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摘要:本文就桥梁转体桥工艺原理与施工方法进行了探讨,对桥梁工程转体桥测量方法进行了详细阐述,从而为提升桥梁工程转体桥测量技术的应用水平作出参考性建议。
关键词:桥梁工程;转体桥;应用价值;监测与测量;测量方法
一、桥梁工程转体桥施工基本概述
桥梁工程转体桥是为应对复杂(如施工区域交通密集)、严苛(如工程施工需要跨越山谷、河流)的施工环境而根据桥梁主体结构在其特定区域(指定位置)进行浇筑或拼装的新型架桥施工工艺技术,转体技术的应用不仅可以大幅度降低桥梁工程施工难度,同时能够最大限度的提高工程施工效率与保证施工质量,对于确保桥梁工程运营安全具有十分重要的作用。根据现有的桥梁转体技术应用,大体分为水平转体与竖向转体以及平竖转体结合三种应用方式,[1]尤其水平转体方式在桥梁工程建设中得到了极为广泛的应用。桥梁转体桥工程转体系统通常包含墩柱、球铰、下球铰、四氟乙烯片、撑脚以及滑道六个组成部分,[2]六个部分相互联系,共同作用。
二、桥梁工程转体桥技术应用与施工方法
(一)水平转体法
水平转体法,即平转法,在梁桥工程转体桥技术应用最为常见,主要包括了转动牵引、平衡系统与支撑系统三个部分。[3]水平转体基本工作原理是,利用转动支撑系统实现桥体平移,在建设过程中上、下转盘的摩擦力、转盘的转动以及支撑转盘的平衡性是需要着重考虑的问题,也是桥梁工程转体桥建设过程中需要重点监测的内容。为有效提升转体桥技术应用水平,进一步确保水平转体法的有效性、合理性与完善性,相关单位在桥梁工体桥建设过程中需要根据现实施工环境以及实际建设需求灵活调整。
(二)竖向转体法
竖向转体法,简称竖转法,在桥梁工程转体桥建设工程中与水平转体法并列。但与平转法的区别在于,竖向状体法主要应用于肋拱桥。在拱桥桥体建设时,一旦存在施工区域地势位置低时,则需要通过竖转法以牵引的方式实现桥体的向上拉伸,从而实现帮助桥梁主体结构的建设。[4]竖向转体法应用中,影响因素众多,支架高度的不同、水平角度的差异都会对竖向桥体产生不同程度的影响,因而应用竖向法进行桥体建设时需要精确的把控好竖转铰结构、实现安装工艺的精度控制。
(三)平竖转体结合的方法
从字面上看,平竖转体结合的方法即将水平转体与竖向转体结合的方式,两种方式的结合使用,不仅能够大幅度提升桥梁工程建设效率、保证建设质量,与此同时,两种方法的融合有利于最大限度地发挥二者的技术特点,也有助于帮助桥梁工程建设变得更为简单与更加直观。
三、桥梁工程转体桥工程应用价值与应用现状
桥梁工程转体桥较传统工程建设相比,其预制、转动的性质使得桥体结构更能够适应复杂、严苛的施工环境,对于桥梁工程建设成本的控制、桥梁工程施工效率的提升、桥梁工程施工质量的保证等方面均具有重要的作用与应用价值,对于保证桥梁工程运营以及桥梁工程施工安全等方面具有重要意义。
在我国由于桥梁工程转体桥技术工艺起步较晚(20世纪70年代首次运用平转法),因此普及率较低,也由于技术落后因此工程建设成本高、耗时长。整体来看,我国桥梁工程转体桥技术应用水平偏低,直到现在桥梁工程转体技术才得以发展成熟,但转体桥技术工艺流程较为繁琐,其技术的应用需要施工人员具备精准的监测才能保证其应用水平的合理性,对于相关施工人员而言其作业难度具有挑战性,一旦工程建设过程中出现技术把控不到位的现象,就极容易出现桥体结构失衡、失稳问题,引发安全隐患,所以需要工程建设单位高度重视桥梁转体桥的监测与控制工作。
转体桥工程的科学与合理建设有利于保证桥梁工程施工质量、提升工程施工安全性,具体而言,转体桥施工可以大幅减少跨越建设施工的诸多干扰因素,从而有效提升施工效率与保证施工质量,而要切实发挥转体桥的最大效用,其关键在于主桥与引桥之间对接的准确性,因此桥梁工程转体桥施工需要经过精确的测量与监测。这些工作主要包含了施工前的勘测工作、施工过程中的测量放样工作、工程竣工后运营期间的测量工作等。
四、桥梁工程转体桥的测量方法
(一)桥梁控制网的布设与精度确定
桥梁工程中桥梁施工测量网的建设是重点项目,为确保桥梁工程建设的顺利开展,保证施工质量,首先需要桥梁设计人员布设桥梁控制网并确定其精度,其目的是通过将桥梁墩台位置以及涉及各个相关跨越结构地精准放样来确保桥梁的设计跨度、线形等内容的正确连接。桥梁控制网布设精确度的确定直接影响到控制网布设质量,其精度要求分析需包含控制网精度计算、桥梁墩台中心定位的精度估算、高程控制网的精度分析等内容。控制网施测方法包含了三角测量、导线网、测边网、边角网以及应用GPS技术测量控制网精度等方法。GPS技术是测量控制网精度设计的常用方法,除了精度确定与控制之外,还要综合考虑网店点位的可靠度、灵敏度以及建设费用等方面的内容。
(二)桥梁高程控制测量
对于大规模桥梁工程转体桥建设工程而言,桥梁高程控制测量至关重要。施工人员需要合理布设三角高程控制网,利用标尺、全站仪等测量工具完成对桥梁高程测量的精度计算。[5]在这过程中,尤其需要注意测量仪器与目标高度的误差,要将误差控制在合理的定值范围内,确保因误差而出现测量结果不精确的问题。此外,对于施工量大、施工长度长,施工环境复杂、多变等情况,传统测量仪器无法操作的情况下,可以使用GPS技术进行精度控制,[6]同时先进的GPS技术测量,可以更加确保数据的准确性,对于保证桥梁高程测量控制具有重要作用。
(三)桥位及桥墩基础放样
桥梁墩、台平面定位控制应依据桥区平面控制网, 在墩、台的轴线上布设控制点, 也可直接用桥区控制点作为墩、台定位的控制点。定位控制点测设后应绘制平面控制桩定位图, 标注点号及与墩台各部位的数据关系。墩、台施工放样既可采用借线法投测轴线控制线, 也可用极坐标方法或角度交会法进行施工放样。高程控制测量采用附和水准测量方法, 高差较大时用钢尺悬吊法配合观测。垂直度可采用经纬仪、铅直仪或垂线法进行控制。
结束语:
综上所述,桥梁工程转体桥作为新型架桥施工工艺的一种。一般而言,桥梁施工环境较传统建筑工程施工施工环境更为严苛,应对严苛的施工环境转体桥结构能够最大限度地保证桥梁工程运营安全。随着我国桥梁工程转体桥技术应用的逐步发展与成熟,施工人员需要在施工前、施工过程中、工程竣工后运营期间高度重视转体桥测量控制工作,从而有效避免桥体结构出现失衡、失稳问题甚至引发安全隐患。
参考文献:
[1]魏乐乐.桥梁转体施工工艺与关键技术分析[J].价值工程.2020(12):105-106.
[2]吴愈勇.桥梁工程中转体桥的施工技术要点[J].公路交通科技(应用技术版).2019(08):105-107.
[3]刘义猛.桥梁转体施工监控测量技术实例介绍[J].测绘技术装备.2017(02):57-59
[4]潘静.跨铁路既有线转体桥施工技术研究[J].工程建设与设计,2020(7):190–192.
[5]曾小伟.全站仪在桥梁高程控制测量中的应用及精度解析[J].工程建设与设计.2019(16):109-110.
[6]伟利陈,王成.桥梁工程施工测量与控制[J].水利天地.2012(06):42-43.