虎門二橋S3標項目箱梁預制安裝測量方案新

1、廣東省虎門二橋S3標箱梁預制安裝測量方案編制:審核:審批:中交第二航務工程局有限公司虎門二橋S3標項目經(jīng)理部二。一七年1.施工測量規(guī)范1）全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范GB/T18314-2009;2）國家一、二等水準測量規(guī)范GB/T12897-2006;3）公路勘測規(guī)范JTGC10-2007;4）虎門二橋控制網(wǎng)復測成果表；5）公路橋涵施工技術規(guī)范JTG/TF50-2011;6）公路工程質(zhì)量檢驗評定標準JTGF80/12004。2 .主要測量儀器設備1）全站儀:彳來卡TCA1800（測角精度1測距精度士（1mm+2ppm*D）兩臺，彳來卡TS60（測角精度0.5測距精度土（0.6mm+1ppm

2、*D）臺，天寶S3（測角精度2測距精度士（2mm+2ppm*D）兩臺；2）水準儀：俅卡NA2（0.7mm/km）一臺，ZAL632（1.5mm/km）四臺;3）溫度氣壓計4套。3 .主要測量人員測量高級技師2人，測量技師2人，測量員15人。4 .測量控制技術測量控制主要采用以下幾種先進的施工測量控制技術、控制方法，相互利用、補充、校核，進行施工測量放樣、定位，以滿足測量精度及施工質(zhì)量要求。4.1 極坐標法和三維坐標法測量機器人禰K全站儀帶有自動跟蹤、照準、鎖定棱鏡測量功能，ATR幫助搜索目標，即使在黑夜同樣可以進行施工測量放樣、定位等工作。全站儀三維坐標法其原理是利用儀器的特殊功能，首先輸入測

3、站點三維坐標，然后照準后視方向，輸入確定后視方位角或后視點坐標，旋轉望遠鏡，照準定位點，利用全站儀的內(nèi)部電算程序，測設定位點的三維坐標。4.2 水準儀測量技術高程采用水準儀NA2和ZAL632進行水準測量。用于箱梁節(jié)段安裝的高程控制。5 .高程基準傳遞控制5.1 三角高程中間置站法測量該法原理是采用彳來卡全站儀三角高程測量已知高程水準點至待定高程水準點之高差。測量要求在較短的時間內(nèi)完成，此法無需量取儀器高度，覘標高精確量至毫米，正倒鏡觀測，六測回測定高差，再取中數(shù)確定待定高程水準點與已知高程水準點高差，從而得出待定高程水準點高程。5.2 精密大頂測距法該法原理是采用彳來卡全站儀（配彎管目鏡），

4、垂直測量已知高程水準點至垂直方向棱鏡之距離，得出高差，再采用水準儀將棱鏡高程傳遞至墩身頂部。如圖5.2水準基點圖5.2天頂測距法示意圖6 .箱梁節(jié)段預制箱梁節(jié)段預制主要測量工作內(nèi)容為：測量塔建立、固定端模安裝控制、箱梁數(shù)據(jù)的采集與匹配段放樣、存梁臺座和測量塔變形觀測等。6.1 測量塔的建立測量塔二個為一組，橫向分布于兩生產(chǎn)線相應預制臺座兩側。兩測量塔控制點間連線與其所控制的預制臺座待澆梁段的中軸線相重合。測量時，以一個塔作為測量塔，另一塔作為目標塔。測量塔采用鋼管樁，入土深度滿足使用過程中箱梁節(jié)段預制線形控制對測量塔的沉降要求，頂面高度要求超過箱梁預制頂面高度12m。樁內(nèi)澆筑混凝土填心以增加塔

5、身剛度。在塔身頂部安裝強制對中盤，測量塔與操作平臺中間留一定的間隙，以免人員行走時，影響測量精度。為能在一般的風雨天氣下進行測量作業(yè)，除在塔身四周設觀察窗以外，其余均設為封閉式。所有測量塔身四周均刷防銹漆，并距離廠內(nèi)運輸?shù)缆?-3m,并掛上醒目標志，以防止意外撞擊和行車對塔身精度的影響。如圖6.1圖6.1測量塔6.2固定端模控制為滿足預制后箱梁的線形，固定端模的精度要求最高，安裝時用全站儀和精密水準儀反復測量、復核固定端模各控制點的坐標和高程，到達以下幾點要求：1）端模與兩測量塔的連線成90。，端模的中點必須與兩測量塔的連線相重合，且在豎向保持垂直；2）端模上翼緣兩腹板位置設標高控制點調(diào)整水平

6、度，使整個固定端模處于水平位置，局差不超過2毫米3）端模支撐必須牢固，模板自身具有足夠的剛度。中心“端模測點71見下圖6.2/、斕定模板中點/*,圖6.2端模測點示意圖6.3箱梁預制相對坐標系的建立以兩測量塔的連線為X軸，垂直于兩測量塔連線為Y軸，以固定端模的中點為坐標原點（0,0）,X值往匹配段方向為正。如圖6.3。圖6.3坐標系6.4 箱梁數(shù)據(jù)的采集與匹配段放樣1)測量儀器短線法預制采用的相對坐標，所以只要在一個臺座上采集的數(shù)據(jù)是同一種精度的儀器，都能滿足精度要求。箱梁節(jié)段預制采用精度指標為測角2秒，測距2mm+2Ppm的全站儀；高程測量采用電子水準儀。2)數(shù)據(jù)采集由于采用短線匹配法預制箱

7、梁，預制一塊箱梁的前后需要采集幾十個數(shù)據(jù)，所以對于測量人員來說工作量很大，并且還必須保證每個數(shù)據(jù)準確無誤，因此除了配置高精度的儀器外，還要求定人定崗，每次觀測由兩個人獨立完成，每個數(shù)據(jù)正倒鏡觀測取其平均值，并且兩人測量同一點數(shù)據(jù)的差值不能超過2mm。3) 0#箱梁預制：如圖6.4-1所示IJ),加=1圖6.4-1箱梁預制0#箱梁設計為矩形，寬度為3.7m,在1#測量塔設站，后視2#測量塔，調(diào)整移動端模的中心點，使其與固定端模的中心點位于同一條直線上。拉鋼尺使SL=SR=3.7m,調(diào)整移動端模上的標高控制點使其與固定端模上的標高控制點一樣高。反復調(diào)整檢查，直到滿足設計要求為止。在0#澆注過程中，

8、在其上面預埋六個控制點（1、2、3、4、5、6）作為下一節(jié)段匹配的起始數(shù)據(jù)和為箱梁安裝提供三維坐標。當混凝土達到強度以后，觀測固定端模，移動端模，以及0#上面所有點的三維坐標。0#箱梁測點布置效果圖如下圖6.4-2所示。圖6.4-20#箱梁測點布置效果圖4）匹配段的放樣將0#箱梁以及固定端模，移動端模所有點的三維坐標輸入到監(jiān)控程序中計算出匹配段（0#）的三維坐標（1、2、3、4、5、6）;再根據(jù)此數(shù)據(jù)來調(diào)整匹配段的位置。如下圖6.4-3所示圖6.4-30#箱梁匹配1#箱梁根據(jù)匹配段的坐標計算出澆注段長度（SL,SR）,然后指揮現(xiàn)場操作人員移動0#使其滿足設計要求。匹配段標高的調(diào)整，以固定端模的

9、高程為基準點，來調(diào)整匹配段標高控制點（1、3、4、6）,指揮現(xiàn)場操作人員通過底模臺車上的四個豎向千斤頂完成匹配梁的標高調(diào)整。匹配段軸線的調(diào)整，在1#測量塔設站，后視2#測量塔，根據(jù)軟件計算出箱梁軸線控制點（2、5）的坐標到測量塔軸線的距離，在兩軸線點上放置小卷尺，儀器直接讀取讀數(shù)，然后指揮現(xiàn)場操作人員移動箱梁，然后檢查SL,SR的距離,如果距離超過設計2mm重新移動0#塊使其正確定位,反復調(diào)整標高、軸線、距離直到滿足要求為止。匹配梁位置調(diào)整好之后，將匹配梁底模下的四個螺旋支腿旋下，并對稱頂緊，同時由專人測量匹配梁與固定端模間的距離，保證頂緊支腿過程中匹配梁位置不發(fā)生變化；對匹配梁段再次測量，并

10、輸入數(shù)據(jù)至監(jiān)控程序，精度達到要求并通過誤差校核無誤后合攏側模，如達不到要求，則頂升千斤頂重新定位。合攏側模前用槽鋼將匹配梁與固定端模臨時固定，確保合攏側模過程中匹配梁位置不發(fā)生變化，側模調(diào)整完成后通過測量匹配梁與固定端模間的距離校核匹配梁位置是否在合攏側模過程中發(fā)生變化，如合攏側模前后匹配梁位置變化過大（距離變化大于2mm,軸線偏差大于2mm）,則通知測量人員校核匹配梁位置，如不滿足要求則必須重新定位，經(jīng)復核匹配梁位置正確后，及時將臨時固定槽鋼拆除；在混凝土澆注完成后，在其上面預埋六個控制點作為下一節(jié)段匹配的起始數(shù)據(jù)和為箱梁安裝提供三維坐標，當澆注段混凝土達到強度后，箱梁移動之前，必須采集匹配

11、段，澆注段以及固定端模上所有控制點的三維坐標。重復以上工序對隨后的梁段進行澆注直到最后一個節(jié)段。如圖6.4-4所示。圖6.4-4匹配段、澆注段測點布置示意圖6.5 預制箱梁主要誤差來源及減少誤差的措施預制箱梁的主要誤差來源于固定端模的偏差。由于固定端模豎直方向不垂直，端模的模面與測量塔所建的軸線不垂直，端模的上緣不水平，模板自身由于被重復使用而導致變形，溫度和日照對鋼模引起局部溫差而導致固定端模的變形。a）固定端模豎直方向不垂直對箱梁的影響由于固定端模一開始就固定好不允許有變動，預制每塊箱梁時都需要用它作為端模。因此，端模面豎直方向不垂直將直接導致所預制出來的每塊箱梁在兩端的豎直方向不垂直，影

12、響箱梁的外觀，為以后的箱梁成型帶來困難。b）端模的模面與測量塔所建的軸線不垂直對箱梁的影響由短線匹配法預制箱梁的原理可知，測量塔所建的軸線實際上是箱梁每節(jié)段的大橋軸線，如端模的模面與軸線不垂直，這樣預制出的線形已經(jīng)被改變了，并且每節(jié)段的箱梁左右幅的寬度也隨之發(fā)生了改變。C)端模上緣不水平對箱梁的影響由于橋面存在著橫坡和縱坡，因此在箱梁每節(jié)段預制都設置了4個高程控制點，這4個高程控制點都是由固定端模上的兩個點控制，如果端模上緣不水平，不僅將引起這四個高程控制點的改變，而且所預制箱梁的橫坡和縱坡發(fā)生相對錯位。d)溫度，光線照射引起固定端模變形對箱梁的影響固定端模是大型的鋼結構，由于鋼材的導熱性能好

13、，受外界溫度，光線照射的影響很大。當模板面局部溫度升高或降低時，由于熱脹冷縮，模板面將發(fā)生微小變形。經(jīng)過多次觀測發(fā)現(xiàn)，溫度，光線照射會對端模面產(chǎn)生1mm的變化，這樣所預制的箱梁尺寸將發(fā)生改變。綜合以上因素，我們采取如下幾點措施來減小對預制箱梁誤差的影響。(1)嚴格執(zhí)行儀器年檢制；(2)做好預制場地的沉降觀測；(3)對固定端模的觀測應利用每天的同一時間段進行；(4)定期對測量塔進行變形觀測；(5)如發(fā)現(xiàn)固定端模偏差超限，立即對其進行調(diào)整，以滿足設計要求為準。7 .箱梁節(jié)段安裝7.1 箱梁0#塊安裝箱梁安裝包括0#(墩頂塊)和節(jié)段安裝，精度指標如下表7.1-1。表7.1-1預應力混凝土梁節(jié)段懸臂拼

14、裝施工質(zhì)量標準項目規(guī)定值軸線偏位(mm)L<100m10頂囿局程(mm)L<100m±200顏作為一個T構懸拼拼裝的起始梁段，具安裝精度直接影響整個懸臂T構拼裝線型精度。因此安裝0#時，所有的測量工作均由兩個專業(yè)的測量技術人員分別獨立操作，分別后視不同的控制點進行校核。墩頂梁段安裝步驟如下：1）在墩身頂部放樣出箱梁的縱橫軸線；2）利用吊車或架橋機將二次澆注前的墩頂塊吊至墩頂，目測各安裝控制軸線，大致對齊后落梁于臨時支座上；3）先調(diào)整0#塊的標高，然后再調(diào)整0#塊的軸線，反復調(diào)整，以達到設計和規(guī)范要求為止。為了防止0#塊軸線的扭轉和傾斜，調(diào)整0#塊時四個標高控制點和軸線點與

15、理論的差值要正負一樣。4）當0#塊箱梁安裝就位后要及時進行加固，如在加固過程中箱梁的位置發(fā)生變化，應重新調(diào)整。當加固完畢后，采集0#塊箱梁上面6個點的坐標和高程。7.2 節(jié)段箱梁T構拼裝當0#塊安裝完成后，利用架橋機吊裝1#塊對稱安裝于0#夬的兩側，如下圖:當?shù)谝粚ο淞浩囱b完成，臨時錨固解除之后，采集第一對箱梁上面六個點的三維坐標，然后與設計值進行比較，直到滿足設計和規(guī)范要求為止。依次安裝后面的節(jié)段，分別在拼裝完成5#、8#、10#三個節(jié)段之后，對已完成節(jié)段進行通測（測量已安裝完成節(jié)段前端兩點FL和FR）。如下圖：當兩個T構完成之后，中間有塊合攏段（濕接縫），在合攏之前，先測出箱梁節(jié)段兩端的高

16、差，如果超過規(guī)范值，就需要在一個T構的前端壓載7.3節(jié)段箱梁逐跨、邊跨拼裝1）用架橋機上的提梁機（大車）逐塊將節(jié)段箱梁吊裝至橋面高度，用精軋螺紋鋼吊桿固定于架橋機上，直到節(jié)段箱梁吊裝完成。2）安裝1#塊箱梁：先用吊桿頂端的千斤頂調(diào)整1#塊的標高，然后再調(diào)整1#塊的軸線，反復調(diào)整，以達到設計和規(guī)范要求為止。為了防止1#塊軸線的扭轉和傾斜，調(diào)整1#塊時四個標高控制點和軸線點與理論的差值要正負一樣。3）當1#塊箱梁安裝就位后要及時進行與0#塊之間的焊接加固，然后依次安裝后面的節(jié)段箱梁。高程用吊桿頂端的千斤頂上下調(diào)整，當軸線有偏移趨勢時，可用吊桿的傾角進行微調(diào)。8 .箱梁安裝線型控制1）現(xiàn)場測量人員加

17、密對數(shù)據(jù)的采集頻率，對比實際與理論數(shù)據(jù)，指導后續(xù)節(jié)段梁拼裝線形提前預控、提前微調(diào)，控制線形允許偏差。2）臨時預應力張拉均勻、對稱，在需要線形微調(diào)時根據(jù)線形發(fā)展趨勢，調(diào)整臨時預應力張拉順序控制線形；3）抹膠厚度上下左右務求均勻；4）邊跨、逐跨拼裝過程中，充分考慮吊桿變形；5）提高T構安裝0顆及邊跨和逐跨安裝1#塊安裝精度，作為拼裝基準的安裝精度。9 .箱梁安裝測量控制流程監(jiān)控單位指令一施工單位測量控制一施工單位數(shù)據(jù)采集一數(shù)據(jù)返饋給監(jiān)控單位和第三方復核單位。10 .測量精度控制為了保證測量精度，充分考慮各種測量條件，選擇合適的測量方法保證測量精度。通常選用了以下幾種方式：10.1 公共定位點測量測量作業(yè)前須進行公共定位點測量，確保前視坐標成果一致，消除公共定位點定位誤差，方可進行測量放樣定位