淺淡短線法預(yù)制PC梁的測(cè)量控制方法

【摘 要】深圳灣公路大橋（深圳側(cè)）非通航孔橋上部結(jié)構(gòu)第一聯(lián)采用短線法預(yù)制PC梁，大大提高了施工進(jìn)度，由于制定了精密的測(cè)量控制方案，降低了現(xiàn)場(chǎng)拼裝的難度，使大橋的幾何線形取得了滿意的效果。

【關(guān)鍵詞】短線法；預(yù)制；PC梁；測(cè)量控制

前言

由于懸臂拼裝相對(duì)懸臂澆筑具有進(jìn)度快和適應(yīng)性強(qiáng)的顯著優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)，該技術(shù)在大型橋梁尤其在跨海大橋施工中得到廣泛應(yīng)用。因此，對(duì)PC梁預(yù)制技術(shù)提出了更高的要求，短線法就是一種非常先進(jìn)的施工方法。短線法施工系指每個(gè)節(jié)段的澆筑均在同一個(gè)特殊的模板內(nèi)進(jìn)行，其一端為一個(gè)固定模，而另一端則為一個(gè)先澆筑的節(jié)段，模板的長(zhǎng)度僅為一個(gè)節(jié)段的長(zhǎng)度。采用此法時(shí)，模板是不移動(dòng)的，而梁段則由澆筑位置移至匹配位置然后運(yùn)到存放場(chǎng)。澆筑段的位置是不變的，通過(guò)調(diào)整已澆好的匹配段的幾何位置獲得規(guī)定的平曲線、豎曲線。如何有效的采用、實(shí)施測(cè)量控制，將匹配梁調(diào)至正確位置是短線法預(yù)制PC梁成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。下面結(jié)合深圳灣公路大橋施工的經(jīng)歷，談?wù)劚救艘恍w會(huì)。

1、工程概述

深圳灣公路大橋自深港西部通道一線口岸開始，跨越深圳灣至香港特別行政區(qū)側(cè)鰲勘石，雙向六車道，全長(zhǎng)4770米，其中深圳側(cè)非通航孔橋長(zhǎng)903米，上部結(jié)構(gòu)采用雙幅分離的等截面預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)。廣州南沙預(yù)制廠采用短線法施工技術(shù)生產(chǎn)非通航孔橋第一聯(lián)的216片梁。

2、短線法測(cè)量控制的總體思路

短線法施工測(cè)量控制的總體思路是：建立測(cè)量控制系統(tǒng)——線形控制軟件GCP調(diào)試（將設(shè)計(jì)成橋線形輸入該系統(tǒng)）——節(jié)段梁在澆筑臺(tái)座上竣工測(cè)量——測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)入GCP 系統(tǒng)計(jì)算、分析——消除施工誤差、確定節(jié)段梁在匹配位置的空間轉(zhuǎn)換坐標(biāo)——監(jiān)控節(jié)段梁在匹配位置的調(diào)整——達(dá)到測(cè)量精度要求——灌注下一節(jié)段梁。

測(cè)量控制系統(tǒng)由三部分組成：1、中線控制系統(tǒng)，由強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩和后視覘標(biāo)組成，控制橋梁的平面線形；2、高程控制系統(tǒng)，由觀測(cè)臺(tái)座和制梁臺(tái)座組成，控制橋梁的豎曲線形；3、監(jiān)測(cè)網(wǎng)，由水平和高程基準(zhǔn)點(diǎn)與測(cè)量臺(tái)座、制梁臺(tái)座上的觀測(cè)點(diǎn)構(gòu)成。

具體要求：1、固定端模的中點(diǎn)位于觀測(cè)中線上，端模始終保持鉛垂且與中線正交；2、測(cè)量臺(tái)座、制梁臺(tái)座保持穩(wěn)定，防止擾動(dòng)和下沉，否則，整個(gè)測(cè)量控制系統(tǒng)必須重新調(diào)整；3、利用基準(zhǔn)點(diǎn)，定期監(jiān)測(cè)各觀測(cè)點(diǎn)的位移與沉降，及時(shí)修正中線及高程系統(tǒng)的偏差，使之始終保持在測(cè)量控制精度以內(nèi)。

具體做法：1、每個(gè)“T”的墩頂塊（0#塊）為初始段，也是測(cè)量控制的起點(diǎn)，砼澆筑完成即預(yù)埋4個(gè)水準(zhǔn)釘A、B、C、D及兩個(gè)中線標(biāo)志（U型鋁板）E和F，待砼凝固脫模前（避免對(duì)梁體擾動(dòng)），觀測(cè)水準(zhǔn)釘?shù)臉?biāo)高，作好記錄，并將中線投放在中線鋁板上，刻畫出梁體中線標(biāo)志；2、將觀測(cè)數(shù)據(jù)輸入GCP系統(tǒng)，計(jì)算初始段在匹配位置的空間轉(zhuǎn)換坐標(biāo)；3、利用移動(dòng)臺(tái)車將初始段移至匹配位置，根據(jù)計(jì)算好的線形數(shù)據(jù)，在臺(tái)車上精確調(diào)整匹配節(jié)段梁的空間位置，并牢牢固定；4、完成新節(jié)段梁的澆筑，在新節(jié)段梁面上同樣預(yù)埋水準(zhǔn)釘和中線標(biāo)志；5、觀測(cè)匹配梁及新節(jié)段梁上8個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)和4個(gè)中線點(diǎn)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)輸入GCP系統(tǒng)，計(jì)算分析測(cè)量數(shù)據(jù)與成橋線形是否吻合，及對(duì)線形產(chǎn)生的影響，經(jīng)過(guò)修正計(jì)算，確定新節(jié)段梁在下一匹配位置的線形數(shù)據(jù)，6、移出第一片節(jié)段梁運(yùn)至存梁場(chǎng)存放，將新節(jié)段梁運(yùn)至匹配位置匹配，進(jìn)行下一片節(jié)段梁的澆筑；7、循環(huán)以上程序，逐段預(yù)制完成。整個(gè)過(guò)程見(jiàn)圖1。

3、短線法測(cè)量控制的關(guān)鍵工藝和方法

3.1 測(cè)量臺(tái)座的布設(shè)

短線法的測(cè)量控制最基本的要求是保證每個(gè)測(cè)量臺(tái)座有一條固定中線，這條中線是由觀測(cè)臺(tái)座上設(shè)置的強(qiáng)制對(duì)中點(diǎn)和后視臺(tái)座的后視覘標(biāo)組成的，梁廠共設(shè)置了17個(gè)測(cè)量臺(tái)座（見(jiàn)圖2），其中6個(gè)為觀測(cè)臺(tái)座，11個(gè)為后視臺(tái)座。必須保證測(cè)量臺(tái)座整體的穩(wěn)定性，觀測(cè)臺(tái)座和后視臺(tái)座臺(tái)身均要高于匹配節(jié)段梁混凝土頂面、新節(jié)段梁的模板頂面1米以上，且保證良好的中線通視條件。坐標(biāo)系統(tǒng)采用相對(duì)獨(dú)立的局部坐標(biāo)系，控制點(diǎn)的起算數(shù)據(jù)自行假設(shè)。

3.2 監(jiān)控測(cè)量

短線法施工強(qiáng)調(diào)的是精確度，要求采集的幾何線形及高程數(shù)據(jù)的精度達(dá)到+0.3mm。首先要保證控制系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，因此要根據(jù)制梁臺(tái)座、觀測(cè)臺(tái)座及后視臺(tái)座的沉降及位移的要求，在測(cè)區(qū)內(nèi)布設(shè)高程和平面監(jiān)測(cè)網(wǎng)，按每周一次的周期對(duì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)觀測(cè)成果進(jìn)行分析，歸納出制梁臺(tái)座、后視臺(tái)座及觀測(cè)臺(tái)座的實(shí)際變形程度或變形趨勢(shì)，同時(shí)也可以檢查出因意外因素而造成的中線及高程偏差，及時(shí)掌握制梁現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，以確保制梁場(chǎng)的測(cè)量控制系統(tǒng)良好的運(yùn)行。

3.3 節(jié)段梁預(yù)制測(cè)量控制的過(guò)程

在整個(gè)流水線預(yù)制梁作業(yè)過(guò)程中，測(cè)量工作貫穿始終。測(cè)量控制循環(huán)過(guò)程為：節(jié)段梁數(shù)據(jù)采集——GCP數(shù)據(jù)處理——匹配梁位置調(diào)整——模板安裝檢查——澆筑砼前的全面檢查——埋設(shè)預(yù)埋件——節(jié)段梁數(shù)據(jù)采集。由于高精度的測(cè)量控制要求，因此每一個(gè)環(huán)節(jié)的測(cè)量工作都必須仔細(xì)、認(rèn)真。深圳灣公路大橋PC梁的線形控制計(jì)算采用GCP軟件系統(tǒng)，GCP線形控制流程如下圖3所示，線形控制軟件GCP的主要功能是：根據(jù)輸入的設(shè)計(jì)成橋線形，對(duì)采集的節(jié)段梁測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析，不斷地校正施工及測(cè)量放樣引起的梁體線形的偏差，確定節(jié)段梁在匹配位置的空間轉(zhuǎn)換坐標(biāo)，使梁體預(yù)制線形按照設(shè)計(jì)的線形狀態(tài)向前延伸。

4、結(jié)束語(yǔ)

采用短線法施工技術(shù)大大提高了制梁進(jìn)度，前后只用了三個(gè)月的時(shí)間就完成了216片梁的預(yù)制工作，而同時(shí)施工的另一梁廠采用長(zhǎng)線法只完成了102片梁。并且，從安裝現(xiàn)場(chǎng)反饋的的信息說(shuō)明，用短線法預(yù)制的梁比長(zhǎng)線法預(yù)制的梁更容易安裝和控制線形。

參考文獻(xiàn)

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041- 2000）

[2]《精密工程測(cè)量規(guī)范》（GB/T15314- 94）