鞠云虎
中建铁路投资建设集团有限公司 北京市
摘要：钢箱梁桥目前在国内外桥梁中占有重要地位，具有强度高、自重小、节省钢材、耐久的特点，适用围广，在我国已开始普及。另外，在桥梁工程领域,为满足使用功能和承载功能的要求,大跨度钢箱梁应用较广泛。
关键词：精确测量；大跨钢钢箱梁；吊装
大跨度钢箱梁制作及安装精度要求高，精确测量是整个钢结构吊装的关键。基于此，本文结合某工程对测量准备、控制网建立、吊装测量等工作进行全面阐述，对大跨度钢箱梁吊装具有一定的参考价值。
一、钢箱梁发展历程
钢箱梁又叫钢板箱形梁，是大跨径桥梁常用的结构形式。一般用在跨度较大的桥梁上，因外型像一个箱子故叫做钢箱梁。一般由顶板、底板、腹板、横隔板、纵隔板及加劲肋等通过全焊接的方式连接而成。其中，顶板为由盖板和纵向加劲肋构成的正交异性桥面板。在大跨度缆索支承桥梁中，钢箱主梁的跨度达几百米及至上千米，一般分为若干梁段制造和安装，其横截面具有宽幅和扁平的外形特点，高宽比达到1：10左右。
1850年，GeorgeStephenson第一次提出了薄壁闭口截面形式的桥梁，并建造了世界上第一座金属结构箱梁桥—Britania铁路桥。然而在此后的100年间，此类型的桥很少被采用。直到二战结束后，随着对莱茵河上桥梁的修复，德国陆续建造了若干现代钢箱梁桥，打破了此前英国的Britani铁路桥跨长纪录。随着德国钢箱梁桥的兴建，钢箱梁桥在世界各国也开始盛行。与国外钢箱梁桥相比，中国钢箱梁桥发展较晚，直到20世纪80年代中国才开始建造钢箱梁桥。1984年建成通车的马房北江大桥，是一座跨径布置为14*64m简支钢箱梁桥，位于广东省肇庆四会市马房镇，是中国第一座自行设计、自行施工的公路铁路两用桥。该桥公路与铁路桥面处于同一平面上，各居一侧，公路桥双车道宽9ｍ，截面为双箱，铁路为单线。之后，1986年建成的旧大北窑立交桥主桥为钢栓焊结构连续梁桥。
2000年之后，在公路桥梁中钢箱梁桥的身影越来越频繁地进入大家的视野，特别在城市立交桥和跨线桥中应用广泛。如南通市G204国道改线跨越九圩港河直接进入南通市区的一条交通要道的九圩港大桥工程，主桥截面为单箱多室，变高度的三跨连续钢箱梁桥，桥跨布置为50＋80＋50m，钢箱梁总跨度179.8m。位于哈尔滨市中心的尚志至海城的跨线桥，跨度布置为51＋55＋50＋51m连续钢箱梁，全桥位于直径为700m的圆曲线及直线上。2008年通车的杭州留石路上塘河桥，跨径布置为57.5＋85＋56.6m，截面形式为单箱多室全焊连续钢箱梁桥，其位于半径为500m的圆曲线和缓和曲线上。崇启大桥是中国第一座特大跨径变截面连续钢箱梁公路桥，桥跨布置为1052＋4×185＋102m，主桥总长994m，其单跨跨径在中国同类桥梁中最大。
二、工程概况
国道G307衡水市段改扩建工程，滏阳河大桥整体呈平行四边形，跨滏阳河河道，上部结构采用5-50m钢-混组合梁，钢箱梁底宽为3.0m，横断面由3片箱组成，每片箱为单箱单室，悬臂长度1.2m。结构中心线处钢梁高度为1.7m，桥面板厚0.3m，主梁结构中心线处全高为2.0米。桥面板宽17米。桥梁横坡通过腹板不等高形成
全桥共计3根梁，预制钢梁根据实际情况共分11个制作段,A、B、C、E段长度为20m，D段长度为30m。钢梁在工厂或专用场地进行焊接制作，然后在接口处搭设临时支架安装钢梁，采用高强螺栓连接，形成纯钢断面的单孔钢箱梁，再铺设模板，安装体内预应力钢束，浇筑桥面混凝土，达到设计强度后，张拉预应力钢束并拆除临时支架，将体系转换成五孔连续梁，再安装二期恒载(桥面铺装、防撞护栏等)，即可成桥。
1、安装测量难、重点分析
本工程箱梁分段测量定位是本工程的重点，也是难点。
由于现场横跨河道，测量控制网的布置及控制点保护工作是本工程的测量工作的重点。
支座件结构特殊，安装精度要求高，定位困难，定位测量是本工程的重点和难点。
钢结构变形受温度影响较大，为了保证整体安装精度，每个分段安装前对已经安装完成分段进行复测是本工程的重点。
钢箱梁拼装精度要求高，拼装精度控制是本工程的测量重点
吊装主桁架梁在高空对接，因此吊装测量难度大，是整个钢结构吊装的关键。
三、测量准备
1、组织机构。根据格构柱、主桁架梁吊装进度及测量需要，设立两个测量组和分公司、指挥部两级复核组。测量组由项目经理部技术科统一管理，负责日常测量、数据记录、测量数据复核、测量数据的交接。复核组负责两级导线点和格构柱吊装、主桁架梁吊装的复核。
2、测量仪器及辅助器材准备。根据测量需要，在测量前必须做好以下仪器和器材的准备工作(见表1)，以确保测量工作的顺利进行。
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四、现场测量控制网的建立
1、控制网建立。本工程A、B轴的所有格构柱均位于河道、河堤范围，且树木较多；道路右幅为旧桥，受车辆通行的影响，控制网的建立较为困难。现场测量控制网的各控制基线和水准点以建设单位提供的为准，测量组以此为依据建立两级导线点。一级导线点设在高架、站台共计6个点，经指挥部复核。二级导线点在每一站台上引测十字控制线，设立临时导线点兼水准点，经分公司复核并记录备案。确定A、B轴线和1～18轴线的各定位点，设立的定位点每轴双向不得少于2个，主轴线各个端点布置在站台的边界上。用红漆标识，易于识别。
2、现场结构测量控制。
1）支座位置。用1″全站仪四角定位放样，建站误差在0.001mm以内，放样误差在1mm以内。4边墨线标识，四角用红漆标识。
2）支座高程。用DSZ2水准仪，每个支座上平面4角及中心，严格按设计高程复核，每支座5个测量点位高差控制在1mm以内，
每组支座测量完毕，换手复测，准确无误后，与吊装队，结构队进行三方交接手续，无交接记录，不予进行下步工序。确保桥梁结构质量，为吊装顺利进行打好坚实的前提条件
五、吊装现场测量
1、格构柱吊装测量
1)格构柱预埋螺栓。每颗格构柱预埋螺栓由4组、每组12个的预埋螺栓组成，螺杆直径小于螺帽2mm。4组预埋螺栓的绝对位置和48个预埋螺栓相对位置的安装精度误差不能大于1mm，才能确保吊装成功，这样的精度要求很难施工。通过变更焊接施工顺序，先吊装后焊接柱脚板的方法可解决这一难题。
2)格构柱吊装时的测量控制。格构柱制作完毕，需在格构柱的外表面标识出格构柱的中心线。在格构柱吊装时，采用两台全站仪十字交会法控制垂直度，使两台全站仪的视线夹角互成90。。其中，东西方向的全站仪控制格构柱东西面上设置的中心控制线，南北方向的全站仪控制格构柱南北面上设立的中心控制线，以保证格构柱的安装精度。吊装时使用两台全站仪，将格构柱轴线与控制网轴线对齐。在校正过程中，要保证格构柱东西面相邻的两根主管的顶端和底端控制在一条直线上，把格构柱的垂直度控制在规范允许偏差范围内。格构柱吊装前，先控制格构柱柱脚板的标高，将预先放入承台的柱脚板用全站仪进行标高控制，格构柱吊装时，用全站仪测量柱顶标高进行复核。
格构柱吊装时，用一台全站仪控制南北方向。一人主镜；另一台全站仪控制东西方向，一人主镜，其余组员辅助测量，如记录、对点、照明等。
2、主桁架吊装测量
1)测量标识和永久性观测点的设置。主桁架梁制作完毕，根据主桁架粱分段图进行分段，在上、下弦杆分段口正下方作出主桁架梁各段的测量标识．以便于安装时标高、轴线的测量控制。根据设计要求，轴主桁架梁须设置永久性观测点．进行施工过程中及竣工后主体结构下挠度的跟踪观察、测量。永久性观测点设置在l、5、10、11、14、17轴主桁架上弦最高点位置，考虑到工程竣工后设在上弦最高点位置无法进行观测，将其改在下弦最高点，且位于5股道上方露空位置，以便于观察。永久性观测标识点采用50mm×50mm×12mm钢板焊接于桁架梁一根下弦杆最高点位置．并在中心位置打样冲眼，用红漆涂刷，以示醒目，便于日后观测。
2)吊装测量控制。主桁架梁吊装前，通过调整脚手架和桥墩高度，将主桁架梁大致标高确定。主桁架梁吊装时主桁架梁与格构柱主管相贯位置，通过架设全站仪于控制网交点上，后视远方控制点，转角90。固定仪器，望远镜上仰，打开激光投点，吊装人员指挥吊机轻微移动主桁架梁，使主桁架梁下弦杆底部与激光投点重合。主桁架梁分段点的标高及位置，通过全站仪来测量下弦杆底部标识理论分段处的标高和控制下弦杆底部标高，保证主桁架梁顺利吊装就位。吊装时用两台吊车抬吊，保证分段点处两根下弦杆相对标高一致和桁架东西轴向平顺。
在主桁架梁A、B段吊装完毕后，复测A、B段轴线的偏差及桁架分段点下沉情况，以便吊装中间段前作适当的调整。
全部主桁架梁吊装完毕后，要全面复测主桁架梁标高及下挠情况，为次桁架梁及檩条安装提供数据。
3）吊装施工监测。测量监测点布置在箱梁外侧四边形中点，监测点位置距分段上端口500mm，每个箱梁分段布置1个监测点，监测点根据测站的位置进行具体布置，必须保证监测点在观测范围内。
梁段吊装前将监测点布置在构件上，在监测点位置粘贴40mm×40mm的反射贴片，并在贴片周围100mm×100mm范围用红色记号笔做上明显标记，以便监测时能够迅速找到监测点。
箱梁分段安装完成后，采用全站仪对监测点进行观测，平均三天监测一次，直到全部安装完成并卸载。每次监测做好记录，每次监测时的环境温度尽量保持相同，以减小温度对监测精度的影响。
每次监测完成后将本次实测的数据与上次监测的数据进行比较分析以确定结构变形量及发展趋势。如果发现超出设计允许范围可及时采用措施进行处理
总之，随着我国钢结构制作工艺的发展，钢箱梁桥得到了广泛的应用，尤其适用于交能枢纽或施工环境复杂等特殊场合。钢箱梁桥具有跨越能力强、桥型美观、受力性能好、施工期短等优点，随着桥梁技术的发展及交通疏导的要求，钢箱梁跨度也在不断增长。
参考文献：
[1]何严明.浅谈大跨度钢箱梁吊装控制[J].建筑工程技术与设计，2015(18).
[2]郑继刚.精确测量在大跨度钢结构吊装由的应用[J].交通标准化，2015(09).