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摘要:近年来,我国建筑工程中预应力混凝土连续梁应用越来越普遍,这必须依赖于科学合理的施工方法,尽管在设计时已经考虑了施工过程中出现的各种情况,但是由于施工工程中的诸多因素,事先难以精确估计,预应力混凝土连续梁的材料弹性模量、混凝土徐变收缩、施工荷载等对结构的非线性影响因素,在设计时难以准确把握,所以必须在施工过程中实时观测,并根据监测数据对施工工艺做出相应的调整,使工程建成后能最大可能的接近设计状态。本文结合实际工程中预应力混凝土连续梁施工实践,从控制网的建立、测点的设置、首浇段及待浇段的测量控制等方面,对梁体长线法分节段预制的测量方法进行了介绍。实践表明该测量方法易于操作,精度可控,技术先进。
关键词:连续梁;长线法;预制;测量控制
引言
在连续梁施工中,采取有效的技术措施加强施工过程质量控制是必要的。针对目前施工中存在的问题,应采取有针对性的施工技术措施。本文结合工程实例,就如何开展连续梁施工技术控制提出相应措施,希望能为该领域的工程施工提供参考。
1 工程概况
某建筑工程3×(40+56+40)m连续梁采用节段预制胶拼法施工,梁体为单箱、单室、变截面结构,梁顶宽12.6 m,梁底宽6.7 m,梁段高度从4.30 m渐变为3.05 m。每联连续梁分为32个预制梁段,三联共计96个预制节段,梁体节段长度从4.0 m到4.5 m不等。梁段采用长线法制梁台座预制,设长线制梁台座1座。箱梁梁段预制施工的总体操作步骤如下:
第一步,预制9#、0#、6′#段,见图1。
第二步,用9#作为匹配段预制8#段,用0#
段作为匹配段预制1′#段,用6′#段作为匹配段预制5′#段,见图2。
第三步,用8#段作为匹配段预制7#段,用1′#段作为匹配段预制2′#段,用5′#段作为匹配段预制4′#段,见图3。
第四步,以2′#和4′#段为匹配段预制3′#段;以7#段为匹配段预制6#段,以0#段为匹配段预制1#段;提走9#段和6′#段至存梁区,见图4。
第五步,同理匹配预制5#、4#和2#段;提走8#、7#、5′#、4′#段至存梁区;将主跨侧侧模移到边跨侧,预制下一联9#段,见图5。
第六步,以4#和2#段为匹配段预制3#段,以下一联9#段匹配预制下一联8#段,见图6。
图1 箱梁梁段预制施工第一步
图2 箱梁梁段预制施工第二步
图3 箱梁梁段预制施工第三步
第七步,同理预制下一联7#段;提走1#~5#段;进行下一联0#和6′#段的预制,见图7。
第八步,重复以上步骤,直至梁段全部预制完成。
图4 箱梁梁段预制施工第四步
图5 箱梁梁段预制施工第五步
图6 箱梁梁段预制施工第六步
图7 箱梁梁段预制施工第七步
2 测量方法
在制梁台座两端各设一个观测塔,两个观测塔分别位于制梁台座的中心轴线两端,GT1采用强制对中装置,GT2设置固定观测点,观测塔的中线与长线制梁台座的中线相重合,观测塔的高度高于制梁台座与预制节段的高度,满足测量通视要求。通过观测塔上的测量控制点的高程和位置,来控制梁体节段预制的线形和高程,也就控制了整个梁体的结构尺寸和线形。测量所需设备见表1。
表1 主要测量仪器设备一览表
3 测量控制
3.1 建立平面控制网
在预制场地设置4个测量控制点,其中两个为观测塔中心点,另外两个在现场根据位置选取,原则是测量时确保视线通视且不被施工所影响。设置的平面控制网如图8所示。
图8 平面控制网
控制网坐标以待测点坐标为未知数的间接平差法进行计算,选取待测点坐标平差值为未知数,平差后求得各待测点的坐标平差值。每一观测值都列一个误差方程式,由误差方程和观测值的权组成未知数法方程去解算待测点坐标平差值,并进行精度评定。经过严密平差,确保控制网内每个点位的精度满足本项目的需要。
3.2 建立高程控制网
对两个观测塔水准点与现场其他加密控制点之间进行高程量测,精度按二等精密水准测量的要求进行控制。高程控制网布设闭合线路,为台座高程及平面定位提供服务,并作为施工过程中前后沉降观测的依据。采用条件平差法处理数据,以距离定权,以高差为观测值,计算出各段观测高差的平差值和各待定点高程的平差值。精度评定包括计算单位权中误差和各待定点的高程中误差。对各水准点进行精度评定,测得的平差后高程作为加密控制点和M、N的控制高程[1]。
3.3 埋设梁体节段测量控制点
在梁体预制节段上埋设测量控制点,来控制节段的高程和线形。控制点共计6个,其中4个为高程控制点,标记为A、B、C、D;2个为轴线控制点,标记为E和F。控制点在梁体节段上的埋设位置要相对统一,以提高测量精度,更好控制结构尺寸和线形。控制点埋设位置见图9。
图9 控制点布置位置
4 梁段施工测量
总体测控程序包括首节段的测量定位、浇筑后的测量及对比分析、后续节段的测量控制,是一个测量、调整、复核、再调整,不断循环完善的过程。
4.1 首节段的测量
首节段在长线台座上直接预制,通过两侧端模来实现对梁体节段的高程和线形控制,从而实现对梁体节段结构尺寸的控制。首先用水准仪对底模的四角和中线高程进行测量,通过不断的测量和调整,使其与设计高程的偏差控制在±1 mm内;再进行端模的安装。端模为定型钢模板,安装前对加工尺寸进行复核,确保满足精度要求;用全站仪将端模安装位置在底模上测量定位,安装过程中配合水准仪的使用,对端模的安装位置及高程不断进行测量调整,使其安装精度控制在1 mm内。
模板安装完成后,用钢尺复核纵横向尺寸及对角线尺寸,确保与设计尺寸一致,无误后对端模进行定型加固。
4.2 浇筑后的测量及分析
在每个梁体节段的顶面均埋设6个测量控制点,其中轴线控制点采用U形铝合金片埋设,高程控制点采用带“十”字头的M8不锈钢圆钢埋设(按高出混凝土面1 cm控制)。
混凝土浇筑完毕后,采用精密水准仪量测高程控制点的高程,计算出各点的高差,并与理论值进行对比分析,为后续梁段的高程控制提供依据。测量和记录A、B、C、D测点的高程,各点应实测两遍,并对同一控制点的两组数据进行比较。当差异值超过士2 mm时,应重新测量,直至两组数据之间的差异在2 mm以内;当差值为2 mm时(例如6 mm和8 mm),取平均值(7 mm);当差值为1 mm时(例如6 mm和7 mm),取较小值(6 mm)。将全站仪架设在观测塔上,定出观测塔中线也即梁体节段中心线,对U形铝合金片做出标记,确保两U形铝合金片的标记连线与观测塔中线重合。
4.3 待浇段的测量定位
当首节段的测量数据符合要求后,进行待浇段的预制,待浇段利用首节段作为一端模板,另一端安装钢模板,利用首节段的高程及线形和钢模板的高程和线形来控制节段尺寸,依次循环。
4.4 测量标志保护及数据复验
加强对观测标的保护,确保施工时不受损,定期检查校核。半联梁体节段完成预制后,及时进行复测,确保数据精度。
采用的测量仪器均经过国家授权的计量部门检定合格,满足项目测量精度的要求。测量期间按规范要求对仪器进行自检,依据测量技术要求进行实地测量,并做好测量记录。
5 结语
总之,工程施工单位在正式开展施工前,需详细进行现场调查,有针对性地制定施工技术方案,并把握管控要点,落实施工技术措施。从而推动连续梁施工顺利进行,提升连续梁工程质量和效益,节约养护维修成本,使其满足通行需要。本测量控制方法成功运用到3×(40+56+40)m连续梁节段预制施工中,使预制及拼装误差控制在1 mm以内,达到了设计控制精度要求,取得了良好效果,为后续类似工程的施工积累了宝贵经验。
参考文献:
[1]韩健超.胶接拼装简支箱梁预制过程的测量控制[J].铁道建筑技术,2014(02):20-22,26。
[3]高建学.郑州黄河公铁两用桥引桥跨郑焦高速公路连续梁施工控制技术[J].铁道标准设计,2019(4):78-80.