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1、广东省虎门二桥S3标箱梁预制安装测量方案编 制： 审 核： 审 批： 中交第二航务工程局有限公司虎门二桥S3标项目经理部二一七年虎门二桥S3标施工测量方案1.施工测量规范1) 全球定位系统(GPS)测量规范GB/T18314-2009；2) 国家一、二等水准测量规范GB/T12897-2006；3) 公路勘测规范JTG C10-2007；4)虎门二桥控制网复测成果表；5)公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011；6)公路工程质量检验评定标准JTGF80/12004。2.主要测量仪器设备1) 全站仪：徕卡TCA1800（测角精度1,测距精度（1mm+2ppm*D）两台，徕卡TS60（测角
2、精度0.5,测距精度（0.6mm+1ppm*D）一台，天宝S3（测角精度2,测距精度（2mm+2ppm*D）两台；2) 水准仪：徕卡NA2（0.7mm/km）一台，ZAL632(1.5mm/km)四台； 3) 温度气压计4套。 3.主要测量人员测量高级技师2人，测量技师2人，测量员15人。4.测量控制技术测量控制主要采用以下几种先进的施工测量控制技术、控制方法，相互利用、补充、校核，进行施工测量放样、定位，以满足测量精度及施工质量要求。4.1极坐标法和三维坐标法测量机器人-徕佧全站仪带有自动跟踪、照准、锁定棱镜测量功能，ATR帮助搜索目标，即使在黑夜同样可以进行施工测量放样、定位等工作。全站仪
3、三维坐标法其原理是利用仪器的特殊功能，首先输入测站点三维坐标，然后照准后视方向，输入确定后视方位角或后视点坐标，旋转望远镜，照准定位点，利用全站仪的内部电算程序，测设定位点的三维坐标。4.2水准仪测量技术高程采用水准仪NA2和ZAL632进行水准测量。用于箱梁节段安装的高程控制。5.高程基准传递控制5.1三角高程中间置站法测量该法原理是采用徕卡全站仪三角高程测量已知高程水准点至待定高程水准点之高差。测量要求在较短的时间内完成，此法无需量取仪器高度，觇标高精确量至毫米，正倒镜观测，六测回测定高差，再取中数确定待定高程水准点与已知高程水准点高差，从而得出待定高程水准点高程。5.2精密天顶测距法该法
4、原理是采用徕卡全站仪(配弯管目镜)，垂直测量已知高程水准点至垂直方向棱镜之距离，得出高差，再采用水准仪将棱镜高程传递至墩身顶部。如图5.2图5.2天顶测距法示意图6. 箱梁节段预制箱梁节段预制主要测量工作内容为：测量塔建立、固定端模安装控制、箱梁数据的采集与匹配段放样、存梁台座和测量塔变形观测等。6.1测量塔的建立测量塔二个为一组，横向分布于两生产线相应预制台座两侧。两测量塔控制点间连线与其所控制的预制台座待浇梁段的中轴线相重合。测量时，以一个塔作为测量塔，另一塔作为目标塔。测量塔采用钢管桩，入土深度满足使用过程中箱梁节段预制线形控制对测量塔的沉降要求，顶面高度要求超过箱梁预制顶面高度12m。
5、桩内浇筑混凝土填心以增加塔身刚度。在塔身顶部安装强制对中盘，测量塔与操作平台中间留一定的间隙，以免人员行走时，影响测量精度。为能在一般的风雨天气下进行测量作业，除在塔身四周设观察窗以外，其余均设为封闭式。所有测量塔身四周均刷防锈漆，并距离厂内运输道路2-3m，并挂上醒目标志，以防止意外撞击和行车对塔身精度的影响。如图6.1 图6.1 测量塔6.2 固定端模控制为满足预制后箱梁的线形，固定端模的精度要求最高，安装时用全站仪和精密水准仪反复测量、复核固定端模各控制点的坐标和高程，到达以下几点要求：1) 端模与两测量塔的连线成90，端模的中点必须与两测量塔的连线相重合，且在竖向保持垂直；2) 端模上
6、翼缘两腹板位置设标高控制点调整水平度，使整个固定端模处于水平位置，高差不超过2毫米3) 端模支撑必须牢固，模板自身具有足够的刚度。见下图6.2端模测点图6.2端模测点示意图6.3箱梁预制相对坐标系的建立以两测量塔的连线为X轴，垂直于两测量塔连线为Y轴，以固定端模的中点为坐标原点（0,0），X值往匹配段方向为正。如图6.3。图6.3坐标系6.4箱梁数据的采集与匹配段放样1）测量仪器短线法预制采用的相对坐标，所以只要在一个台座上采集的数据是同一种精度的仪器，都能满足精度要求。箱梁节段预制采用精度指标为测角2秒，测距2mm+2ppm的全站仪；高程测量采用电子水准仪。2）数据采集由于采用短线匹配法预制
7、箱梁，预制一块箱梁的前后需要采集几十个数据，所以对于测量人员来说工作量很大，并且还必须保证每个数据准确无误，因此除了配置高精度的仪器外，还要求定人定岗，每次观测由两个人独立完成，每个数据正倒镜观测取其平均值，并且两人测量同一点数据的差值不能超过2mm。3）0#箱梁预制：如图6.4-1所示图6.4-1箱梁预制0箱梁设计为矩形，宽度为3.7m, 在1测量塔设站，后视2测量塔，调整移动端模的中心点，使其与固定端模的中心点位于同一条直线上。拉钢尺使SL=SR=3.7m,调整移动端模上的标高控制点使其与固定端模上的标高控制点一样高。反复调整检查，直到满足设计要求为止。在0浇注过程中，在其上面预埋六个控制
8、点(1、2、3、4、5、6)作为下一节段匹配的起始数据和为箱梁安装提供三维坐标。当混凝土达到强度以后，观测固定端模，移动端模，以及0上面所有点的三维坐标。0#箱梁测点布置效果图如下图6.4-2所示。图6.4-2 0#箱梁测点布置效果图4）匹配段的放样将0箱梁以及固定端模，移动端模所有点的三维坐标输入到监控程序中计算出匹配段(0#)的三维坐标（1、2、3、4、5、6)；再根据此数据来调整匹配段的位置。如下图6.4-3所示 图6.4-3 0#箱梁匹配1#箱梁根据匹配段的坐标计算出浇注段长度（SL，SR）,然后指挥现场操作人员移动0使其满足设计要求。匹配段标高的调整，以固定端模的高程为基准点，来调整
9、匹配段标高控制点（1、3、4、 6 ），指挥现场操作人员通过底模台车上的四个竖向千斤顶完成匹配梁的标高调整。匹配段轴线的调整，在1测量塔设站，后视2测量塔，根据软件计算出箱梁轴线控制点(2、5)的坐标到测量塔轴线的距离，在两轴线点上放置小卷尺，仪器直接读取读数，然后指挥现场操作人员移动箱梁，然后检查SL，SR的距离,如果距离超过设计2mm,重新移动0#块使其正确定位,反复调整标高、轴线、距离直到满足要求为止。匹配梁位置调整好之后，将匹配梁底模下的四个螺旋支腿旋下，并对称顶紧，同时由专人测量匹配梁与固定端模间的距离，保证顶紧支腿过程中匹配梁位置不发生变化；对匹配梁段再次测量，并输入数据至监控程序
10、，精度达到要求并通过误差校核无误后合拢侧模，如达不到要求，则顶升千斤顶重新定位。合拢侧模前用槽钢将匹配梁与固定端模临时固定，确保合拢侧模过程中匹配梁位置不发生变化，侧模调整完成后通过测量匹配梁与固定端模间的距离校核匹配梁位置是否在合拢侧模过程中发生变化，如合拢侧模前后匹配梁位置变化过大（距离变化大于2mm，轴线偏差大于2mm），则通知测量人员校核匹配梁位置，如不满足要求则必须重新定位，经复核匹配梁位置正确后，及时将临时固定槽钢拆除；在混凝土浇注完成后，在其上面预埋六个控制点作为下一节段匹配的起始数据和为箱梁安装提供三维坐标，当浇注段混凝土达到强度后，箱梁移动之前，必须采集匹配段，浇注段以及固定
11、端模上所有控制点的三维坐标。重复以上工序对随后的梁段进行浇注直到最后一个节段。如图6.4-4所示。 图6.4-4 匹配段、浇注段测点布置示意图6.5预制箱梁主要误差来源及减少误差的措施预制箱梁的主要误差来源于固定端模的偏差。由于固定端模竖直方向不垂直，端模的模面与测量塔所建的轴线不垂直，端模的上缘不水平，模板自身由于被重复使用而导致变形，温度和日照对钢模引起局部温差而导致固定端模的变形。a) 固定端模竖直方向不垂直对箱梁的影响由于固定端模一开始就固定好不允许有变动，预制每块箱梁时都需要用它作为端模。因此，端模面竖直方向不垂直将直接导致所预制出来的每块箱梁在两端的竖直方向不垂直，影响箱梁的外观，
12、为以后的箱梁成型带来困难。b) 端模的模面与测量塔所建的轴线不垂直对箱梁的影响由短线匹配法预制箱梁的原理可知，测量塔所建的轴线实际上是箱梁每节段的大桥轴线，如端模的模面与轴线不垂直，这样预制出的线形已经被改变了，并且每节段的箱梁左右幅的宽度也随之发生了改变。c) 端模上缘不水平对箱梁的影响由于桥面存在着横坡和纵坡，因此在箱梁每节段预制都设置了4个高程控制点，这4个高程控制点都是由固定端模上的两个点控制，如果端模上缘不水平，不仅将引起这四个高程控制点的改变，而且所预制箱梁的横坡和纵坡发生相对错位。d) 温度，光线照射引起固定端模变形对箱梁的影响固定端模是大型的钢结构，由于钢材的导热性能好，受外界
13、温度，光线照射的影响很大。当模板面局部温度升高或降低时，由于热胀冷缩，模板面将发生微小变形。经过多次观测发现，温度，光线照射会对端模面产生1mm的变化，这样所预制的箱梁尺寸将发生改变。综合以上因素，我们采取如下几点措施来减小对预制箱梁误差的影响。(1) 严格执行仪器年检制;(2) 做好预制场地的沉降观测;(3) 对固定端模的观测应利用每天的同一时间段进行;(4) 定期对测量塔进行变形观测;(5) 如发现固定端模偏差超限，立即对其进行调整，以满足设计要求为准。7.箱梁节段安装7.1箱梁0#块安装箱梁安装包括0(墩顶块)和节段安装，精度指标如下表7.1-1。表7.1-1预应力混凝土梁节段悬臂拼装施
14、工质量标准项目规定值 轴线偏位(mm)L100m 10顶面高程(mm)L100m20 0#块作为一个T构悬拼拼装的起始梁段，其安装精度直接影响整个悬臂T构拼装线型精度。因此安装0时，所有的测量工作均由两个专业的测量技术人员分别独立操作，分别后视不同的控制点进行校核。墩顶梁段安装步骤如下：1）在墩身顶部放样出箱梁的纵横轴线；2) 利用吊车或架桥机将二次浇注前的墩顶块吊至墩顶，目测各安装控制轴线，大致对齐后落梁于临时支座上；3) 先调整0块的标高，然后再调整0块的轴线，反复调整，以达到设计和规范要求为止。为了防止0块轴线的扭转和倾斜，调整0块时四个标高控制点和轴线点与理论的差值要正负一样。4) 当
15、0块箱梁安装就位后要及时进行加固，如在加固过程中箱梁的位置发生变化，应重新调整。当加固完毕后，采集0块箱梁上面6个点的坐标和高程。 7.2节段箱梁T构拼装当0#块安装完成后，利用架桥机吊装1#块对称安装于0#块的两侧，如下图：当第一对箱梁拼装完成，临时锚固解除之后，采集第一对箱梁上面六个点的三维坐标，然后与设计值进行比较，直到满足设计和规范要求为止。依次安装后面的节段，分别在拼装完成5#、8#、10#三个节段之后，对已完成节段进行通测（测量已安装完成节段前端两点FL和FR）。如下图: 当两个T构完成之后，中间有块合拢段（湿接缝），在合拢之前，先测出箱梁节段两端的高差，如果超过规范值，就需要在一个T构的前端压载。7.3节段箱梁逐跨、边跨拼装1） 用
