京滬高速鐵路大汶河特大橋大跨度連續(xù)梁施工測量技術(shù)研究

于旭陽

摘 要：在高速鐵路建設(shè)中大跨度連續(xù)梁施工極為普遍，并且也是各條線路的重點(diǎn)工程，主要體現(xiàn)有大跨度連續(xù)梁施工條件困難、施工工藝復(fù)雜、施工周期長等特點(diǎn)，由于連續(xù)梁施工均是分段從兩側(cè)向中間推進(jìn)，因此其線性控制、高程控制等要求極其嚴(yán)格，完善的連續(xù)梁施工測量技術(shù)是大跨度連續(xù)梁能否順利完成的保證。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；大跨度連續(xù)梁；測量技術(shù)

1 概述

大汶河特大橋起訖里程為（DK475+117～DK496+265），全長21.148km，布設(shè)657個橋墩和2個橋臺，共布設(shè)大跨度連續(xù)梁5跨。

2 連續(xù)梁的施工監(jiān)控

大跨度連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，在施工階段隨著橋梁結(jié)構(gòu)和荷載狀態(tài)的不斷變化，結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形隨之不斷發(fā)生變化，且變化幅度值較大。因此需要對連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的每一施工階段進(jìn)行詳盡的仿真分析和實(shí)測驗(yàn)證，并采用一定的方法對結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力加以控制，指導(dǎo)施工實(shí)踐，以確保設(shè)計(jì)的施工過程或適當(dāng)調(diào)整后的施工過程得以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)。

3 連續(xù)梁測量平面控制點(diǎn)加密

為了滿足連續(xù)梁空間坐標(biāo)控制的需要，首先要進(jìn)行控制點(diǎn)的加密，每跨連續(xù)梁至少布置4個測量控制點(diǎn)，加密點(diǎn)的平面測量采用高精度全站儀按四等導(dǎo)線要求進(jìn)行。起算點(diǎn)均和CPI點(diǎn)或CPII點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測，并進(jìn)行整體平差。

4 連續(xù)梁計(jì)算

由于連續(xù)梁是現(xiàn)澆梁，因此不能像預(yù)制梁一樣采用預(yù)制好的整體模板一次澆筑完成，為達(dá)到安全、高效的目的，要對連續(xù)梁進(jìn)行合理的分段，采用逐段澆筑，中心合攏的方法進(jìn)行，這就要求在施工前必須將每段的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)全部計(jì)算出來，掛籃法施工分段基本為3m一段（見圖1），支架法施工一般為10～12m（見圖2）。

圖1 掛籃法施工分段圖

圖2 滿堂支架法施工分段圖

在進(jìn)行連續(xù)梁設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算時，首先要考慮每一個橫斷面上有哪些需要在放樣和檢測過程中進(jìn)行控制的特征點(diǎn)，Ⅱ型板梁的加高平臺為六面坡形式，為準(zhǔn)確的控制好這個體型，就要求把相應(yīng)的特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)全部計(jì)算出來（見圖3）。

注：數(shù)字1～6、1～5為連續(xù)梁中心線及外部體型控制點(diǎn)；字母a～d、a～d為梁面六面坡體型控制點(diǎn)

圖3 連續(xù)梁橫斷面測點(diǎn)圖

內(nèi)業(yè)計(jì)算數(shù)據(jù)正確與否，是整個連續(xù)梁能否順利竣工的前提和保證，整個內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理過程必須嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真，每個環(huán)節(jié)的人員都要各負(fù)其責(zé)，踏踏實(shí)實(shí)做好計(jì)算、校核、審核工作，這就要嚴(yán)密的作業(yè)管理制度和盡職盡責(zé)的工作態(tài)度來保證。

5 連續(xù)梁施工測量

連續(xù)梁施工分為掛籃法和滿堂支架法，下面分別簡述這兩種施工方法所對應(yīng)不同的測量工序。

5.1 掛籃法

掛籃是懸臂澆筑箱梁的懸臂構(gòu)架，又要吊掛施工平臺，是極為重要的施工設(shè)備，是在掛籃的前端吊起新澆筑梁段混凝土的重量，靠后端錨固在已澆筑的梁體上保持整體平衡的施工結(jié)構(gòu)。在施工過程中兩只掛籃的受力必須清楚、明確，并必須保持穩(wěn)定，因而在施工過程中和各個施工階段的每個施工步驟都要做好，才能保證施工安全。

掛籃的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，受力明確；掛籃前端和中部工作面開闊，可以從掛籃中部運(yùn)送混凝土，便于軌道安裝及鋼筋的吊裝，加快施工進(jìn)度（見圖4）。

圖4 掛籃結(jié)構(gòu)示意圖

掛籃前移到位后，進(jìn)行底模、外模安裝，鋼筋綁扎和預(yù)應(yīng)力管道布置，然后提升主桁平臺及模型到設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，并對所有錨固及懸吊系統(tǒng)進(jìn)行全面、細(xì)致的檢查，確認(rèn)安全可靠后，方可組織施工。

首先用全站儀在各個橋墩定出橋梁中心線位置，測設(shè)主橋各跨長度是否與設(shè)計(jì)相符，定出橋墩中心位置，然后定出橋梁中心線，在墩頂做好標(biāo)記，指導(dǎo)0號塊支架搭設(shè)、底模安裝。在支架預(yù)壓完成后，必須再次對底模進(jìn)行復(fù)測，檢查底模的高程和平面位置，確保準(zhǔn)確。底模檢測合格后，在底模上放出中心線，指導(dǎo)側(cè)模的安裝，在側(cè)模檢測合格后才可以進(jìn)入鋼筋安裝等工序。在底板鋼筋和側(cè)面鋼筋安裝完畢后，要進(jìn)行內(nèi)膜的拼裝，不僅要嚴(yán)格控制尺寸的大小，并要確保內(nèi)模頂板的高程在設(shè)計(jì)規(guī)范內(nèi)，否則內(nèi)膜上浮或下沉都會造成頂板或底板過薄或過厚，從而造成質(zhì)量事故。頂板鋼筋安裝完成后，要在頂板鋼筋上放出六面坡的位置和高程，以確定收面的準(zhǔn)確性，并要對側(cè)模和內(nèi)膜進(jìn)行復(fù)核，以檢測鋼筋施工時是否對模板產(chǎn)生影響。

在0號塊澆筑完成后，將橫向橋墩中心、縱向橋梁中心全部布置在箱梁頂板的混凝土面上，便于后續(xù)施工段平面位置的測控。并對已澆筑成型的梁面進(jìn)行變形測量，以確定澆筑后的形體變化，尤其是要對收面高程的檢查，對于超出限差要求的要在下一段逐步進(jìn)行調(diào)整，尤其是快接近合攏段時，更要對兩邊的軸線和高程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，出現(xiàn)大的偏差時，要計(jì)算好每段的調(diào)整量，逐段漸變調(diào)整，確保合攏段順利連接。

在支架、掛籃進(jìn)行預(yù)壓時，嚴(yán)格觀測支架、掛籃高程的變化，特別是卸載前后掛籃各部分的高程變化情況，以便推算出支架及掛籃的彈性變形是否與原計(jì)算相符，在隨后箱梁底模鋪設(shè)時進(jìn)行調(diào)整。

高程測量時在每個墩頂0號塊上設(shè)置臨時水準(zhǔn)點(diǎn)，掛籃每節(jié)段高程測量都必須從0號塊的基準(zhǔn)點(diǎn)往前引測。箱梁每節(jié)段的高程控制，事先在箱梁內(nèi)預(yù)埋觀測點(diǎn)，必須對箱梁每節(jié)段施工全過程進(jìn)行測控，觀測箱梁標(biāo)高變化。0號塊的水準(zhǔn)點(diǎn)高程，可以采用豎直傳高法（水準(zhǔn)儀+鋼帶尺傳遞法）進(jìn)行高程傳遞，以確保其精度。為了保證高程系統(tǒng)的統(tǒng)一，豎直傳高的高程基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)起始于地面的水準(zhǔn)工作基點(diǎn)上，并經(jīng)過一段墩上的水準(zhǔn)路線后下橋附和到另一基點(diǎn)上。

掛籃法施工程序的關(guān)鍵是：每個施工循環(huán)過程的結(jié)束都必須對已完成的節(jié)段進(jìn)行全面的測量，分析實(shí)際施工結(jié)果與預(yù)計(jì)目標(biāo)的誤差，從而及時對已出現(xiàn)的誤差進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到要求的精度后，才能對下一施工循環(huán)作出預(yù)報(bào)。

5.2 滿堂支架法

滿堂支架法連續(xù)梁施工即采用碗扣式支架，在橋墩承臺、墩身施工完畢后首先對整個支架搭設(shè)范圍進(jìn)行清渣換填，再在處理好的地基上分層填筑三七灰土，澆注20cm厚的C20混凝土，在混凝土表面放出連續(xù)梁的縱向中心線，根據(jù)中心線搭設(shè)支架，支架立桿上設(shè)可調(diào)頂托，頂托上設(shè)置橫橋向？準(zhǔn)10槽鋼，槽鋼上布置縱橋向10cm×10cm方木（紅松）。然后對支架進(jìn)行分四級預(yù)壓，調(diào)整支架標(biāo)高后安裝模板，底模、外模、內(nèi)模均采用1.5cm厚竹膠板。滿堂支架結(jié)構(gòu)如圖5所示。

按照設(shè)計(jì)圖紙，施工順序一般為：五個第一現(xiàn)澆段、兩個邊跨合攏段、兩個中跨合攏段依次施工；根據(jù)施工進(jìn)度要求，也可以將整個連續(xù)梁模板整體安裝，一次澆筑完成，這在京滬高鐵連續(xù)梁施工中已有成功的先例。

滿堂支架法施工時，首先在兩側(cè)的墩頂放出橋梁中心線位置，并采用豎直傳高法在墩頂布設(shè)高程點(diǎn)，指導(dǎo)底板的鋪設(shè)，其測量程序和步驟與掛籃法測量相同。

6 結(jié)束語

連續(xù)梁施工是鐵路橋梁施工中最為關(guān)鍵，也是最難施工的一個環(huán)節(jié)，從施工進(jìn)度和成本方面都是最難控制的，測量工作的順利與否是連續(xù)梁施工成敗的關(guān)鍵，高精度、高效率地進(jìn)行連續(xù)梁施工測量控制工作是對一個測量集體的考驗(yàn)，健全的測量質(zhì)量管理制度、有效的測量監(jiān)理監(jiān)督機(jī)制是不可缺少的條件。

參考文獻(xiàn)

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