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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虎门二桥S3标项目经理部二一七年1.施工测量规范1) 全球定位系统(GPS)测量规范GB/T18314-；2) 国家一、二等水准测量规范GB/T12897-；3) 公路勘测规范JTG C10-；4)虎门二桥控制网复测结果表；5)公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-；6)公路工程质量检验评定标准JTGF80/1。2.关键测量仪器设备1) 全站仪：徕卡TCA1800（测角精度1,测距精度（1mm+2ppm*D）两台，徕卡TS60（测角精度0.5,测距精度（0.6mm+1ppm*D）一台，天宝S3（测角精度2
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.关键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关键采取以下多个优异施工测量控制技术、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、锁定棱镜测量功效，ATR帮助搜索目标，即使在黑夜一样能够进行施工测量放样、定位等工作。全站仪三维坐标法其原理是利用仪器特殊功效，首先输入测站点三维坐标，然后照准后视方向
3、，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，利用全站仪内部电算程序，测设定位点三维坐标。4.2水准仪测量技术高程采取水准仪NA2和ZAL632进行水准测量。用于箱梁节段安装高程控制。5.高程基准传输控制5.1三角高程中间置站法测量该法原理是采取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。测量要求在较短时间内完成，此法无需量取仪器高度，觇标高正确量至毫米，正倒镜观察，六测回测定高差，再取中数确定待定高程水准点和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原理是采取徕卡全站仪(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
4、差，再采取水准仪将棱镜高程传输至墩身顶部。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关键测量工作内容为：测量塔建立、固定端模安装控制、箱梁数据采集和匹配段放样、存梁台座和测量塔变形观察等。6.1测量塔建立测量塔二个为一组，横向分布于两生产线对应预制台座两侧。两测量塔控制点间连线和其所控制预制台座待浇梁段中轴线相重合。测量时，以一个塔作为测量塔，另一塔作为目标塔。测量塔采取钢管桩，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沉降要求，顶面高度要求超出箱梁预制顶面高度12m。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，测量塔和操作平台中间留一定间隙，以免人
5、员行走时，影响测量精度。为能在通常风雨天气下进行测量作业，除在塔身四面设观察窗以外，其它均设为封闭式。全部测量塔身四面均刷防锈漆，并距离厂内运输道路2-3m，并挂上醒目标志，以预防意外撞击和行车对塔身精度影响。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线形，固定端模精度要求最高，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坐标和高程，抵达以下几点要求：1) 端模和两测量塔连线成90，端模中点必需和两测量塔连线相重合，且在竖向保持垂直；2) 端模上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，高差不超出2毫米3) 端模支撑必需牢靠，模板本身含有
6、足够刚度。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建立以两测量塔连线为X轴，垂直于两测量塔连线为Y轴，以固定端模中点为坐标原点（0,0），X值往匹配段方向为正。图6.3。图6.3坐标系6.4箱梁数据采集和匹配段放样1）测量仪器短线法预制采取相对坐标，所以只要在一个台座上采集数据是同一个精度仪器，全部能满足精度要求。箱梁节段预制采取精度指标为测角2秒，测距2mm+2ppm全站仪；高程测量采取电子水准仪。2）数据采集因为采取短线匹配法预制箱梁，预制一块箱梁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，而且还必需确保每个数据正确无误，所以除了配置高精度仪器外，还要
7、求定人定岗，每次观察由两个人独立完成，每个数据正倒镜观察取其平均值，而且两人测量同一点数据差值不能超出2mm。3）0#箱梁预制：图6.4-1所表示图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，调整移动端模中心点，使其和固定端模中心点在同一条直线上。拉钢尺使SL=SR=3.7m,调整移动端模上标高控制点使其和固定端模上标高控制点一样高。反复调整检验，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点(1、2、3、4、5、6)作为下一节段匹配起始数据和为箱梁安装提供三维坐标。当混凝土达成强度以后，观察固定端模，移动端模，和0上面全部点三维坐标。0#
8、箱梁测点部署效果图以下图6.4-2所表示。图6.4-2 0#箱梁测点部署效果图4）匹配段放样将0箱梁和固定端模，移动端模全部点三维坐标输入到监控程序中计算出匹配段(0#)三维坐标（1、2、3、4、5、6)；再依据此数据来调整匹配段位置。以下图6.4-3所表示 图6.4-3 0#箱梁匹配1#箱梁依据匹配段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。匹配段标高调整，以固定端模高程为基准点，来调整匹配段标高控制点（1、3、4、 6 ），指挥现场操作人员经过底模台车上四个竖向千斤顶完成匹配梁标高调整。匹配段轴线调整，在1测量塔设站，后视2测量塔，依据软件计算出箱梁轴
9、线控制点(2、5)坐标到测量塔轴线距离，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，然后检验SL，SR距离,假如距离超出设计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。匹配梁位置调整好以后，将匹配梁底模下四个螺旋支腿旋下，并对称顶紧，同时由专员测量匹配梁和固定端模间距离，确保顶紧支腿过程中匹配梁位置不发生改变；对匹配梁段再次测量，并输入数据至监控程序，精度达成要求并经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和固定端模临时固定，确保合拢侧模过程中匹配梁位置不发生改变，侧模调整完成后经过测量
10、匹配梁和固定端模间距离校核匹配梁位置是否在合拢侧模过程中发生改变，如合拢侧模前后匹配梁位置改变过大（距离改变大于2mm，轴线偏差大于2mm），则通知测量人员校核匹配梁位置，如不满足要求则必需重新定位，经复核匹配梁位置正确后，立即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起始数据和为箱梁安装提供三维坐标，当浇注段混凝土达成强度后，箱梁移动之前，必需采集匹配段，浇注段和固定端模上全部控制点三维坐标。反复以上工序对随即梁段进行浇注直到最终一个节段。图6.4-4所表示。 图6.4-4 匹配段、浇注段测点部署示意图6.5预制箱梁关键误差起源及降低误差方法预制箱梁关键误
11、差起源于固定端模偏差。因为固定端模竖直方向不垂直，端模模面和测量塔所建轴线不垂直，端模上缘不水平，模板本身因为被反复使用而造成变形，温度和日照对钢模引发局部温差而造成固定端模变形。a) 固定端模竖直方向不垂直对箱梁影响因为固定端模一开始就固定好不许可有变动，预制每块箱梁时全部需要用它作为端模。所以，端模面竖直方向不垂直将直接造成所预制出来每块箱梁在两端竖直方向不垂直，影响箱梁外观，为以后箱梁成型带来困难。b) 端模模面和测量塔所建轴线不垂直对箱梁影响由短线匹配法预制箱梁原理可知，测量塔所建轴线实际上是箱梁每节段大桥轴线，如端模模面和轴线不垂直，这么预制出线形已经被改变了，而且每节段箱梁左右幅宽
12、度也随之发生了改变。c) 端模上缘不水平对箱梁影响因为桥面存在着横坡和纵坡，所以在箱梁每节段预制全部设置了4个高程控制点，这4个高程控制点全部是由固定端模上两个点控制，假如端模上缘不水平，不仅将引发这四个高程控制点改变，而且所预制箱梁横坡和纵坡发生相对错位。d) 温度，光线照射引发固定端模变形对箱梁影响固定端模是大型钢结构，因为钢材导热性能好，受外界温度，光线照射影响很大。当模板面局部温度升高或降低时，因为热胀冷缩，模板面将发生微小变形。经过数次观察发觉，温度，光线照射会对端模面产生1mm改变，这么所预制箱梁尺寸将发生改变。综合以上原因，我们采取以下几点方法来减小对预制箱梁误差影响。(1) 严
13、格实施仪器年检制;(2) 做好预制场地沉降观察;(3) 对固定端模观察应利用天天同一时间段进行;(4) 定时对测量塔进行变形观察;(5) 如发觉固定端模偏差超限，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#块安装箱梁安装包含0(墩顶块)和节段安装，精度指标以下表7.1-1。表7.1-1预应力混凝土梁节段悬臂拼装施工质量标准项目要求值 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。所以安装0时，全部测量工作均由两个专业测量技术人员分别独立操作，分别后视不一样控制点进行校核。墩
14、顶梁段安装步骤以下：1）在墩身顶部放样出箱梁纵横轴线；2) 利用吊车或架桥机将二次浇注前墩顶块吊至墩顶，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块标高，然后再调整0块轴线，反复调整，以达成设计和规范要求为止。为了预防0块轴线扭转和倾斜，调整0块时四个标高控制点和轴线点和理论差值要正负一样。4) 当0块箱梁安装就位后要立即进行加固，如在加固过程中箱梁位置发生改变，应重新调整。当加固完成后，采集0块箱梁上面6个点坐标和高程。 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#块两侧，以下图：当第一对箱梁拼装完成，临时锚固解除以后，采集第一对箱梁上面六
15、个点三维坐标，然后和设计值进行比较，直到满足设计和规范要求为止。依次安装后面节段，分别在拼装完成5#、8#、10#三个节段以后，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）。以下图: 当两个T构完成以后，中间有块合拢段（湿接缝），在合拢之前，先测出箱梁节段两端高差，假如超出规范值，就需要在一个T构前端压载。7.3节段箱梁逐跨、边跨拼装1） 用架桥机上提梁机（天车）逐块将节段箱梁吊装至桥面高度，用精轧螺纹钢吊杆固定于架桥机上，直到节段箱梁吊装完成。2）安装1#块箱梁：先用吊杆顶端千斤顶调整1块标高，然后再调整1块轴线，反复调整，以达成设计和规范要求为止。为了预防1块轴线扭转和倾斜，调整1块时四个标高控制点和轴线点和理论差值要正负一样。
