某跨海公铁两用大桥连续刚构专项施工测量方案(包括线形监控)

新建新建 XXXX 铁路标二分部铁路标二分部 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案报审表海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案报审表 工程项目名称 新建 施工合同段 编号 致 中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司 我单位根据承包合同的有关规定已完成海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 并经我单位 技术负责人审查批准 请予以审查 附 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 施工单位 章 项目负责人 日期 年 月 日 局指测量工程师意见 局指测量工程师 日期 年 月 日 专业监理工程师意见 专业监理工程师 日期 年 月 日 项目监理机构意见 项目监理机构 章 总监理工程师 副总监理工程师 日期 年 月 日 建设单位意见 需要时 建设单位 章 负责人 日期 年 月 日 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 海峡公铁两用大桥 连续刚构专项施工测量实施方案 编制 复核 审核 批准 年 月 日 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 目录目录 一 概 述 1 1 1 工程概述 1 1 2 工程地质与周边环境概述 1 二 测量技术依据 1 2 1 执行主要技术标准 1 三 施工测量的目的及原理 2 3 1 施工测量的目的 2 3 2 施工测量的原理 2 四 施工测量作业方案 3 4 1 连续刚构测量放样工艺流程图 3 4 2 测点布置及观测方法 3 4 2 1 测量控制点 3 4 2 2 梁体测点布置与埋设 4 4 2 3 测量方法与控制过程 5 4 3 数据整理 分析 6 4 4 施工测量注意事项 6 五 线形测量控制方案 7 5 1 监测控制的原理与方法 7 5 1 1 监控原则 7 5 1 2 线形 变形 控制 7 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 5 2 施工控制主要工作内容 8 5 2 1 理论计算 8 5 2 2 主梁挠度监测 8 5 2 3 预告主梁下阶段立模标高 9 5 2 4 重大设计修改 10 5 3 施工控制的工作程序 10 5 4 施工控制精度和原则 11 5 5 监控注意事项 11 六 仪器的维护与保养 12 七 测量组织管理 13 7 1 测量人员 13 7 2 施工过程中的测量复核制 13 7 3 安全 质量措施 13 附件 1 海峡公铁两用大桥连续刚构立模标高通知单 14 附件 2 海峡公铁两用大桥连续刚构标高测量单 15 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 1 海峡公铁两用大桥海峡公铁两用大桥 连续刚构专项施工测量实施方案连续刚构专项施工测量实施方案 一 概一 概 述述 1 1 工程概述 海峡公铁两用大桥位于北口 起自大练乡 止于 长度为 5 287km 铁 路梁为节段拼装预制箱梁位于下层 公路梁按两幅设置 位于上层 形成 倒 品 字结构 其中铁路 公路主桥均采用 92m 2 168m 92m 预应力 混凝土连续刚构 铁路引桥采用 64m 及 40m 简支箱梁 技术标准为 I 级 双线铁路 设计时速 200km 1 2 工程地质与周边环境概述 线路位部沿海地带 地形趋势是西北高 东南低 地势起伏较大 平潭海峡呈近南北向狭长状 南北向两头宽中间窄 海峡中小岛屿 礁石分布众多 高程 10 45m 水下地形地貌为近岸水下岸坡 冲刷沟槽 水下平台三大部分 二 测量技术依据二 测量技术依据 2 1 执行主要技术标准 1 铁路工程测量规范 TB10101 2009 2 工程测量规范 GB50026 2007 3 客货共线铁路桥涵工程施工技术指南 TZ203 2008 4 高速铁路工程测量规范 TB10601 2009 5 铁路桥涵设计基本规范 GB50111 2006 6 新建时速 200 公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准 铁建设 2004 08 号 7 国家一 二等水准测量规范 GB12897 2006 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 2 8 铁路桥涵工程施工质量验收标准 TB10415 2003 9 福平铁路设计文件 10 中国铁路总公司相关规定 三 施工测量的目的及原理三 施工测量的目的及原理 3 1 施工测量的目的 通过对连续刚构施工过程中各工序的施工测量 计算出悬挂施工各 块段的变形值 以确定下个施工块段的预拱度 确保全桥合拢后的线型 与设计线形保持一致 3 2 施工测量的原理 3 2 1 水平位置的控制 根据连续刚构顶板和底板的各断面尺寸计算顶板和底板边缘点的坐 标 用全站仪坐标法放样点位 在每次立模前后 混凝土灌注后及预应 力张拉后 合拢段合拢前后均须对梁体轴线进行放样 复核 确保桥中 线的偏差在规范允许范围内 所有的坐标计算值须经第二人独立复核无 误后方可用于放样 由桥梁施工现场的实际情况 可以在每个 T 构的 0 块浇筑后 待 0 块张拉完毕后 将三维坐标投到该点上 作为本 T 构各块段的测量控制 点 梁顶测量控制点应经常与岸上测量控制点进行联测 保证施工测量 的精度 3 2 2 标高的控制 连续刚构施工中的标高控制关键在于施工挠度的计算和预留拱度值 的控制 这直接影响工程质量和桥梁外观线型 在施工中应随时进行控制 和调整 保证结构的各种控制变量的偏差在设计允许范围之内 根据测量及计算提供的梁体各截面最终挠度变化值 即竖向变形 来设 置施工预留拱度 据此调整每段模板安装时的前缘标高 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 3 四 施工测量作业方案四 施工测量作业方案 4 1 连续刚构测量放样工艺流程图 读审设计图纸和技术文件 施工控制网复测 计算放样数据 中 边线坐标 底 顶板标高 放样通知单 检 核 检校仪器 模板检查 顶 底板变形观测 确定1 块预拱度 资料归档 下一块段施工 有问题 放样0 块边线 底板标高钢筋绑扎 模版加固 预拱度设置 灌注混凝土 图 4 1 连续刚构测量放样工艺流程图 4 2 测点布置及观测方法 4 2 1 测量控制点 该标段范围内 CPI CPII 及加密控制点的 WGS84 椭球空间直角坐 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 4 标及高斯投影网格坐标成果 公铁两用大桥处有控制点 FP4B01 FP4B01 1 FP4B03 2 此三个 平面控制点均带有二等水准高程 此三点的坐标如表 4 1 所示 连续刚 构施工期间利用此三点进行施工测量控制 序号点号X 坐标 m Y 坐标 m Z 坐标 m 1FP4B012834880 9450520208 251832 3689 2FP4B01 12834988 3457520386 758633 7130 3FP4B03 22834896 5020520553 965065 9140 表 4 1 测量控制点 4 2 2 梁体测点布置与埋设 1 在连续刚构 0 段的顶板和底板在浇筑砼之前要设定沉降变形监 控点 高程控制观测点设在 0 块上 设 2 个点 从附近的水准点上引测高程 测出控制点的绝对高程 控制点的高程需每月复测一次 高程观测点 0 块上设 8 个 包括 2 个控制点 其余各块沿中心线 每块设 3 个 如图 4 2 所示 0 1 小里程 1 大里程 12200 1 23 16001600 45004500 8500 图 4 2 标高观测点布置图 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 5 4 2 3 测量方法与控制过程 1 观测方法 放样前应详细阅读设计图纸 校核各梁段长度 顶板 底板 翼板 宽度 截面高度 顶板 底板 腹板厚度 计算连续刚构各块段的中 边线的坐标和底板 顶板横断面处标高 注意横坡和纵坡 经复核无误 报监理审核后 方可用于施工 定人 定仪器进行观测 日出前和日出 后为最佳观测时间 对测量误差影响最小 满足连续刚构外形尺寸施工 主要精度指标如表 4 2 所示 表 4 2 连续刚构梁体外形尺寸允许偏差和检验方法 2 测量控制过程 待墩身平面位置和高程精确测定之后 安装托架正确调整好托架位 置和高程之后进行预压 并同时进行沉降观测 在预压前后要及时收集 整理和沉降资料 并及时上报 预压完成之后 安装 0 块底模 复核一下模板位置 再进行下一步 的腹板和翼缘板的模板安装 在模板安装期间要经常的校核平面位置和 高程 直到模板全部完成并准备浇筑 0 1 段砼 在浇筑各段砼之前要再次校正平面和高程位置 确认无误之后再报 验 经过测量监理复核后才可以进行砼浇筑施工 砼浇筑前后要进行墩 序号检验项目允许偏差检验方法 1 梁全长 20mm 2 边孔梁长 10mm 3 各变高梁段长度 10 mm 4 边孔跨度 20mm 尺量检查中心及两侧 5 梁底宽度 10 5mm尺量检查没孔 1 4 跨中和 3 4 截面 6 梁面中心位置 10mm 由梁体中心线拉线检查 1 4 跨中和 3 4 截面及最大偏差处 7 梁高 10 5mm尺量检查不少于 5 处 8 梁上拱度与设计值比 L 1800 测量检查跨中 终张拉 30d 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 6 身沉降观测 并比较沉降值 3 在 1 段浇筑完成之后进行挂篮施工 要再次准确定位并且不间 断进行监控测量 每一次挂篮施工中都要严密注意变形观测 每次安装 完模板之后都要进行复核 报验 挂篮的沉降变形观测点测量时间 首次测量在模板调好后测 第二 次测量在浇筑砼后二天测 两次高差就是模板的变形值 从 1 块开始测 以后每块都要测 每块测完后在调模板前将数据报监控单位 经监控单 位分析后 下发立模标高通知单 4 挂篮的立模标高以监控单位提供的立模标高通知单为准 调模 标高误差小于 3mm 特别注意挂篮底模四个角的标高要调平 施工调好 后通知监控单位和监理单位验收 轴线定位误差小于 10mm 轴线偏位小 于 10mm 每浇完一块要测一次 如有超出允许值要及时通知监控单位分 析原因 4 3 数据整理 分析 数据的整理分析是施工测量的重要环节 监测数据是梁体变化的真 实反映 科学分析监测数据得到可靠结论为下一步的施工做出有效的指 导 数据处理方法 原始数据收集原始数据整理 建立数据资料 计算理论预 拱度 确定立模标高 梁段施工 施工观测记录 数据对比 分析反馈 计算下一块段预拱度 每天记录好标高 温度 时间及天气变化情况 4 4 施工测量注意事项 1 施工前对连续刚构各块段线型控制平面和高程数据进行认真核 算 确认无误后方可采用 2 铺设 0 1 块底模前 应对托架进行预压 消除托架对梁体线 形的影响 3 对块段的模板高程必须严格控制 中线里程和标高应勤测量 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 7 勤复核 4 连续刚构监控点要按照要求布设 不要过于随意 5 所有的控制点位要注意保护 五 线形测量控制方案五 线形测量控制方案 5 1 监测控制的原理与方法 5 1 1 监控原则 连续刚构施工过程复杂 设计与施工高度耦合 施工过程中各种影 响结构变形和内力的参数 如梁重 结构刚度 温度场 有效预应力等 存在误差 为了确保主桥在施工过程中结构内力和变形始终处于安全的 范围内 且成桥后的线形满足设计要求 结构恒载受力状态接近设计期 望 在桥梁施工过程中必须进行严格的施工监测和控制 施工控制就是根据施工监测所得的结构参数 材料参数真实值进行 施工阶段计算 确定每个悬浇阶段的立模标高 并在施工过程中根据施 工监测的成果对误差进行分析 预测和对下一立模标高进行调整 以此 来保证成桥后桥面线形 合龙段两悬臂端标高的相对偏差不大于规定值 以及结构内力状态符合设计要求 连续梁桥的施工控制线形 变形 控 制 5 1 2 线形 变形 控制 主梁线形 变形 控制主要是严格控制主梁每一节段的竖向挠度及 横向偏移 通过误差分析 确定调整方法 为下一节段更为精确的施工 做好准备 主梁线形 变形 控制的最终目标是保证主梁的整体标高和 局部平顺性要求 成桥后 通常是长期变形稳定后 主梁的标高要满足 以上两方面的要求 其次主梁的实际桥轴线与理论桥轴线的偏差应符合 设计要求 对于主梁线形的调整 调整立模标高是最直接的手段 将参数误差 调整引起的主梁标高的变化通过立模标高的调整予以修正 必要时还需 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 8 对预应力作适当调整 本桥施工控制主要以控制主梁线形为主 优化调整也就以这些因素 建立控制目标函数 和约束条件 通过设计参数误差对桥梁变形的影响 分析 应用优化方法 调整主梁施工阶段立模标高 温度模式的选取 预应力的适当调整 使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态 并 且保证施工过程中受力安全 5 2 施工控制主要工作内容 5 2 1 理论计算 连续刚构的施工均采用分阶段逐步完成的 结构的最终形成必须经 过一个漫长而复杂的施工过程 对于施工过程中的每一个阶段进行详细 的变形和受力分析 是施工控制的最基本的内容之一 具体过程是 计算按照施工和设计所确定的施工工序 以及设计所 提供的基本参数 对施工过程进行一次正装计算 得到各施工状态以及 成桥状态下的结构受力和变形等状态控制数据 与设计和监理相互校对 确认无误后再作为施工控制的理论轨迹 具体数据有 1 各施工状态下以及成桥状态下状态变量的理论数据 主梁标高 控制截面应力应变 2 施工控制数据理论值 立模标高 5 2 2 主梁挠度监测 测定主梁挠度的变化情况 主要观测混凝土浇筑及预应力张拉对各 梁段控制点标高的影响 挠度测量采用天宝精密水准仪测量 测点布置 在 0 块的中心点上布一个高程基准点 要求精确定位 即从附近的 相对水准点 或假定水准点 引测 将测点固定牢靠加以保护 并在附 近的不动点布设第二个高程基准点或利用已有的水准点 进行水准闭合 测量 互相校核 在每一梁段悬臂端截面梁顶布置 3 个高程测点 钢筋头磨平 并涂 上红油漆 并注意保护 测点位置见图 5 1 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 9 12200 16001600 8500 45004500 1 12 23 3 图 5 1 监测点布置立面图 点焊 顶板底层横向筋 钢筋头磨圆并用红漆标记 顶板顶层横向筋 0 5cm 图 5 2 监测点布置大样图 测试时间 在施工期间选择早晨或傍晚日照较弱时观测 观测次数 标高异常时增加监测频率 水平变位测量采用莱卡全站 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 10 仪 5 2 3 预告主梁下阶段立模标高 根据理论的线型控制的前期理论计算和施工现场的实测高程 通过 理论与实测数据的差异分析 修正原设计中的各项参数 准确地预测下 一节段箱梁的立模标高 箱梁立模标高的理论计算公式如下 1 iiii nyn HHff 式中 第 节点在第阶段高程 若第施工阶段为 节点的安装阶 i n Hinni 段 则为 节点的立模标高 i n Hi 节点的设计高程 i Hi 节点的预拱度 i y fi 节点从第个施工阶段到成桥的累计挠度 i n fin 由于温度 收缩徐变和非线性等因素 实际情况和理论计算不可能一致 因此对理论立模标高要不断修正 箱梁实际立模标高为 fz 2 iiiii syng HHffff 式中 第 节点实际立模标高 i s Hi 根据挠度观测结果和悬臂梁下挠 上挠 趋势而确定挠度调整值 i f 挂篮弹性压缩变形 fz 桥墩的偏移产生的悬臂端挠度值 g f 5 2 4 重大设计修改 如果出现较大的施工误差 可能需采取以下重大修改措施 1 设计参数作重大修改 2 对预应力作适当调整 3 合龙施工方案作重大调整 此时需由监理组织 业主 监理 设计 施工 施工控制和有关专 家参加 对施工中出现的问题给予纠正或协调解决 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 11 5 3 施工控制的工作程序 施工控制的工作程序如下 前期结构分析计 算 施 工 工 现场数据采 集 设计参数误差预 测 确定理论控制数 据 设计参数误差识 别 制定施工监控指令 预告下一梁段立模标 高 立模标高调整分 析 主梁标高 应 变 截面尺寸 和弹性模量等 图 5 3 监测控制工序图 5 4 施工控制精度和原则 1 立模必须在一天中相对稳定均匀温度场 一般为日出前 完成 2 立模标高允许误差 0 10mm 3 局部线形控制要求相邻节段相对标高误差不超过 5mm 4 已浇梁段以及成桥后主梁系统控制误差标高误差 15mm 5mm 5 主梁重量控制要求按 铁路桥涵工程施工质量验收标准 要求对主 梁横截面尺寸的误差严格控制 6 其他主梁轴线 桥面平整度等参数允许误差按 铁路桥涵工程施工 质量验收标准 取用 偏差不超过 5mm 7 合龙前两悬臂端相对高差不大于合龙段长度的 1 100 且不大于 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 12 15mm 5 5 监控注意事项 1 标高测量每一个施工梁段分为六个标高测量工况 要求 检测时间 避开局部温差影响 选择在一天中结构内温度场最均匀的时间 1 立模后 测试内容 挂篮立模标高 2 钢筋绑扎后 测试内容 主梁标高 主梁悬臂前端 3 个测点 3 主梁混凝土浇筑后 测试内容 主梁标高 主梁悬臂前端 3 个测 点 4 预应力张拉前 测试内容 主梁标高 主梁悬臂前端 3 个测点 5 预应力张拉后 测试内容 主梁标高 主梁悬臂前端 3 个测点 6 脱模后 测试内容 主梁标高 主梁悬臂前端 3 个测点 7 挂篮前移并定位 测试内容 主梁标高 主梁悬臂前端 3 个测点 2 墩顶水平变位测量 观测次数 主梁标高异常时检测 六 仪器的维护与保养六 仪器的维护与保养 本段施工段投入莱卡全站仪 1 台 天宝水准仪 1 台 普通光学水准 仪 1 台 如表 6 1 所示 序号仪器设备精度数量 台 1莱卡 TS111 1 2天宝电子水准仪0 31 3水准仪1 mm1 表 6 1 仪器设备 仪器维护 1 测量仪器要送检 经检定合格的方可投入施工测量中使用 2 测量仪器要进行定期校核 并做好记录 3 测量仪器在使用过程中要注意防晒 防潮 防尘 要有专人看护仪 器 避免仪器被人为碰坏 海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案 13 4 仪器在使用时应当撑伞 避免日晒 雨淋 影响仪器的使用精度 每台仪器由专人负责 七 测量组织管理七 测量组织管理 7 1 测量人员 本段施工测量人员 5 人 其中工程师 5 人 小组长 1 人 测量员 2 人 序号姓名职