挂篮悬浇施工测量控制原理与技术

挂篮悬浇施工测量控制原理与技术

--------------------------------------------------------------------------------

一、控制范围、内容与目标

主控范围：南淝河大桥主桥箱梁悬浇期间和合拢前后。

控制内容：悬浇施工预拱度；箱梁线形。

控制目标：主跨合拢相对高差≤10mm；成桥竖曲线与控制竖曲线的调整量≤20mm；轴线偏差≤10mm；左幅、右幅按合同要求竣工。

二、箱梁线形监测

大桥轴线和里程采用全站仪TOPCON（拓普康）GPT-3002N测量，精度±2+2ppm；高程采用自动安平水准仪苏一光DSZ2测量，规格DS1。建网时考虑到控制点较多，便于交会控制点，为提高精度及图形的坚强性，据现场地形在两侧各建立一个三角网，按照四等三角网的测量规范要求施测，平差后三角形闭合差和基线相对中误差均满足四等三角网的技术规范要求；水准基点和轴线基线点定期进行复测，确保测量工作的科学性。

测点布置：箱梁每一截面的控制点A、B、C、D、E的位置如图2-1所示。其中A、E为立模过程控制点；而B、C、D为监控点，其控制点均用短钢筋预埋，短钢筋伸出长度比对应箱梁截面混凝土表面高5cm，其顶端应平滑，见图2-1中的“0”所示的位置，截面测点分别距箱梁轴线约475.0cm，C点是箱梁轴线的控制点，控制点均用红油漆标明编号。控制点的保护按国家有关规定执行。

1、结构几何形状测量

结构几何形状的测量主要包括：左幅箱梁上下表面的宽度、腹板厚度、上盖板和下底板的厚度、箱梁截面高度以及箱梁施工节段的长度等。采用抽查的方式，不定期的进行测量。2、箱梁立模标高抽查

立模标高是控制各节段箱梁顶面高程的重要手段。在箱梁悬臂施工过程中，对施工节段的立模标高进行了抽测。以便使箱梁悬臂施工完毕后，主桥成桥竖曲线接近控制竖曲线，或使其调整量尽可能小。

3、箱梁顶面高程测量

当某一施工工况完毕后，对箱梁混凝土顶面进行直接测量。在测量过程中，同一截面一般多点测量，根据其横坡取其平均值，这样可得到箱梁顶面的高程值。同时，根据不同的工况观察箱梁的挠度(反拱)变化值，按给定的立模标高(含预拱度)立模，也可得到箱梁顶面的高程值。两者进行比较后，可检验施工质量。

4、对称截面相对高差直接测量

当两边施工节段相同时，对称截面的相对高差可直接进行测量和分析比较。当施工节段不同时，对称节段的相对高差不满足可比性，此时，选择较慢的一边最末端截面和较快的一边已施工的对应的截面作为相对高差的测量对象，在测量过程中，同一对称截面可多点测量，根据其横坡取其平均值，可得到对称截面的对应点的相对高差。

5、多跨线形通测

除要求保证各跨线形在控制范围内外，对箱梁全程线形应定期或不定期进行通测，确保全桥线形的协调性。

6、测量误差分析

按《公路工程质量检验评定标准》，主梁悬臂浇筑时，施工控制精度如下：

1、立模标高允许偏差：±5mm；轴线偏位：±10mm；

2、局部线形控制要求，相邻节段相对标高误差：±10mm；

3、已浇梁段以及成桥后主梁系统控制误差，标高误差：±L/6000，其中L为跨径；

4、同跨对称点高程差≤10mm；

5、合拢段底板的相对高差≤10mm；

6、断面尺寸偏差：-10≤h≤5（mm）；-20≤w≤20（mm）。

在箱梁顶面的高程(挠度)测量中存在一些误差，主要有仪器(水准仪、塔尺)误差、操作误差和外界条件引起的误差等。苏一光仪器有限公司生产的DSZ2精密自动安平水准仪每公里往返测量高差标准偏差为±1.5mm，放大倍数为32倍，安平精度为±0.3″，仪器工作温度为-30℃～＋50℃。

三、施工预拱度控制原理

1、施工预拱度

箱梁悬浇段的各节段立模标高可按下式确定

Hi =H0+f+f+f（3.1）

式中:为待浇筑段箱梁底板模板标高；H0为该点设计标高；为本施工阶段预拱度；为挂篮弹性变形对该施工段的影响值；为使用阶段预拱度。

篮变形值为0.028m, 使用阶段预拱度为0.066m,将其数值代入(3.1)公式中,则待浇筑段箱梁底板立模标高为19.673m,据箱梁截面尺寸可计算出同一断面任意点立模标高值。

预拱度是控制箱梁线形的主要参数，也是决定主跨和边跨能否顺利合拢、应力分布和箱梁线形是否合理的关键。

我监理组对监控小组提交的施工控制指令（立模标高通知单）进行检查落实，严格监督施工单位执行，确认施工单位提交的标高、轴线、断面等测量数据，参与分析实测情况与设计文件及监控数据要求是否一致，核验调整措施的合理性和有效性，并提出参考建议，有效地保证了施工进度和工程质量。

四、线形监测与控制结果分析

1、轴线偏差

左幅箱梁的轴线偏差最大值为9.0mm，右幅箱梁的轴线偏差最大值为10.0mm，轴线偏差等技术指标均控制在标准范围内。

2、立模标高偏差

在箱梁悬浇期间，对立模标高进行了不定期的抽测，抽测时，个别点超出了±5mm的范围，最大值达15mm，经调整后，符合控制精度要求。

3、截面几何尺寸偏差

在箱梁悬浇期间，对箱梁截面几何尺寸进行了不定期的抽测。结果表明，箱梁有的截面超出了控制范围，如右幅20#-3块合肥方向箱梁顶板内侧点低30mm，中点和外侧点高50mm，

横坡严重不足, 左幅19#-4块南京方向箱梁顶面混凝土偏高,中点高达47mm, 经调整后，最终合拢口顶板相对偏差较小。

4、竖曲线偏差

南淝河大桥主桥桥面线形确定的基本原则按设有竖曲线的桥梁使竣工后的线形与竖曲线接近一致，成桥竖曲线与控制竖曲线的调整量均控制在20mm内。

5、合拢段的相对高差

南淝河大桥右幅箱梁于2007年11月全桥合拢，合拢高差精度为8mm，属于自然合拢，无需强迫压重，理想的达到设计要求；左幅箱梁于2008年5月全桥合拢，由于温度影响，合拢高差精度为15mm，在外界荷载压重下理想的达到设计要求。在合拢期间，对左、右幅箱梁6个合拢口的底板和顶板相对高差进行了测量，详见表4-5（左、右幅箱梁合拢口相对高差抽测表）。表4-5给出了左、右幅桥的6个合拢口的底板和顶板平均相对高差。

表4-5 南淝河大桥合拢口相对高差表

从表中可以看出，左、右幅桥6个合拢口的底板的相对高差均在10mm以下，除左幅中跨合拢口的个别点外，其余合拢口的顶板的相对高差均在10mm以下，6个合拢口均属于正常

合拢，达到了监控的目的。

6、箱梁高程动态变化

在悬浇期间，左、右幅箱梁底面设计标高、立模标高、实测标高三则之间的变化关系详见图4-6A/B，整体来说，在悬浇过程中，左、右幅箱梁混凝土高程控制较好，实测标高都在设计标高和立模标高之间，没有大范围的凸凹现象；及时分析有关数据资料，保证了大桥的施工工期和施工质量。

图4-6A 南淝河大桥左幅标高动态图