新华街斜拉桥转体施工测量控制.doc

新华街斜拉桥转体施工测量控制2011年第2期第37卷总第160期l?J之材SichuanBuildingMaterials?135?2011年4月新华街斜拉桥转体施工测量控制张思兵(中铁十八局集团第二工程有限公司,河北唐山064000)摘要:施工测量工作是工程施工的基础,测量精度的高低和方法的正确性直接关系到工程质量和工期.本文通过对新华街斜拉桥水平转体施工测量的精确控制,介绍精度要求高,施工难度大的工程施工测量控制方法.关键词:钭拉桥;下转盘;主塔;施工测量中图分类号:U448.27文献标识码:B文章编号:16724011(2011)020135021工程概况新华街立交桥工程是新华街的西延伸线,东起花园路,向西以高架形式跨越站前路,绥芬河火车站站场,铁西路,黑瞎子河,最后跨过黄河路落地.本工程是绥芬河市为开发铁路以西地区的一项重要市政建设工程.我单位承建的是主桥为两孑L100m独塔单索面斜拉桥,主塔高61m,桥面宽度23.5m.该桥设计新颖,施工工序繁多,施工难度大.大桥跨越绥芬河火车站11股营运铁路线,为减少施工对铁路运营的影响,也为加快施工进度,确保合同工期,大桥采用沿铁路站场西侧外线方向浇筑,墩塔梁索固结一体成型后一次性水平转体7O.4.到设计桥位的施工工艺,大桥转体重量为14000t.2施工过程的测量控制为保证该桥施工质量并按期转体成功,测量工作主要从以下几个方面进行控制:2.1下转盘的安装下转盘是整个桥主要支承面,主要由下转盘钢板,中间介质乙烯板和外滑道钢板组成,施工测量主要控制其平整度,下转盘的平整度直接关系到转体是否成功,如果控制不好,转体时桥上部结构就可能发生倾斜,其后果不堪设想,是施工测量的第一个控制要点.为了控制下转盘的平整度,购买了一台精密水准仪,主要由DSZ2苏一光水准仪一台,测微器一个,三米铟钢尺两把组成,测量时最小读数为0.01mm.2.1.1下转盘钢板的安装测量用全站仪精确定位后,将下底盘钢板用螺杆和两根控制大梁相连(大梁由两片32工字钢焊接而成),用精密水准仪测量下底盘钢板四周和中心的高度,用调节螺丝进行调节,直到将下底盘任意两点的最大高差控制在0.51Tlrtl之内为止.2.1.2乙烯板的安装测量如图1所示,先将下底盘分成A,B,C,D四个区,每个区内填放121块乙烯板,并进行编号,第一次测出其最大高差为3mm,计算平均数.在低于其平均数的乙烯板下面垫铜片,将高出平均数的乙烯板刨去,调整后进行第二次测量,对个别乙烯板超过平均高差0.04mm的进行调整.最终A,B,C,D四区的平均高分别为0.03mm,0.05mm,一0.04mm,一0.05mm.单个乙烯板高度极差为0.5mm.下转盘半径为2m,通过计算100m梁端高度变化为10mm,63m高的主塔顶偏移6.3mm,转体时不会发生倾斜.图1下转盘及平衡钢板安装平面图2.1.3外滑道平衡钢板的安装测量八个平衡支腿放在外滑道平衡钢板上,转体时支腿在上面滑动,其平整度也很重要.如图l所示,安装时将钢板均分成十六段,每段钢板下面有四个调节螺母对钢板进行调节,用精密水准仪测量其高度,每段测四角和中心五点,将十六段钢板调整到一个水平面内,最终的安装精度高差极值为3mm.3主塔预埋钢管和箱梁预埋钢管的安装测量主塔预埋钢管和箱梁预埋钢管是斜拉索的固定装置,定位的好坏关系到主塔和箱梁的受力和稳定,设计对之定位要求比较高,施工时必须进行严格控制.3.1主塔预埋钢管的安装测量3.1.1高程计算和测量设计给出了墩头锚固钢板和斜拉索交点为旋转点即图2中A点,预埋钢管竖直角和每个钢管的厚度,本桥的纵坡为2%,每根索的竖直偏角都是不一样的.根据设计给出的数据用CAD画出每个预埋钢管的立面图,如图2.分别算出和主塔边缘相交的最低点B点和最高点C点标高和三角形BDE的边长.图2主塔预埋钢管立面图作者简介:张思兵(1971一),男,工程师,1996年毕业于哈尔滨工程囊言学校工程测量专业现任职于中铁十八局集团第二工程有预埋钢管前,用8个的角钢加工一个三角支架,用三角限公司.JJ芏俐目日u厂口0I口用u上一I一用x术,日一,H?136?2011年4月IJ材fc,z凇nBuildingMaterials2011年第2期第37卷总第160期支架来控制预埋钢管的倾斜角度和标高以及平面位置.钢管固定后测C点的标高进行检测,保证主塔钢管预埋的正确.3.1.2平面控制主塔的位置是固定的,每根索的平面位置也是固定不变的,如果每次施工时都用全站仪定位会有5mm左右的误差.用投影法进行控制就可解决这个问题,先准确定位第一节主塔,经过多次重复测量,准确测定主塔的位置和第一节预埋钢管的位置,并在轴线位置做好投影点.后面的预埋钢管位置都是以一号索为基准,用全站仪在离主塔500m外的轴线上进行垂直投影上去.为了消除仪器误差,可以进行正倒镜投测,取平均值.这种方法简单适用,可尽量将所有主塔预埋钢管控制在一个竖直平面内,同时也控制了主塔的垂直度.3.2箱梁预埋钢管的安装测量箱梁预埋钢管的施测,根椐设计给出的角度和钢管的厚度,如图3,用CAD计算出每个钢管最高点F点的标高和里程,以及多边形ABCDE的边长.先加工一个多边形ABCDE木盒,将木盒固定在箱梁底上,再将锚固钢板紧帖AB边上,中心高度满足设计要求,加工时预埋钢管和锚固钢板垂直,这样就将钢管的下端固定好.等箱梁钢筋安装好后,用全站仪测设钢管最高处F点坐标,再用水准仪进行复核,箱梁是有纵坡的,只有当标高和里程都符合设计时,才说明箱梁预埋钢管角度和位置是正确的.AE图3箱梁预埋钢管立面圈以计设数据为基础计算出来的数据,在实际施工时,还要根据应力监测单位提供的预拱度进行调整.这种调整包括支架的变形量,设计预拱度和施工预拱度三个方面,离主塔越远预拱度就越大.监测单位提供的数据是动态的,施工测量时一定要注意加上监测单位提供的预拱度和设计给定的预拱度.4水平转体的测量控制水平转体是新华街斜拉桥的关键工序,转体前应做好各方面的准备工作,对转体过程全面控制,做到万元一失,确保转体一次成功.4.1转体前的准备测量4.1.1对主塔和箱粱的监测在主塔和箱梁施工完成后,将支架全部拆除,对主塔的偏移和箱梁标高进行48h监测,主塔随温度变化最大偏差为i0mm,从早上9:00到II:30箱梁两端随温度的升高而下降25mm左右.在48h之内,桥上部结构处于相对平衡的状态.4.1.2转体时测点的布设在距4墩中心两侧50m,97m的桥纵轴线左右边各两米处布置8个测点,用于测箱梁的坐标和标高;在主塔上固定直尺(最小刻度为ram),四个角的上下各固定一把(用于观测主塔的垂直度).在牛腿上固定一把长直尺,用于测量转体时桥上部结构转过的角度.点位见图4.设计中心缆OD2图4主桥旋转测点和测站点平面布置图4.2转体时的测量控制和数据分析4.2.1桥体整体平衡度的测量把两台全站仪架设在控制点上,一台全站仪观测HI,H2两个点三维坐标.另一台全站仪观测H7至H8两个点三维坐标.在旋转过程中进行不问断的观测,如发现测出的高程和旋转前相差较大时(超出规范误差),及时通知指挥组,采取措施,使桥的整体平衡在旋转过程中得到有效控制.转体是在9月27日上午9:00到11:15进行,在整个转体过程中,箱梁两自由端的高差变化值为25mm,和48h监测结果相附,同时也说明下转盘是水平的,不仅安装时是水平的,而且在转体过程中得到了实践的检验.4.2.2垂直度的控制两台金站仪在测高程的间隙时间观测主塔上的直尺,以便观测主塔垂直度在旋转过程中保持一致,另外还有一台专测主塔的全站仪,对整个转体过程中主塔进行监测,如有倾斜,及时通知指挥组,采取措施,使主塔在整个旋转过程中得到有效的控制.4.2.3转体过程中的上,下同步和桥梁定位在主墩下面的那台全站仪,测量固定在牛腿上刚尺,计算出桥梁转过的角度,和上面两台全站仪所测坐标反算桥梁转过的角度进行比较,可知桥梁上,下是否同步.当旋转快接近设计轴线时,两已知点上的两台全站仪同时测量各自测点的坐标,通过坐标反算,算出桥的方位角,并算出与桥的设计方位角的差值.通知指挥组还需旋转的角度.当方位角差值在规范允许的误差范围之内时,即轴线误差在10Film之内时,通知指挥组停止旋转.本工程最后平转时共用时13Omin.经测量梁端中心线误差7mm,