铝板)E和F,待砼凝固脱模前(避免对梁体扰动),观测水准钉的标高,作好记录,并将中线投放在中线铝板上,刻画出梁体中线标志;2、将观测数据输入GCP系统,计算初始段在匹配位置的空间转换坐标;3、利用移动台车将初始段移至匹配位置,根据计算好的线形数据,在台车上精确调整匹配节段梁的空间位置,并牢牢固定;4、完成新节段梁的浇筑,在新节段梁面上同样预埋水准钉和中线标志;5、观测匹配梁及新节段梁上8个水准点和4个中线点的数据,将数据输入GCP系统,计算分析测量数据与成桥线形是否吻合,及对线形产生的影响,经过修正计算,确定新节段梁在下一匹配位置的线形数据,6、移出第一片节段梁运至存梁场存放,将新节段梁运至匹配位置匹配,进行下一片节段梁的浇筑;7、循环以上程序,逐段预制完成。整个过程见图1。
3、短线法测量控制的关键工艺和方法
3.1 测量台座的布设
短线法的测量控制最基本的要求是保证每个测量台座有一条固定中线,这条中线是由观测台座上设置的强制对中点和后视台座的后视觇标组成的,梁厂共设置了17个测量台座(见图2),其中6个为观测台座,11个为后视台座。必须保证测量台座整体的稳定性,观测台座和后视台座台身均要高于匹配节段梁混凝土顶面、新节段梁的模板顶面1米以上,且保证良好的中线通视条件。坐标系统采用相对独立的局部坐标系,控制点的起算数据自行假设。
3.2 监控测量
短线法施工强调的是精确度,要求采集的几何线形及高程数据的精度达到+0.3mm。首先要保证控制系统的长期稳定性,因此要根据制梁台座、观测台座及后视台座的沉降及位移的要求,在测区内布设高程和平面监测网,按每周一次的周期对监测网进行观测,对观测成果进行分析,归纳出制梁台座、后视台座及观测台座的实际变形程度或变形趋势,同时也可以检查出因意外因素而造成的中线及高程偏差,及时掌握制梁现场测量控制系统的动态变化,以确保制梁场的测量控制系统良好的运行。
3.3 节段梁预制测量控制的过程
在整个流水线预制梁作业过程中,测量工作贯穿始终。测量控制循环过程为:节段梁数据采集——GCP数据处理——匹配梁位置调整——模板安装检查——浇筑砼前的全面检查——埋设预埋件——节段梁数据采集。由于高精度的测量控制要求,因此每一个环节的测量工作都必须仔细、认真。深圳湾公路大桥PC梁的线形控制计算采用GCP软件系统,GCP线形控制流程如下图3所示,线形控制软件GCP的主要功能是:根据输入的设计成桥线形,对采集的节段梁测点数据进行计算、分析,不断地校正施工及测量放样引起的梁体线形的偏差,确定节段梁在匹配位置的空间转换坐标,使梁体预制线形按照设计的线形状态向前延伸。
4、结束语
采用短线法施工技术大大提高了制梁进度,前后只用了三个月的时间就完成了216片梁的预制工作,而同时施工的另一梁厂采用长线法只完成了102片梁。并且,从安装现场反馈的的信息说明,用短线法预制的梁比长线法预制的梁更容易安装和控制线形。
参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041- 2000)
[2]《精密工程测量规范》(GB/T15314- 94)