甌江大橋鋼—混凝土結合段定位測設探討★

劉大成 陳 康 黃天貴

(中交第一公路工程局有限公司，北京 100024)

甌江大橋鋼—混凝土結合段定位測設探討★

劉大成 陳 康 黃天貴

(中交第一公路工程局有限公司，北京 100024)

以甌江大橋鋼—混凝土結合段安裝為研究內容，分析了鋼—混凝土結合段的概況，論述了鋼—混凝土結合段定位的難度，對控制點的布設、鋼—混凝土結合段測點分布、空間姿態定位、變形觀測等進行了闡述，以保證鋼—混凝土結合段的安裝精度。

鋼—混凝土結合段,定位，箱梁，控制點

0 引言

鋼—混凝土混合梁以其自重小、跨越能力強的特點，越來越多的被使用。該類型橋梁需在鋼梁與混凝土梁的交替處設置剛度漸變的鋼—混凝土結合段，兩結合段間設一整體或多節段的鋼梁。施工時，首先進行結合段鋼梁的安裝，再安裝其余鋼梁，結合段鋼梁安裝精度直接影響其余梁段的安裝。

本文以甌江大橋主橋鋼—混凝土結合段安裝為背景，在結合段定位測設方面進行簡單的探討。

1 工程概況

甌江大橋采用三孔一聯跨徑組合84+200+84=368 m的鋼—混凝土混合梁鋼構橋，邊主跨比為0.42。主橋按分離式雙幅布置，雙向四車道，單幅箱梁寬度為15.5 m，橋面橫坡為2.0%。設計荷載等級為公路一級；通航等級為1 000 t，凈寬164 m，凈高21.5 m。

2 鋼—混凝土結合段施工

2.1 鋼—混凝土結合段簡介

甌江大橋中跨跨中80 m采用鋼箱梁，其余采用預應力混凝土梁，截面為單箱單室斜腹板截面?；炷林髁褐兄c處梁高9.0 m，跨中梁高3.5 m，支點梁高與跨徑之比為1/22.22，跨中梁高與跨徑之比為1/57.14；主梁鋼箱梁采用等高梁，高度為3.5 m。其中，混合梁結合部采用有格室后承壓板式混合梁構造形式，結合部長度4.0 m，結合面往鋼梁側采用變剛度鋼箱結構，長度為2.2 m。結合面往混凝土側采用雙壁板鋼—混凝土組合結構，長為1.8 m。采用鋼—混凝土結合段，主跨鋼箱梁的跨越能力將顯著增大，結構彎矩的分布更合理[1]。

2.2 鋼—混凝土結合段定位的難度

1)工程建設經驗少；

2)缺乏相關技術規范、標準支持，混合梁鋼構橋設計標準不統一；

3)針對該類型橋梁的基礎研究工作非常薄弱，編制相關技術規范尚無基礎研究工作支撐；

4)結合段定位要求高。鋼—混凝土結合段是鋼箱梁安裝的起始段，安裝的精度直接影響整個鋼箱梁的安裝精度和整體線形。結合段的定位包括節段的縱橫向軸線和測量控制點的標高等。鋼—混凝土結合段采用空間坐標定位；

5)鋼—混凝土結合段是半漂浮體系，結合段吊裝空中姿態調整難度大；

6)結構溫度變化對橋梁結構的內力和線形均有不同程度的影響。在溫度荷載作用下，將導致結構整體變形、變位，從而影響鋼—混凝土結合段的精確定位。并且溫度是隨時間不斷變化的，引起鋼—混凝土結合段空間位置隨時間的不斷變化，給定位測量也帶來一定困難；

7)如實際施工與預計施工時間范圍存在差別，將導致收縮徐變變形量發生變化，引起難以預料的混凝土懸臂端標高變化，直接影響鋼—混凝土結合段空間幾何狀態精度[2]。

2.3 控制點布設

1)控制點的選取。鋼—混凝土結合段吊裝時，需保證與混凝土箱梁合龍精度及兩鋼—混凝土結合段懸臂端空間一致，以滿足大節段鋼箱梁的精確合龍?？紤]鋼—混凝土結合段懸臂端在切割、運輸過程中可能會出現的微小變形，控制點設置在距懸臂端10 cm處，并與混凝土箱梁控制點在立面上一致，具體點位布置如圖1所示。

2)控制網設置。根據施工現場實際情況與梁體上控制點位置，測量控制網采用兩條控制導線(雙導線)，即橋上控制網(原導線控制網)和橋下控制網。橋下控制網以閉合導線的形式布設加密控制點，并進行復測。

2.4 鋼—混凝土結合段定位

1)測點分布與數據。每個鋼—混凝土結合段設置8個測點，底板3個，頂板5個，考慮測量的便捷性，觀測點設置在距端面10 cm的位置，安裝前計算出8個點的空間坐標，采用1臺精度為1″的全站儀進行監測，以此8個測量控制點來控制結合段安裝精度，南北岸同時進行。控制點X，Y，Z方向誤差均控制在±9 mm以內。

2)鋼—混凝土結合段空間姿態定位。由于在加工制造、運輸及起吊結構受力等多方面因素的影響下，結合段上所作觀測點可能出現某些異常，在施工時嚴格以觀測點控制會出現偏差[3]。

綜上因素，在精調時以控制鋼—混凝土段與大節段鋼箱梁合龍端口的垂直度、高程及端部控制點的平面位置為主，保證后續大節段鋼箱梁的合龍精度。

定位步驟如下：a.查看鋼—混凝土結合段混凝土端與混凝土箱梁懸臂端鋼筋、鋼絞線有無擠碰現象。如有，需消除擠碰，以保證鋼—混凝土段處于自由懸浮狀態；b.通過橋面吊機上的千斤頂初調結合段姿態，大致將各觀測點的高程調整至設計位置，高程偏差±20 mm；c.通過橋面吊機縱、橫向移位油缸，調整結合段平面位置，主控點為結合段中線，與懸臂混凝土箱梁一致；d.利用紅外線垂度儀配合鋼板尺，測量出結合段懸臂端頂、底板的垂度差ΔL；e.通過微調千斤頂，消除結合段懸臂端頂、底板垂度差；f.綜合鋼—混凝土結合段兩懸臂端空間姿態現場觀測數據及現場實測溫度情況，確定現場最終定位高程，通過橋面吊機上的4個千斤頂整體調整(同上、同下)結合段高程；g.對橋面吊機做安全行程，鎖定千斤頂，安裝勁性骨架，鎖定鋼—混凝土結合段。

3)變形觀測。在鋼—混凝土結合段安裝，對其8個觀測點進行連續48 h的觀測?？紤]到儀器誤差，采用兩臺高精度全站儀，一臺為徠卡1201+，測角精度為1″，另一臺為徠卡TS30，測角精度為0.5″。兩臺全站儀分別在JM90和JM91上設站，分別對向觀測8個觀測點，采集三維坐標。對所采集的大量數據進行分析，以確定吊裝鋼箱梁的空間姿態控制參數[4]。

數據采集頻率為每2 h一次，并同時用溫控儀測量大氣及混凝土箱梁溫度。

通過2 d的觀測，在不同溫度下，分析懸臂梁的空間位置變化[5]。可根據每天觀測懸臂梁上兩岸對應點的坐標值來反算兩端間距變化。高程主要是測量對稱點高差變化，見表1。

表1 控制點觀測數據表

3 結語

通過鋼—混凝土結合段吊裝測設定位的應用，甌江大橋鋼箱梁施工順利完成，過程檢測鋼—混凝土結合段空間姿態滿足要求，成橋檢測80 m鋼箱梁各項指標均合格。

本工程的鋼—混凝土連續剛構橋形式為國內第二次使用，在只有極少參照案例的條件下，通過項目技術人員的深入研究探討，采用仿真分析與實測數據相結合的方式，確定鋼—混凝土結合段空間姿態的控制數據與方法，為大節段的順利施工打下了基礎。積累了鋼—混凝土結合鋼箱梁吊裝定位控制的相關經驗，也為同類型橋梁的施工提供了一定借鑒、參考的基礎。

[1] 陳 堅.超大型不規則鋼箱梁高架橋定位技術研究[J].建筑施工,2010(11):1173-1175.

[2] 王政兵.鋼箱梁長大節段整體制造安裝施工技術[J].橋梁建設,2006(2):54-57.

[3] 張 鴻，劉金平.蘇通大橋主橋鋼箱梁安裝幾何測量與監測技術[J].中國港灣建設,2008(2):44-51.

[4] 蒲懷仁.佛山平勝大橋鋼混結合段設計[J].公路工程,2011(3):90-94.

[5] 翟素珍.S型鋼箱梁斜拉橋空間定位測量施工技術[J].山西建筑,2013，39(7):211-213.

Research and discussion on the location survey and layout for the steel-concrete combination section of Oujiang Bridge★

Liu Dacheng Chen Kang Huang Tiangui

(CCCCFiestHighwayEngineeringCo.,Ltd,Beijing100024,China)

Taking the installation of the steel-concrete combination section of Oujiang Bridge as the research object, the paper analyzes the survey of the steel-concrete combination section, indicates the location difficulties, and illustrates the layout of the controlling points, observation distribution of the combination section, space location, and deformation observation, so as to ensure the installation accuracy of the steel-concrete combination section.

steel-concrete combination section, location, box girder, controlling point

1009-6825(2015)32-0143-03

2015-09-06

★：“十二五”國家科技支撐計劃課題“鋼—混凝土組合結構現代化施工關鍵技術研究四”(項目編號：2011BAJ09B0404)

劉大成(1978- ),男，高級工程師

U445

A