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【摘 要】 以特定工程为例，介绍了钢桁梁架设安装测量的方法和过程
【关键词】 钢桁梁；施工；测量；方案
一、工程简介
东江是珠江的主要支流，在东莞市石龙镇境内分为南、北2支，穗莞深城际轨道线路跨越东江南支流，下游距离珠江口狮子洋5.5km。本桥位于太阳洲东海与东江南支流交汇处，桥址处江面较开阔，江面宽度为720m，最大水深约13.0m。
本桥主跨采用加劲钢桁梁方案，孔跨布置为（144.5+264+144.5）m连续钢桁梁，两桥塔之间264m，梁端至边支座中心1.0m，桥梁全长553m。桥梁位于直线地段，全桥位于R=10000m的竖曲线上。
主梁钢桁梁的架设分为边跨支架拼装和中跨悬拼，边跨采用临时钢管支墩搭建钢梁拼装平台，边跨完成后，在梁上安置架梁吊机，从中墩开始向跨中悬臂拼装至合拢。
二、编制依据
《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）
《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）
《铁路钢桥制造规则》（TBJ212-86）
三、控制网布设
3.1控制网精度估算
按照《铁路钢桥制造规则》的要求，本桥为连续钢桁梁，其桥轴线中误差为：
东江南特大桥边跨为13节间，中跨为24节间，取2mm，δ取7mm，则有：
桥长L=553m，则有控制网需要的桥轴线相对中误差为：
控制网桥轴线方向上的边长相对中误差不低于：
3.2控制网布设方案
按高铁规范要求对桥轴线边相对中误差不大于1/100000和最弱边相对中误差不大于1/70000时，可以选用四等GPS测量。同时，对于桥长小于800m的桥梁，当桥址两岸已有足够数量的CPI，CPII控制点，且能满足桥梁施工精度要求时，可直接利用之，无需另行建网。对于本桥，河两岸均有CPI和CPII控制点，CPII控制网的测量等级为三等，能够满足要求，可以直接采用。
桥梁控制网示意图
桥梁施工高程控制网按二等水准测量精度要求，使用徕卡DNA03电子水准仪施测，二等水准测量的技术要求为：视线长度≤50m，前后视距≤1.0m，任一测站上前后视距≤3.0m，视线高度（下丝读数）≥0.3m。水准测量线路为CPI001～CPII002～CPII001～CPII003～CPI001，由CPI001开始闭至CPI002，形成附和水准线路。河面宽约700米，水准跨河段为CPII001～CPII004，使用用徕卡1201测距三角高程法测量跨河。数据处理以CPI001和CPI002为已知高程点，联测合格后，平差解算得到CPII001、CPII002、CPII003、CPII004的高程。
四、施工测量
4.1建立独立桥梁坐标系
首先，建立桥梁的独立控制系统，由于主桥平面位于直线上，以主桥中心线为X轴，里程增加方向为正方向，里程值为X值，距离桥轴的垂直距离为Y值，如此建立桥梁的独立工程坐标系。
4.2平面和高程观测方法
对于钢梁平面的控制直接使用全站仪测量，以中桁的轴线为主要控制对象，使用测距测角精度较高的TCA1201极坐标放样，悬拼部分的标高控制采用三角高程往返测的方法，分别从CPII001和CPII004将水准引到准备架梁的墩顶水准点上，然后用水准仪借助鉴定合格的钢卷尺接高的方法校核高程，再以墩顶水准点为基准，沿已架设钢梁梁面测量各观测点高程，观测精度按照三等水准测量要求，每个测点取两次读书的均值。
置站岸边控制点CPII001和CPII004就近测量主桥钢桁梁的最大距离约为350米（桥梁跨中附近），使用的全站仪测距精度为1+1.5ppm，测角精度为1"，则按一测回测角、测距的坐标测量的放样中误差为：
钢梁轴线的横向容许偏差为10mm，则有：
由上可知，采用TCA1201全站仪用极坐标法放样，可以保证放样精度的需要。
4.3梁体架设测量
墩身垫石施工完成后架梁前，复核检查墩中心里程及跨距、垫石顶面高程，并按设计放样出支座十字线。
梁体杆件进场后，应按规定检查主要杆件的制造误差，并设放测量点，选取下弦杆在节点中心里程截面的桥面位置处标记测量点，用作架梁施工测量高程测量点。点位与下弦节点中心的高差，在钢梁设计图上查定或直接测定，然后推算出测量标示点的设计高程，进而按照监控单位的指令，确定测量点吊装就位后的目标高程。下弦杆横向和里程控制测量点为下弦杆处节点中心沿纵向中线0.2米，测点即在下弦杆轴线上，实测里程修正0.2米即是节点中心里程，弦杆的横向数值和节点里程都可以从设计图纸以及不同工况下的监控指令中得到，通过以上步骤，在下弦节点块件上定义出测量的对象和调整的目标。
按照架梁拼装的顺序，首先吊装的就是下弦杆，支架拼装部分，可以调整好支承块顶面的标高，并测放出纵横向控制线，直接就位桁架弦杆后，再精确调整。测量时，用全站仪设站于控制点上，直接观测测量标志点，并调整左桁（或者右桁）的下弦杆的纵向和横桥向偏差，精调合格后，用经鉴定过得钢尺丈量复核左右桁的间距，复核无误后吊装剩余杆件，并用注意控制好竖杆的横桥向倾斜。桥面板安装固定后，用钢尺将左右桁下弦节点横向分中，在桥面板上用冲钉标示，做为该截面下弦结构中点。
钢梁架设过程中，一般每拼装一个节间，都要测量一次已架设部分钢梁中心线偏离量和钢梁悬臂大节点的挠度，测量成果要做好记录存查。
主梁悬臂拼装开始后，一般每拼装一个节间，就应以桥墩台中心点为依据的桥梁中心线为准，测量横梁上中心点的偏移量，以示悬臂部分钢梁中心线的偏移和扭转情况；同时并依据横梁上两端的高程点，测量钢梁上、下游侧大节点的高程，以示钢梁悬臂部分的挠度情况。在架设全过程中，每增加一个节间，钢梁中心线和节点挠度都可能变化，因此均应从零节点开始重复测量每一已拼装的大节点处的横梁分中点的偏移量和高程点的改变量，以了解钢梁中心线和节点挠度的变化。
五、注意事项
1. 钢梁架设过程中，在墩身侧面埋设沉降观测点，实时监测墩身沉降情况；
2. 对于悬拼钢梁，尽量选择观测条件稳定，钢梁温度梯度小的时间观测，一般为晚11点到早6点之间为佳；
3. 全站仪测量完毕，注意检查仪器后视方位角，太阳照射强烈时应配备遮阳伞。
4. 如果施工周期比较長，需注意控制点的复核，避免控制点下沉或位移造成的不利因素；
【关键词】 钢桁梁；施工；测量；方案
一、工程简介
东江是珠江的主要支流，在东莞市石龙镇境内分为南、北2支，穗莞深城际轨道线路跨越东江南支流，下游距离珠江口狮子洋5.5km。本桥位于太阳洲东海与东江南支流交汇处，桥址处江面较开阔，江面宽度为720m，最大水深约13.0m。
本桥主跨采用加劲钢桁梁方案，孔跨布置为（144.5+264+144.5）m连续钢桁梁，两桥塔之间264m，梁端至边支座中心1.0m，桥梁全长553m。桥梁位于直线地段，全桥位于R=10000m的竖曲线上。
主梁钢桁梁的架设分为边跨支架拼装和中跨悬拼，边跨采用临时钢管支墩搭建钢梁拼装平台，边跨完成后，在梁上安置架梁吊机，从中墩开始向跨中悬臂拼装至合拢。
二、编制依据
《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）
《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）
《铁路钢桥制造规则》（TBJ212-86）
三、控制网布设
3.1控制网精度估算
按照《铁路钢桥制造规则》的要求，本桥为连续钢桁梁，其桥轴线中误差为：
东江南特大桥边跨为13节间，中跨为24节间，取2mm，δ取7mm，则有：
桥长L=553m，则有控制网需要的桥轴线相对中误差为：
控制网桥轴线方向上的边长相对中误差不低于：
3.2控制网布设方案
按高铁规范要求对桥轴线边相对中误差不大于1/100000和最弱边相对中误差不大于1/70000时，可以选用四等GPS测量。同时，对于桥长小于800m的桥梁，当桥址两岸已有足够数量的CPI，CPII控制点，且能满足桥梁施工精度要求时，可直接利用之，无需另行建网。对于本桥，河两岸均有CPI和CPII控制点，CPII控制网的测量等级为三等，能够满足要求，可以直接采用。
桥梁控制网示意图
桥梁施工高程控制网按二等水准测量精度要求，使用徕卡DNA03电子水准仪施测，二等水准测量的技术要求为：视线长度≤50m，前后视距≤1.0m，任一测站上前后视距≤3.0m，视线高度（下丝读数）≥0.3m。水准测量线路为CPI001～CPII002～CPII001～CPII003～CPI001，由CPI001开始闭至CPI002，形成附和水准线路。河面宽约700米，水准跨河段为CPII001～CPII004，使用用徕卡1201测距三角高程法测量跨河。数据处理以CPI001和CPI002为已知高程点，联测合格后，平差解算得到CPII001、CPII002、CPII003、CPII004的高程。
四、施工测量
4.1建立独立桥梁坐标系
首先，建立桥梁的独立控制系统，由于主桥平面位于直线上，以主桥中心线为X轴，里程增加方向为正方向，里程值为X值，距离桥轴的垂直距离为Y值，如此建立桥梁的独立工程坐标系。
4.2平面和高程观测方法
对于钢梁平面的控制直接使用全站仪测量，以中桁的轴线为主要控制对象，使用测距测角精度较高的TCA1201极坐标放样，悬拼部分的标高控制采用三角高程往返测的方法，分别从CPII001和CPII004将水准引到准备架梁的墩顶水准点上，然后用水准仪借助鉴定合格的钢卷尺接高的方法校核高程，再以墩顶水准点为基准，沿已架设钢梁梁面测量各观测点高程，观测精度按照三等水准测量要求，每个测点取两次读书的均值。
置站岸边控制点CPII001和CPII004就近测量主桥钢桁梁的最大距离约为350米（桥梁跨中附近），使用的全站仪测距精度为1+1.5ppm，测角精度为1"，则按一测回测角、测距的坐标测量的放样中误差为：
钢梁轴线的横向容许偏差为10mm，则有：
由上可知，采用TCA1201全站仪用极坐标法放样，可以保证放样精度的需要。
4.3梁体架设测量
墩身垫石施工完成后架梁前，复核检查墩中心里程及跨距、垫石顶面高程，并按设计放样出支座十字线。
梁体杆件进场后，应按规定检查主要杆件的制造误差，并设放测量点，选取下弦杆在节点中心里程截面的桥面位置处标记测量点，用作架梁施工测量高程测量点。点位与下弦节点中心的高差，在钢梁设计图上查定或直接测定，然后推算出测量标示点的设计高程，进而按照监控单位的指令，确定测量点吊装就位后的目标高程。下弦杆横向和里程控制测量点为下弦杆处节点中心沿纵向中线0.2米，测点即在下弦杆轴线上，实测里程修正0.2米即是节点中心里程，弦杆的横向数值和节点里程都可以从设计图纸以及不同工况下的监控指令中得到，通过以上步骤，在下弦节点块件上定义出测量的对象和调整的目标。
按照架梁拼装的顺序，首先吊装的就是下弦杆，支架拼装部分，可以调整好支承块顶面的标高，并测放出纵横向控制线，直接就位桁架弦杆后，再精确调整。测量时，用全站仪设站于控制点上，直接观测测量标志点，并调整左桁（或者右桁）的下弦杆的纵向和横桥向偏差，精调合格后，用经鉴定过得钢尺丈量复核左右桁的间距，复核无误后吊装剩余杆件，并用注意控制好竖杆的横桥向倾斜。桥面板安装固定后，用钢尺将左右桁下弦节点横向分中，在桥面板上用冲钉标示，做为该截面下弦结构中点。
钢梁架设过程中，一般每拼装一个节间，都要测量一次已架设部分钢梁中心线偏离量和钢梁悬臂大节点的挠度，测量成果要做好记录存查。
主梁悬臂拼装开始后，一般每拼装一个节间，就应以桥墩台中心点为依据的桥梁中心线为准，测量横梁上中心点的偏移量，以示悬臂部分钢梁中心线的偏移和扭转情况；同时并依据横梁上两端的高程点，测量钢梁上、下游侧大节点的高程，以示钢梁悬臂部分的挠度情况。在架设全过程中，每增加一个节间，钢梁中心线和节点挠度都可能变化，因此均应从零节点开始重复测量每一已拼装的大节点处的横梁分中点的偏移量和高程点的改变量，以了解钢梁中心线和节点挠度的变化。
五、注意事项
1. 钢梁架设过程中，在墩身侧面埋设沉降观测点，实时监测墩身沉降情况；
2. 对于悬拼钢梁，尽量选择观测条件稳定，钢梁温度梯度小的时间观测，一般为晚11点到早6点之间为佳；
3. 全站仪测量完毕，注意检查仪器后视方位角，太阳照射强烈时应配备遮阳伞。
4. 如果施工周期比较長，需注意控制点的复核，避免控制点下沉或位移造成的不利因素；