鋼管拱安裝過程中的測量控制

1、鋼管拱安裝過程中的測量控制摘要:鋼管拱橋施工中，施工要點在于鋼管拱肋的安裝，且精度要求也較高。安裝必須通過嚴(yán)格的多層次高精度控制測量來保證整體安裝精度，以確保鋼管拱的安裝質(zhì)量。關(guān)鍵詞:鋼管拱橋拱肋安裝測量控制1結(jié)構(gòu)概況及總體施工方案1.1結(jié)構(gòu)概況南水北調(diào)中線淅川段跨渠生產(chǎn)橋90m鋼管拱橋工程，上部結(jié)構(gòu)體系為跨徑90.0m的啞鈴型簡支梁拱組合拱橋，橋面橫坡i2.0%。拱肋的理論計算跨度為90m,拱肋立面投影矢高18m,矢跨比1/5,拱軸線采用二次拋物線形式。結(jié)構(gòu)是剛性系梁和剛性拱的設(shè)計，拱肋設(shè)有兩條，采用鋼管拱混凝土啞鈴型截面拱肋，外徑820mm壁厚8=16mn上下弦管中心距1.38m,拱肋截面

2、高2.2m。拱肋上下弦管之間連接綴板8=16mn綴板間距450cm。拱肋之間設(shè)三道一字撐和兩道K字撐，一字撐及K字撐的橫撐采用外徑402mm的圓形鋼管組成,K撐的斜撐采用外徑351mm的圓形鋼管組成。吊桿采用平行布置，間距5.5m,全橋共設(shè)15對吊桿，吊桿平行于拱肋布置。1.2總體施工方案安裝鋼管拱的總體方案如下：搭建鋼管及型鋼的臨時支架，通過吊車逐段吊裝鋼管拱拱肋到支架上，利用焊接進(jìn)行拼裝。吊裝拱肋時要求前后左右全部對稱，不能超過一個吊裝節(jié)段安裝不平衡。拱肋安裝按照如下步驟進(jìn)行：(1)確定架拱支架在地面上的具體位置并澆注混凝土基礎(chǔ)宀(2)安裝架拱支架及支架連接系宀(3)架拱支架檢查驗收合格后

3、，進(jìn)行拱肋節(jié)段及橫撐的安裝，邊安裝邊調(diào)整線形，及時進(jìn)行焊接宀(4)兩側(cè)拱肋對稱安裝(預(yù)留合攏段)-(5)安裝合攏段-(6)安裝橫撐-(7)焊接。2施工控制網(wǎng)的布設(shè)及測量2.1平面控制點的布設(shè)測量及橋梁軸線點的測量放樣我項目部根據(jù)施工需要對施工測量控制網(wǎng)進(jìn)行了加密，加密后的控制點均達(dá)到四等控制網(wǎng)的精度要求，能夠滿足鋼管拱在架設(shè)過程中點位精度的要求。由于鋼管拱架設(shè)在主跨橋墩之間，為了在施工過程中更加方便的對拱肋進(jìn)行定位測量，在簡支梁橋面上精確放樣橋墩中心，施工時將儀器架設(shè)于橋墩中心上。為了精確放樣點位，在放樣時采取極坐標(biāo)歸化法放樣，即用對中桿先粗略放出放樣臨時點，然后再在臨時點上架設(shè)對點器，反復(fù)測

4、量,算出該點坐標(biāo)并與理論坐標(biāo)進(jìn)行比較后進(jìn)行修正，把點歸化到精確的位置上去。放好點位后，對軸線點的相對位置進(jìn)行復(fù)核。2.2標(biāo)高控制點的測量標(biāo)高控制點由地面控制點引到橋面上，在測設(shè)時于橋面和地面分別架設(shè)水準(zhǔn)儀，分別對鑒定鋼尺進(jìn)行讀數(shù)，架設(shè)儀器時應(yīng)盡量保證前后視距相等。為了提高觀測精度，應(yīng)采用多測回的方法進(jìn)行測量，取其平均值作為高程控制點高程，在計算過程中應(yīng)采用利用尺長方程式改正后的鑒定鋼尺尺長。對橋面高程控制點測設(shè)后，應(yīng)將各高程控制點進(jìn)行聯(lián)測并進(jìn)行評差計算。在早、中、晚不同時段內(nèi)進(jìn)行測量，分別測得在不同時段內(nèi)控制點高程，并進(jìn)行比較。3鋼管拱安裝前測量準(zhǔn)備3.1鋼管拱肋節(jié)段的外形尺寸的檢查要先檢查鋼

5、管拱肋節(jié)段的外形尺寸之后再進(jìn)行安裝。測量拱肋圓管的內(nèi)徑使用鋼尺，測量拱肋壁厚使用微分尺，來精確鋼管的直徑和橢圓度。3.2拱肋節(jié)段中線的確定在鋼管拱運至工地以前，應(yīng)在拱肋表面標(biāo)示出中心線。其方法如下:將鋼管拱節(jié)段平放在地面上，用千斤頂將拱段四角高程頂至同一水平面上，調(diào)整時應(yīng)用水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測，保證其位于同一水平面上。待鋼管水平后,在管拱最高點A立尺并讀數(shù)為X,然后將塔尺下移當(dāng)水準(zhǔn)儀讀數(shù)為(X+410)mm時，即為鋼管拱肋軸線中點B。4鋼管支架的測量定位拱肋采用支架法施工，支架頂部設(shè)有拱肋支點，用以調(diào)整拱肋的空間位置以及支撐拱肋保證拱肋的穩(wěn)定性。支點標(biāo)高應(yīng)與拱肋下弦管底部標(biāo)高一致，在實際的放樣過程中

6、，支點應(yīng)比下弦管底部設(shè)計標(biāo)高略低3cm左右以便進(jìn)行拱肋的標(biāo)高調(diào)整。5拱肋鋼管的安裝定位5.1拱肋定位坐標(biāo)的數(shù)據(jù)處理鋼管拱的施工拱軸線是二次拋物線，由于無法在拱肋的軸線上架設(shè)儀器，但拱肋上邊緣線與拱軸線的相對位置固定，所以采用通過測設(shè)拱肋上邊緣線的方法來確定拱軸線，同時測定拱肋下弦管上緣進(jìn)行復(fù)根據(jù)實際拱肋分段的情況分別計算出拱肋拼裝截面上邊緣線的坐標(biāo)以及下弦管上緣線的里程值。由于鋼管拱在加工和拼裝的時候存在誤差，其實際里程與設(shè)計值往往不能完全符合，若按照設(shè)計里程控制標(biāo)高，則鋼管拱的實際曲線和設(shè)計曲線會產(chǎn)生較大誤差，對鋼管拱的線形會產(chǎn)生影響。解決方法是：根據(jù)實測的里程計算出該里程的標(biāo)高，并進(jìn)行調(diào)整

7、，使鋼管拱的實際曲線與設(shè)計曲線一致。在拱肋進(jìn)行拼裝時，拱肋加工和拼裝誤差都是比較小的，一般可以控制在35cm以內(nèi)，在這樣的尺度內(nèi)，曲線的切線和曲線本身差別很小，如圖所示,在計算實測坐標(biāo)點A至曲線的豎直距離時可以用過理論里程點A的切線代替曲線來進(jìn)行計算，點位到曲線的高差dH和到切線的高差dH差別很小，計算誤差可控制在0.1mm以內(nèi)。5.2鋼管拱架設(shè)測量方法鋼管拱的架設(shè)測量采用拓普康GTS-332N全站儀及其配套設(shè)備進(jìn)行測量，其測角誤差標(biāo)稱精度為2H,測距誤差2mm+2ppm*D。測量前的工作準(zhǔn)備。檢查儀器是否完好，應(yīng)對儀器進(jìn)行檢驗較正，其主要指標(biāo)有：水平儀的i角誤差，全站儀的豎直基線角,2C值,十字絲等。平面控制測量平面控制測量采用全站儀極坐標(biāo)法直接測量坐標(biāo)高程控制測量。高程測量采用全站儀三角高程測量的方法進(jìn)行測量。采用全站儀三角高程測量前，必須先對儀器進(jìn)行校正和鑒定，使其滿足限差要求。在采用全站儀進(jìn)行三角測量時，要精確測定全站儀儀高，棱鏡高以及校正全站儀的豎盤指標(biāo)差，以保證三角高程測量的精度要求。為了精確測定儀器高度采用以下辦法克服用卷尺量取儀高的誤差:在測站點附近設(shè)置一高程點，用水準(zhǔn)儀精確測量該高程點的高程H0,將全站儀的豎直角撥到零，然后讀取水準(zhǔn)尺的讀數(shù)hO,然后將全站儀儀器高設(shè)為HO+hO,而控制點的高程設(shè)為零。