■王振國(guó) ■中咨工程建設(shè)監(jiān)理公司,北京 100044
目前,在我國(guó)曲線橋梁掛籃懸澆施工測(cè)量控制方法尚處于探索階段,其應(yīng)用技術(shù)還不夠成熟,在我國(guó),位于太行山紅旗渠游覽區(qū)的露水河特大橋就是采用了掛籃懸澆施工測(cè)量技術(shù)與方法,這座橋主橋是連鋼結(jié)構(gòu),采用的是箱型梁,并利用掛籃懸臂澆筑法施工,分為上下行兩座獨(dú)立橋,外觀上看起來(lái)呈現(xiàn)拋物線形狀,其中最大的箱梁懸臂長(zhǎng)度可達(dá)到78米,總共有21個(gè)節(jié)段,并且這座大橋是由幾種組合曲線拼接在一起構(gòu)成的,主要包括圓曲線、緩和曲線,但是這些曲線的半徑有所不同。由于露水河特大橋的主橋采用的是完全不同于常見(jiàn)垂直線橋梁的平面布置方式,因而也就在具體的施工中,無(wú)法將其視為平面內(nèi)的變形模式,而是要按照立體空間內(nèi)的施工方式進(jìn)行處理,這無(wú)疑是給工程的施工測(cè)量以及監(jiān)控等過(guò)程帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。在本文中,筆者就結(jié)合露水河特大橋的具體施工過(guò)程對(duì)曲線橋梁掛籃懸澆施工測(cè)量控制方法進(jìn)行了探索。
露水河特大橋所處的地形復(fù)雜,主橋橫跨山谷,山比較高、坡也比較陡峭,而且大橋的通視條件受到限制,因而在具體施工中測(cè)量控制難度就比較大。此外,橋位處的設(shè)計(jì)單位也只是設(shè)置了兩個(gè)控制點(diǎn),但是這兩個(gè)控制點(diǎn)是不能夠滿足實(shí)際的施工需要,因此為了確保施工的質(zhì)量,還必須要建立高精度的首級(jí)加密控制網(wǎng),以滿足大橋各個(gè)墩臺(tái)以及墩身的施工測(cè)量的放樣和檢測(cè)需求。建立高精度的首級(jí)加密控制網(wǎng)是基于平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)技術(shù),其中平面控制網(wǎng)是按照四等三角網(wǎng)的要求進(jìn)行施工測(cè)量,為了控制閉合差和基線相對(duì)中誤差都要按照四等三角網(wǎng)的技術(shù)規(guī)范要求,我們可以利用專(zhuān)業(yè)的平差軟件進(jìn)行技術(shù)性的平差,以確保平差質(zhì)量。而在利用高程控制網(wǎng)時(shí),由于大橋所處位置比較陡峭,地勢(shì)起伏比較大,因而可以利用全站儀并且按照四等三角高程方法進(jìn)行聯(lián)合測(cè)量。我們?cè)诼端犹卮髽蛩⒌氖准?jí)加密網(wǎng)是采用已經(jīng)完成的首級(jí)控制點(diǎn)來(lái)測(cè)量控制懸澆箱梁,并且對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行定期檢查,同時(shí)在檢查后及時(shí)進(jìn)行改正,以為后期測(cè)量施工做好準(zhǔn)備。
我們都知道曲線梁對(duì)于墩身的作用力是左右不平衡的,這極有可能會(huì)對(duì)整個(gè)橋梁的施工造成一定的質(zhì)量影響,因此為了能夠有效消除這個(gè)不利影響,可以在具體的施工中,會(huì)嚴(yán)格根據(jù)墩身的實(shí)際高度而設(shè)置3厘米至7厘米的橫向預(yù)偏值。因此在懸澆箱梁施工中,首先要確定掛籃的彈性變形值和非彈性變形值,可以對(duì)掛籃進(jìn)行一定適度的預(yù)壓,同時(shí)對(duì)于預(yù)拱度的橫向預(yù)偏值也要重點(diǎn)考慮,然后對(duì)于這些橫向預(yù)偏值的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析和計(jì)算,從而準(zhǔn)確確定掛籃施工的立模數(shù)據(jù)。以下就具體談?wù)剳覞蚕淞簻y(cè)量中的平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量?jī)煞N控制方式。
在懸澆箱梁平面控制測(cè)量中,對(duì)于箱梁的兩個(gè)懸臂平面位置的銜接問(wèn)題,為了保證其銜接準(zhǔn)確無(wú)誤,要采用全站儀墩相互后視法來(lái)控制每一塊懸臂箱梁的平面位置,并且將控制結(jié)果作為岸上控制點(diǎn)的復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)。此外在施工中,還必須要控制好待澆懸梁的后端斷面與已經(jīng)施工箱梁的前端銜接的問(wèn)題,否則會(huì)直接影響到整個(gè)橋梁工程的質(zhì)量。因此在實(shí)際施工中,要根據(jù)掛籃結(jié)構(gòu)以及懸澆箱梁的施工特點(diǎn),并且根據(jù)已施工箱梁在懸臂中的具體位置,嚴(yán)格控制好箱梁的前端斷面。在設(shè)計(jì)箱梁坐標(biāo)時(shí),可以按照里程樁號(hào)進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)還要加上預(yù)偏值,作為后期的放樣坐標(biāo)。為了能夠進(jìn)一步控制箱梁懸臂的平面位置,可以分兩次采用單測(cè)站極坐標(biāo)方法,從而確保懸澆箱梁平面控制的質(zhì)量水平。
在懸澆箱梁高程控制測(cè)量中,施工人員要精確控制兩個(gè)懸臂高程的合攏問(wèn)題,為了達(dá)到施工要求,保證施工質(zhì)量,可以借助于先進(jìn)的精密水準(zhǔn)儀來(lái)精確控制懸臂中的每一塊箱梁施工的具體標(biāo)準(zhǔn)。而按照一般曲線橋梁施工的要求,箱梁標(biāo)高主要是針對(duì)于懸澆箱梁的前端部分,對(duì)于待澆箱梁前端斷面地板和頂板的設(shè)計(jì)標(biāo)高,可以利用待施工橋梁的里程樁號(hào)進(jìn)行查找,從而保證標(biāo)高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確無(wú)誤。同時(shí)為了計(jì)算箱梁各個(gè)點(diǎn)的實(shí)際立模標(biāo)高,還需要全面考慮標(biāo)高設(shè)計(jì)的預(yù)拱度、彈性撓度以及掛籃的施工撓度等數(shù)據(jù),然后將每一個(gè)內(nèi)部的控制點(diǎn)作為有效的后視位置,并利用四等普通水準(zhǔn)測(cè)量法進(jìn)行放樣工作,其目的是用以更好的指導(dǎo)后期的曲線橋梁施工。因此如果在具體的施工,能夠嚴(yán)格按照以上的施工要求進(jìn)行施工,將會(huì)大大減小懸臂頂端的標(biāo)高以及中線的偏差,有效確保了曲線橋梁工程的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
在曲線橋梁施工中,進(jìn)行懸澆箱梁線性觀測(cè)的主要目的就是為了確保在懸澆箱梁的過(guò)程中,施工要安全,并且為后期的立模施工提供有效的參考數(shù)據(jù)。因此定期對(duì)處于不同狀態(tài)下的預(yù)埋在箱梁上的各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行有效監(jiān)督與測(cè)量。而在進(jìn)行懸澆箱梁線型觀測(cè)中,對(duì)于所使用的釘帽也是有嚴(yán)格的要求。一般所用到的專(zhuān)用觀測(cè)釘,其釘帽直徑要在20毫米,釘身的直徑要在8毫米,而且釘身的長(zhǎng)度要達(dá)到7厘米,并且在釘帽上具有十字絲的形狀。在進(jìn)行線性觀測(cè)時(shí),為了還有利于觀測(cè),同時(shí)也不會(huì)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)不良影響,要在箱梁澆筑完成以后,可以在同一塊箱梁橫橋上面,分別在左、中、右三個(gè)位置各設(shè)置一個(gè)觀測(cè)點(diǎn),并且要保證各個(gè)端頭要露出1至2厘米。
在實(shí)際進(jìn)行懸澆箱梁線型觀測(cè)中,監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)的平面位置和高程是主要的觀測(cè)內(nèi)容,為了確保觀測(cè)質(zhì)量,在進(jìn)行平面位置的觀測(cè)時(shí),要使用全站儀設(shè)備,并且在進(jìn)行全站儀觀測(cè)之前,對(duì)于所選擇的測(cè)站點(diǎn)要和岸上的控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核之后才能進(jìn)行觀測(cè)。而在進(jìn)行高程觀測(cè)時(shí),要利用精密水準(zhǔn)儀和鋼水準(zhǔn)尺,并利用二等水準(zhǔn)進(jìn)行更為精確的觀測(cè),而對(duì)于現(xiàn)行觀測(cè)周期,一般是按照施工階段進(jìn)行觀測(cè)周期計(jì)算,即按照掛籃移動(dòng)后、澆筑前后、張拉后的施工過(guò)程,對(duì)于每一個(gè)設(shè)置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)都要進(jìn)行觀測(cè),并及時(shí)記錄下來(lái)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。為了能夠有效及時(shí)了解箱梁的整體變化情況,在觀測(cè)時(shí),還要每隔三個(gè)快件,對(duì)所有已經(jīng)施工快件的觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè),以提高箱梁的施工質(zhì)量。此外室外的觀測(cè)條件對(duì)于測(cè)量結(jié)果也是有極大影響的,尤其是溫差導(dǎo)致的測(cè)量誤差極大。因此為了有效較小誤差,在觀測(cè)時(shí)應(yīng)該選擇在日出前后,應(yīng)該盡量避免掉大霧、暴曬以及大風(fēng)等惡劣天氣。為了確保觀測(cè)數(shù)據(jù)分析的科學(xué)性,在記錄測(cè)量數(shù)據(jù)的同時(shí),還要記錄下當(dāng)時(shí)的外界狀況,例如溫度、荷載等情況,并且要把這些結(jié)果及時(shí)輸入到相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,綜合分析其中存在問(wèn)主要問(wèn)題,并進(jìn)行及時(shí)修正,以確保箱梁的質(zhì)量。
綜上所述,露水河特大橋的施工過(guò)程嚴(yán)格控制懸澆箱梁的具體施工過(guò)程,嚴(yán)把各個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的質(zhì)量,不僅確保了施工的質(zhì)量和安全,還使大橋具有一定的欣賞價(jià)值,因此露水河特大橋是曲線橋梁工程的成功典范,同時(shí)也為我國(guó)其他曲線橋梁工程的施工提供了有價(jià)值的參考內(nèi)容。
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