閆晉峰,顏小龍,陸小樂,魯文軍,呂東軒
(中建鐵路投資建設(shè)集團(tuán)有限公司,北京 102600)
清水河特大橋全長(zhǎng)8.508km,施工內(nèi)容包括橋梁下部結(jié)構(gòu)(挖井基礎(chǔ)、樁基、墩柱、墊石)及支座系統(tǒng)、連續(xù)箱梁、簡(jiǎn)支箱梁及橋面系工程,其中簡(jiǎn)支梁在梁預(yù)制廠預(yù)制,施工時(shí)簡(jiǎn)支梁采用架橋機(jī)架設(shè),連續(xù)梁采用懸臂澆筑法操作。
清水河特大橋?yàn)殡p線橋,左右中線間距為4.6m,施工中測(cè)量計(jì)算坐標(biāo)選在左中線。橋墩設(shè)計(jì)采用雙線圓端形橋墩,箱梁頂部寬12.2m。設(shè)計(jì)采用縱向預(yù)偏心??v向預(yù)偏心布置在32m跨、24m跨及連續(xù)梁邊墩和簡(jiǎn)支梁連接處,施工測(cè)量計(jì)算中必須嚴(yán)格考慮這些參數(shù)。
工程所用測(cè)量?jī)x器包括3臺(tái)萊卡TCRP1202+,精度1″;2臺(tái)DINI03天寶電子水準(zhǔn)儀,精度0.3mm/km;4臺(tái)華測(cè)GPS,精度(10+1×10-6D)mm。儀器進(jìn)場(chǎng)前必須出具最新一次檢測(cè)合格證書,確保儀器的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)在合格范圍內(nèi)。
(1)儀器精度要求。采用RTK(Real Time Kinematic,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分)和GPS載波相位差分定位技術(shù)進(jìn)行樁基放樣。RTK型號(hào)是華測(cè)i80,其垂直精度為15mm+1×10-6,水平精度為10mm+1×10-6。群樁基礎(chǔ)允許偏差10cm,使用i80放樣樁基礎(chǔ)符合要求。
(2)護(hù)筒埋設(shè)及復(fù)核。放樣樁的中心并標(biāo)記位置,然后做穩(wěn)固的護(hù)樁,按照標(biāo)記位置埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)樁線設(shè)置完成后,用5m鋼尺檢查護(hù)筒邊緣與護(hù)樁線交點(diǎn)的距離是否相等,如果偏差較大則要重新埋設(shè)護(hù)筒。
(1)開挖承臺(tái)。用RTK放樣承臺(tái)4個(gè)角點(diǎn),釘好木樁,在承臺(tái)開挖線附近引測(cè)臨時(shí)高程點(diǎn)控制承臺(tái)開挖標(biāo)高。按照承臺(tái)的4個(gè)角點(diǎn),布撒承臺(tái)灰線,然后開挖承臺(tái)及樁頭。基坑及樁位檢查合格并完成墊層澆筑后,用全站儀后方交會(huì)法在墊層上放樣承臺(tái)4個(gè)角點(diǎn)。施工時(shí)根據(jù)承臺(tái)4個(gè)角點(diǎn)彈墨線,轉(zhuǎn)角位置用紅油漆標(biāo)記,并按照設(shè)計(jì)尺寸用鋼尺量出墩身位置并彈出墨線。
(2)承臺(tái)模板復(fù)核。模板安裝完成后,用吊錘及鋼尺實(shí)測(cè)模板邊緣,如果吊錘頂點(diǎn)不在承臺(tái)墊層的墨線上(控制線),則用鋼尺量出偏差值,調(diào)整模板的偏位,同時(shí)控制好模板垂直度。
(3)控制點(diǎn)引測(cè)。若承臺(tái)附近無高程控制點(diǎn),在承臺(tái)附近引測(cè)臨時(shí)轉(zhuǎn)點(diǎn)作為后視點(diǎn)。高程放樣時(shí)采用水準(zhǔn)儀后視控制點(diǎn)或臨時(shí)轉(zhuǎn)點(diǎn),可用記號(hào)筆或油漆將放樣出的承臺(tái)頂面高程位置標(biāo)記在模板內(nèi)側(cè),也可在墩身預(yù)埋筋上設(shè)置1m或0.5m高程控制線,用于澆筑混凝土?xí)r控制承臺(tái)頂面標(biāo)高。設(shè)后視讀數(shù)為h1,后視點(diǎn)高程為H1,承臺(tái)頂面設(shè)計(jì)高程為H2,則高程放樣時(shí)前視讀數(shù)為h1+H1-H2時(shí)對(duì)應(yīng)的高程就是承臺(tái)的頂高程。
(1)墩身平面放樣。墩身模板支設(shè)前要先放樣出墩身輪廓線,可采用全站儀的已知后視點(diǎn)、后方交會(huì)或設(shè)置方位角程序放樣。全站儀設(shè)站完成后,根據(jù)計(jì)算好的墩身軸線數(shù)據(jù)放樣出軸線點(diǎn)。由于存在很多縱向預(yù)偏心墩柱,現(xiàn)場(chǎng)放樣前必須要將坐標(biāo)高程等計(jì)算復(fù)核完畢,在現(xiàn)場(chǎng)用復(fù)核過的數(shù)據(jù)放樣,避免現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)計(jì)算坐標(biāo)而發(fā)生錯(cuò)誤。
(2)墩身高程放樣。在承臺(tái)上或挖井基礎(chǔ)頂面上測(cè)量標(biāo)高是否符合墩底設(shè)計(jì)高程,如有偏差,可采用墊鋼板或剔鑿的方法使標(biāo)高符合要求。墩帽高程用全站儀三角高程法控制,模板安裝完畢后要進(jìn)行檢查,如有偏差需調(diào)整合格。
(3)墩身復(fù)核。彈出墩身墨線后,用鋼尺按照設(shè)計(jì)尺寸檢查墩身平面位置,確認(rèn)合格后方可立模板。模板支設(shè)完成后,直墩身可用全站儀的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)墩身模板的垂直度,墩身平面和墩身頂面高程允差均為±10mm,確保墩身模板的垂直度符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求[1]。
(4)模板精調(diào)。在墩頂用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)放樣,如果測(cè)放出的點(diǎn)位和模板設(shè)計(jì)位置不重合,可用千斤頂對(duì)模板進(jìn)行精調(diào)。墩身模板的檢查項(xiàng)目包括尺量檢查邊緣距中心線尺寸允差±10mm;靠尺、塞尺檢查表面平整度允許偏差3mm;尺量檢查空心墩壁厚允差±3mm。
墊石、支座放樣前,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算墊石和支座的設(shè)計(jì)坐標(biāo)。墊石放樣必須確保準(zhǔn)確,否則可能會(huì)造成支座錨栓預(yù)留孔位置錯(cuò)誤,直接影響簡(jiǎn)支箱梁的安裝。墊石平面的水平度控制為±1mm,高度控制在-4~0mm[2]。支座安裝用全站儀、鋼尺檢查支座中心與主梁中心偏差,允許偏差2mm,水準(zhǔn)儀檢查支座高程允許偏差±5mm,全站儀檢查支座順橋向允許偏差10mm。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作可分為施工測(cè)量和監(jiān)控量測(cè),施工測(cè)量包含箱梁模板的預(yù)壓,監(jiān)控測(cè)量包括線形監(jiān)測(cè)和箱梁混凝土徐變[3]。
3.5.1 箱梁0#塊的施工測(cè)量及預(yù)壓流程
(1)放樣。連續(xù)梁主墩的墩頂支座及墩梁完成后,進(jìn)行連續(xù)梁底板放樣。0#塊箱梁因在墩頂托架上澆筑,因此要在墩頂托架的工字鋼上面,用全站儀放出連續(xù)梁底板的邊線各折點(diǎn)并采集各點(diǎn)的高程,做好標(biāo)記。放樣出的點(diǎn)位及高程是0#塊鋪設(shè)底模板的定位點(diǎn),施工隊(duì)可根據(jù)放樣的點(diǎn)位將0#塊的底板精調(diào)到設(shè)計(jì)位置,底模板鋪設(shè)完成并驗(yàn)收通過后進(jìn)行側(cè)模板的吊裝定位。安裝側(cè)模板前,在墩頂工字鋼上放出兩端梁邊的邊線。邊線是側(cè)模板吊裝就位時(shí)的主要依據(jù)。側(cè)模板吊裝就位臨時(shí)穩(wěn)固后,用全站儀在箱梁翼板上放出梁端點(diǎn),如果放出的點(diǎn)位和模板的邊緣不重合,需精調(diào)模板位置及高程至合格,最后固定模板。
(2)預(yù)壓。預(yù)壓要符合規(guī)范要求,分別測(cè)量預(yù)壓前、加載到60%,100%,120%時(shí)及卸載后底模板工字鋼下對(duì)應(yīng)點(diǎn)位的高程。梁支架預(yù)壓是檢查托架安全性、消除非彈性變形、確定彈性變形值,以及模板高程及預(yù)拱度調(diào)整的依據(jù)。
(3)技術(shù)優(yōu)化。0#塊的側(cè)模板吊裝到位后,復(fù)核側(cè)模板頂面4個(gè)角點(diǎn)平面位置及高程是否在限差范圍內(nèi),合格后再進(jìn)入下一工序施工。箱梁0#塊混凝土澆筑前,按照線形監(jiān)控方案要求預(yù)埋好線形監(jiān)控測(cè)點(diǎn)和徐變監(jiān)測(cè)點(diǎn),在0#塊幾何中心預(yù)埋一個(gè)監(jiān)測(cè)高程控制點(diǎn)。
3.5.2 箱梁其他塊段施工測(cè)量放樣
箱梁0#塊澆筑完成后在箱梁頂面放樣出掛籃的軌道線,掛籃拼裝完成后進(jìn)行箱梁其他塊段的施工。對(duì)每個(gè)節(jié)塊進(jìn)行線形監(jiān)測(cè),以便確定預(yù)拱度。節(jié)塊掛籃行走后開始下一節(jié)塊的模板精調(diào)。先進(jìn)行箱梁底模板4個(gè)角點(diǎn)的放樣,按放樣調(diào)整模板到位后將底模板鎖定,然后精調(diào)側(cè)模板。用全站儀測(cè)放出箱梁頂板的4個(gè)角點(diǎn),將側(cè)模板調(diào)整到設(shè)計(jì)位置后鎖定。箱梁模板高程可用全站儀三角高程法測(cè)定。至此,節(jié)塊模板安裝完成。節(jié)塊混凝土澆筑前需復(fù)測(cè)模板高程及位置。
橋梁變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)包括水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)和垂直位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)。按照設(shè)計(jì)要求布設(shè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)。水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)與軌道的坐標(biāo)系保持一致,垂直位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)應(yīng)為二等水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)。
(1)變形監(jiān)測(cè)精度要求。對(duì)于變形監(jiān)測(cè)點(diǎn),要求高程誤差小于等于0.5mm;水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差≤3.0mm,測(cè)角中誤差小于等于1.8″;垂直位移使用天寶DINI03電子水準(zhǔn)儀觀測(cè),往返誤差為0.3mm/km;水平位移采用徠卡TCRP1201+全站儀觀測(cè),測(cè)角精度為1″。
(2)水平位移監(jiān)測(cè)時(shí)全站儀要求。宜采用已知后視點(diǎn)法設(shè)站,要用長(zhǎng)邊控制短邊。采用后方交匯設(shè)站時(shí),應(yīng)使交匯角度為60~120°。
(3)垂直位移監(jiān)測(cè)。墩柱澆筑模板拆除后,在墩柱兩側(cè)埋設(shè)觀測(cè)標(biāo)要求:墩柱高度小于14m的只埋設(shè)1個(gè),墩柱高度大于等于14m的兩側(cè)各埋設(shè)1個(gè),墩柱的觀測(cè)標(biāo)布設(shè)在橫橋向墩柱的兩側(cè)。觀測(cè)標(biāo)埋設(shè)完成后開始對(duì)墩身進(jìn)行垂直位移監(jiān)測(cè)。
(4)埋設(shè)箱梁徐變觀測(cè)點(diǎn)。預(yù)制簡(jiǎn)支梁頂面布設(shè)6個(gè)徐變觀測(cè)點(diǎn),分別布置在箱梁兩側(cè)擋渣墻內(nèi)側(cè)15cm處;連續(xù)梁頂面的徐變觀測(cè)點(diǎn)分別布設(shè)在支座中心線上、1/4跨、中跨中心線處的箱梁兩側(cè)擋渣墻內(nèi)側(cè)15cm處。
將變形觀測(cè)資料集中起來系統(tǒng)化、規(guī)范化。保證資料的完整性,做好觀測(cè)資料的綜合分析,發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)要及時(shí)報(bào)告。變形監(jiān)測(cè)資料包括:變形監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)方案、測(cè)量?jī)x器檢驗(yàn)與校正資料、平差計(jì)算報(bào)告、變形觀測(cè)成果表、觀測(cè)記錄手簿、沉降變形觀測(cè)報(bào)告、觀測(cè)質(zhì)量評(píng)估資料。
在清水河雙線特大橋建設(shè)中,合理有效的測(cè)量技術(shù)在橋梁樁基礎(chǔ)、承臺(tái)、墩柱、墊石、支座系統(tǒng)以及連續(xù)梁施工過程中的測(cè)量放樣及復(fù)核、橋梁變形監(jiān)測(cè)方面發(fā)揮了重要作用,可供高鐵工程雙線特大橋建設(shè)的測(cè)量施工參考。