西苕溪大橋懸臂澆筑施工測量控制

辛建麗，徐徐剛（.南京交通職業技術學院 路橋與港航工程學院，南京 88；.江蘇省交通工程集團有限公司蘇州分公司，江蘇 蘇州 53）

西苕溪大橋懸臂澆筑施工測量控制

辛建麗1，徐徐剛2
（1.南京交通職業技術學院 路橋與港航工程學院，南京 211188；2.江蘇省交通工程集團有限公司蘇州分公司，江蘇 蘇州 215131）

施工測量在橋梁建設過程中具有十分重要的作用。結合安吉縣11省道一標段改建工程西苕溪大橋的施工測量放樣工作，建立導線測量控制網，利用導線測量結果對西苕溪大橋7號墩處箱梁懸臂澆筑進行施工測量控制。測量結果確保了大橋施工放樣的精確性。

導線測量；懸臂澆筑；測量控制；高程

DOI：10.13669/j.cnki.33-1276/z.2015.058

1　工程概況

測量放樣是一項精密而細致的工作，也是公路橋梁建設中最基礎的工作。目前，公路勘察設計單位僅提供給施工單位導線控制樁及其坐標。施工單位進場后，由設計單位進行交樁，而后使用經過有關部門檢定合格的全站儀或光電測距儀配合經緯儀，對導線點進行復核聯測［1］。為方便施工放樣，施工單位往往需要根據現場地形和實際情況，對導線點進行加密，由導線點和加密點共同組成該項目的導線測量控制網。

西苕溪大橋屬于安吉縣11省道馬家渡至椅子塔段改建工程，為浙江省重點建設項目。西苕溪大橋全長455.2m，主橋跨徑為（5×25+（60+102+60）+4×25）m。其上部結構主橋為變截面現澆預應力混凝土連續箱梁，引橋為預應力混凝土T梁，先簡支后連續；下部結構均為柱式墩臺、樁基礎［2］。本項目按一級公路建設標準建設，行車速度80Km/h，雙向4車道，路面寬24.5m，全線橋梁設計荷截等級采用公路-1級；路面標準軸載BZZ-100；橋梁洪水頻率為1/100。

2　懸臂澆筑施工測量控制網布設及精度要求

2.1首級平面施工控制網的布設

首級平面施工控制網由浙江省交通規劃設計研究院委托衢州市萬強測繪有限公司布設，有關測量控制網的移交已完成。根據現行JTG TF50—2011《公路橋涵施工技術規范》［3］對測量部分相關規定要求，本標段測量控制網的布設平面控制點按一級導線閉合精度1/15000執行，高程控制網按四等水準閉合精度執行。本標段平面控制為附合型導線，由起始邊I1～I2附合至I11～I13，水準同樣采用附合型，在原有的導線內增加33個控制點，其中JM1～M33為加密點，如圖1所示。

圖1　附合型導線路線

2.2測量精度要求及技術指標

根據GB/T12898—2009《國家三、四等水準測量規范》［4］對各等級導線測量的主要技術要求，本項目所采用的導線精度要求見表1。根據規范要求，本項目高程測量采用四等水準測量標準，其技術指標及精度要求應符合表2的相關規定。

3　懸臂澆筑施工導線測量

3.1前期準備工作

認真全面閱讀和理解圖紙。復核圖紙的平面線形直曲表，核對表中的數據是否正確，復核縱曲線要素表，并以上向下核對每個結構部位高程是否正確，核對樁基坐標及各項結構物尺寸是否正確。將以上復核發現的圖紙問題羅列成文，并會同監理工程師審核，如問題屬實應及時提交有關部門進行解決。

3.2導線測量的主要內容

導線測量的外業工作主要包括踏勘選點及建立標志、量邊、測角和連測［5］。一是踏勘選點及建立標志。選點前，測量科室小組成員對測區內的地形進行踏勘，實地核對、修改、落實點位和建立標志。二是量邊。本項目導線邊長采用全站儀測定，測量時要同時觀測豎直角，供傾斜改正之用。若用鋼尺丈量，鋼尺必須經過檢定。鋼尺丈量距離的技術要求應符合表1的相關規定。三是測角。導線布設形式為附合型導線，全站儀測量左角，測角時，為便于瞄準，在已埋設的標志上用測釬作為照準標志。四是連測。導線與高級控制點連接，必須觀測連接角、連接邊，作為傳遞坐標方位角和坐標之用。若附近無高級控制點，則運用羅盤儀施測導線起始邊的磁方位角，并假定起始點的坐標作為起算數據［6］86-88。

表1　導線測量主要技術要求

表2　水準測量主要技術要求

3.3導線測量數據處理及測量結果

運用近似平差法進行數據處理，即根據導線中已知點的坐標、觀測的水平角、水平距離，將角度閉合差和坐標閉合差在滿足精度要求的前提下進行重新分配，從而推算出未知點的坐標。本標段的導線測量利用浙江省交通規劃設計研究院給出的已知點高程，通過導線測量最終確定加密后導線點的坐標和高程，從而形成本項目施工測量控制網。

整個施工測量控制工作嚴格執行測量復核簽認制，堅持“兩人兩種辦法”制度。運用精密平差法進行內業計算時，采用兩組獨立平行計算進行互相校核，測量隊長、測量組長對各自的測量結果進行復核簽認，最終計算得到：方位角閉合差fβ=29"≤允許閉合差，全長閉合差fD=0.091m，相對閉合差k=1：129361＜允許閉合差1：15000，滿足了技術規范規定的一級導線精度要求。

運用精密平差法進行高程內業計算時，根據測量數據可計算出高差閉合差fh=-9mm≤允許閉合差fh容=滿足了技術規范規定的四等附和水準精度要求。最終西苕溪大橋主要控制點導線測量內業計算所得結果見表3。

4　懸臂澆筑施工測量控制

西苕溪大橋施工測量工作主要有：建立滿足精度及密度要求的施工測量控制網并定期復測；測定墩（臺）基礎樁的位置；進行構造物的平面和高程放樣，將設計標高及幾何尺寸測設于實地；進行必要的施工變形觀測和施工控制觀測等多方面的內容［6］268。在施工過程中，考慮到掛籃懸澆箱梁施工測量難度較大，加之從樁基開始一直到澆筑橋面誤差累計較大，所以選擇懸臂澆筑箱梁施工測量作為重點。

表3　西苕溪大橋主要控制點導線測量結果

4.1掛籃懸澆箱梁施工測量

懸臂澆筑前端底板和橋面的標高，應根據掛籃前端的垂直變形及預拱度設置，且施工過程中要對實際高程進行監測，以確保與設計值一致。如與設計值有較大出入時，應會同有關部門查明原因進行調整［5］。掛籃懸澆箱梁在澆筑過程中，根據本項目工期情況，已投入四套三角輕型掛籃進行西苕溪大橋主橋施工。

西苕溪大橋上部結構主要為掛籃預應力混凝土懸澆箱梁，在0號塊上安裝完成掛籃以后，應首先進行掛籃加載試驗，以獲取加載與掛籃變形的關系曲線。在掛籃懸澆箱梁施工中，根據施工圖設計要求的壓載標準對塊件進行壓載，以確定掛籃的繞度及變形，供施工時調節參考。現場施工測量人員與監理一起做好各批壓載沉降觀測記錄。通過多次加載、卸載后，根據觀測記錄得到高程變化數據，可通過（1）式計算得到理論控制預拱度值l為：

其中，l為理論控制預拱度，H前為壓載前高程，H1，H2，…，Hn分別為滿載第一次高程、滿載第二次高程、滿載第n次高程，H后為卸載后高程。

（1）式中，（H1-H前）+（H2-H1）+（H3-H2）+…+ （Hn-Hn-1）為壓載期間累計沉降值，（H后-Hn）為彈性變形值。其具體實施步驟為：一是埋置好繞度、變形觀測釘，分別在中間、邊緣均勻地布置好觀測釘。二是在上載前應先對每個觀測釘進行觀測，記錄好每個觀測釘壓載前的高程數據以方便以后比較。三是根據圖紙壓載期限及壓載荷載的要求，在每個間隔時間段記錄好每次觀測的高程，再與壓載前和上次觀測數據進行比較，計算總繞度、變形值。四是卸載后，待上已無荷載后再進行卸載后高程觀測，將其與穩壓高程值進行比較，計算彈性變形值。五是對數據進行整理，計算得出理論控制預拱度值。

橋梁定線逐樁放樣，根據壓載得出的相應部位的初始理論控制預拱度值調試每個逐樁位置的高程。同時也要控制好模板的平整度、軸線、結構尺寸和箱梁高度及邊口線形。在以上項目自檢合格后向監理工程師進行報檢。

4.2掛籃拼裝

0號塊各節段施工結束后，開始拼裝懸臂澆筑段掛籃。掛籃由專業廠家制作生產，現場拼裝，其結構主要由軌道、行走反扣輪、主構架上下橫梁、后錨、懸吊輪、吊桿、外滑梁及平臺組成。西苕溪大橋7號墩處懸臂澆筑段掛籃如圖2所示。

4.3模板安裝

掛籃系統安裝結束后，鋪設底模，吊放側模。安裝模板后，應嚴格核準中心位置及標高，校正中線。組裝模板并校正中線，外模及框架的長度和高度應能適應各節段的變化。內模由側模、頂模和內框架組成，便于拆模和修改。如上一節段施工后出現中線或高程誤差需要調整時，應在模板安裝時予以調整，同時要求模板和前一節段的混凝土面應平整密貼。

4.4軸線、標高及預拱度設置

立模之前，測放出節段兩端理論軸線中心位置，作為底模鋪設的控制點。側模根據底模走向布置，大致就位后，測量標高。通過前吊桿及外滑梁調整底、側模標高。懸臂澆筑節段施工控制標高由設計理論標高加設一定的預拱度疊加而成。懸臂澆筑節段預拱度與承重主構架受力后撓度、受力后吊桿伸長、節段張拉后拱度和后澆節段施工引起已澆節段的下撓有關［6］。

圖2　西苕溪大橋主橋7號墩處懸臂澆筑段掛籃

施工前對相關數值應一并加以考慮，實際控制標高應按（2）式計算，即：

其中，H0為設計理論標高，H1為承重主構架受力后撓度，H2為受力后吊桿伸長量，H3為節段張拉后拱度，H4為后澆節段施工引起已澆節段的下撓。

懸臂澆筑后及往后的張拉前后，同樣要做好繞度、變形觀測記錄。通過觀測數據的對比，為下塊塊件提供有利的數據。

4.5西苕溪大橋主橋7號墩現澆段測量控制

4.5.1轉移高程點。由于大橋主橋上并沒有可用的水準點，所以需要利用主橋邊上現有的水準點將高程轉移到主橋的0號塊上。利用水準成果表的JM6-1將高程轉移到大橋主橋7號墩左右幅的0號塊上，方便以后的高程控制及施工過程中的模板調試工作，結果見表4。

表4　JM6-1轉西苕溪大橋主橋7號墩0號塊水準點高程m

4.5.2調試模板的內業計算。由于懸臂澆筑段是變截面箱梁，施工時共選擇了12個點作為標高控制點。圖中的標注點即為澆筑時的標高控制點，梁身標注的a，b，c，d，e5個點為調試模板標高控制點，梁頂標注的7個點（1～7）為橋面混凝土澆筑標高控制點，如圖3所示。

圖3　西苕溪大橋主橋7號墩懸臂澆筑段箱梁標高控制橫截面（半幅）

（1）計算模板標高。模板標高根據圖紙的橋面設計標高。按（3）式計算，即：

斷面處的模板標高=PH+預拱度-橋面10cm調平層+（0.02×0.75）-（模板距離設計標高處的水平距離×0.02）-混凝土塊件的高度（3）

其中，PH為橋面設計標高值（m），0.02為橋面的橫坡，0.75為設計標高處離橋中心線處的距離（m）。

以西苕溪大橋主橋7號墩左幅1號塊和1'號塊為例進行計算。1號塊里程樁號為K1+384.5，1號塊圖紙設計標高為20.926m，根據前述方法確定得到左幅1號塊的預拱度值為0.035m；1'號塊里程樁號為K1+402.5，1'號塊圖紙設計標高為20.737m，根據前述方法確定得到左幅1'號塊的預拱度值為0.039m。根據（3）式計算得到1號塊5個控制點的模板標高值分別為20.676m（a）、20.019m（b）、15.199m（c）、19.899m（d）、20.441m（e）；1'號塊5個控制點的模板標高值分別為20.491m（a）、19.834m（b）、15.014m（c）、19.714m（d）、20.256m（e）。

（2）調試模板。計算好調試模板的標高后就可使用全站儀和水準儀在0號塊上進行調試模板的工序。全站儀測量的方法是利用事先在主橋0號墩上做好的軸線點進行橋梁軸線控制。一是準備工作。如在6號墩右幅上調試1號塊的現澆段模板，先將棱鏡架在河對岸的7號墩右幅0號塊的中心點上，再將全站儀架在6號墩右幅上的中心點上，調平儀器，對準后視測量棱鏡所在中心點的坐標。若與理論值的誤差在5m m內就將全站儀水平制動螺旋固定，再將棱鏡拿到6號墩的0號塊上，將棱鏡放在0號塊順著橋的走向的截面處，用全站儀確定0號塊的橋面中心點，并用修正液將0號塊截面的中心點畫好，再用鋼卷尺量出模板底板的中心線，并用修正液凃上。二是調試模板。先將全站儀架設在剛才畫好的0號塊截面中心點處，對著懸掛在掛籃上的模板底板中心線，用手拉葫蘆將模板的底板調至中心處，然后采用全站儀觀測調試模板過程中底板的中心軸線是否有變動，若有的話就用手拉葫蘆調回來。水準儀主要控制模板的標高。在全站儀調好模板的底板中心線之后，將水準儀架設在能看到0號塊的水準點和模板頂板的地方，有利于調試模板工作的順利進行。利用已計算好的模板標高、已知0號塊水準點的高程和后視讀數反算出在順準儀中應讀的水準尺的讀數。側模板的高度調節依然是利用手拉葫蘆來完成。在調試模板的過程中要時刻注意底板中心線的位置變化，若有變化及時校正。

（3）計算橋面設計標高。模板調試完成后交測量監理驗收，合格后進行塊件鋼筋綁扎，鋼筋綁扎的同一時間段內需要完成橋面設計標高的內業計算。橋面設計標高按（4）式計算，即：

該斷面處的橋面設計標高=PH+預拱度-橋面10cm調平層+（0.02×0.75）-計算點位到該斷面設計標高處的水平距離×0.02（4）

以西苕溪大橋主橋7號墩左幅1號塊和1'號塊為例計算橋面設計標高。由圖3可知，7個（1～7）橋面混凝土澆筑標高控制點到該斷面的橋面設計標高處的水平距離分別為0、2m、4m、5.875m、8m、10m、11.75m。根據（4）式計算得到西苕溪大橋主橋7號墩左幅1號塊和1'號塊的橋面設計標高（見表5）。

橋面設計標高計算好之后，邀請測量監理到現場進行測量報驗，再等到塊件鋼筋綁扎好之后，開始測量預埋在塊件橫截面處的7根鋼筋頭的標高，預埋的標高點采用20c m長的鋼筋焊接在綁扎好的塊件鋼筋上。標高的測量就是利用之前在0號塊上的水準點進行標高的控制。在鋼筋綁扎好之后，利用測得的鋼筋頭的標高與表5計算好的橋面設計標高值進行對比，按照對比后的高差值（高差值=設計標高-實測標高）來控制混凝土澆筑的橋面標高。這就是測量工作外業內業相結合控制橋面的標高。西苕溪大橋主橋7號墩左幅1號塊和1'號塊橋面澆筑前標高見表6。

表5　西苕溪大橋主橋7號墩左幅1號塊和1'號塊橋面設計標高

表6　西苕溪大橋主橋7號墩左幅1號塊和1'號塊橋面澆筑前標高

鋼筋結構報檢合格后，依據表6的測量結果進行橋面的頂標高控制調整。調整完成后即可進行橋面混凝土澆筑，澆筑完成后一天即可進行澆筑后的標高測量。比較澆筑完成后的橋面標高與設計標高的差值，可進一步控制檢測［7］。

5　結束語

為控制橋梁的整體位置與其線形的準確性，根據監理方的要求在西苕溪大橋主橋邊上做了一個大地四邊形，以驗證本次箱梁測量結果（見表7）。

由表7可知，整個懸臂澆筑施工測量的模板調試工作、軸線控制和橋面澆筑標高的控制工作十分精確。監理方對于本次的測量結果表示十分認可。在此過程中對使用中控制點的高程和坐標又進行了再次復測，誤差值均在允許范圍內。西苕溪大橋懸臂澆筑測量控制工作順利進行，為其后續工序施工提供了可靠的保證。

表7　西苕溪大橋主橋大地四邊形箱梁測量結果

［1］辛建麗，陳亮.疏港航道大橋基樁導線測量放樣的控制［J］.溫州職業技術學院學報，2012（3）：53-56.

［2］浙江省交通規劃設計研究院.安吉縣11省道馬家渡至椅子塔段改建工程施工圖設計［EB/OL］.（2012-09-29）［2015-05-20］. http：//ajnews.zjol.com.cn/ajnews/system/2012/09/29/015552103.shtml.

［3］中交第一公路工程局有限公司.JTG TF50—2011公路橋涵施工技術規范［S］.北京：人民交通出版社，2011.

［4］中華人民共和國國家標準化管理委員會.GB/T12898—2009國家三、四等水準測量規范［S］.北京：中國標準出版社，2009.

［5］全國一級建造師執業資格考試用書編寫委員會.公路工程管理與實務［M］.北京：中國建筑工業出版社，2014：154-158.

［6］胡伍生，潘慶林，黃騰.土木工程施工測量手冊［M］.北京：人民交通出版社，2005.

［7］中華人民共和國住房和城鄉建設部.CJJ2—2008城市橋梁工程施工與質量驗收規范［S］.北京：中國建筑工業出版社，2008.

［責任編輯：趙青］

Construction Survey Control of Xitiaoxi Bridge Cantilever Casting

XIN Jianli1， XU Gang2
（1.School of Bridge and Port Engineering， Nanjing Communications Institute of Technology， Nanjing，211188，
China；2.Suzhou Branch of Jiangsu Transportation Engineering Group Co.， Ltd.， Suzhou，215131， China）

The construction survey plays a very important role in bridge construction. Based on the Xitiaoxi Bridge construction lofting of the1streconstruction project of11th provincial highway of Anji county， the wire measurement control network was set up. With the result of wire measurement， the measurement control was conducted on the box girder cantilever casting of7thpier of Xitiaoxi Bridge. The result of the measurement ensures the accuracy of construction lofting.

Wire measurement； Cantilever casting； Measurement control； Altitude

U442.4

A

1671-4326（2015）03-0049-05

2015-06-04

辛建麗（1976—），女，陜西寶雞人，南京交通職業技術學院路橋與港航工程學院副教授，碩士；徐徐剛（1991—），男，江蘇南通人，江蘇省交通工程集團有限公司蘇州分公司助理工程師.