高勝維

摘要：高墩若采用一般的水準(zhǔn)測(cè)量方法、普通的施工工藝，很難達(dá)到精度的要求，線型的控制，本文結(jié)合青坪大橋這一工程實(shí)例加以說(shuō)明在高墩施工中如何控制橋墩施工的垂直度以保證橋墩的線型控制，最終保證工程的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高墩垂直度 測(cè)量控制

0 引言

如今，公路高架橋不斷增多，橋墩施工難度不斷增大。對(duì)于高橋墩來(lái)說(shuō)，其顯著的特點(diǎn)是：基礎(chǔ)底面積比較小、墩身比較高，墩身柔度大。因此要求較高的施工精度。施工過(guò)程中，難以準(zhǔn)確地控制軸線，為了滿(mǎn)足橋墩軸線施工時(shí)的精度要求，必須通過(guò)各種措施控制好高墩的線型。

1 工程概況

青坪大橋?yàn)閺埢ǜ咚俟?1標(biāo)控制性工程，是張家界到花垣線上的一座特大橋，青坪大橋右幅樁號(hào)為YK43+

940.52～YK44+879.4，左幅樁號(hào)為ZK43+967.02～ZK44+

885.546，左、右幅橋設(shè)計(jì)線在K44+860.437之前分離，之后重合。大橋主橋7#、8#、9#、10#橋墩均為變截面雙肢薄壁空心墩，橋墩壁厚為65cm。主橋8、9號(hào)橋墩為雙肢變截面空心墩，墩高在110m～129m，兩肢間中心距7m，上墩柱縱橫尺寸為3.2m×8m，下墩柱尺寸為4×9m，承臺(tái)縱橫尺寸為15.4×16m，高4.5m，承臺(tái)下布設(shè)16根樁基。7、10號(hào)墩為雙肢變截面空心墩，墩高在66m～75m，兩肢間中心距7m，單肢空心墩壁厚65cm，上墩柱縱橫尺寸為3.2m×7m，下墩柱尺寸為4×8m，承臺(tái)縱橫尺寸為14.8×12m，高4.5m，承臺(tái)下布設(shè)12根樁基。

2 施工控制

①幾何尺寸控制：采用剛度大的懸臂模板，加強(qiáng)測(cè)量控制。②垂直度控制：采用垂準(zhǔn)儀和全站儀進(jìn)行控制。③變形觀測(cè)：對(duì)成形墩身節(jié)段進(jìn)行定期觀測(cè)，確保結(jié)構(gòu)安全；對(duì)施工節(jié)段進(jìn)行觀測(cè)，確保施工安全。

3 施工工藝

3.1 CB-240懸臂模板

CB-240懸臂模板由面板及支架兩大部分組成，面板系統(tǒng)由木工字梁桁架與21mm膠木板組成；挑架、斜撐、主梁三角架、吊平臺(tái)等共同組成懸臂模板支架系統(tǒng)。面板高4.65m，一次支立而成，有效澆注高度為4.5m。制作模板時(shí)確保精度符合設(shè)計(jì)要求：尺寸誤差控制在2mm，傾斜角偏差控制在1.5mm，孔位誤差控制在1mm。

懸臂模板較傳統(tǒng)翻模具有如下特點(diǎn)：①由于預(yù)埋件承擔(dān)支架、模板以及施工的全部荷載，所以不需另搭腳手架，比較適合高空作業(yè)。②對(duì)于模板部分可以整體后移600mm。③為了防止漏漿以及錯(cuò)臺(tái)，利用錨固裝置將模板與混凝土墻面進(jìn)行貼緊處理。④借助調(diào)節(jié)螺桿進(jìn)而上下調(diào)節(jié)模板，便于靈活使用。⑤在斜撐的作用下，方可調(diào)整模板的垂直度，甚至后傾角度達(dá)到30°。⑥通過(guò)將連接件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使之通用性更強(qiáng)。⑦在模板的下部設(shè)吊平臺(tái)，便于拆除埋件以及處理表面混凝土。

3.2 鋼筋施工工藝

鋼筋工藝：按設(shè)計(jì)院的要求，墩身豎向鋼筋全部采用機(jī)械連接，為保障連接質(zhì)量，在原材加工區(qū)，將鋼筋端部做記號(hào)，長(zhǎng)度為連接器長(zhǎng)度的0.5倍，杜絕了連接器安裝時(shí)的前后兩端連接長(zhǎng)度相等，保障了連接的質(zhì)量。

3.3 混凝土施工工藝

砼的垂直運(yùn)輸采用輸送泵一次送到位。泵管則利用模板對(duì)拉螺栓留在墩身內(nèi)的螺母安裝固定架，由下而上固定在墩柱壁上。由于運(yùn)送高度達(dá)近129m，而強(qiáng)度要達(dá)到50Mpa以上，要求砼既要保持較大的流動(dòng)性又要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。因此對(duì)各種水泥、外加劑及配合比進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，并依泵送情況隨時(shí)調(diào)整?；炷翝沧⑼戤吅笤谄漤斆婕皶r(shí)用濕麻袋加以覆蓋，不斷灑水；側(cè)面采取懸掛環(huán)狀水管不斷噴灑水，在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)始終保持濕潤(rùn)；大體積混凝土潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得小于7天。

4 測(cè)量控制

建立墩身施工首級(jí)控制網(wǎng)與相對(duì)控制網(wǎng)：

4.1 建立墩身施工首級(jí)控制網(wǎng)

為了控制本項(xiàng)目墩身施工的位置，應(yīng)事先建立包括全橋在內(nèi)的首級(jí)平面和高程控制網(wǎng)在內(nèi)的控制范圍，以此作為本合同段墩身施工的絕對(duì)基準(zhǔn)。另外，在施工過(guò)程中，受外界風(fēng)、溫度等因素的影響，以及在自身荷載的作用下，首級(jí)控制網(wǎng)作為墩身和承臺(tái)出現(xiàn)振動(dòng)變形、扭轉(zhuǎn)變形、撓度變形，以及沉降變形等。

4.2 建立墩身施工相對(duì)控制網(wǎng)

在墩身施工過(guò)程中，各斷面的平面位置和高程由首級(jí)控制網(wǎng)控制，還可以根據(jù)現(xiàn)有的準(zhǔn)直儀等儀器設(shè)備，在墩身承臺(tái)面上建立直觀的能夠直接控制墩身施工的相對(duì)控制網(wǎng)，在一定程度上提高墩身施工的定位速度和效率，為了確保墩身的施工定位精度和可靠性，通過(guò)對(duì)墩身采用不同的控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量控制，實(shí)現(xiàn)相互校核，進(jìn)而確保墩身的施工定位精度和可靠性。

4.2.1 天頂準(zhǔn)直儀鉛垂線控制法

該法是指通過(guò)采用一臺(tái)或兩臺(tái)天頂準(zhǔn)直儀，并將準(zhǔn)直儀固定在滑車(chē)上，確保滑車(chē)在兩個(gè)觀測(cè)平臺(tái)之間移動(dòng)。在位于墩身一定高度的施工模板的內(nèi)側(cè)模上，等距離地安裝光靶。通過(guò)采用準(zhǔn)直儀，沿著垂直方向利用鉛垂光線在光靶上投影的視點(diǎn)或光斑，在順橋向和橫橋向兩個(gè)垂直向上控制施工模板的移動(dòng)，在墩身的設(shè)計(jì)位置上定位施工模板，如下圖所示：準(zhǔn)直儀鉛垂線控制法的定位原理和光靶安裝示意圖。

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按照準(zhǔn)直儀定位原理，以及依據(jù)光靶安裝示意圖，在墩身施工時(shí)，施工作業(yè)達(dá)到一定高度Hn后，依據(jù)墩身的設(shè)計(jì)傾斜度，通過(guò)計(jì)算得到墩身的橫向偏移值為ΔSn，此時(shí)光靶的長(zhǎng)度為S，在觀測(cè)平臺(tái)上通過(guò)測(cè)量ΔSn+S值，并且設(shè)置準(zhǔn)直儀，墩身Hn高度處斷面的內(nèi)側(cè)模板的橫向偏移和模板中心通過(guò)采用準(zhǔn)直儀進(jìn)行控制。這樣對(duì)于一定高度處的墩身施工的斷面就能夠完全控制。通過(guò)采用全站儀配合進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在一定程度上確保墩身的垂直度、中心位置的雙向控制。

4.2.2 全站儀極坐標(biāo)控制法

當(dāng)墩身施工達(dá)到一定高度Hn后，根據(jù)準(zhǔn)直儀定位原理及光靶安裝示意圖，在承臺(tái)面上，按照墩身中心的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，以及設(shè)計(jì)的墩身設(shè)計(jì)橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，通過(guò)計(jì)算得出墩身在一定高度處斷面點(diǎn)的坐標(biāo)。通過(guò)利用已經(jīng)建立的首級(jí)控制網(wǎng)，在適當(dāng)?shù)目刂泣c(diǎn)上架設(shè)全站儀，在待定的墩身斷面角點(diǎn)上架設(shè)反射鏡，通過(guò)對(duì)該點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量坐標(biāo)與其設(shè)計(jì)坐標(biāo)進(jìn)行比較，如果兩者的差距在±1.5cm之間，那么就可以將該點(diǎn)定位在設(shè)計(jì)的位置上。

4.2.3 墩身的標(biāo)高定位法

通過(guò)采用檢定過(guò)的50m鋼尺，經(jīng)常性地對(duì)墩身的標(biāo)高進(jìn)行定位。借助懸掛鋼尺利用水準(zhǔn)測(cè)量的方法通過(guò)分段的方式向上傳遞高程。當(dāng)墩身施工滿(mǎn)足一定高度時(shí)，通過(guò)采用三角高程間接法，以首級(jí)網(wǎng)或相對(duì)網(wǎng)為基準(zhǔn)，對(duì)墩身標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，確保計(jì)算橫向偏移值的準(zhǔn)確性，根據(jù)設(shè)計(jì)的墩身各部位標(biāo)高進(jìn)行施工。

綜上所述，通過(guò)研究分析以上測(cè)量控制方法的精度可知，對(duì)墩身進(jìn)行平面和標(biāo)高定位，通過(guò)采用極坐標(biāo)定位法、鉛垂線控制法，懸掛鋼尺水準(zhǔn)測(cè)量法和三角高程間接法，在精度方面均滿(mǎn)足墩身施工的技術(shù)要求，因此在墩身施工控制中上述方法都可以。通過(guò)采用兩套獨(dú)立的測(cè)量方案對(duì)平面和高程進(jìn)行定位，在過(guò)程中可以交替使用，相互之間進(jìn)行校核，確保墩身施工測(cè)量控制的準(zhǔn)確性。

墩身施工對(duì)測(cè)量控制的技術(shù)要求如下表：

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5 施工中的注意事項(xiàng)

①混凝土澆筑時(shí)應(yīng)在墩身四周均勻澆筑，振搗棒振搗時(shí)應(yīng)避免與模板相碰撞。材料堆放也應(yīng)基本對(duì)稱(chēng)堆放。②塔吊吊運(yùn)施工用具及材料時(shí)應(yīng)避免與模板發(fā)生碰撞。③進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于激光垂準(zhǔn)儀對(duì)濕度比較敏感，在雨后或大霧天最好不用激光垂準(zhǔn)儀。④由專(zhuān)門(mén)的測(cè)量人員檢查、操作垂準(zhǔn)儀，人員一旦確定，不宜更換。⑤通過(guò)全站儀進(jìn)行檢查方法簡(jiǎn)單，但成本高，一個(gè)項(xiàng)目無(wú)法固定一臺(tái)儀器和一班人員專(zhuān)門(mén)測(cè)量墩身。相對(duì)來(lái)說(shuō)，激光垂準(zhǔn)儀價(jià)格比較便宜，只需兩人即可檢查，因此，通過(guò)垂準(zhǔn)儀進(jìn)行檢查方便快捷。

6 結(jié)束語(yǔ)

在高速公路橋梁施工過(guò)程中，不能忽略不計(jì)墩軸的溫差彎曲和擺動(dòng)。但是，墩軸的變形量在墩高超過(guò)一定高度后達(dá)到不容忽視的程度，在高墩施工中這是我們必須考慮的問(wèn)題。本橋高墩施工橫截面平面位置偏差經(jīng)檢測(cè)全部合格，最大不超過(guò)10mm，在一定程度上降低了測(cè)量對(duì)施工周期的影響，提高了施工進(jìn)度，對(duì)橋墩的施工精度又進(jìn)行了核證，很好地控制了高墩施工的線型，降低了施工成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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