顏慶陸 樂明治 蘇培英
(1.福建省中田工程技術(shù)研究所,福建 德化 362500; 2.福建省潯益建筑有限公司,福建 德化 362500)
力高集團承建的福建省尤溪縣源湖中橋是一座二墩三跨,斜交30°的鋼筋混凝土橋梁,橋體上部結(jié)構(gòu)為各跨10根預制吊裝T梁(每根33 t,每跨10根)拼裝的橋身。該橋位于主河道一條支流的河谷,河面水流湍急,橋面至基礎(chǔ)面高約20 m,如圖1,圖2所示。
圖1 源湖中橋立面圖
圖2 墩臺平面布置圖
施工前,橋身中線,3號橋臺臺體樁號為已知。施工組織方案為從3號橋臺的已知樁號起用丈量法粗略確定1號,2號墩臺基礎(chǔ)位置,后圍堰、抽水、開挖基坑,在基礎(chǔ)施工前需再次精確測設(shè)定位,而斜交墩臺測設(shè)的精度要求很高,是本工程施工中必須解決的難題。
施工現(xiàn)場對于墩臺測設(shè)定位存在諸多不利因素,河谷兩側(cè)地形復雜,0號橋臺左側(cè)為大河流,右側(cè)與原來公路彎道處的石拱橋橋頭連接,橋頭連接的公路邊石壁聳立,3號橋臺左側(cè)施工現(xiàn)場位置窄小并有幾棵大樹,樹旁有古墓、工棚和沿溪河岸,右側(cè)的施工便道與原來公路的石拱橋一端連接,原有的公路穿過支流河道,周圍山坡起伏。而且臺、墩均為斜交,特別是每一跨的橋墩是設(shè)為順水流方向的分離式兩墩圓柱,今后建好的各柱均是獨立矗立于激流之中。在各橋臺擺設(shè)儀器測設(shè)河中墩柱中心位置,按常規(guī)設(shè)角交匯法進行測量是有困難的,如圖3所示。復雜的地形地貌無形中為施工測設(shè)添加了許多障礙,精確測設(shè)各橋墩中心位置難度很大,近距離設(shè)點交匯時很難達到預定效果,交匯測設(shè)精度難以控制,而測設(shè)的不利情況引起的誤差將直接影響到施工后期吊裝預制T梁能否順利就位和安全問題,或需返工,或需采取補救措施,產(chǎn)生的問題不但會拖延工期,還會造成重大經(jīng)濟損失,后果將不堪設(shè)想。
圖3 在橋臺用交匯法測設(shè)墩位
工期緊,困難多,如何解決具體問題,準確確定墩臺基礎(chǔ)點位,關(guān)鍵在測量方法,測量人員根據(jù)現(xiàn)場情況,設(shè)計了多種方案并進行比較,擇優(yōu)選用,最后切斷避開場地存在對測設(shè)的不利因素,利用地形地物,變不利條件為有利條件,采用中線平移互交視線測設(shè)定位的辦法,將路中線及路中線上各墩、臺之間的距離整體平移到石拱橋路面,然后再利用已知的橋身中線左右尺寸(如中線距橋身外邊緣,各圓墩柱中心距橋身中線的尺寸)。這樣就能在互交的測設(shè)視線中確定好各圓橋墩圓柱的中心線和橋臺的邊緣線,以達到精確測設(shè)的目的。
思路明確、方法確定,在基礎(chǔ)施工前,我們測設(shè)的具體做法如圖4所示。
在新建公路中線上找出 K32+596.61的樁號,定為 A′點(3號橋臺邊緣樁號為K32+575.02定為B′點,但該點位置土方已開挖,不能架設(shè)儀器)。算出 A′B′=596.61-575.02=21.59 m。
把經(jīng)緯儀放在A′點,測出施工便道上 A′E的直線,并使A′E垂直于橋身中線A′Q′,在A′E線上定出一點A,目測通過該點在公路石拱橋橋面上定出一條大約能與A′E垂直的直線。
把經(jīng)緯儀移到A點,在石拱橋橋面上測出AC的直線并使AC線垂直于 A′E,這時 AC∥A′Q′。
圖4 測量定點示意圖
用水準儀測出A′,A兩地面高差,定出水平線,用30 m鋼卷尺直接丈量出A′與A的距離為28.973 m。
復核AC∥A′Q′的精確度,在0號橋臺的橋身中線定出任意一點為D點,在D點擺好經(jīng)緯儀測出DK直線,并測得DK與A′Q′的夾角 α4=35°37′,則 sinα4=A′A/DJ,J 為 DK 直線上的一點,DJ=A′A/sinα4=28.973/0.582 4=49.75 m。在 DK 直線上直接丈量DJ,定出J點。從A點觀測得到J點是建立在AC線上,經(jīng)測設(shè)核對,測量結(jié)果準確,即:AC∥A′Q′。
因墩臺是斜交新建橋梁的路中線 30°,故 tan30°=B′G′/A′A,B′G′=tan30°× 28.973=16.728 m,A′G′=AG=A′B′-B′G′=21.59-16.728=4.762 m。
在AC 線上丈量定出 AG,GM,MN,NT 分別為4.782 m,20.02 m,20.00 m,20.02 m。
在G(B)點、T點分別用經(jīng)緯儀對準AC線,再將度盤對零,然后把鏡頭轉(zhuǎn)向測設(shè)位置,轉(zhuǎn)角為60°,該方向的直線與橋身中線相交定出來的交點位置即為3號,0號橋臺邊緣。
由于N,M兩點不在石拱橋欄桿邊緣,架設(shè)的儀器對圍堰中的基底不能通視,故需增設(shè)輔助點,具體辦法是分別在N,M點上擺好經(jīng)緯儀,對好AC線,再將度盤對零,然后將鏡頭轉(zhuǎn)向石拱橋欄桿,轉(zhuǎn)角為60°,在欄桿內(nèi)側(cè)的地面上定出U,V兩點,并按盤左盤右做法對準反向的山坡上,定出X,Y兩點。
把儀器分別移至U,V點,把鏡頭對準X或Y點,然后把鏡頭轉(zhuǎn)動180°(或按盤左盤右做法),居高臨下,很方便測定1號,2號墩的基底中線與橋身中線相交的位置,定出N,M兩點。
為了減少誤差或減少積累誤差,我們建立BM′T與UM′,TN′B與VN的三角網(wǎng)點交匯核對,建立BT′T和TB′B的三角形控制網(wǎng),測設(shè)核對均準確無誤。采用這個方法,隨時可對各控制點進行校核,有這些一手的資料,可以作為內(nèi)業(yè)資料,也可以作為技術(shù)交底的依據(jù),如圖5所示。
圖5 三級網(wǎng)點交匯控制圖
施工過程,墩臺不斷增高,每次放樣復位,把儀器分別放置于B,U,V,T 各點及 A′Q′線上,按本文第4.8 項,第 4.10 項所述的方法均能準確定出各墩柱、臺體中心的精確位置,為定點、復測、校對及工程后期橋身T梁吊裝精確就位提供了可靠的技術(shù)保證,解決了具體的困難,便于各工序步驟的實施。
在斜交橋梁的施工中在地形地貌非常復雜的狀況下,測量人員把不利因素轉(zhuǎn)化為有利條件,采用中線平移互交視線測設(shè)方法,用較少的測設(shè)時間,急工程所需,做好測量定位的工作,為橋梁墩、臺施工及后期拼裝橋面時預制T梁的就位提供了可靠的技術(shù)保證。
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