安江沅水大桥主桥连续刚构挂篮 施工悬浇段的现场测控

3　收稿日期:2006212222文章编号:1001-7291(2007)01-0039-03 文献标识码:B安江沅水大桥主桥连续刚构挂篮施工悬浇段的现场测控董海峰(安徽省公路工程建设监理有限公司,安徽　合肥　230051) 摘要:在箱梁模板平面放样及偏位检测中采用了坐标反算位置法,高程控制中以参照水准基点测量各梁段的绝对标高并在箱梁施工过程中以施工阶段做为挠度观测周期,保证了安江沅水大桥主桥悬臂浇筑段合拢后的线型流畅,各节段无明显折点现象。

关键词:安江沅水大桥;悬臂浇筑;现场测控1　工程概况安江沅水大桥总长114116m ,桥梁两端,即k 135+944136～k 135+952195和k 137+009145～k 137+085196在缓和曲线内,其余部分在直线段。

纵坡0178%,主桥左、右幅横坡2%。

邵阳岸主桥0#台—4#墩跨径组合为30m +72m+120m +72m 预应力混凝土变截面连续刚构,2#、3#墩为双肢薄壁墩。

上部构造左右幅分离式设计,单幅为单箱单室箱形截面,箱梁高度、底板厚度均按二次抛物线变化。

1#墩小“T ”及两边跨均为搭设支架现浇施工,2#～3#墩的两个“T ”均由跨中3100m 渐变到墩顶712m ,除0#梁段采用搭设托架进行施工外,其余节段均采用挂篮悬浇施工。

图1为桥型示意图。

图1 安江沅水大桥主桥桥型布置示意图2　施工阶段划分及测量控制流程211　每一段梁的悬臂施工阶段(1)挂篮前移立模阶段①安装挂篮就位;②测量标高;③立模(包括尺寸、平面位置等的校正);④测量标高;⑤绑扎钢筋。

(2)浇筑混凝土阶段①浇筑混凝土;②测量标高。

(3)预应力钢铰束张拉阶段①待混凝土强度达到80%后张拉三向预应力筋;②测量标高及块段成品轴线偏位检测;③移动挂篮212　每一施工工序现场测量控制工作流程其流程如图2所示。

图2 工作流程示意图3　悬浇段的平面放样与偏位检测在安江沅水大桥主桥悬浇段放样中采用坐标反算位置法进行平面放样与偏位检测,大大提高了立模效第1期(总第163期)华东公路No .1(Total No .163)2007年2月20日EAST CH I N A H I GH WAY February 2007率与质量。

图3为放样示意图。

图3 放样示意图如图3所示,在挂篮移出翼腹模就位后,在块段断面处用全站仪直接测量1、2、3、4点坐标,反算出点位所对应的主线桩号及距中桩距离并与设计位置进行比较,从而指挥模板调动范围。

因箱梁翼缘底模与腹板外模在定做时已按设计尺寸固定,主要测量并调整1点、2点到设计位置。

可用便携式编程计算器事先针对该桥平面资料编好程序。

图4为路线及编程示意图。

如图4所示,首先在路线上任选一点A 为起始点,计算该点的中桩坐标A (x 0,y 0)与切线方位角α。

以该点切线方位角为X 轴建立一假定坐标系X 0′A Y 0′,则X 0′A 为路线中线上某点的切线前后方向,A Y 0′为路线中线上某点横断面的左右方向。

现场任一测点P (x p ,y p )在坐标系X 0′A Y 0′上肯定有两垂足B 点、C 点,利用解析几何方法可求得AB 、AC 的距离m 、n 。

其推导过程如下:由∠DA F =∠EFP =αAD =A F ×cos ∠DA F =A F ×cosα=(x p -x 0)・cosαBD =EP =FP ×sin ∠EFP =FP ×sinα=(y p -y 0)・sinα]m =AB =AD +BD =(x p -x 0)・cosα+(y p -y 0)・sin α同理可推得n =AC =-(x p -x 0)・sinα+(y p -y 0)・cos α即m n =cosα sin α-sinα　cosαx p -x 0y p -y 0以安江沅水大桥3#墩左幅5#块箱梁为例(测点示意见图3),其放样过程见表1。

计算出的m 为正表示在某起算点A 切线方向前方的偏差值,反之,为负表示在后方的偏差值;n 为正表示在某起算点A 横断面方向右侧的偏差值,反之,为负表示在左侧的偏差值。

当m ≠0时,则将A 点里程加AB 距离m 值,回到开始又进行新一轮的计算,直到计算出的m =0为止,即可知该实测点坐标所对应的里程桩号及距中桩左右距离n 值。

若只要对某一设计已知位置处点位进行偏位检测,则先计算出该位置处的设计坐标(x 0,y 0)及切线方位角α与现场实测坐标(x p ,y p )一并代入上述公式求出m 、n 值即可。

图4 路线及编程示意图4　悬浇段标高的测量控制411　水准点及挠度观测点的埋设箱梁标高控制点的具体做法是在两岸固定位置设置永久水准点,在每“T ”构的0#梁块箱内横隔板中部及箱梁中心腹板顶面设置参照水准点,作为每个悬浇梁段高程观测基准。

在已浇筑好的每个梁段距端部5cm 的底板上对称设置两个挠度观测点,测点用Φ25螺纹钢筋竖直埋设,下端接触到底板模,上端磨成半圆形露出混凝土混凝土面10mm 并用油漆标记,如图5所示。

　表1沥青软化点试验记录表点　位实测坐标推算位置设计位置测点偏差模板调整值邵阳侧1点301968312525129001890k 136+1501021左3134m k 136+150左3125m 前偏21mm,左偏9mm应沿路线方向后调21mm,沿横断面方向右调9mm 2点301968215655128931289k 136+1491985左101972m k 136+150左11m 后偏15mm,右偏28mm应沿路线方向前调15mm,沿横断面方向左调28mm注:11该块段处于直线段内,其中线与段落内测点所对应的中桩上起算点的切线方位重合21本例中数据推算过程从略412　立模标高的确定通过对主梁标高,墩顶水平位移、施工荷载、温度场、应力场等数据的采集,对所得数据进行分析,不断修正设计参数后得出立模标高以指导施工。

箱梁各悬浇前端的立模标高为:H i =H 0+f i +(f 1m )+f m +f x—40—华东公路2007年第1期式中　H i ———待浇筑箱梁底板前端点处挂篮底盘模板标高(张拉后);H 0———该点设计标高;f i ———由徐变、收缩、温度、结构体系转换、二期恒载、活载等影响产生的挠度计算值,其中徐变、收缩值按一个月内完成的节段考虑;f 1m ———本施工段顶板纵向预应力束张拉后对该点的影响值;f m ———挂篮弹性变形对该施工段的影响值,在挂篮设计和加载试压后得出;f x ———本施工段及以后浇筑的各梁段对该点的挠度影响值。

悬臂端施工挠度为:f =f a +f b +f c式中　f a ———已浇筑梁段的累计变形;f b ———施工节段和挂篮自重作用在已完成节段上的结构变形;f c ———施工节段和挂篮自重引起的挂篮变形。

图5 悬浇梁高程观测示意图413　标高的测量实施在安江沅水大桥连续刚构挂篮悬臂浇筑法施工测量控制中,大体按三个施工阶段进行,即挂篮前移立模阶段的测量;浇筑混凝土后的测量;预应力钢铰束张拉后的测量。

在挂篮前移立模阶段底模标高的测量中可灵活采用相对标高和绝对标高立模法。

但在本桥中采用的是绝对标高立模法,每块段底模均由0#梁块参照水准点标高为基准引出。

因为0#梁块上的参照水准点在“T ”构根部受施工挠度变形影响很小,使用可靠性高。

为配合施工并及时有效地获得箱梁在不同施工阶段中的挠度变形数据,安江沅水大桥以施工阶段作为挠度观测周期,即在每一梁块挂篮前移立模后、浇筑混凝土后和张拉后分别对施工箱梁上预设的两对称观测点测量一次,这样就能知道各梁段在不同施工阶段中的挠度变形全过程,从而为下一梁段立模标高的推算提供数据。

参照水准点的稳定性监测与桥墩沉降监测同时进行,根据荷载增加速度和施工进度一般每一个月观测二次。

考虑到温度效应对安江沅水大桥测量工作的影响,底模标高观测及挠度观测都安排在早晨未出太阳的5:00～8:00时间段或者阴天上午进行。

张拉力所引起的箱梁挠度,有一个时间上的滞后效应,亦即张拉后上挠变形不会立即发生,而是在张拉后4h ～6h 内逐渐完成。

因此张拉后的挠度观测安排在6h 后进行,以真实反映张拉所引起的箱梁挠度变形。

414　合拢段的现场测控根据设计图纸,安江沅水大桥采用的是先中跨后边跨的合拢顺序,合拢前使两悬臂端临时连接并在两悬臂端设置水箱配重,合拢段浇筑时根据混凝土的施工速度分次卸载,以防止合拢混凝土在早期因为热胀冷缩、挠度变形等因素而破坏新老混凝土的结合。

5　结　语安江沅水大桥主桥悬浇连续刚构现已完工,标高测量数据表明,梁体变形实测值与理论值较为接近。

在测量控制上笔者认为以下几点很关键。

(1)悬臂浇筑段施工之初控制测量上做了精心准备,在每“T ”构的0#梁块横隔板中部及箱梁中心腹板顶面设置了参照水准点,为以后各节段的观测奠定了基础。

(2)坐标反算位置法在主桥悬浇段平面放样及偏位检测中的应用,大大提高了立模效率与质量。

(3)在箱梁施工过程中以施工阶段作为挠度观测周期并选择有利时段对预设在各节段上的观测点进行不断的测量,能及时有效地指导下一梁段立模标高的推算与调整。

参考文献[1]JTJ 041—2000公路桥涵施工技术规范[S]1北京:人民交通出版社,20001[2]马保林1高墩大跨连续刚构桥[M ]1北京:人民交通出版社,20011[3]聂让,许金良,邓云潮1公路施工测量手册[M ]1北京:人民交通出版社,20011[4]向中富1桥梁施工控制技术[M ]1北京:人民交通出版社,200112007年第1期董海峰:安江沅水大桥主桥连续刚构挂篮施工悬浇段的现场测控—41—。