黃石市月亮灣大橋測量控制方案
2013-08-24 16:56:50 來源: 測繪論壇
一、工程概況：
黃石市黃富沿江公路月亮灣大橋，位于黃石市河口鎮四顧閘下游與長江交匯處附近，系鄂省S326省道黃富段上一座大橋。起訖里程K10+149.97～K10+477.03，全長327.06米，凈寬9+2×1.75m，北臨長江，南接大冶湖，東西各有堤防公路分別通往富池和黃石，交通便利。施工區域地形起伏較大，屬河床地貌。該橋主橋為（40+60+40）米三孔一聯預應力混凝土連續剛構，兩岸引橋為3×30米三孔一聯預應力混凝土簡支Ｔ梁，橋面連續。
二、工程技術特點：
該橋是我公司第一次采用懸灌工藝施工的箱梁，與其他類型的箱梁相比，該橋有著自身的技術特點。首先本橋的兩個主墩為單薄壁柔性墩，墩身厚度僅為1.2米，高度分別為14m和15m，自身抵抗彎矩能力小，區別于其他箱梁采用的剛性墩，因此懸灌時對臨時支墩的承載力提出了很高的要求。我部邀請西南交大的橋梁結構工程系對懸灌施工的穩定性作了更細致精確的驗算，驗算的結果是墩身的彎矩承載力可以滿足設計圖紙中考慮的最不利的不平衡施工情況（考慮萬能桿件的承載力），但薄壁墩身的頂部最大的位移較大，剛度稍差�，F場施工過程中必須嚴格控制墩頂位移。這就對測量工作提出了很高的要求。在施工箱梁體的過程中，位移測量工作必須及時準確，以監控薄壁墩身的頂部位移，一旦出現位移過大的情況，必須及時采取糾偏措施，消除過大的墩身彎矩，確保施工安全。本橋的懸澆節段的長度也比普通的箱梁懸澆節段略長，為4.5米（一般為3.5~4.0米之間），懸澆的過程中掛籃的自身變形大，同時由于節段長，分段數少（懸澆段5段），一旦在施工中出現偏差情況，調整的余地很小，所以，本橋的測量相比較其他箱梁，對測量的工作要求更高。
三、曲線要素：
橋面縱向設1.315%的人字坡，豎曲線半徑R=6000m，E=0.519m，T=78.9m，變坡點里程為K10+313.5；本橋的軸線為直線，軸線方位角為131，37，42，，兩個主墩的中心坐標分別為K10+283.5=(8044.301，248.267)，K10+343.5=（8004.444，293.116）。
四、平面定位：
控制導線點為Q1和K1點，坐標分別為（8144.891，135.083），利用Q1和K1點分別放出0號臺，3號墩，6號墩蓋梁的中心點，將橋軸線固定于各個墩臺身上。在箱梁的懸澆過程中，中線的控制不采用導線點控制，直接架鏡于3號墩或5號墩蓋梁上穿中心線，在進入橋面系施工中，仍然采用已經固定下來的橋軸線，Q1點K1點在今后的施工中只是作為校核橋軸線和觀測墩身位移的點使用。
五、高程控制：
高程控制分為兩部分，一是底模高程控制，二是箱梁頂面高程控制，底模高程要考慮梁底曲線的線形，本橋梁底采用二次拋物線，方程經計算為Y=1.5÷27.52×(372-X)2，其計算采用CASIO-4500計算器，計算程序固化于計算器內存中。梁底高程=路面設計高程-橋面鋪裝厚度-梁體高度。梁底高程沒有考慮到各種因素對梁體施工撓度影響，這些因素包括掛籃施工重量對各截面產生的撓度、掛籃的前吊點彈性變形、前吊桿的彈性變形、前支點壓縮的豎向變形、后錨點抬升引起的前吊點豎向變形和設計圖紙中已計算好的預抬升量。所以實際施工控制中，梁底立模高程=路面設計高程-橋面鋪裝厚度-梁體高度+掛籃重量產生的撓度+掛籃前吊點彈性變形+前吊桿彈性變形+前支點壓縮豎向變形+后錨點抬升引起的前吊點豎向變形+設計圖紙預抬升量。我們對上述變形做過詳細的計算，其具體結果詳見《箱梁施工作業指導書》。本橋的水準基點采用由設計院提供的Q1點，高程為26.027米。立模完畢后，在翼緣板模板上打出箱梁頂面高程控制點。
六、薄壁墩身頂部位移觀測：
平面位移觀測點布置圖如下：
平面位移觀測過程：在0號塊砼澆筑完畢后及用全站儀放出位移觀測點，位移觀測點用K1和Q1點放出。鑒于距離較遠，氣溫炎熱，放樣及位移觀測均在早晨和傍晚進行。全橋共設6個薄壁墩身頂部位移觀測點，這6個點的坐標分別為：（8048.338，251.854），（8044.301，248.267），（8040.265，244.680）；（8008.480，296.703），（8004.444，293.115），（8000.407，289.528）。位移觀測應在箱梁砼澆筑的過程中不間斷進行，一旦發現出現墩頂位移過大的情況，應根據測量成果及時指導箱梁砼的澆筑工作，調整兩端澆筑砼的速度，以期取得懸灌砼的平衡，保證薄壁墩身不會出現過大的彎矩應力，達到安全施工的目的。不但在澆筑混凝土的過程中要進行位移觀測，同時在掛籃的移動過程中也要進行位移觀測，尤其當懸澆工作進入4號、5號塊施工中，觀測工作尤為重要，因為此時一點點的不平衡力都將會在墩身出引起非常大的彎矩應力，最終反映為墩身頂部位移。
七、高程觀測點觀測：
高程觀測點每個節段設3個，用鋼筋頭在澆筑砼的過程中埋設于箱梁頂板砼中，鋼筋頭露出混凝土表面2cm。設置高程控制點的目的是為了搜集各施工節段梁體結構的變形數據，據以分析調整模板的標高預抬升量，控制梁體高程，觀測點設置如下圖所示：
現場高程測量分為四個部分：混凝土澆筑前模板標高測量；澆筑后模板標高復測；混凝土澆筑后施加預應力前各節段高程觀測點測量；施加預應力后各節段高程觀測點測量。比較前兩次測量結果，以驗證模板的預抬量是否達到預期的效果，比較后兩次測量結果，以驗證施工階段對已完成節段的影響是否同理論計算一致。
附件：CASIO-4500計算器程序
1、 絕對坐標計算程序(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、 路面設計高程計算程序(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、 梁底高程計算程序(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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