李家沙特大桥塔梁施工测量质量控制

所属栏目:交通运输论文 发布日期:2010-12-09 17:16 热度:

  摘要:本文以李家沙特大桥塔梁施工测量质量控制为研究对象,通过实际的详细的现场施工测量,总结出如何有效地保证测量的的准确,为大桥的建设提供测量技术保障,使大桥工程如期高质量完成,为南粤大地增添靓丽美景。
  关键词:李家沙特大桥,搭梁,测量,质量,控制
  一、工程概况
  李家沙特大桥主桥采用110+220+110m菱形双塔四索面预应力混凝土斜拉桥,主梁断面采用双边主肋断面,斜拉索采用张拉空间相对较小的钢绞线拉索,桥梁横向宽度达46米,横断面上采用平行的上下行两幅桥布置,两主梁横向完全分离,主塔相连成双菱形塔,斜拉索布置在主梁两侧成空间四索面。
  桥塔塔柱断面尺寸为5.5*2.5米,塔高91.549米,自桥面以上塔高度60.7米,整个主塔由下塔柱,横梁,上塔柱及塔尖等部分组成。
  二、测量技术人员及测量仪器设备的配置
  在技术人员方面,配备有经验的专业测量技术队伍(配备专职测量工程师2人,测量技术员3人,另外有1名测量高级工程师业余协助配合指导)。在仪器设备方面,配备全站仪两台:一台测角标称精度为±2秒、测距标称精度为±(2±2ppm*D)mm的拓普康GTS-602全站仪,另一台测角标称精度为±1秒、有棱镜测距精度为±(1.5+2ppm*D)mm,反射片测距精度为±(3+2ppm*D)mm,免棱镜测距精度为±(3+2ppm*D)mm的索佳SET1X全站仪及精密水准仪索佳C32II一台。
  三、测量控制
  结合李家沙特大桥的施工方案,拟就承台,塔柱身,横梁等主要工程的测量监测和施测控制进行论述。
  1、承台控制测量
  采用极坐标法,在地面上放出承台平面位置,并做好护桩,高程控制采用普通水准测量方法,控制承台底和顶部标高。
  承台的沉降观测,在承台顶施工完毕后,进入塔柱及其它构造的施工时,对承台的沉降进行监测,以了解承台及基础时稳定性。沉降监测点共布置等间距四个点,监测点离承台边约10~15CM,形成环形水准线路,利用精密水准仪,按三等水准测量技术要求观测。
  监测的间隔及整理,在柱身施工过程中,按每累计完成五节塔柱模板高度时(约30天),进行一次承台沉降监测;其中横梁施工完毕后加测一次,根据每次的监测数据及时整理并得出分析成果(即承台沉降曲线),以此作为施工指导。
  2、塔柱身倾斜度测量控制
  塔柱分为上塔柱和下塔柱,下塔柱身随标高上升而向外倾斜,上塔柱身随标高上升而向内倾斜,塔柱身在施工过程中受干扰因素(如施工荷载、模板变形、风力与风向、温度等因素)较多,且高度大、近水面测量大气折光影响严重,因此其测量控制难度大,为保证塔柱身的空间定位精度及满足工期要求,主要采取以下措施。
  (1)、在下塔柱施工前新购置一台先进的索佳1秒带免棱镜功能的高精度全站仪。
  (2)、编制好塔柱劲性骨架及模板测量放样的计算器测量程序,现场动态的指导劲性骨架的吊装调试,确保安装一步到位达到精度要求(劲性骨架及模板分别测设横桥向及纵桥向中点的两轴4点坐标)。
  3、结合现有测量与天气条件,在测量技术方面采取了如下几种主要有效的措施,以止防各干扰因素对测量精度的影响,具体有:
  (1)、选择在风小且温度稳定的时间段测量。
  (2)、拟用悬吊钢尺水准测量法结合三角高程法来控制塔柱模板顶标高;钢尺必须经过鉴定,测量结果需加入尺长改正,温度较正及拉力较正。
  (3)、采用单测站极坐标法,控制塔柱模板主角点的平面位置;每累计施工完五节模板(每节模板高4.5m)柱身高度时,采用双测站极坐标法精确测定塔柱身模板各主角点平面位置并进行调整。
  4、横梁及附属结构的测量控制
  横梁采用极坐标法,来控制横梁的桥轴线及其边线,采用普通水准测量来控制底横梁标高,采用悬挂钢尺法,来控制横梁板高程,以单向三角高程法复核,这样可达到横梁空间位置控制的目的。在横梁的施工过程,加强支撑横梁的饶度及摆度监测,拟用相对单向三角高程法监测横梁饶度,以测距法监测支撑横梁的摆度,并及时提供监测成果,为横梁的安全施工提供了可靠的依据。
  5、主桥锚管的定位及放样
  一般地,塔上锚管的测量放样,大多是直接根据锚管的设计参数计算放样数据,在静态的条件下定位的。
  李家沙特大桥斜拉桥主塔套筒的设计参数和测量定位方法
  李家沙特大桥为双塔四索面预应力混凝土斜拉桥,主桥跨度布置为:(110+220+110)m=440m,塔柱中跨和边跨各设计14*2*2=56个斜拉索套筒,全桥塔上共有56*4×2=448个套筒。核桥梁上套筒的设计参数,是相对于以桥梁对称中心线、塔中心线、塔高程为85国家高程基准面处为坐标原点、X轴正向指向主跨、Z轴正向指向塔顶的局部施工坐标系(见下图1)而言的。塔上套筒的设计参数主要有:斜拉索塔上锚板中心点B的三维坐标Xo、Yo、Zo(相对坐标),斜拉索塔上出口切线在XZ、YZ和XY平面上的投影角ax、ay、az套筒的长度L和套筒的外径D以及套筒锚垫板的厚度t2等等。
  首先按图纸要求检查锚管的规格和制作误差,合格后才能使用。
  塔上套筒的测量定位如下图2所示,一般是把套筒安装在套筒劲性架的相应位置上,因此套筒的测量放样,是指在劲性架上放样出至少两个套筒支撑点K、M的设计位置,同时在欲放样套筒的相应位置标出这两个点K、M的标志,然后把套筒吊装到劲性架上,使套筒上两个标志点K、M同劲性架上的两个支撑点K、M相吻合,这样理论上这根套筒定位完毕,但由于放样误差和施工误差的原因,最后还应用全桥测量控制网检查套筒的出口位置是否在其设计位置上。所以要实现塔上套筒的测量放样,首先应根据套筒的设计参数,计算出欲放样支撑点K、M和出口检查点G的设计坐标,然后通过全桥测量控制网,在劲性架上把这两个支撑点的设计位置放样出来并安装套筒,最后检测G点和B点的坐标,观察其与设计坐标的偏差程度(X、Y、Z均应小于规范要求),合格则该套筒定位完毕,否则重新进行。图2中,B为后锚板中心点,G为出口端中心点,J为出口端下沿点,t2为锚垫板的厚度,D为套筒的外径,L为套筒的长度,L1、L2分别为套筒支撑点K、M距J点的距离。
  (1)、定位作业程序
  1)、首先放出K、M两点,如果选取的两个点K、M平面位置不落在劲性骨架上时可稍作移动另选两点、直到平面位置落在劲性骨架上为止,如果KM两点的实测高程不等于计算高程,就要加焊两块钢板条使之符合计算高程。
  2)、吊装锚固钢套管使管口中心下沿点J至K点的距离等于L1。
  3)、将直径等于锚固钢套管内径的圆盘标志件(见下图3)放入锚固钢套管管口并固定,使其盘面与锚垫板面位于同一平面,此时盘心即为锚固钢套管管口的中心,将反射片事先贴在圆盘标志件上,使反射片标志中心与圆盘标志中心重合一至。
  4)、由控制点上的全站仪直接测量锚固钢套管出口中心G点的三维坐标,计算出实测坐标与设计坐标的差值。
  5)、将锚固钢套管出口中心G点调整到设计位并检测。
  6)、由控制点上的全站仪直接测量锚固钢套管锚垫板B点的三维坐标,计算出实测坐标与设计坐标的差值。
  7)、将锚固钢套管锚垫板B点调整到设计位并检测。
  8)、重复4…7,直至满足定位精度要求。
  
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  (2)、砼箱梁锚管定位测量
  首先按图纸要求检查锚管的规格和制作误差,合格后才能使用。
  如下图所示,箱梁套筒的测量定位,一般是把套筒安装在两根横撑上的相应位置上,因此套筒的测量放样,是指在两根横撑上放样出两个套筒支撑点K、M的设计位置,同时在欲放样套筒的相应位置标出这两个点K、M的标志,然后把套筒吊装到两根横撑上,使套筒上两个标志点K、M同两根横撑上的两个支撑点K、M相吻合,这样理论上这根套筒定位完毕,但由于放样误差和施工误差的原因,最后必须检查套筒的出口位置是否在其设计位置上。所以要实现箱梁上套筒的测量放样,首先应根据套筒的设计参数,计算出欲放样支撑点K、M和出口检查点H的设计坐标,然后通过全桥测量控制网,在两根横撑上把这两个支撑点的设计位置放样出来并安装套筒,最后检测G点的坐标,观察其与设计坐标的偏差程度(X、Y均应小于规范要求),合格则该套筒定位定毕,否则重新进行,高程Z坐标应根据监控单位提供的数据进行测定。图中,A为后锚板中心点,G为出口端中心点,J为出口端下沿点,t2为锚垫板的厚度,D为套筒的外径,L为套筒的长度,L1、L2分别为套筒支撑点K、M距J点的距离。
  套筒放样数据计算的数学模型推导可参照主塔套筒放样数据计算的数学模型进行。
  套筒测量定位原理示意图
  2.jpg
  (3)塔柱变形规律测定
  当塔柱施工到锚固区段时,须进行塔柱随日照与塔柱本身温度变形规律测定定试验,以摸清塔柱在24小时内变形规律,并以塔柱变形值来修正锚管定位,确保锚管高精度定位的需要。
  四、结束语:大型桥梁的施工技术中,测量的质量真接关系到桥梁建设的准确性,是桥梁施工技术的重要部分。针对李家沙特大桥塔梁的施工测量控制,进行反复的测量数据计算,计算模型推导准确,测量控制达到规范要求的更高水平,应用的测量方法为大桥的建设提出供了非常准确及时的技术支持,保证大桥按进度进行取得良好的效果。
  参考文献:
  [1]《公路工程技术标准》(JTG01—2003)人民交通出版社。
  [2]《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)人民交通出版社。
  [3]《工程测量》西南交通大学出版社
  [4]《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)人民交通出版社

文章标题:李家沙特大桥塔梁施工测量质量控制

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