增江大橋曲線掛籃過程中的測量控制

摘要：掛籃施工是近幾年才應用于橋梁施工的一種新方法。結合增江大橋現場施工，介紹了掛籃施工的基本原理，提出了高效快捷的施工測量控制方法，能夠及時準確地了解掛籃的變化，保證了橋梁的設計線形及合攏。

關鍵詞：掛籃 施工監控 實時監控

一、概況

增江大橋位于廣州市東北面，西岸位于增城市小樓鎮，

東岸位于增城市正果鎮，近東西走向，橫跨增江。橋址處河寬約330m，兩岸之間河床在1.9～9.7m之間，平均河底高程約4m。全長799.29m，其中主橋為0#～5#橋墩，跨徑組合為（68+2×110+75+55）=418m，為預應力砼連續箱梁體系。箱梁的梁高和底板厚度均按1.8次拋物線設計，梁高從跨中的3m變化到主墩根部的6.5m，共分為14個節段，采用單箱單室預應力砼結構。由于全橋位于半徑為1500m的曲線JD6上，為保證各分塊懸澆施工的懸壁合攏平面和高程誤差控制在設計要求之內，必須實施嚴密的測量控制。

二、掛籃的構造及其工作原理

掛籃主要由桁架、行走及錨固系統、吊帶系統、底平臺

系統、模板系統五大部分組成。隨著新技術的發展，掛籃的形式多種多樣，但具體的工作原理還是一樣的，只是具體形狀的變化。增江大橋的1#、2#墩應用的是桁架式掛籃，3#、4#墩應用的是三角掛籃。

掛籃的工作原理為后吊帶通過軌道和支座固定在已澆筑好的梁段上，其前端伸出已成梁段，通過桁架固定好掛籃的前吊帶，安裝工作平臺，然后安裝外、內模，外、內模后端與已澆筑好的梁段前端緊密銜接，根據監控單位給出的高程、尺寸進行調整模板，最后綁扎鋼筋和安裝預埋件，澆筑梁段。澆筑完畢后，等待其砼的強度到達設計強度的100%后進行張拉，張拉壓漿完畢后掛籃就可以通過已鋪設好的軌道前進，進入下一節段的施工，如此循環直至合攏。

三、掛籃施工測量及變形監測目標

掛籃施工測量及變形監測目標是：

（1）建立符合精度的施工監控網。

（2）控制懸臂澆筑梁段的平面位置，使得懸澆段的中軸線符合設計橋軸線，箱梁的軸向偏差控制在±1cm內。

（3）控制懸澆梁段的高程，使得懸澆梁段頂面高程符合設計的縱向和橫向坡度；成橋后主梁底標高與設計值相差不超過2cm，合攏段梁段兩端高差控制在±1cm以內。

（4）監測已澆筑梁段在不同施工狀態下的撓度變形情況，保證箱梁兩端變形在有效控制范圍內。

四、掛籃施工定位

掛籃定位實質就是三維控制—平面坐標+高程，也就是平行于橋面和橋軸線的方向（中線），平行于橋平面但垂直橋中心軸線的方向（法線）以及垂直橋面的方向（高程）。中線的定位有助于掛籃按正確的方向前移，防止澆筑后的梁段寬窄不均勻；法線的定位是為了防止澆筑后梁段的中心線偏離整座大橋的中心軸線而影響大橋的正常合攏；高程定位主要是整個掛籃模板高程的放樣，高程定位的正確與否直接影響到大橋能否順利合攏，建立符合精度的控制網就顯得非常重要。首先根據業主提供的控制網進行復測，對0#塊中心進行精確放樣并復核；高程控制網采用水準儀+倒掛鋼尺的方法進行聯測，選擇無風或風小的時候施測，在最終的個高程控制點進行聯測復核，以保證高程控制點的精度。

在以往的掛籃施工中接觸的都是直線橋，但增江大橋位于曲線上，為了保持曲線特性，其連續梁施工同樣為曲線施工。直線橋梁掛籃施工只要用儀器控制其中線方向，此時也就是兩個橋墩中心穿線，再用鋼尺左右控制其法線方向，保證橋梁設計橫向、縱向的尺寸，條件許可的情況下可用全站儀直接放樣出各個截面尺寸、高程的點位。而曲線掛籃橋則不然，在掛籃行走前首先計算出各節段相對墩中心穿線的偏移量，控制掛籃行走的方向，對于能夠直接放樣的則用全站儀調整模板，將棱鏡置于模板中心，通過棱鏡指揮現場施工人員用手拉葫蘆調整模板，直至模板中心與節段中心重合；對于不能直接放樣的決定采用傳統的思想方案—經緯儀+鋼尺，經緯儀測量存在兩大弊端：第一、對方向存在角度誤差；第二、撥交度存在撥錯的現象。對于橋梁施工，誤差允許出現，但錯誤決不能出現。一旦出現角度撥錯造成中線偏離，將導致橋梁不能合攏。以下以增江大橋2#、3#墩為例說明施工控制流程，如圖3所示。

在對掛籃模板調整之前需計算出各節段的中線坐標，計算出各節段設計中線到兩墩身中心連線的偏移值，如表1～表2所示（僅列出部分供參考）為例進行說明。

表1各節段設計中線坐標

墩號節段里程樁號/m節段距離/m中線坐標

X/mY/m

20K21+96557837.9383439.800

1K21+962.537836.0763441.489

2K21+959.537833.8373443.512

3K21+956.537831.5953445.530

4K21+953.537829.3483447.544

5K21+950.53.67827.0983449.553

6K21+946.93.67824.3923451.959

表22#～1#墩連續箱梁偏移數據

墩號節段偏移值/m

210.0910

20.1944

30.2921

40.3838

50.4696

60.5654

在調整模板時，先確定出設計立模位置，然后將儀器架設在兩墩身中心的連線上，然后后視較遠的一方定向，定向后鎖死水平度盤，撥動垂直度盤的調焦螺旋，使目鏡里的十字絲能夠看清楚要調整的掛籃模板。然后用鋼尺根據計算出的偏移值0.1m進行量距確定中線，中線定出以后在用鋼尺從中心軸線向兩翼的法線量距，檢查橋梁寬度是否符合設計要求。高程控制方面由監控單位提供的立模標高為調整模板的依據，由于節段的高度較高，不能用塔尺直接對底模模板標高進行調整，因此需要用倒掛鋼尺的方法將水準點引到箱梁的內部，把水準儀放在箱梁內部，上下移動千斤頂直至調整到立模標高為止。采用上述施工方法能夠快速準確的控制中線及高程，使得梁體得以順利合攏。

五、結束語

在掛籃施工中，特別是曲線上的掛籃施工，如果施工方法選擇不當，將會造成最后的不能合攏，不僅帶來極大的經濟損失，而且還會延誤施工工期，因此選擇適當的施工測量方法就顯得極為重要。在施工現場中，復雜因素過多，稍不注意計算錯誤，將會造成不可估量的經濟損失。所以本文提供的方案，前期做好數據準備，施工中注意合理的調整方法，在一定程度上節省了人力、物力、財力，創造了經濟效益。

參考文獻

1.朱海濤，橋梁工程使用測量【M】，北京：中國鐵道出版社，2000

2.陳獻軍，飛云江特大橋曲線掛籃過程中的測量控制，鄭州，鐵道勘察，2009

3.韋登超，白鷺湖大橋連續箱梁懸澆測量控制【期刊論文】，廣東公路交通，2002

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文