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【摘要】近年来，自锚式悬索桥由于其日益突出的竞争优势在大跨城市桥梁建设中开始得到广泛的应用，高坎浑河大桥采用独塔自锚式悬索桥构造，具备施工难度大，工期紧，技术要求高的特点。本文着重介绍大桥钢箱梁拼装定位过程中测量技术的运用。
【关键词】自锚式悬索桥；钢箱梁；拼装定位；测量技术
1、前言
高坎浑河大桥独塔自锚式悬索桥的加劲梁采用大型钢箱梁，其梁面宽度为目前国内之最，施工技术要求高，如何克服技术难题并及时达成工期目标具有很大的挑战性。在几个月的钢箱梁施工中，我们一边学习一边生产，对此类钢箱梁施工有了一定了解。现就钢箱梁的拼装定位过程中的测量技术做一番简单介绍，在总结自身施工经验的同时也希望对日后同类桥型的施工起到一定帮助。
2、工程概况
高坎浑河大桥主桥部分桥跨布置为48m+180m+180m+48m，桥面全部采用大节段整幅等高钢箱梁，梁面宽42.54m，底宽20.0m，梁高4.0m（箱梁中心线处），共划分为A1-A14、B-J、K1-K3、L、M共28种类型、55个梁段。
3、施工准备工作
3.1施工控制点准备
首先利用GPS对设计院提供的四个D级GPS控制网点进行同等级精度复测，并在主桥附近加密四个施工控制点。大桥南北两岸各设一个强制观测墩（见图1所示），作为钢箱梁施工主要控制用点，并与其他两个加密控制点相互通视并实时检核。采用全站仪布设导线，复核他们的坐标关系一致，利用水准仪布设高程控制网，将高程传递到每个加密控制点上，确保控制点精度。
3.2支架系统压缩与沉降观测
主桥钢箱梁制作完成后，需要被吊装到拼装平台上进行分段拼装和滑移架设，在吊索张拉之前，钢箱梁自重和桥面荷载全部由钢管桩支架系统承受。支架系统从下自上为钢管桩、分配梁、贝雷梁、工字钢、滑道梁，支架系统的稳定性会影响到钢箱梁的拼装精度和桥面的线形，因此有必要在钢箱梁拼装过程中对其进行沉降量和压缩量的观测。
在支架搭设完毕之后在每根钢管桩分配梁顶面涂刷红油漆标记高程观测点（如图2所示），测量并记录其初始高程值。在钢管桩接近地面侧壁上焊接小钢筋头作为沉降观测点，测量并记录上下观测点的初始高程值。由于支架沉降量和压缩量较小，采用精密水准仪布设附和水准线路，对支架系统上下的观测点进行高程观测，在钢箱梁拼装之前每10天观测一次。钢箱梁滑移前测量一次，在钢箱梁滑移前为避免钢管桩之间贝雷梁饶度过大影响钢箱梁梁面标高控制，在观测滑移过程中支架沉降和压缩的同时需对贝雷梁跨中标记点（如图3所示）进行观测记录，并在滑移过程中对跨中下饶值实施测量并作好相应记录，观察一定梁段下饶值趋于稳定之后总结跨中下饶值作为施工参考，当钢箱梁端头在跨中定位时对梁面标高设置一定预抬量。
钢箱梁滑移到位后将上部分配梁顶面观测点与下部钢管桩侧壁观测点测量结果相对比，两者差值为支架系统的压缩量，当差值趋于零，上下高程变化同步时，测量结果为沉降量。在对钢梁顶面标高进行控制时考虑相应位置的沉降量和压缩量。以此反复观测调整，直至钢箱梁全部拼装到位。
主桥钢箱梁全部拼装到位之后每半个月定期对观测点测量一次，做好数据记录整理，比较前后的变化，及时监控支架系统的沉降观测，观察其稳定性，也为后续吊索张拉过程中钢箱梁的高程调整做好数据准备工作。
4、钢箱梁拼装定位测量技术
4.1塔梁固接段施工测量
塔梁固接段施工时需考虑索塔保持相对的连续性，以有利于索塔结构传力。塔梁固接段索塔钢壳施工前必须先将下部节段钢壳精确定位，为上部的塔梁固接段施工做好准备工作。
安装塔壳之前，先利用精密水准仪水准仪布设从南（北）岸水准控制点出发附和到北（南）岸的水准线路，在主塔墩承台上布设临时性水准点，计算平差后取得其精确高程。下节段钢壳吊装到位临时焊接固定后，在固定观测墩上架设全站仪，以对岸固定观测墩为后视目标，减少对中误差，先测量承台上水准点的高程，调整仪器高程设置，利用三角高程中间观测法测量钢壳顶口高程，以消除直接三角高程放样，量取仪器高的误差。再根据高程反算对应的平面坐标，对钢壳进行精确定位。由于下固接段钢壳顶口与钢箱梁底板底相接，在钢壳调整到位后利用水准仪倒尺观测法将承台水准点引至钢壳顶口复核钢壳顶面高程。
塔梁固接段开始施工前吊装E类梁段（主塔跨中段钢梁节段）的底板，在固定观测墩上架设全站仪利用极坐标放样法精确放样出主塔墩横纵轴线，调整好底板位置，水准仪倒尺观测法对底板高程进行控制。待D、E类梁段底板拼装完成后，在预拼胎架上和底板底标记观测点，以观测梁段拼装焊接过程中胎架的下沉和底板的压缩，确保拼装过程中的高程控制在允许范围。测量初始值并做好记录，待顶板安装到位后之后，精确放样主塔墩横纵轴线，调整D、E类梁段顶板位置，特别是D类梁段（塔身结合段钢箱梁段）与塔柱衔接处，然后利用水准仪控制好顶板高程（控制时需考虑到压缩量和沉降量）。
4.2钢箱梁节段拼装定位
受高坎浑河大桥桥址地形和运输条件影响，本项目钢箱梁采用场内主拼桥址支架拖拉滑移架设和桥址原位拼装相结合施工方案。其中塔梁固结段共3节段板单元原位拼装；南北主跨和边跨标准段共44节段后场组拼桥址支架拖拉滑移架设，钢箱梁块段从钢梁场运输到提升站后提升至拼装平台上拼装焊接为整体节段，再利用墩顶拖拉系统沿滑道将拼装完成钢箱梁节段至设计位置；自锚加厚段南北对称共8节段板单元在提升站拼装平台处拼装，拖拉至设计位置。整个拼装过程从主墩E节段分别向南北两岸对称同步拼装。
根据大临设施图纸，准确放样出滑移架设支架，提升拼装平台，龙门吊基础等位置及高程，保证钢箱梁拼装成型时轴线基本与桥轴线重合，此外之前对滑道梁的轴线位置的准确控制也能保证梁体滑移过程中不会左右偏移过大。 梁段滑移到位之后，在固定观测墩架设全站仪，准确放样出梁端头桥轴线位置，检查钢箱梁拼装轴线点的偏差，进行微调。同时检查前一梁段的轴线位置是否偏差，与此梁段轴线是否顺接，在偏差允许范围内进行调整。钢箱梁轴线位置调整好了之后，利用精密水准仪控制箱梁段桥轴线处、外侧腹板处等特征点的（图4）高程，调整至设计高程后利用全站仪EDM三角高程测量复核标高。依此步骤调整重复操作直至整个钢箱梁架设拼装完成。
4.3钢箱梁监控与修正
随着钢箱梁每节段的架设，线形受到外部环境的影响越来越明显，在不同温度和不同时间段对钢箱梁轴线进行观测会有不同的结果，在钢箱梁拼装到位后在轴线处、外侧腹板处选定特征点进行标记和测量，对比白天日照强烈温度较高和阴天日照微弱以及夜晚无日照温度较低的情况下的坐标值的变化。在温度相对稳定，钢箱梁受外部环境影响小的时间，主要是在夜晚无日照影响的情况下定位调整钢箱梁平面位置和高程，完成后检测钢箱梁已架设完成的特征点平面位置（主要是里程）的变化情况。
由于钢箱梁节段的不断拼接成形，节段之间的连接定位会受到环境因素的影响会更大，这时节段的拼装定位不止要保持本类钢箱梁段的位置高程，更加要考虑到主桥线形的平顺，因此钢箱梁调整到位后也需对观测点实时监测，定期观测并记录数据，整理并分析钢箱梁线形变化趋势，实时归纳偏差量，及时调整。吊索张拉后，体系转化过程中，实时跟踪监测，记录数据，整理计算，进行误差分析和设计参数修正。
5、结论
高坎浑河大桥作为本人参建的第一座独塔自锚式悬索桥，其各种全新施工测量技术均为第一次接触和尝试，但随着工程的进展，我们在大桥施工的实践中总结出自己的一套方案并最终完成了任务。这些测量技术成果，具有一定的实用价值，对大桥的顺利建成也提供了一定的技术支持，对以后从事相关悬索桥的施工测量作业有一定的指导意义。
参考文献
[1]王卫洁.自锚式悬索桥施工监控技术研究.台州：大众科技建筑与工程，2005年第1期
[2]李喆.自锚式悬索桥施工关键技术与控制.[硕士毕业论文].天津：天津大学，2006
作者简介
沈兴国（1987年）、男，湖北省仙桃市人，就职于中铁大桥局集团第四工程有限公司、现为测量助理工程师，研究方向为土木工程方向。
【关键词】自锚式悬索桥；钢箱梁；拼装定位；测量技术
1、前言
高坎浑河大桥独塔自锚式悬索桥的加劲梁采用大型钢箱梁，其梁面宽度为目前国内之最，施工技术要求高，如何克服技术难题并及时达成工期目标具有很大的挑战性。在几个月的钢箱梁施工中，我们一边学习一边生产，对此类钢箱梁施工有了一定了解。现就钢箱梁的拼装定位过程中的测量技术做一番简单介绍，在总结自身施工经验的同时也希望对日后同类桥型的施工起到一定帮助。
2、工程概况
高坎浑河大桥主桥部分桥跨布置为48m+180m+180m+48m，桥面全部采用大节段整幅等高钢箱梁，梁面宽42.54m，底宽20.0m，梁高4.0m（箱梁中心线处），共划分为A1-A14、B-J、K1-K3、L、M共28种类型、55个梁段。
3、施工准备工作
3.1施工控制点准备
首先利用GPS对设计院提供的四个D级GPS控制网点进行同等级精度复测，并在主桥附近加密四个施工控制点。大桥南北两岸各设一个强制观测墩（见图1所示），作为钢箱梁施工主要控制用点，并与其他两个加密控制点相互通视并实时检核。采用全站仪布设导线，复核他们的坐标关系一致，利用水准仪布设高程控制网，将高程传递到每个加密控制点上，确保控制点精度。
3.2支架系统压缩与沉降观测
主桥钢箱梁制作完成后，需要被吊装到拼装平台上进行分段拼装和滑移架设，在吊索张拉之前，钢箱梁自重和桥面荷载全部由钢管桩支架系统承受。支架系统从下自上为钢管桩、分配梁、贝雷梁、工字钢、滑道梁，支架系统的稳定性会影响到钢箱梁的拼装精度和桥面的线形，因此有必要在钢箱梁拼装过程中对其进行沉降量和压缩量的观测。
在支架搭设完毕之后在每根钢管桩分配梁顶面涂刷红油漆标记高程观测点（如图2所示），测量并记录其初始高程值。在钢管桩接近地面侧壁上焊接小钢筋头作为沉降观测点，测量并记录上下观测点的初始高程值。由于支架沉降量和压缩量较小，采用精密水准仪布设附和水准线路，对支架系统上下的观测点进行高程观测，在钢箱梁拼装之前每10天观测一次。钢箱梁滑移前测量一次，在钢箱梁滑移前为避免钢管桩之间贝雷梁饶度过大影响钢箱梁梁面标高控制，在观测滑移过程中支架沉降和压缩的同时需对贝雷梁跨中标记点（如图3所示）进行观测记录，并在滑移过程中对跨中下饶值实施测量并作好相应记录，观察一定梁段下饶值趋于稳定之后总结跨中下饶值作为施工参考，当钢箱梁端头在跨中定位时对梁面标高设置一定预抬量。
钢箱梁滑移到位后将上部分配梁顶面观测点与下部钢管桩侧壁观测点测量结果相对比，两者差值为支架系统的压缩量，当差值趋于零，上下高程变化同步时，测量结果为沉降量。在对钢梁顶面标高进行控制时考虑相应位置的沉降量和压缩量。以此反复观测调整，直至钢箱梁全部拼装到位。
主桥钢箱梁全部拼装到位之后每半个月定期对观测点测量一次，做好数据记录整理，比较前后的变化，及时监控支架系统的沉降观测，观察其稳定性，也为后续吊索张拉过程中钢箱梁的高程调整做好数据准备工作。
4、钢箱梁拼装定位测量技术
4.1塔梁固接段施工测量
塔梁固接段施工时需考虑索塔保持相对的连续性，以有利于索塔结构传力。塔梁固接段索塔钢壳施工前必须先将下部节段钢壳精确定位，为上部的塔梁固接段施工做好准备工作。
安装塔壳之前，先利用精密水准仪水准仪布设从南（北）岸水准控制点出发附和到北（南）岸的水准线路，在主塔墩承台上布设临时性水准点，计算平差后取得其精确高程。下节段钢壳吊装到位临时焊接固定后，在固定观测墩上架设全站仪，以对岸固定观测墩为后视目标，减少对中误差，先测量承台上水准点的高程，调整仪器高程设置，利用三角高程中间观测法测量钢壳顶口高程，以消除直接三角高程放样，量取仪器高的误差。再根据高程反算对应的平面坐标，对钢壳进行精确定位。由于下固接段钢壳顶口与钢箱梁底板底相接，在钢壳调整到位后利用水准仪倒尺观测法将承台水准点引至钢壳顶口复核钢壳顶面高程。
塔梁固接段开始施工前吊装E类梁段（主塔跨中段钢梁节段）的底板，在固定观测墩上架设全站仪利用极坐标放样法精确放样出主塔墩横纵轴线，调整好底板位置，水准仪倒尺观测法对底板高程进行控制。待D、E类梁段底板拼装完成后，在预拼胎架上和底板底标记观测点，以观测梁段拼装焊接过程中胎架的下沉和底板的压缩，确保拼装过程中的高程控制在允许范围。测量初始值并做好记录，待顶板安装到位后之后，精确放样主塔墩横纵轴线，调整D、E类梁段顶板位置，特别是D类梁段（塔身结合段钢箱梁段）与塔柱衔接处，然后利用水准仪控制好顶板高程（控制时需考虑到压缩量和沉降量）。
4.2钢箱梁节段拼装定位
受高坎浑河大桥桥址地形和运输条件影响，本项目钢箱梁采用场内主拼桥址支架拖拉滑移架设和桥址原位拼装相结合施工方案。其中塔梁固结段共3节段板单元原位拼装；南北主跨和边跨标准段共44节段后场组拼桥址支架拖拉滑移架设，钢箱梁块段从钢梁场运输到提升站后提升至拼装平台上拼装焊接为整体节段，再利用墩顶拖拉系统沿滑道将拼装完成钢箱梁节段至设计位置；自锚加厚段南北对称共8节段板单元在提升站拼装平台处拼装，拖拉至设计位置。整个拼装过程从主墩E节段分别向南北两岸对称同步拼装。
根据大临设施图纸，准确放样出滑移架设支架，提升拼装平台，龙门吊基础等位置及高程，保证钢箱梁拼装成型时轴线基本与桥轴线重合，此外之前对滑道梁的轴线位置的准确控制也能保证梁体滑移过程中不会左右偏移过大。 梁段滑移到位之后，在固定观测墩架设全站仪，准确放样出梁端头桥轴线位置，检查钢箱梁拼装轴线点的偏差，进行微调。同时检查前一梁段的轴线位置是否偏差，与此梁段轴线是否顺接，在偏差允许范围内进行调整。钢箱梁轴线位置调整好了之后，利用精密水准仪控制箱梁段桥轴线处、外侧腹板处等特征点的（图4）高程，调整至设计高程后利用全站仪EDM三角高程测量复核标高。依此步骤调整重复操作直至整个钢箱梁架设拼装完成。
4.3钢箱梁监控与修正
随着钢箱梁每节段的架设，线形受到外部环境的影响越来越明显，在不同温度和不同时间段对钢箱梁轴线进行观测会有不同的结果，在钢箱梁拼装到位后在轴线处、外侧腹板处选定特征点进行标记和测量，对比白天日照强烈温度较高和阴天日照微弱以及夜晚无日照温度较低的情况下的坐标值的变化。在温度相对稳定，钢箱梁受外部环境影响小的时间，主要是在夜晚无日照影响的情况下定位调整钢箱梁平面位置和高程，完成后检测钢箱梁已架设完成的特征点平面位置（主要是里程）的变化情况。
由于钢箱梁节段的不断拼接成形，节段之间的连接定位会受到环境因素的影响会更大，这时节段的拼装定位不止要保持本类钢箱梁段的位置高程，更加要考虑到主桥线形的平顺，因此钢箱梁调整到位后也需对观测点实时监测，定期观测并记录数据，整理并分析钢箱梁线形变化趋势，实时归纳偏差量，及时调整。吊索张拉后，体系转化过程中，实时跟踪监测，记录数据，整理计算，进行误差分析和设计参数修正。
5、结论
高坎浑河大桥作为本人参建的第一座独塔自锚式悬索桥，其各种全新施工测量技术均为第一次接触和尝试，但随着工程的进展，我们在大桥施工的实践中总结出自己的一套方案并最终完成了任务。这些测量技术成果，具有一定的实用价值，对大桥的顺利建成也提供了一定的技术支持，对以后从事相关悬索桥的施工测量作业有一定的指导意义。
参考文献
[1]王卫洁.自锚式悬索桥施工监控技术研究.台州：大众科技建筑与工程，2005年第1期
[2]李喆.自锚式悬索桥施工关键技术与控制.[硕士毕业论文].天津：天津大学，2006
作者简介
沈兴国（1987年）、男，湖北省仙桃市人，就职于中铁大桥局集团第四工程有限公司、现为测量助理工程师，研究方向为土木工程方向。