曲線橋梁掛籃懸澆施工測量控制方法探索

■王振國 ■中咨工程建設監理公司，北京 100044

目前，在我國曲線橋梁掛籃懸澆施工測量控制方法尚處于探索階段，其應用技術還不夠成熟，在我國，位于太行山紅旗渠游覽區的露水河特大橋就是采用了掛籃懸澆施工測量技術與方法，這座橋主橋是連鋼結構，采用的是箱型梁，并利用掛籃懸臂澆筑法施工，分為上下行兩座獨立橋，外觀上看起來呈現拋物線形狀，其中最大的箱梁懸臂長度可達到78米，總共有21個節段，并且這座大橋是由幾種組合曲線拼接在一起構成的，主要包括圓曲線、緩和曲線，但是這些曲線的半徑有所不同。由于露水河特大橋的主橋采用的是完全不同于常見垂直線橋梁的平面布置方式，因而也就在具體的施工中，無法將其視為平面內的變形模式，而是要按照立體空間內的施工方式進行處理，這無疑是給工程的施工測量以及監控等過程帶來了巨大的挑戰。在本文中，筆者就結合露水河特大橋的具體施工過程對曲線橋梁掛籃懸澆施工測量控制方法進行了探索。

1 建立平面和高程施工控制網

露水河特大橋所處的地形復雜，主橋橫跨山谷，山比較高、坡也比較陡峭，而且大橋的通視條件受到限制，因而在具體施工中測量控制難度就比較大。此外，橋位處的設計單位也只是設置了兩個控制點，但是這兩個控制點是不能夠滿足實際的施工需要，因此為了確保施工的質量，還必須要建立高精度的首級加密控制網，以滿足大橋各個墩臺以及墩身的施工測量的放樣和檢測需求。建立高精度的首級加密控制網是基于平面控制網和高程控制網技術，其中平面控制網是按照四等三角網的要求進行施工測量，為了控制閉合差和基線相對中誤差都要按照四等三角網的技術規范要求，我們可以利用專業的平差軟件進行技術性的平差，以確保平差質量。而在利用高程控制網時，由于大橋所處位置比較陡峭，地勢起伏比較大，因而可以利用全站儀并且按照四等三角高程方法進行聯合測量。我們在露水河特大橋所建立的首級加密網是采用已經完成的首級控制點來測量控制懸澆箱梁，并且對控制點進行定期檢查，同時在檢查后及時進行改正，以為后期測量施工做好準備。

2 懸澆箱梁測量控制方式

我們都知道曲線梁對于墩身的作用力是左右不平衡的，這極有可能會對整個橋梁的施工造成一定的質量影響，因此為了能夠有效消除這個不利影響，可以在具體的施工中，會嚴格根據墩身的實際高度而設置3厘米至7厘米的橫向預偏值。因此在懸澆箱梁施工中，首先要確定掛籃的彈性變形值和非彈性變形值，可以對掛籃進行一定適度的預壓，同時對于預拱度的橫向預偏值也要重點考慮，然后對于這些橫向預偏值的數據結果進行分析和計算，從而準確確定掛籃施工的立模數據。以下就具體談談懸澆箱梁測量中的平面控制測量和高程控制測量兩種控制方式。

2.1 懸澆箱梁平面控制測量

在懸澆箱梁平面控制測量中，對于箱梁的兩個懸臂平面位置的銜接問題，為了保證其銜接準確無誤，要采用全站儀墩相互后視法來控制每一塊懸臂箱梁的平面位置，并且將控制結果作為岸上控制點的復核標準。此外在施工中，還必須要控制好待澆懸梁的后端斷面與已經施工箱梁的前端銜接的問題，否則會直接影響到整個橋梁工程的質量。因此在實際施工中，要根據掛籃結構以及懸澆箱梁的施工特點，并且根據已施工箱梁在懸臂中的具體位置，嚴格控制好箱梁的前端斷面。在設計箱梁坐標時，可以按照里程樁號進行計算，同時還要加上預偏值，作為后期的放樣坐標。為了能夠進一步控制箱梁懸臂的平面位置，可以分兩次采用單測站極坐標方法，從而確保懸澆箱梁平面控制的質量水平。

2.2 懸澆箱梁高程控制測量

在懸澆箱梁高程控制測量中，施工人員要精確控制兩個懸臂高程的合攏問題，為了達到施工要求，保證施工質量，可以借助于先進的精密水準儀來精確控制懸臂中的每一塊箱梁施工的具體標準。而按照一般曲線橋梁施工的要求，箱梁標高主要是針對于懸澆箱梁的前端部分，對于待澆箱梁前端斷面地板和頂板的設計標高，可以利用待施工橋梁的里程樁號進行查找，從而保證標高設計的準確無誤。同時為了計算箱梁各個點的實際立模標高，還需要全面考慮標高設計的預拱度、彈性撓度以及掛籃的施工撓度等數據，然后將每一個內部的控制點作為有效的后視位置，并利用四等普通水準測量法進行放樣工作，其目的是用以更好的指導后期的曲線橋梁施工。因此如果在具體的施工，能夠嚴格按照以上的施工要求進行施工，將會大大減小懸臂頂端的標高以及中線的偏差，有效確保了曲線橋梁工程的質量和經濟效益。

3 懸澆箱梁線性觀測思路

在曲線橋梁施工中，進行懸澆箱梁線性觀測的主要目的就是為了確保在懸澆箱梁的過程中，施工要安全，并且為后期的立模施工提供有效的參考數據。因此定期對處于不同狀態下的預埋在箱梁上的各個觀測點進行有效監督與測量。而在進行懸澆箱梁線型觀測中，對于所使用的釘帽也是有嚴格的要求。一般所用到的專用觀測釘，其釘帽直徑要在20毫米，釘身的直徑要在8毫米，而且釘身的長度要達到7厘米，并且在釘帽上具有十字絲的形狀。在進行線性觀測時，為了還有利于觀測，同時也不會對施工現場帶來不良影響，要在箱梁澆筑完成以后，可以在同一塊箱梁橫橋上面，分別在左、中、右三個位置各設置一個觀測點，并且要保證各個端頭要露出1至2厘米。

在實際進行懸澆箱梁線型觀測中，監測測點的平面位置和高程是主要的觀測內容，為了確保觀測質量，在進行平面位置的觀測時，要使用全站儀設備，并且在進行全站儀觀測之前，對于所選擇的測站點要和岸上的控制點進行復核之后才能進行觀測。而在進行高程觀測時，要利用精密水準儀和鋼水準尺，并利用二等水準進行更為精確的觀測，而對于現行觀測周期，一般是按照施工階段進行觀測周期計算，即按照掛籃移動后、澆筑前后、張拉后的施工過程，對于每一個設置的監測點都要進行觀測，并及時記錄下來監測數據。為了能夠有效及時了解箱梁的整體變化情況，在觀測時，還要每隔三個快件，對所有已經施工快件的觀測點進行全面監測，以提高箱梁的施工質量。此外室外的觀測條件對于測量結果也是有極大影響的，尤其是溫差導致的測量誤差極大。因此為了有效較小誤差，在觀測時應該選擇在日出前后，應該盡量避免掉大霧、暴曬以及大風等惡劣天氣。為了確保觀測數據分析的科學性，在記錄測量數據的同時，還要記錄下當時的外界狀況，例如溫度、荷載等情況，并且要把這些結果及時輸入到相應的計算機系統中，綜合分析其中存在問主要問題，并進行及時修正，以確保箱梁的質量。

4 結論

綜上所述，露水河特大橋的施工過程嚴格控制懸澆箱梁的具體施工過程，嚴把各個測量控制點的質量，不僅確保了施工的質量和安全，還使大橋具有一定的欣賞價值，因此露水河特大橋是曲線橋梁工程的成功典范，同時也為我國其他曲線橋梁工程的施工提供了有價值的參考內容。

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