陳永宏
摘 要:隨著我國高鐵技術的不斷發展和成熟,將有越來越多的高鐵需要建設,建設中難免有更多的現澆梁需要施工,而大跨度連續梁是橋梁設計必不可缺少的一部分,這項測量技術是我們每個測量人都必須掌握的,只有清楚了解大跨度連系梁施工測量的每一個環節,才能保證測量中不會出現各種偏差和錯誤,也才能提高各項測量精度,確保施工質量。
關鍵詞:大跨度連續梁;預拱度;測量控制;節段;預壓
一、大跨度連續梁施工測量內容及步驟
(一)加密控制點平面及高程測量
1.加密控制點平面測量
大跨度連續梁施工前,應先考慮區域內控制點數量是否滿足連續梁施工測量的要求,對控制點較少或因遮擋無法利用的控制點區域,必須進行控制點加密,加密的方法有導線和GPS靜態加密。采用GPS進行測量加密時,根據《高速鐵路工程測量規范》要求,本區段大跨度連續梁平面加密控制網以同級擴展的方式進行加密測量,測量過程上嚴格按照《高速鐵路工程測量規范》中三等GPS測量精度指標及技術要求作業;采用導線加密時,宜用三級導線進行加密,測量精度指標必須符合相關工程測量規范要求。
2.加密控制點高程測量
施工控制網加密測量可根據要求采用同級擴展或向下級發展的方法進行加密測量,為提高高程加密控制網精度,保證施工測量精度滿足要求,本區段大跨度連續梁高程加密控制網根據設計院提交的水準基點按同級擴展方式進行加密,即高程控制網以二等水準測量的技術要求及精度指標進行測量。
(二)各節段施工測量控制
1.加載預壓節段
大跨度連續梁一般采用掛籃懸臂澆筑對稱施工法,主墩為0號塊依次邊墩方向分1號塊、2號塊……10號塊,它的基本施工步驟是:在橋梁墩柱(主墩和邊墩)結構施工完成后,澆筑主墩臨時支座,同時安裝主墩和邊墩鋼構支架,在安裝支架過程中必須對圓形支柱垂直度進行測量,避免歪斜造成支架坍塌。支架安裝完成后,在支架小里程和大里程側四周均勻布設變形監測點,每側測點數布設10個左右(邊墩僅布置一側),然后進行初始值(H0)采集,采集完成后即可進行加載預壓,因為加載預壓是分階段性質量逐漸增加預壓(按設計質量的60%、80%、100%、120%),測量時也必須階段性實時測量,并且必須按加載預壓相關規定執行(即下一階段加載預壓前,待本階段預壓穩定后即實測高程值兩次較差在±2mm以內,否則不能加載預壓,最后測得最終加載后高程值(H1)),卸載時分階段性質量逐漸卸載(按設計質量的120%、100%、80%、60%、0%卸載),與加載預壓相反,測量時也必須階段性實時測量,卸載完成后測得高程(H2),并且滿足卸載相關規定。
大跨度連續梁在施工時須經過加載預壓事先驗證穩定性,且通過加載預壓可以消除非彈性形變,同時計算出彈性形變值,然后根據彈性形變值和鋼筋混凝土及模板質量確定預拱度,從而計算本節段立模標高,達到設計預期的幾何狀態及合理的內力狀態,并保證施工過程和運營期間的結構安全。
主墩0號塊澆筑完成后;在0號塊拼裝掛籃;在完成掛籃拼裝后,將掛籃移至1號節段根據設計的要求確定1號塊是否預壓(通常情況下同標段同廠家生產的掛籃僅預壓第一次),當需要預壓時須按要求執行,預壓過程和施工測量與0號塊近似,唯有不同的是1#塊預壓時預壓物必須均勻分布于掛籃底模和邊摸上,邊墩施工測量與0號塊相同。
2.非加載預壓節段
非加預壓節段施工也就是掛籃施工部分,掛籃施工時先測出前一節段澆筑前后和張拉前后的高程,根據所測的高程變化值分析計算下一節段的預拱度,以確定下一節段的立模標高(立模標高也就是梁體在本節段的理論標高再加上預拱度所得),施工測量時先檢查底模的平面及高程偏差,合格后方可進行邊模安裝,邊模安裝完成后,對邊模進行平面及高程檢查。底模及邊模檢查時高程偏差必須控制在±5mm范圍內,平面偏差控制在±10mm以內。模板檢查合格后便可進行鋼筋,波紋管等安裝,全部安裝完成后在梁面鋼筋上放出收面高程,避免收面時出現過高過低現象,其它節段掛籃施工同上述進行。
3.竣工驗證
該大跨度連續梁利合攏后,經工后實測,連續梁線性平順,幾何狀態及內力狀態合理,連續梁梁面及梁底實測高程和設計值較差滿足規范要求。
二、連續梁預拱度測量方法
大跨度連續梁在施工加載預壓與卸載過程中,可以通過測量手段分析本節段的彈性形變及非彈性形變,非彈性形變消除了鋼支架安裝的間隙沉降和地基松軟的沉降量,非彈性形變的變化值規律再加鋼筋混凝土及模板的質量,可以推算本節段掛籃安裝與鋼支架安裝的預拱度,由此可推算立模標高。保證結構建成時達到所需要的幾何狀態及合理的內力狀態,并保證施工過程和運營期間的結構安全。經工后實測,連續梁線性平順,幾何狀態及內力狀態合理,連續梁梁面及梁底實測高程和設計值較差滿足規范要求。
三、經濟效益
在大跨度連續梁施工測量中出現的偏差和錯誤,帶來的經濟損失和工期的延誤將是不可估量的,經濟方面少則幾千,多則幾萬;工期方面少則幾天,多則十天半月,如果我們測量人員深刻掌握了該項技術,那么這些損失是可以避免的。假設在一座連續梁施工中出現了一次測量事故的話,那么從經濟角度來說平均在10000元左右,工區延誤按3天計算的話,其損失大概在50000元左右,合計損失60000元。如果有多個連續梁的施工,又出現了不同類型的測量事故,則損失將會超過100000元以上。
該項技術的研究在京沈鐵路工程大跨度連續梁施工測量中發揮了很重要的作用,同時也避免了各類測量事故的發生,給京沈客專TJ9標段在連續梁施工中提供了可靠的技術保障,同時為今后在大跨度連續梁施工測量中提供了寶貴的經驗。
四、總結
通過大跨度連續梁施工測量技術研究,詳細的敘述大跨度連續梁施工測量流程,對施工測量人員提供技術指導,從而有效的進行大跨度連續梁施工測量工作。以往相關的大跨度連續梁施工測量描述過于簡單、專業化,不便于指導施工測量,操作性不強,過多的引用書籍、規范和專業術語。通過本次大跨度連續梁施工測量技術研究能有效的彌補操作性與指導性的不足。
參考文獻:
[1]高速鐵路工程測量規范(TB106012009).
[2]國家一、二等水準測量規范(GB128972006).