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浅谈挂篮施工测量控制技术

叶英杰 王博
  
安家(建筑与工程)
2022年6期
中交二航局第二工程有限公司 重庆市 404100

摘要:大跨度连续混凝土箱梁悬臂箱梁施工中,挂篮施工工艺是一种我们熟知的常用施工工艺。本文结合马来西亚贝溪河-乌鲁巴生高速公路SUKE-CA4标中某跨挂篮施工为例,简要介绍挂篮施工定位测量控制技术,为今后同类挂篮施工提供借鉴。

关键词:挂篮 定位 测量控制

1.工程概况

The Sungai Best-Ulu Kelang Elevated Expressway(SUKE)为高架桥项目,从Bukit Jalil南部的Shah Alam Highway (KESAS)开始到Ulu Kelang 北部的Middle Ring road2 (MRR2),主线长度24.6km,全线长度31.8km。

项目主线CH8000~CH8100之间需跨过高速公路及MRT轻轨线,因此主线(U5&S5)及匝道(MK40)采用连续刚构桥结构。其中U5桥梁P4-P7墩上部结构为连续刚构桥,跨径布置为65+100+65m。S5桥梁P4-P7墩上部结构为连续刚构桥,跨径布置为63.2+97.8+64.3m。MK40桥梁P8-P12上部结构为连续刚构桥,跨径布置为63.882+95.691+62.155m。

2.布设控制网

该连续钢构桥横跨高速公路及MRT轻轨线,施工环境复杂,桥梁外观质量要求高。为了保证桥梁挂篮的有效推进,我们在桥梁两侧加密布设了4个控制点并能相互通视。平面控制加密网采用GPS按工程测量四等进行施测,并采用专业软件进行平差。由于地势高差起伏且横跨高速公路,水准网使用全站仪按照四等三角高程方法进行联测。平面网和高程网平差后其闭合差和基线相对中误差均满足四等控制网的技术规范要求。根据控制网成果,我们使用全站仪并采用多种方法进行设站,检验控制点成果是否可靠,验证后其结果均能满足测量规范要求。

3.悬浇箱梁测量控制

1)悬浇箱梁平面控制

悬浇箱梁平面控制采用徕卡TS16全站仪进行测量,测角精度为1〃,测距精度为(1mm+1ppm×D),精度完全满足平时施工测量需要。布设测量控制网时在桥梁两侧布设的控制点可直接作为后视点或测站点使用。各基准点定期进行复测,确保测量的精度和准确性。为了保证对向施工箱梁的水平位置顺利对接,每次挂篮前移后我们都会采用全站仪对前移后的挂篮模板轴线和边线进行坐标采集并调整到设计坐标。设计坐标则根据现场实际施工里程和对应预偏值进行计算。根据现场施工实际,挂篮模板安装后其后端已与已浇筑的0#块相固定,不需调整,因此我们只需对挂篮模板前端进行测量控制。调整时我们首先调整底模,然后再调整两侧翼模,待模板高程和位置都准确无误后,固定模板到设计位置,最后在箱梁顶板上放样出中轴线,作为控制桥梁线形的依据。测量过程中我们采用相互后视的方法进行设站,以减少对向前进悬臂箱梁最终合拢时的误差。

2)悬浇箱梁高程控制

首先0#块浇筑后,我们使用全站仪按三角高程测量方法把控制点标高转移到已浇筑的0#块上,0#块上的高程点采用钻孔埋设钢钉的方法进行布设,尽量布置到不易被遮挡,通视条件好的墩身正上方。转点完成后再分别对梁端0#块上的高程控制点进行联测,保证控制点误差满足规范要求。

为了确保相向施工的两个悬臂实现高精度合拢,我们测量时采用高精度水准仪,对每个节段的标高进行严格控制,使其达到规范要求标准。标高控制时,按照现场施工实际,主要对悬臂箱梁前端的挂篮模板标高进行控制。计算设计标高时,首先按照现目前施工断面的对应里程,分别计算出对应箱梁前端的底板标高和顶板标高,再按照设计给出的预拱度、挠度及挂篮施工挠度等参数,分别计算各点的立模标高。挂篮模板调整过程中分别采用各自0#块上的控制点进行后视并指导前面挂篮模板的调整。挂篮模板调整完成后在混凝土浇筑前需再次对桥面标高进行放样并加密,以保证混凝土桥面的平顺性。

4.悬浇箱梁线形观测

1)线形监测的目的是为了使桥梁施工完成后其线形达到设计标准,通过监测→修正→调整的目的实现悬臂箱梁的顺利合拢,为悬浇箱梁节段施工提供数据支持。

2)悬浇箱梁为逐跨分节段向前推进,因此在第一节段浇筑完成并且挂篮向前推进后我们需对浇筑完成的节段进行监测。首先在0#块浇筑后我们需通过桥下控制网点使用全站仪把控制点引到0#块上,方便后面监测时使用。在以0#块为基础我们逐跨向前推进施工时就可以使用0#块上的控制点作为基准点进行施测,在使用过程中同时需要复核桥下的控制网点,保证控制点的准确性。

3)监测点的埋设:当悬浇箱梁1#块浇筑前我们需提前在桥面埋设监测点,监测点可以使用直径1.5CM的钢钉进行埋设,埋设在节段端头左、中、右的位置,埋设时使监测点高出混凝土面1CM左右,使其不易被破坏扰动。监测点数据的采集:当该节段混凝土浇筑完成并初凝后,我们需对该节段的监测点进行数据采集,主要采集内容为平面坐标和高程。平面坐标的采集我们采用全站仪进行观测,首先将全站仪架设在0#块基准点上,后视其他相对的固定的控制点进行设站,消除测量控制点变动产生的系统误差。高程数据的采集我们采用精密水准仪进行测量,测量标准按照四等水准规范要求进行。观测周期按各施工步骤分次观测,即在挂篮移动后、混凝土浇筑前、混凝土浇筑后、张拉后,每次施工步骤交替后对观测点采集一次数据。当完成三个悬浇箱梁节段施工后,我们对整体节段进行一次数据采集,以便及时了解箱梁的整体变化情况。在测量过程中,我们尽量选择在天气好的情况下进行,并固定观测时间,避免在大风、暴晒、暴雨等恶劣天气下进行观测,减少温差对梁体产生的影响,从而提高测量数据的可靠性。在测量数据采集完成后,我们需及时对测量数据进行整理并分析处理,通过对比分析确定悬浇箱梁的实际变化情况,以此数据模型为依据及时修正下一节段的立模数据。只有通过不断监测和对采集数据的不断分析计算,才能能正确的判断下节段挂篮模板的正确走向,使其能完美符合设计线形要求。

5.线形调整

线形调整是以上一节段浇筑后的线形监测数据为依据,对下一节段的立模数据进行合理调整。在悬浇箱梁浇筑前后我们还需对梁体底板进行高程监测,浇筑前测量底板初始高程值,浇筑完成后再次对底板高程进行测量,通过两次测量高程值进行对比方可计算出梁体在混凝土浇筑前后的实际沉降量,然后在与设计给出的预抛高值进行比较,看是否在设计允许的容许误差内,如过偏差过大我们应在下一节段中及时进行调整,使其浇筑后能达到设计要求标准。在后续节段施工中都应按照此程序不断对挂篮模板进行纠偏,减少偏差的累计,使成桥线形能得到有效控制,保证桥梁顺利合拢,达到线形监控的最终目的。

6.结语

通过对挂篮施工测量步骤的梳理,主要步骤分为:控制网测量→加密点的引入→挂篮模板的校核→线形监测→通过监测数据对后期测量控制数据进行修正→挂篮模板校核。通过正确的挂篮施工测量方法,可以最大化减小测量误差,实现挂篮施工的顺利推进和高精度合拢,从而保证桥梁的结构线形。大跨度桥梁悬臂施工测量控制就是一个测量、监测、修正、测量的反复循环过程,现场测量数据的准确性是对桥梁线形控制的生命支持。只有通过对现场采集数据的分析才能预测并计算下一节段悬架箱梁的正确控制数据,最终通过每个节段的不断修正和调整实现悬浇箱梁的高精度合拢,并达到设计给出的预期线形走向。

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