《第十一章拱桥施工测量》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十一章拱桥施工测量（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 . . 第十一章拱桥施工测量现代拱桥主要有三种结构形式：上承式、中承式和下承式。各种不同的结构形式，根据施工技术、机械设备、施工水平和施工现场条件，施工方法可分为：转体法、缆索吊机悬拼法、悬臂法、满铺支架法等。各种施工方法不同，施工测量控制也不一样。都应注意下面几点：1、拱桥施工前应对拱轴线坐标、设计的预拱度进行复核验算。2、在每一架设节段做出测量点，并计算出三维坐标，以便于施工放样。3、用三角高程进行高程放样，要对i角和气象条件进行改正，一般联测己知的高程控制点利用其差值进行改正。4、每架设一段拱都要对以前加设的节段进行监测，以便与时调整。5、拱架设完成后应对拱顶的高程进行监测，以确定气温
2、和新加荷载对拱顶高程的影响，以利于后续项目的施工。11.1转体法施工测量北盘江大桥是水柏线（六盘水柏果）上的控制工程，全长468.20米，其中主跨是236米的上承式铁路单线拱桥，拱轴线为悬链线，拱轴系数M=3.2、矢跨比为1/4，钢管拱截面由两组401000mm16mm钢管组成，上下游两组钢管拱在空间立面分别向旋转6.5。钢管拱分成长度为7.18.6米之间的38个节断，分别在两岸山坡的膺架上拼装焊接成整体，然后经转体到跨中合龙，其中六盘水岸逆时针转体135。，柏果岸转体1801）施工测量精度要求钢管拱成桥线型为中线限差L/5000土48阻，高程限差L/4000土59mm；拼装时两端口中心坐标误
3、差小于1mm：半跨成型后钢管拱轴线偏差小于土5皿：合龙后拱顶处轴线限差小于土10mm，高程限差小于10mm：两岸球饺之间的跨距误差小于土2mm，高差误差小于土2mm。在钢管拱施工中测量的关健是使控制拼装时的拱轴轴线误差小于土5mm。2)施工控制网布设北盘江大桥桥位处地形异常复杂，北岸钢管拱拼装场地山坡坡比达1:1.5，南岸山坡坡比为1:2.5，主墩之间则是深达220米的悬崖。通视条件特别好，两岸相互能看到对岸的每个点位，但自身岸由于受到山势的限制，控制点之间通视条件很差。74 / 23甲方只在两岸提供了两个相距约600米的轴线控制点ZD6和ZD7，上面附带高程。经复测发现其平面距离短了5IDl
4、il，高差不符值则相差60IDlil，无法满足控制点的起算要求，根据钢管拱施工要求的精度，主要考虑到两拱座球绞之间的跨距精度要求（小于土2mm）以与实际的地形和现有的仪器情况，布设了一条逆向精度平面控制网，即以保证两球饺的相对精度为控制目标，而推至起始控制点精度的平面控制网，见以下图：至柏果ZD7DCBAZD6至六盘水桥轴线以Z凶手日ZD7为起始边，布设一个单三角形：再以ZD7和K2为起始边引两个支点：S3,S4CS3、S4为两球饺精度的控制点，分布在靠近球饺附近；精确测定S3,但之间的距离，以S4为起点重新改化S3和K2的坐标：以S3和S4为起始边，在南北两岸分别布设两条支导线：S4一S3一
5、A一B;S3一S4一-c一D。二条支导线分别控制两岸钢管拱的拼装，K2点则控制钢管拱的转体合龙。高程控制网：取ZD6和ZD7的高差中数重新给予高程值，以ZD6为起点，用三角高程的方法经K2将高程传至S4，以S4为起点用全站仪进行跨河水准将高程传至S3,再经S3、S4将高程传到支导线各点。S3、S4为施工控制网的起始点，其精度高于原始起点ZD6、ZD7这样成桥后可能和两端线路有一个差数，此差数再由线路进行调整。3）施工控制在拼装中将S3、A、B三点坐标旋转135。，S4、C、D旋转180。，这样拼装时的坐标就和成桥时坐标完全一样了。由于球饺的跨距要求较严，在球饺定位后再在球饺上直接架仪器来精确调
6、整跨距。在转体合龙肘，将全站仪器置于眩，在钢管拱两端则固定两个360。全反射棱镜进行跟踪定位，在桥轴线上则置一经纬仪同时监控桥轴线方向4）精度分析南北两岸控制网的布设精度一样，现以北岸为例，为保证土5mm的线型控制精度，控制网的布设必需提高一个精度等级，控制在土3mm以。以S3一S4为起始边测两条支导线4测回测角、往返测距。M仪土1(TC1800L12+2ppm),4测回测角的中误差为MM仪SQRT(4)=M仪2土0.5”，角度误差引起的点位误差按最不利的情况考虑，即距离S为100米，方位角分别为90。和180。则：90。X=ScosXO求偏导，MX=SQRT(CSSIN）-2CM206265
7、)-2)MX=SQRT(1001）2（0.5/206265）2）土0.24mmMY=O180。时同理可得MY土0.24mmMX=O测距误差中的加常数为2mm可以在仪器上设置常数予以消除，乘常数为2ppm,支导线距离才100米，乘常数误差则为土0.2mm影响很小，在此不予考虑。从上分析可知由测边和测角引起的误差很小，可以忽略不计，下面来分析一下对中误差引起的点位误差：仪器的对点误差为M仪中为土lm，对中杆对中误差M杆中为土1mm，经S3传至A点由对中误差引起的点位误差MA=SQRTCM仪中2+M杆中2)=SQRTCl+1)土1.414mm经A传至B的点位误差MB=SQRT(MA/2+M仪中2+M
8、杆中八2)=SQRTCl.414/2+1+1)土2mm因此平面控制点点位误差主要是由对中误差引起的，最大为土2mm在高程传递中采用三角高程式的方法，由于仪器精度较高，距离较短，和平面控制点一样，由于仪器的测角和测距产生的误差很小可以忽略不计，高程点位误差也主要是由于仪器高和对中杆高的量取误差产生的，设仪器高误差M仪高土1mm,M杆高土1mm那么经由S3两次传到B点的高程中误差MB高也等于土2阻，三维立体坐标的点位误差M=2SQRT(2)=2.8土阻，小于土3mm，从上可以看出只要将仪器、目标的对中和高度误差分别控制在土1mm以，就能满足钢管拱拼装的线型控制要求。11.2缆索吊机悬拼法小河桥为沪
9、蓉国道主干线省至利川高速公路第X6合同段中的一座钢管拱桥。本桥主跨为计算跨径338m的上承式钢管混凝土拱桥，主拱圈采用变截面悬链线，拱轴线矢跨比1/5，拱轴系数m=l.543，拱顶截面上、下弦中心高度4.9米，拱脚截面上下弦杆中心高度7.9m：拱上立柱采用双排钢管混凝土排架，立柱盖梁采用钢箱梁，拱上桥跨布置为一联1820m共360m连续小箱梁结构，桥面结构分幅设计：岸侧引桥长6钮，桥跨布置为416m连续空心板结构：岸侧引桥长60m，桥跨布置为320m连续小箱梁结构；分左右幅设计。左幅ZK250+599.000ZK251+098.148，全桥长499.148米。右幅YK.250+566.725Y
10、K.251+070.273，全桥长503.548米。全桥设2%的单向纵坡与2%的双向横坡。1)控制网精度控制根据铜管拱施工要求的精度，为了确保拱肋合龙后轴线满足设计要求，采用逆向精度控制的方法，即小河桥的施工控制网高于设计布设的控制网，设计布设的控制网为一级导线网，而小河桥的施工控制网则按三等控制网技术要求进行布设。2）钢管拱制造的测量控制1、施工前应对拱轴线坐标、设计的预拱度进行复核验算，再根据设计图悬链线型参数，在CAD上按l:1的比例绘制悬链线型，与设计图的坐标表相比较，经检验无误方可使用。2、复核施工线型坐标，根据设计图所给的悬链线坐标与预抬值相加，与放样坐标表相比较，验证线型是否相吻
11、合，并同样按l:1的比例绘制出施工线型坐标图（如下，作为后续的拼装放样数据。（图一3、小拼控制：将（图一）中的每一个节段建立一个独立的坐标系（如以下图），截取各特征点的坐标，然后在胎架上进行准确放样，为了减小线型误差，所有的地样坐标均设置在管节接口处，因为此处为标准线型，没有以直代曲造成的线型偏差。单个精片线行拼好后，用水准仪测主弦管的顶面标高确保高差控制在3mm以。4、中拼的控制：当单片珩架线型、标高调整到位并焊接到位后，做出珩片的各系统线与测量点，主要有立柱排架安装点，平联CK撑）安装点，拱肋接口系统线点便于以后的预拼与架设；将调整好的单片椅架吊至中拼胎架，中拼胎架的放样与小拼的放样一致。
12、心A。“，邸06PDUM付4AMVA，1圳lhA哇y品价,L,.，.创）xb(I0774,117:!)c(ll3!0,!l65)2(ll955,55)（图二5、大拼的控制：大拼按照4+1整体线型将施工线型坐标1:1进行实地的胎架放样，放样数据就是图纸中各节点的坐标（含预拱度），再将加工好的吊装节段吊至胎架上，在对点的过程中要保证每节段钢管拱主弦管上所做的节点与胎架上的地样一一对准，然后通过水准仪检查主弦管顶面标差控制在3mm以。3）钢管拱安装的测量控制1、缆索吊机的测量控制与监控测量缆索吊机主要由塔架、缆索、锚链和吊装系统组成。塔架的施工测量主要是控制其垂直度，用极坐标法或用全站仪直接控制其垂
13、度：缆索施工采用悬高法控制其垂度，即置全站仪于控制点上，根据控制点到缆索最低点的理论距离，测出竖直角，计算其高程，调整缆索长度，使其高程与相对高差满足要求。在缆索吊机试吊和钢管拱肋的吊装过程中，塔架会产生一定的偏移，因此必须对塔架进行跟踪观测，还要监测两岸后锚键的水平位移和高程变化，具体监测容与方法如下：(1）塔架页水平位移和高程。首先在两岸塔架顶部位的中轴线处各设置两个镜（左右侧各一个，再置全站仪于控制点上，在空载前测一组初始数据，然后在吊重后与时测出置镜点的三维坐标与初始值比较，将塔顶的水平位移和高程控制在允许的围。(2）缆索吊机后锚破水平位移和高程。首先在两岸后锚链的侧面各预埋两个圆钢左
14、右侧各，圆钢上分出中点并且点朝上），测量方法与塔架的一样，由于后锚链的变化极其微小甚至没有变化，全站仪测出的三维坐标有可能反应不出细微变化，因此在后锚钝再置一台精密水准仪，对预埋点的高程进行复核，最后测出的结果以水准仪的结果为主，全站仪的结果为辅。2、扣塔施工测量控制与监控测量扣塔是扣索的支点，位于两岸主拱座交接墩处，均以钢管柱作为扣塔，钢管柱顶通过分配梁用万能杆件拼装扣、锚索拉平台。在扣塔的施工过程中，主要采用全站仪极坐标法控制其平面位置与其垂直度，用三角高程法控制扣塔顶面标高。在拱肋安装的过程中，扣塔会产生一定的偏移，因此必须对塔架进行跟踪观测，还要监测两岸后锚链的水平位移和高程变化，具体监测容与方法与缆索吊机的监测容与方法一致。3、拱座拱角位置预埋控制与拱座监控测量拱座拱角预埋是钢管主拱肋安装前的一项重要的工作，预埋质量将直接影响后续钢管拱整体安装线型，因此对拱角预埋的测量控制要严格把关。在拱座的施工过程中，由于混凝土浇注体积较大，根据施工要求利川侧拱座一共分为六次浇注（如以下图）。在前四次的测量控制中主要是保证拱座轴线偏位、高程和结构尺寸在允许的误差围，第一次浇注险时，在拱座的侧面预埋各预埋两个圆钢，用来观测拱座的水平位移和下沉，观测方法同缆索吊机后锚键一致，第五、六次的重点就是钢管座和拱脚饺座的预埋。首先在预埋拱脚饺座时按图纸要求将定
