黑崖溝2#特大橋測(cè)量控制1.工程簡(jiǎn)介黑崖溝2號(hào)特大橋位于保阜高速主線靠近冀晉邊界跨越黑崖溝。主橋施工工期貫穿線路總工期，為控制性工程。橋梁的起訖點(diǎn)樁號(hào)K143+578～K144+699，全長(zhǎng)1121m。主橋位于R=805m的圓曲線上，墩身最高為7＃墩，墩高120.5m。主橋采用五跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，引橋采用5跨一聯(lián)跨徑40m的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形連續(xù)梁橋，橋跨全長(zhǎng)5×40m+（70+3×127+70）m+（5×40m）×2，大橋橋面上、下行雙向四車道，設(shè)計(jì)車速80Km/h，設(shè)計(jì)荷載公路-I級(jí)，橋梁寬度單幅13.25m，雙幅27m。黑崖溝2#特大橋采用懸臂灌筑法施工。在主墩“T”構(gòu)上，用三角形掛籃分段對(duì)稱懸臂灌筑，合龍段在吊架上現(xiàn)澆，邊跨現(xiàn)澆段在支架上澆筑。全橋按對(duì)稱懸臂澆筑→邊跨合龍→中跨合龍的順序進(jìn)行施工。2.施工控制的目的和意義施工控制的最基本要求是確保施工中結(jié)構(gòu)的安全和確保結(jié)構(gòu)成形后的外形和內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。黑崖溝2#特大橋連續(xù)梁因其跨徑大（最大跨徑127米），連續(xù)孔數(shù)多，最終的形成必須經(jīng)歷復(fù)雜的施工與體系轉(zhuǎn)換過程。通過理論計(jì)算可以得到各施工階段的理論主梁標(biāo)高值，但在施工中存在著許多誤差，這些誤差均將不同程度的對(duì)成橋目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生干擾，并可能導(dǎo)致橋梁合龍困難，成橋線形及內(nèi)力狀態(tài)與設(shè)計(jì)要求不符等問題。因此為保證本橋的施工安全，成橋線形與內(nèi)力狀態(tài)符合要求，在施工中必須實(shí)施有效的施工測(cè)量控制。3.箱梁懸臂施工平面及高程控制實(shí)施細(xì)則為了保證黑崖溝2#特大橋主橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)采用懸臂澆筑施工方法的質(zhì)量和安全，控制每一梁段施工的中線位置和標(biāo)高，監(jiān)測(cè)施工過程中各段箱梁的撓度變化情況，為箱梁標(biāo)高調(diào)整提供依據(jù)，保證懸臂澆筑施工的懸臂合攏平面和高程差控制在設(shè)計(jì)要求之內(nèi)，特制定箱梁施工的平面和高程控制實(shí)施細(xì)則。主要由箱梁懸臂施工平面及高程控制實(shí)施細(xì)則；箱梁溫度對(duì)變形影響測(cè)試實(shí)施細(xì)則；施工階段劃分與各階段工作內(nèi)容；施工各階段變形及控制高程五部分組成。4.箱梁施工控制4.1箱梁施工控制網(wǎng)的建立黑崖溝2號(hào)特大橋的控制網(wǎng)形首選大地四邊形與三角網(wǎng)。由于黑崖溝2號(hào)特大橋地勢(shì)復(fù)雜，局部控制墩下部施工的控制點(diǎn)已不能滿足控制墩上部箱梁的施工，故依據(jù)現(xiàn)有滿足條件的控制點(diǎn)建立控制網(wǎng)來控制主墩的箱梁施工工作。4.1.1平面控制網(wǎng)主要由6#墩、7#墩、8#墩、9#墩各主墩的墩中心點(diǎn)、一個(gè)大地四邊形控制網(wǎng)組成。4.1.2高程控制網(wǎng)依托黑崖溝2#特大橋已建立的控制網(wǎng)點(diǎn)，采用三角高程水準(zhǔn)測(cè)量的方法，待箱梁0+1號(hào)塊竣工后，在0+1號(hào)塊頂面中心上及過人洞墩中心位置布置箱梁懸臂澆筑施工的高程基準(zhǔn)控制點(diǎn)，(埋設(shè)在墩中心，主要是考慮撓度對(duì)標(biāo)高的影響，中心處對(duì)標(biāo)高影響最小4.1.3箱梁的各墩0+1號(hào)段測(cè)點(diǎn)布每個(gè)0+1號(hào)段各設(shè)14個(gè)點(diǎn)，圖中各點(diǎn)均為箱梁各懸澆節(jié)段平面與高程觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)。其中S1-01~S1-14為高程基準(zhǔn)點(diǎn)；Q1-01~Q1-06為墩中心、中軸線基準(zhǔn)點(diǎn)。4.1.4箱梁的各懸臂施工梁段的測(cè)點(diǎn)布置（見附圖每個(gè)懸澆箱梁節(jié)段各設(shè)６個(gè)測(cè)點(diǎn)，以箱梁中線為準(zhǔn)對(duì)稱布置，測(cè)點(diǎn)離節(jié)段前端頭15厘米。懸澆箱梁節(jié)段的測(cè)點(diǎn)為控制箱梁中線、標(biāo)高控制點(diǎn)和撓度變形觀測(cè)點(diǎn)。4.2基準(zhǔn)點(diǎn)和梁段測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)4.2.1基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志采用預(yù)埋鋼板或預(yù)埋鋼筋（樁頂磨圓并刻畫“+”字絲）4.2.2普通梁段的測(cè)點(diǎn)可用￠16螺紋鋼筋制作。測(cè)點(diǎn)與箱梁的頂板上下網(wǎng)鋼筋焊接，鋼筋露出頂面混凝土約4.2.3箱梁的0+1號(hào)塊基準(zhǔn)點(diǎn)、懸澆節(jié)段的撓度變形觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的位置埋設(shè)，各點(diǎn)位置及相互之間距離的埋設(shè)誤差控制在5毫米4.2.4所有的4.3箱梁懸澆施工控制測(cè)量工作內(nèi)容4.31）掛籃就位及立模板后；2）澆筑箱梁混凝土前；3）澆筑箱梁混凝土后；4）縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉前；5）縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉后；同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行至少以下兩個(gè)工況的箱梁平面中線位置控制測(cè)量，即：1）掛籃就位及立模板后；2）澆筑箱梁混凝土之后。4.3橋墩基礎(chǔ)沉降觀測(cè)點(diǎn)設(shè)在各墩的承臺(tái)上，每個(gè)橋墩或承臺(tái)上設(shè)4個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)采用固定在墩身表面的水準(zhǔn)尺或承臺(tái)埋置式測(cè)點(diǎn)。橋墩基礎(chǔ)沉降觀測(cè)按三等水準(zhǔn)測(cè)量和四等跨河水準(zhǔn)測(cè)量的精度等級(jí)要求進(jìn)行實(shí)測(cè)。根據(jù)施工進(jìn)度情況，應(yīng)在下述工況時(shí)測(cè)量：1）0號(hào)施工完畢；2）每孔10號(hào)塊施工前；3）結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換前、后；4）每孔合攏前、后。每個(gè)橋墩基礎(chǔ)沉降觀測(cè)資料應(yīng)及時(shí)整理。當(dāng)出現(xiàn)異常沉降時(shí)，應(yīng)分析異常沉降原因前及時(shí)上主管人員以供分析決策用。4.3.3當(dāng)箱梁懸澆施工至長(zhǎng)懸臂狀態(tài)時(shí)，大氣溫度變化、日照溫差等對(duì)長(zhǎng)懸臂箱梁變形影響顯著，為了保證各跨箱梁順利合攏和線形控制要求，必須進(jìn)行懸臂標(biāo)高的24小時(shí)跟蹤測(cè)量，同時(shí)量測(cè)相應(yīng)的氣溫變化值。4.3.4箱梁合攏的合攏段是全橋施工的重點(diǎn)，也是線形控制的重點(diǎn)。當(dāng)合攏采取壓重等技術(shù)時(shí)，應(yīng)對(duì)整個(gè)合攏段混凝土施工進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)。合攏段施工的高程觀測(cè)按以下6個(gè)工況實(shí)測(cè)：1）安裝模板前；2）澆筑混凝土前；3）澆筑混凝土后；4）張拉部分縱向預(yù)應(yīng)力鋼束后；5）拆除臨時(shí)支承后；6）張拉完所有預(yù)應(yīng)力鋼束后。4.3.5在箱梁懸臂施工中，對(duì)于高程控制的基準(zhǔn)點(diǎn)，在下述情況下應(yīng)進(jìn)行復(fù)測(cè)：1）結(jié)構(gòu)受力體系轉(zhuǎn)換后；2）墩基礎(chǔ)發(fā)生較大沉降變化時(shí)。4.4箱梁懸澆施工的線平控制4.4.1標(biāo)高控制各主墩0+1水準(zhǔn)點(diǎn)的引測(cè)：因受地勢(shì)、條件等因素的影響，故采用三角高程測(cè)量方法引測(cè)（對(duì)向觀測(cè)法）1）置鏡各主墩未知水準(zhǔn)點(diǎn)，觀測(cè)已知橋梁兩端水準(zhǔn)點(diǎn)A點(diǎn)、B點(diǎn)的斜距、豎直角，記錄儀器高、棱鏡高；分部置鏡A點(diǎn)、B點(diǎn)，觀測(cè)未知水準(zhǔn)點(diǎn)的斜距、豎直角，記錄儀器高、棱鏡高。2）按公式h=S×sinα+1/2R(S×cosα)2+i-v計(jì)算高差：式中:S-----經(jīng)過各項(xiàng)改正后的斜距m；α-----觀測(cè)豎直角；R------地球平均曲率半徑，采用6371000m；i-------儀器高m;v------棱鏡高m.對(duì)向觀測(cè)的高差中數(shù)h=(h往+h返)/23）平差計(jì)算，使水準(zhǔn)點(diǎn)A→C(6、7、8、9)→水準(zhǔn)點(diǎn)B形成附合水準(zhǔn)路線。各梁段的標(biāo)高控制：1）當(dāng)掛籃移動(dòng)到下一梁段，首先應(yīng)把箱梁的底板和翼板調(diào)到設(shè)計(jì)標(biāo)高（設(shè)計(jì)標(biāo)高為加了撓度的標(biāo)高值），精度應(yīng)精確到2mm以內(nèi)。測(cè)量底模端頭兩個(gè)點(diǎn)，兩點(diǎn)高差應(yīng)在3mm以內(nèi)，以保證底模左右水平；兩翼板端頭各測(cè)量一個(gè)點(diǎn)；內(nèi)模頂板頂面測(cè)量?jī)蓚€(gè)點(diǎn)。內(nèi)模頂板標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高低3mm，主要是考慮頂板的厚度。測(cè)完這六個(gè)點(diǎn)之后，用一個(gè)專用的記錄本繪圖詳細(xì)記錄。測(cè)量點(diǎn)應(yīng)用紅油漆打上記號(hào)。2）等鋼筋工、木工及張拉工把鋼筋綁完、模板加固好、預(yù)應(yīng)力筋波紋管安裝加固好，準(zhǔn)備澆注混凝土之前，再測(cè)量以上六個(gè)點(diǎn)的下沉量。如在2mm以內(nèi)，視測(cè)量誤差，如高于2mm以上，應(yīng)用掛籃前吊帶處倒鏈調(diào)整。3）混凝土澆注完后，再測(cè)量底板端頭的兩個(gè)點(diǎn)及翼板的兩個(gè)點(diǎn)，做好記錄；等張拉及孔道注漿完后，再對(duì)以上四個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，與設(shè)計(jì)標(biāo)高相比，相比之差作為下一段設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整的參考值。4）為了保證懸灌梁能夠順利合攏，應(yīng)對(duì)相向的梁段進(jìn)行聯(lián)測(cè)，特別是離合攏約20m左右時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)兩梁端的聯(lián)測(cè)，特別是底板的聯(lián)測(cè)，使其標(biāo)高在受控狀態(tài)，如與設(shè)計(jì)標(biāo)高有差別時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)梁底姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以保證合攏圓順。5）各主墩埋設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高，要一個(gè)月聯(lián)測(cè)一次，兩高差應(yīng)控制在2mm以內(nèi)，以保證兩懸臂梁在控制精度之內(nèi)。4.4.2線各主墩中心點(diǎn)的引測(cè)1）根據(jù)已知置鏡控制點(diǎn)A的坐標(biāo)，后視控制點(diǎn)D的坐標(biāo)，放樣主墩頂中心點(diǎn)C的坐標(biāo)計(jì)算出夾角與理論距離；根據(jù)已知置鏡控制點(diǎn)B的坐標(biāo)，后視控制點(diǎn)D的坐標(biāo)，放樣主墩頂中心點(diǎn)C的坐標(biāo)計(jì)算出夾角與理論距離；根據(jù)已知置鏡控制點(diǎn)D的坐標(biāo)，后視控制點(diǎn)A(B)的坐標(biāo)，放樣主墩頂中心點(diǎn)C的坐標(biāo)計(jì)算出夾角與理論距離；2）置鏡A點(diǎn)，后視D點(diǎn)，定向使水平角歸零，旋轉(zhuǎn)儀器撥角測(cè)距定出C點(diǎn)；置鏡B點(diǎn)，后視D點(diǎn)，定向使水平角歸零，旋轉(zhuǎn)儀器撥角測(cè)距定出C點(diǎn)；置鏡D點(diǎn)，后視A(B)點(diǎn)，定向使水平角歸零，旋轉(zhuǎn)儀器撥角測(cè)距定出C點(diǎn)。3）交會(huì)出的示誤三角形的最大邊長(zhǎng)在允許范圍時(shí)，以三角形的重心點(diǎn)作為橋墩中心點(diǎn)。按以上方法定出其余各主墩頂?shù)闹行狞c(diǎn)。4）各主墩中心點(diǎn)必須進(jìn)行聯(lián)測(cè)，點(diǎn)位誤差控制在±3mm之內(nèi)。各節(jié)段掛藍(lán)的施工放樣控制方法(例：放樣7#墩左線大里程2號(hào)段，具體操作步驟如下)1）置鏡8#墩左線墩中心點(diǎn)，后視7#墩左線墩中心點(diǎn)，定向使水平角歸零；2）后視復(fù)核7#墩右線墩中心點(diǎn)無誤后，即可進(jìn)行7#墩左線大里程2號(hào)節(jié)段掛藍(lán)的放樣工作。3）掛藍(lán)移動(dòng)到位后，把掛籃底模根據(jù)設(shè)計(jì)值，幾何分中，用紅油漆做出明顯標(biāo)記，調(diào)整掛籃方向，使其分中點(diǎn)與儀器的“+”字絲相重合；立棱鏡測(cè)距定出本段端線點(diǎn)，然后打緊掛籃各部位限位裝置。4）再在底模上放樣一個(gè)點(diǎn)，和端線點(diǎn)相連，以過端點(diǎn)做一條與線路縱向線的法線，以此線作為端模立模的依據(jù)。5）其余節(jié)段按此相同方法操作。各節(jié)段控制點(diǎn)的引測(cè)由于黑崖溝2#特大橋懸灌箱梁位于半徑805米的曲線上，隨著節(jié)段的不斷延伸，固定在墩中心，后視另一墩中心來放樣會(huì)出現(xiàn)視線受阻的現(xiàn)象，因此控制點(diǎn)也必須隨節(jié)段的延伸向前引測(cè)。1）等2號(hào)節(jié)段砼施工完畢后，置鏡8#墩左線墩中心點(diǎn)，后視7#墩左線墩中心點(diǎn)，定向使水平角歸零；2）后視復(fù)核7#墩右線墩中心點(diǎn)無誤后，即可進(jìn)行7#墩左線大里程2號(hào)節(jié)段控制點(diǎn)的放樣工作。3）撥角測(cè)距定出2號(hào)節(jié)段控制點(diǎn)。對(duì)懸灌梁的每一段中心點(diǎn)進(jìn)行穿線測(cè)量，其沿線路橫向偏差應(yīng)小于3mm,以保證線形園順。4.5施工期數(shù)據(jù)采集與分析處理4.54.5.2測(cè)量人員4.5.3測(cè)量小組在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中，若實(shí)測(cè)梁段的變形值與預(yù)測(cè)計(jì)算值差值大于104.5eq\o\ac(○,1)施工線形控制指令下達(dá)路線施工控制人員→立模標(biāo)高通知單→工區(qū)技術(shù)室→現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員執(zhí)行。eq\o\ac(○,2)測(cè)量數(shù)據(jù)反饋路線現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員→立模測(cè)量及有關(guān)測(cè)量值→工區(qū)技術(shù)室→施工控制人員。4.6注意事項(xiàng)4.6.14.64.64.6.4測(cè)量工作應(yīng)定人、4.64.6.6箱梁懸臂澆注施工中，撓度變形觀測(cè)一般以閉合水準(zhǔn)路線的形式進(jìn)行觀測(cè)。為了克服溫度變化所引起的變形影響，必須固定觀測(cè)時(shí)間。一般應(yīng)選擇在清晨8：305.所需儀器控制點(diǎn)水平角擬用瑞士威爾特T2經(jīng)緯儀按三等測(cè)量9個(gè)測(cè)回；控制點(diǎn)水平距離用瑞士徠卡TCRM1102全站儀對(duì)向測(cè)量4個(gè)測(cè)回；三角控制點(diǎn)高程擬用三角高程測(cè)量方法引測(cè)；德國(guó)蔡司精密水準(zhǔn)儀主要用于梁段高程與沉降測(cè)量。儀器名稱儀器型號(hào)儀器精度用途備注瑞士威爾特精密經(jīng)緯儀T22角度控制測(cè)量已有瑞士徠卡全站儀TCRM11022距離控制測(cè)量已有國(guó)產(chǎn)強(qiáng)制對(duì)中器角度、距離控制測(cè)量已有德國(guó)蔡司精密水準(zhǔn)儀Koni007高程與沉降觀測(cè)已有6.施工階段劃分與各階段工作內(nèi)容黑崖溝2#特大橋主橋施工全過程，按設(shè)計(jì)文件要求，共分為七個(gè)大施工階段，現(xiàn)將各施工階段的工作內(nèi)容詳述如下。第一階段墩及基礎(chǔ)施工建立施工監(jiān)控的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)；施工控制理論值計(jì)算；第二階段箱梁0#與1#塊施工完成箱梁懸臂施工立模標(biāo)高的理論值計(jì)算；在0+1號(hào)塊箱梁建立頂面上懸臂施工監(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)平臺(tái)。第三階段2~9箱梁懸臂施工箱梁2號(hào)梁段