大縱坡客專轉體箱梁施工測量控制技術

梁文雨 畢志省

摘要：隨著橋梁施工技術的不斷進步，上跨既有線或高速公路的連續梁一般采用先懸澆后轉體再合龍的施工方法來減小對營業線的影響。本文以跨長深高速公路特大橋（60+100+60）m轉體連續梁施工為依托，歸納總結了測量控制在轉體梁核心部位-轉體球鉸安裝定位、懸澆過程、轉體啟動-過程-止動等各個環節的關鍵技術及注意要點，旨在對今后類似工程施工提供借鑒。

關鍵詞：轉體箱梁；施工；測量控制；技術

1工程概況

赤峰至喀左客運專線跨長深高速公路特大橋位于遼寧省建平縣，全橋長4215.46m。其中32～34孔設計為（60+100+60）m轉體連續梁，33孔上跨長深高速公路，34孔上跨錦承鐵路。梁體采用雙線箱梁設計，線間距4.6m，位于直線段，縱橋向位于30‰的縱坡上，采用懸臂+轉體施工。橋梁單墩轉體“T”構長98m，轉角45°，重7727t，兩個轉體約1.55萬噸，是遼寧省首條同跨高速公路和鐵路的高鐵橋梁。

轉體結構設置在主墩墩柱底部，上下承臺之間設轉體球鉸，上球鉸平面直徑3.5m，下球鉸平面直徑3.5m。

本工程施工難度大，危險系數高。由于上跨長深高速和錦承鐵路兩條運營線，轉體必須在天窗點內完成并鎖定，轉體后必須確保梁體姿態如軸線和高程等參數要滿足設計要求，測量控制直接影響轉體施工的成敗，故要求測量控制既要準又要快。

2測量控制網的建立

2.1平面控制網

利用4個CPI點為結算已知點，聯測4個加密點，布設一條附合導線來控制轉體橋，用徠卡TS11型全站儀及配套對中器按一級導線控制網規范進行。觀測精度要求：方位角閉合差±5 （N為夾角個數），最弱邊邊長相對閉合差應≤1/40000，最大點位誤差0.0024（m），最大點間誤差0.0029（m）。

因加密點位是在橋墩結構未施工前布設，故布設時要充分考慮懸臂澆筑箱梁混凝土施工對通視的影響，為保證通視，兩兩測量控制點之間的連線盡量平行未轉之前連續梁中軸線。

2.2高程控制網

利用2個二等水準點組成一條高程線路，施工區域附近水準點加密布設4個，按二等水準要求對以上各點進行觀測。高差閉合差應小于±4√L（L為測量長度，以km計），滿足精度要求后，作為施工高程控制點。

2.3施工前測量數據計算

施工前對線路坐標和橋位主體相對關系、坐標和各結構尺寸進行復核。校算橋位輪廓控制點數據和尺寸，以設計曲線要素為依據，先推算線路中心坐標及高程，然后依據32#和33#墩中心為旋轉中心，推算旋轉45°后的線路中心坐標，最后用CAD進行模擬旋轉，保證旋轉合攏后與原線路重合。

3轉體球鉸安裝測量控制

3.1球鉸作用及安裝標準

球鉸是轉體梁轉動體系最關鍵的組成部分，球鉸的安裝精度直接影響轉體平穩性、牽引力大小和轉動安全。而下球鉸安裝精度是整個轉動體系的基礎，直接影響轉體施工的精度，對能否順利施轉起決定性作用。設計要求：下球鉸正面相對高差小于1mm，球鉸中心縱橫向誤差小于1mm。

3.2球鉸控制安裝

用天寶DIDI03型精密水準儀測量，其精度能滿足要求。由于下球鉸為圓形，直徑3.5m，面積較大，球鉸與骨架采用雙排螺栓連接，沿其邊緣均勻布設14個觀測點。

球鉸安裝測量采用固定的控制點，安裝全過程使用同一個控制點進行控制，對下球鉸先初平再中心定位，采取“邊側邊調，先粗后精，步步緊跟，反復校核”的原則和方法來操作，直至達到相關要求。這種測量方法在球鉸及滑道的安裝中證明了其合理性，調平定位時長和效果都比較理想。

4轉體梁“T”構懸澆施工測量控制

轉體梁在轉體前的施工過程和連續梁是一致的，它是一種多次超靜定體系，理想的幾何線形與合理的內力狀態不僅與設計有關，更要依賴科學合理的施工方法。施工過程中各種復雜的因素都有可能引起結構的幾何形狀及內力狀況的改變。所以在施工過程中對橋梁結構進行實時監測，并根據監測結果對施工過程中的控制參數進行相應調整。加之轉體使連續梁軸線在原位置上旋轉了45°，因此施工過程更要中應加強聯測，對兩個轉體“T”構懸灌節段之間、轉體“T”構與邊跨現澆段均要進行聯測，以避免合龍時出現偏差。轉體“T”構采用掛籃懸澆逐段施工，是一個很成熟的工藝，測量控制主要是對掛籃的預壓變形監測、每節的高程復測、模板定位等，此文就不贅述。

5轉體過程測量控制

5.1轉體前測量控制

在轉體前對箱梁轉動半徑范圍區域內一切有可能的妨礙轉體的障礙物（如電線、電桿、樹木、防護樁等）、邊跨現澆底模頂面和合龍端底面的高程、合龍端預留鋼筋、上承臺角與防護樁之間的凈距等進行測量，明確其位置、長度和高差等空間相對位置關系，利用BIM技術，以轉動軌跡為準繩進行模擬，不能相互干擾，對反復測量后確認需要拆除的障礙物，確保轉體軌跡無障礙安全。

5.2轉動過程中測量控制

5.2.1測點、測站布設

在32號、33號連續梁最后一節段端頭兩側翼緣板邊各布設4個高程點（共計8個），轉體“T”結構端部中心距端頭10cm（轉體半徑48.9m處各布設2個平面坐標測點（共計4個）。

5.2.2轉體測量控制要點

跨長深高速公路特大橋的轉體“T”構要順時針轉動45°，分3個階段：0°-5°是試轉階段，檢查、測試設備工作狀態是否正常，排除轉體時可能出現的不利情況；5°-43°是連續轉動階段，此階段最大限度發揮牽引設備運轉能力，使得梁體勻速平穩連續轉動，測量需要獲得時長和剩余弧長的關系，為下一階段提供參考；43°-45°是點動階段，此階段轉體“T”構要精準到位，測量需要確定何時停止轉動，為轉體點動階段提供有效依據，保證轉體精確合龍。

5.2.3坐標轉換剩余弧長公式編寫

轉體過程中，只需獲取梁端部棱鏡坐標，帶入公式即可獲得剩余弧長，從而達到快速得出數據，給轉體提供依據。

5.2.4點動階段介紹

轉動過程中監控人員通過墩底轉盤刻度實時播報轉過角度，本次轉體在剩余2°時停止轉體，此時剩余弧長約1m（大于規范0.5m要求），進入點動階段。為確保試轉體測試數據的準確性，通過2個5s，2個點動10s，2個點動30s的點動組合進行再次確認（詳見表5.5）。并根據試轉體所獲得的點動時間與轉過弧長的對應關系，采用不同點動時間的組合完成剩余弧長。每次點動完成后，需及時測算剩余弧長，直至梁體軸線偏差達到6mm為止，并對撐腳臨時鎖定，詳見表2。

5.2.5鎖定階段

點動結束后，對兩個轉體“T”構、兩側的現澆連續段進行平面、高程的聯測，若有誤差，可通過千斤頂等對梁體姿態進行微調，保證各參數符合設計及規范要求后進行鎖定。

6結論

目前跨長深高速公路特大橋的轉體施工已成功，通過上述測量控制等措施，32#墩配重218kN、33號墩配重9.9k就達到了理論偏心為0，線型擬合誤差可控，轉體過程中的最大牽引力僅為設計最大牽引力的60%，證明了轉體施工過程中的測量控制措施有效準確，可以為類似工程提供參考。

參考文獻

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[4]國家鐵路局鐵路工程測量規范（TB10101-2018J961-2018）

（作者單位：中鐵隧道集團二處有限公司）