黄石市月亮湾大桥测量控制方案
2013-08-24 16:56:50 来源: 测绘论坛
一、工程概况：
黄石市黄富沿江公路月亮湾大桥，位于黄石市河口镇四顾闸下游与长江交汇处附近，系鄂省S326省道黄富段上一座大桥。起讫里程K10+149.97～K10+477.03，全长327.06米，净宽9+2×1.75m，北临长江，南接大冶湖，东西各有堤防公路分别通往富池和黄石，交通便利。施工区域地形起伏较大，属河床地貌。该桥主桥为（40+60+40）米三孔一联预应力混凝土连续刚构，两岸引桥为3×30米三孔一联预应力混凝土简支Ｔ梁，桥面连续。
二、工程技术特点：
该桥是我公司第一次采用悬灌工艺施工的箱梁，与其他类型的箱梁相比，该桥有着自身的技术特点。首先本桥的两个主墩为单薄壁柔性墩，墩身厚度仅为1.2米，高度分别为14m和15m，自身抵抗弯矩能力小，区别于其他箱梁采用的刚性墩，因此悬灌时对临时支墩的承载力提出了很高的要求。我部邀请西南交大的桥梁结构工程系对悬灌施工的稳定性作了更细致精确的验算，验算的结果是墩身的弯矩承载力可以满足设计图纸中考虑的最不利的不平衡施工情况（考虑万能杆件的承载力），但薄壁墩身的顶部最大的位移较大，刚度稍差。现场施工过程中必须严格控制墩顶位移。这就对测量工作提出了很高的要求。在施工箱梁体的过程中，位移测量工作必须及时准确，以监控薄壁墩身的顶部位移，一旦出现位移过大的情况，必须及时采取纠偏措施，消除过大的墩身弯矩，确保施工安全。本桥的悬浇节段的长度也比普通的箱梁悬浇节段略长，为4.5米（一般为3.5~4.0米之间），悬浇的过程中挂篮的自身变形大，同时由于节段长，分段数少（悬浇段5段），一旦在施工中出现偏差情况，调整的余地很小，所以，本桥的测量相比较其他箱梁，对测量的工作要求更高。
三、曲线要素：
桥面纵向设1.315%的人字坡，竖曲线半径R=6000m，E=0.519m，T=78.9m，变坡点里程为K10+313.5；本桥的轴线为直线，轴线方位角为131，37，42，，两个主墩的中心坐标分别为K10+283.5=(8044.301，248.267)，K10+343.5=（8004.444，293.116）。
四、平面定位：
控制导线点为Q1和K1点，坐标分别为（8144.891，135.083），利用Q1和K1点分别放出0号台，3号墩，6号墩盖梁的中心点，将桥轴线固定于各个墩台身上。在箱梁的悬浇过程中，中线的控制不采用导线点控制，直接架镜于3号墩或5号墩盖梁上穿中心线，在进入桥面系施工中，仍然采用已经固定下来的桥轴线，Q1点K1点在今后的施工中只是作为校核桥轴线和观测墩身位移的点使用。
五、高程控制：
高程控制分为两部分，一是底模高程控制，二是箱梁顶面高程控制，底模高程要考虑梁底曲线的线形，本桥梁底采用二次抛物线，方程经计算为Y=1.5÷27.52×(372-X)2，其计算采用CASIO-4500计算器，计算程序固化于计算器内存中。梁底高程=路面设计高程-桥面铺装厚度-梁体高度。梁底高程没有考虑到各种因素对梁体施工挠度影响，这些因素包括挂篮施工重量对各截面产生的挠度、挂篮的前吊点弹性变形、前吊杆的弹性变形、前支点压缩的竖向变形、后锚点抬升引起的前吊点竖向变形和设计图纸中已计算好的预抬升量。所以实际施工控制中，梁底立模高程=路面设计高程-桥面铺装厚度-梁体高度+挂篮重量产生的挠度+挂篮前吊点弹性变形+前吊杆弹性变形+前支点压缩竖向变形+后锚点抬升引起的前吊点竖向变形+设计图纸预抬升量。我们对上述变形做过详细的计算，其具体结果详见《箱梁施工作业指导书》。本桥的水准基点采用由设计院提供的Q1点，高程为26.027米。立模完毕后，在翼缘板模板上打出箱梁顶面高程控制点。
六、薄壁墩身顶部位移观测：
平面位移观测点布置图如下：
平面位移观测过程：在0号块砼浇筑完毕后及用全站仪放出位移观测点，位移观测点用K1和Q1点放出。鉴于距离较远，气温炎热，放样及位移观测均在早晨和傍晚进行。全桥共设6个薄壁墩身顶部位移观测点，这6个点的坐标分别为：（8048.338，251.854），（8044.301，248.267），（8040.265，244.680）；（8008.480，296.703），（8004.444，293.115），（8000.407，289.528）。位移观测应在箱梁砼浇筑的过程中不间断进行，一旦发现出现墩顶位移过大的情况，应根据测量成果及时指导箱梁砼的浇筑工作，调整两端浇筑砼的速度，以期取得悬灌砼的平衡，保证薄壁墩身不会出现过大的弯矩应力，达到安全施工的目的。不但在浇筑混凝土的过程中要进行位移观测，同时在挂篮的移动过程中也要进行位移观测，尤其当悬浇工作进入4号、5号块施工中，观测工作尤为重要，因为此时一点点的不平衡力都将会在墩身出引起非常大的弯矩应力，最终反映为墩身顶部位移。
七、高程观测点观测：
高程观测点每个节段设3个，用钢筋头在浇筑砼的过程中埋设于箱梁顶板砼中，钢筋头露出混凝土表面2cm。设置高程控制点的目的是为了搜集各施工节段梁体结构的变形数据，据以分析调整模板的标高预抬升量，控制梁体高程，观测点设置如下图所示：
现场高程测量分为四个部分：混凝土浇筑前模板标高测量；浇筑后模板标高复测；混凝土浇筑后施加预应力前各节段高程观测点测量；施加预应力后各节段高程观测点测量。比较前两次测量结果，以验证模板的预抬量是否达到预期的效果，比较后两次测量结果，以验证施工阶段对已完成节段的影响是否同理论计算一致。
附件：CASIO-4500计算器程序
1、 绝对坐标计算程序(ZB)；
L=K-132.77
C=8144.8911+cos131，37，42，×L
B=135.0832+sin131，37，42，×L
F=C+cos (131，37，42，+A)×P
G=B+sin (131，37，42，+A)×P
X=F+cos 131，37，42，×Q▲
Y=G+sin 131，37，42，×Q▲
2、 路面设计高程计算程序(LMGC):
K=K
K≤234.6→H=28.595+(K-153.5)×0.01313:GOTO 1△
K≤313.5→H=28.595+(K-153.5)×0.01315-(K-234.6)2/12000: GOTO 1△
K≤392.4→H=28.595+(473.5-K)×0.01315-(393.4-K)2/12000: GOTO 1△
H=28.595+(473.5-K)×0.01315: GOTO 1
LBL 1
H”H”=H▲
3、 梁底高程计算程序(LDGC)：
K=K
K≤255→L=2：GOTO 1△
K≤282.5→L=2+1.5/27.52×（K-255）2：GOTO 1△
K≤284.5→L=3.5：GOTO 1△
K≤284.5→L=3.5：GOTO 1△
K≤315→L=2：GOTO 1△
K≤342.5→L=2+1.5/27.52×（K-315）2：GOTO 1△
K≤344.5→L=3.5：GOTO 1△
K≤372→L=2+1.5/27.52×（K-372）2：GOTO 1△
K≤383.5→L=2：GOTO 1△
LBL 1
L”LIANG GAO”=L▲
PROG LMGC
S”LDGC”=H-L-0.15
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