俞國棟
【摘 要】連續(xù)梁線性監(jiān)控測量是連續(xù)梁懸臂施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本橋所有梁段均采用懸臂現(xiàn)澆施工,懸臂澆筑施工的工序和階段較多。因此,為了確保施工過程中現(xiàn)澆懸臂的穩(wěn)定,橋梁成橋后線形及受力符合通車標(biāo)準(zhǔn),在施工各個(gè)環(huán)節(jié)必須進(jìn)行測量監(jiān)控和調(diào)整。該橋在測量控制過程中,針對該橋?yàn)榍€橋的特點(diǎn),對測量監(jiān)控方法進(jìn)行了優(yōu)化,為掛籃施工帶來了簡單可行的實(shí)施方案,為以后掛籃施工線性監(jiān)控測量提供了一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】連續(xù)梁;掛籃;線性監(jiān)控
0 引言
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在箱梁塊體懸臂澆筑和邊、中跨合龍以及臨時(shí)支座解除等結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換過程中,標(biāo)高和內(nèi)力都是不斷變化的。為保證橋梁精確合龍,使合龍后橋梁的線形和應(yīng)力符合設(shè)計(jì)要求,橋梁運(yùn)行狀態(tài)處于控制之中,對連續(xù)梁的施工過程進(jìn)行測量監(jiān)控和測量實(shí)施方案優(yōu)化是必要的。
1 工程概況
平安湟水河特大橋?yàn)榭鐝剑?0+128+80)m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。該橋位于圓曲線上,曲線半徑為8000m;一聯(lián)總長289.7m,邊支座中心至梁段距離0.85m,邊支點(diǎn)及跨中梁高為5.80m,中支點(diǎn)梁高9.60m,梁底曲線為1.8次拋物線。箱梁頂寬12.2m,箱梁底寬6.7m,懸臂端厚20cm,懸臂根部厚75cm。
2 線性監(jiān)測目的
在新建湟水河特大橋(80+128+80)m連續(xù)箱梁橋施工過程中,對線形進(jìn)行監(jiān)測的主要目的有:驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的實(shí)際變形值和理論計(jì)算值是否相符,保證合龍精度滿足設(shè)計(jì)要求;通過優(yōu)化測量方案加快掛籃調(diào)整和模板的定位,保證箱梁的線性平順。
3 線性測量實(shí)施步驟
施工過程中,對橋梁的線形行監(jiān)測,主要按以下步驟實(shí)施:
(1)布設(shè)控制網(wǎng)并進(jìn)行測量;
(2)計(jì)算各個(gè)塊體(梁段)控制點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)建測量基站,設(shè)置臨時(shí)監(jiān)測控制點(diǎn);
(4)在理論坐標(biāo)和預(yù)拱度值的基礎(chǔ)上,調(diào)整掛籃和托架立模位置;
(5)每隔兩個(gè)塊體(梁段),測量張拉前、后的塊體坐標(biāo);
(6)根據(jù)前塊體(梁段)的實(shí)際變形值,指導(dǎo)后塊體(梁段)的掛籃立模。
4 控制網(wǎng)等級
新建蘭新鐵路第二雙線線路CPI、CPII控制測量網(wǎng)由中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司分別按鐵路B級GPS網(wǎng)和鐵路C級GPS網(wǎng)的精度布設(shè)。該橋GPS控制點(diǎn)7個(gè),二等水準(zhǔn)點(diǎn)7個(gè),采用GPS靜態(tài)測量和二等水準(zhǔn)測量。
5 測量控制
5.1 0#塊測量
5.1.1 托架測點(diǎn)布設(shè)
順橋向在箱梁底模下工字鋼上布置測點(diǎn),測點(diǎn)位于底模兩側(cè)及中間,每排設(shè)5個(gè)監(jiān)測點(diǎn)。測量時(shí)由于作業(yè)空間限制,儀器架設(shè)不便,且部分觀測點(diǎn)在觀測時(shí)容易受施工干擾,采用常規(guī)水準(zhǔn)測量的方法無法正常開展工作,故采用全站儀配合聚乙烯反光貼片利,用自由設(shè)站法觀測各變形點(diǎn)和某一固定點(diǎn)的相對高差變化值。
5.1.2 加載及卸載過程測量
按設(shè)計(jì)對托架進(jìn)行逐級加載,測量加載前各測點(diǎn)的初始值H1和逐級加載后各測點(diǎn)的標(biāo)高值H2,認(rèn)真記錄好測量數(shù)據(jù);加載過程中每級加載完后,只有連續(xù)2次(間隔為2小時(shí)的讀數(shù)在誤差范圍內(nèi),才能進(jìn)行下一級的加載。加載結(jié)束后,通過觀測確定沉降穩(wěn)定24小時(shí)后,開始逐級卸載,卸載過程與加載過程正好相反。測量卸載前各測點(diǎn)的初始值H3和逐級卸載后各測點(diǎn)的標(biāo)高值H4。通過以上觀測數(shù)據(jù)則可獲得托架受荷載以后的彈性變形和非彈性變形,從而用來調(diào)整托架的標(biāo)高。
彈性變形:δ2=H4-H3。
非彈性變形δ1=H1-H4(施工過程中假定通過已消除托架架、模板、支撐方木的非彈性變形)。
通過對加載、卸載以后H2和H3的比較,可估算持續(xù)荷載在施工拖架變形中影響權(quán)值。
5.1.3 底模標(biāo)高的確定
底模標(biāo)高的調(diào)整是0#塊施工的最關(guān)鍵環(huán)節(jié),因?yàn)楹罄m(xù)塊體標(biāo)高都是以0#塊為參照。各點(diǎn)的設(shè)計(jì)預(yù)拱度δx,施工預(yù)拱度=拖架變形值+設(shè)計(jì)預(yù)拱度,則可確定托架的實(shí)際預(yù)拱度為:
(1)對預(yù)壓托架,底模標(biāo)高為:
底模頂面標(biāo)高=梁底設(shè)計(jì)標(biāo)高+δ2+δx
(2)對沒進(jìn)行預(yù)壓托架,底模標(biāo)高為:
底模頂面標(biāo)高=梁底設(shè)計(jì)標(biāo)高+δ1+δ2+δx
5.1.4 監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)及檢測
測點(diǎn)在頂板鋼筋上提前進(jìn)行預(yù)埋,將預(yù)埋件牢固焊接在頂板鋼筋上,然后進(jìn)行以下四個(gè)工序的測量:澆筑前、澆筑后、張拉前、張拉后。由于混凝土澆筑時(shí)對點(diǎn)位可能有碰撞,測點(diǎn)在砼澆筑后,因此對掛籃吊帶、模板、托架要認(rèn)真進(jìn)行檢查,在確認(rèn)模板,掛籃和托架安全的情況下對變化量大的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整,為后續(xù)的測量過程提過監(jiān)控依據(jù)。
該段施工完畢后,將測量數(shù)據(jù)提供監(jiān)控單位進(jìn)行分析,為下一塊體的立模標(biāo)高提供可靠的數(shù)據(jù),各塊體的測量過程同0#塊。
6 合龍施工測量控制
6.1 測量控制目標(biāo)
(1)通過合龍前梁體頂面標(biāo)高及軸線的觀測,獲得梁體在合龍前的誤差。
(2)設(shè)置平衡配重前,對全橋進(jìn)行聯(lián)測,控制連續(xù)梁懸臂端的預(yù)拋高及穩(wěn)定性,從而保證連續(xù)梁線形平順。
(3)體系轉(zhuǎn)換過程中,連續(xù)梁的施工受力狀態(tài)轉(zhuǎn)換為正常受力狀態(tài),連續(xù)梁支點(diǎn)由固結(jié)轉(zhuǎn)換為簡支,這個(gè)過程中對于邊跨箱梁底板,頂板標(biāo)高及其軸線的測量精度要求最高,必須認(rèn)真測量,認(rèn)真分析,保證中邊跨的順利合龍。
6.2 合龍前梁體頂面標(biāo)高及軸線的觀測
通過不間斷觀測氣溫、梁體相對標(biāo)高變化及軸線偏移量,最終獲得合龍后溫度因素變化對梁體長度的影響。觀測時(shí)間為連續(xù)48小時(shí),間隔為3小時(shí)/1次。通過以上測量監(jiān)控,順利完成了全橋的線性監(jiān)控測量工作。
7 結(jié)束語
通過有效的線性測量控制,平安湟水河特大橋(80+128+80)m連續(xù)梁線性平順,標(biāo)高準(zhǔn)確,梁面平整,各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求,成為了蘭新鐵路甘青段的樣板工程。通過測量過程的優(yōu)化,避免了測量數(shù)據(jù)繁雜的計(jì)算過程,給測量控制帶來了簡單可行的實(shí)施方案。所以,本橋的測量控制方案,在一定程度上節(jié)省了人力,物力,財(cái)力,創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益,為以后掛籃施工線性監(jiān)控提供了一定的參考價(jià)值。
【參考文獻(xiàn)】
[1]中華人民共和國鐵道部.TB10752-2010 高速鐵路橋涵工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].2011,北京:中國鐵道出版社,2011.
[責(zé)任編輯:湯靜]