金沙江大桥拱肋测量方案.doc

_新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段CGZQSG-5标宜宾金沙江公铁两用桥 拱肋测量方案中铁大桥局股份有限公司成贵铁路CGZQSG-5标项目经理部二O一六年四月 精品资料_新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段CGZQSG-5标宜宾金沙江公铁两用桥拱肋测量方案编制：复核：总 工：中铁大桥局股份有限公司成贵铁路CGZQSG-5标项目经理部二O一六年四月 精品资料目 录1、工程概况- 1 -2、施工测量的依据- 2 -3、人员及仪器设备- 2 -4、控制点的布设- 3 -4.1、平面控制- 3 -4.2、高程控制- 4 -5、钢箱拱测量- 4 -5.1、计算拱肋节段端点坐标- 4 -5.2、拱座施工测量- 5 -5.2.1、拱座预埋板施工测量- 5 -5.2.2、拱座初始节段施工测量- 6 -5.3、钢箱拱节段拼装施工测量- 7 -5.3.1、测量内容- 7 -5.3.2、拱肋加工、拼装偏差- 7 -5.4、拱肋预拼测量- 8 -5.5、节段拼装测量- 9 -5.6、合龙段的安装测量- 12 -6、混凝土简支系杆拱拱肋施工测量- 13 -7、施工测量中的注意事项以及防范措施- 15 -7.1、人为错误- 15 -7.2、测量仪器故障- 16 -7.3、测量控制点被破坏- 16 -7.4、质量安全保证措施- 16 -宜宾金沙江公铁两用桥拱肋测量方案1、工程概况成贵铁路乐山至贵阳段西起四川省的乐山市，经四川省的宜宾市、云南省的威信县、贵州省的毕节市，东至贵阳市，正线线路总长约515.02km。新建成贵铁路宜宾金沙江公铁两用桥（以下简称“本桥”）是成贵铁路跨越金沙江的重要通道，是全线的关键控制性桥梁工程。本桥采用公铁合建方案跨越金沙江，双层桥碳，上层桥面为四线高速铁路，下层为六车道城市快速主干道；主桥设计为五连拱，跨径布置（116+120+336+120+116）=808m，其中336m的主拱采用双层桥面钢箱系杆拱桥，116m和120m的边拱采用双层桥面混凝土简支系杆拱桥。结构新颖、工程量大、科技含量高、施工难度大等是本桥的主要特点。主桥上部结构布置见图1-1公铁合建段主桥桥型布置图。图1-1 公铁合建段主桥桥型布置图其中，4个边拱结构形式相同，均为混凝土简支系杆提篮拱，由公路主梁、拱肋及横撑、吊杆、拱上立柱和铁路主梁组成。公路主梁重12076t，拱肋重7141t，横撑重1997t，拱上立柱重8546t，铁路主梁重6323t，总重36083t。其中作用于公路主梁现浇支架上总重为21214t。边拱上部结构布置见图1-2。混凝土简支系杆拱上部结构均采用C50混凝土。同时，公路桥面采用形主梁，宽37.5m，高2.9853.985m。拱肋采用单箱单室结构，宽3.5m，高4m。铁路桥面采用分离式双幅单箱单室结构，单幅宽12.2m，高2.0m。图1-2边拱结构布置图2、施工测量的依据工程施工测量所依据的技术规范（1）高速铁路工程测量规范（TB 10601-2009）（2）高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB 10752-2010）；（3）工程测量规范（GB 50026-2007）；（4）国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）3、人员及仪器设备仪器设备一览表仪器设备名称规格 / 精度数量生产厂家Epoch 505mm+1ppm6台光谱SET210K2、 2+2ppm*D1台SokkiaTCA18001、 2+1ppm*D1台瑞士徕卡TC8022、 2+2ppm*D1台瑞士徕卡DSZ2 水准仪3mm/km7台苏一光本工程所使用的仪器设备均由国家计量部门授权的检定单位进行了全面检定，其结果满足相应的规范规定和现场测量放样的精度要求。同时，我们不定期对仪器的有关项目进行常规检验，保证仪器在使用中状态稳定可靠。主要测量人员及分工情况序号姓名职称担任职务及分工1何旭辉工程师二分部负责人2姚希乐助工3王阳高级技师师4泽郎格西中级工5田松测量工6赵文彪测量工7袁蒋测量工8倪金炜技师9高欢欢测量工10黄枫测量工11周德军高级工4、控制点的布设4.1、平面控制利用全站仪复测设计院提供的及加密控制点作为起算数据，在拱肋测量前，在主桥0、1、2、3、4、5号墩上、下横梁轴线上埋设控制点，按四等要求进行附合导线测量，整体平差，平差后成果作为本桥拱肋测量时控制基准。P2、P3控制点作为全桥桥轴线控制依据，钢箱拱的测量采用对边测量方式来控制轴线位置，并对该测站点进行实时观测后视点，贯通桥轴线进行检核。图4-1 平面控制示意图4.2、高程控制采用二等水准测量分别将南、北两岸的高程引测至P2、P3控制点上，再通过跨河水准测量进行联测，经内业平差处理，保证两岸高程统一。图4-1 高程控制示意图5、钢箱拱测量5.1、计算拱肋节段端点坐标拱肋架设前根据设计图纸所给抛物线方程y=4f/L*X计算各节段端点坐标，计算坐标如下表5-1所示：拱肋吊装过程中，根据监控指令对各节段坐标及高程进行调整。表5-1 拱肋节段端点坐标拱肋节段端点坐标点号xyHZ015514.25329.8774Z115214.25333.0981Z214514.25340.4535Z313514.25350.3387Z412314.25361.3223Z511114.25371.2500Z69914.25380.1786Z78714.25388.0867Z87514.25394.9745Z96314.25400.8418Z105114.25405.6888Z113914.25409.5153Z122714.25412.3214Z131514.25414.1072Z14314.25414.87255.2、拱座施工测量拱座施工一般分为钢混结合处预埋锚杆、预埋板安装及拱座初始节段安装。本桥拱座施工测量内容：墩身及拱座连接处模板检查，拱座预埋锚杆放样，拱座定位板放样，拱座间的联测，竣工测量。5.2.1、拱座预埋板施工测量拱座预埋板的检查：预埋板进场后检查板的四角高差、中线、结构尺寸、四角相对中心点的偏差，并做好标记。数据计算：根据设计图纸和预埋板进场检查结果，计算好预埋板四个角的三维坐标和纵横轴线坐标。拱座预埋板安装测量：仪器置镜一岸基准点，后视另一岸基准点，采用全站仪极坐标法在定位架上放样拱座纵横轴线、吊装预埋板，检查板十字轴线、板中心、四角坐标，用导链和顶推螺栓调整平面位置，使预埋板十字线对准定位架上放样出的拱座纵横轴线、同时用预埋件角下的顶推螺栓来调整四角的标高，直至符合设计要求（轴线及高程偏位允许值为2mm）。混凝土浇注前对预埋板进行复查（复查按安装定位同样观测方式），校核四个拱座平面和高程的相对位置，联测同岸两侧、两岸同侧拱座间的跨距，保证其相对的几何尺寸和高程符合设计要求。拱座混凝土浇筑完成后，及时进行竣工测量，标出拱肋上下口十字线。拱肋十字线放样后，用细钢丝根据放样轴线点崩上线（上下口），采用尺量出每一根锚杆相对于纵横十字线的距离，根据实量锚杆偏位情况进行数据分析，确定拱肋初始节段预留孔位置。5.2.2、拱座初始节段施工测量初始节段的安装精度直接影响后续节段的安装精度和合龙段的精度，初始节段的安装调整一般通过全站仪极坐标测量来完成。测点布设：在拱座前端界面四个角设四个测量点，底部四个角设四个测量点。测点示意图视始节段安装测量：仪器置镜一岸基准点，后视另一岸基准点，采用全站仪三维坐标法在定位架上放样初始节段底部四个角点的位置，吊装初始节段，先将高程调整到设计高程，然后调整平面位置。调整时，以前端截面角点观测值为控制基准，底部角点（拱座截面）测量结果作为校核。控制初始节段横向、纵向、竖向空间位置和轴线方向，复核出口四点相对关系。混凝土浇注前对初始节段进行复查，同时按二等平面和二等水准精度校核四个拱座平面和高程的相对位置，联测同岸两侧、两岸同侧拱座间的跨距，保证其相对的几何尺寸和高程符合设计要求。拱座混凝土浇筑完成后，及时进行竣工测量。5.3、钢箱拱节段拼装施工测量5.3.1、测量内容钢箱拱节段拼装测量内容：钢箱拱肋节段检查验收；拱肋预拼测量；拱脚段拱肋安装测量；拱肋安装定位测量；缆索吊机监控测量；拱座监控测量；合龙段测量。5.3.2、拱肋加工、拼装偏差根据高速铁路桥涵工程施工质量验收标准规定，钢箱拱节段加工允许偏差及检验方法见表5-2；拱肋节段拼装允许偏差及检验方法见表5-3。拱肋节段上的测点布设按监控单位要求进行做点。 表5-2 拱肋节段加工允许偏差及检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法1长度5尺量2弯曲度节段长的1/1000且不大于10mm3椭圆度（失圆度）钢管直径的1/5004管端不平度钢管直径的1/500且不大于3mm5钢管直径钢管直径的1/500且不大于5mm表5-3 拱肋节段拼装允许偏差及检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法1吊装成拱后横向位置跨径的1/6000测量检查2吊装成拱后竖向位置103拱肋管口中心距54拱肋接缝错台0.2倍壁厚且不大于3mm5拱顶及1/4、3/4拱跨处高程106拱脚预埋位置竖向2、横向5、纵向57吊杆孔水平位置横向3、纵向108吊杆孔高程55.4、拱肋预拼测量1、钢管拱在工厂制造时，应在拱肋节段接头位置做测量标记，作为钢管拱拼装时线形调整测量点。2、测点设置：在各节段两端端口顶面附近和L/8、L/4和拱顶等处设置测点。钻直径23mm，深2mm的孔，用全站仪精确测量各点的坐标，用油漆做出标记，各测点统一编号。图5-1 拱肋测量点示意图3、钢管拱一般采用分节段卧式预拼的方法，拼装前建立拱肋预拼匹配控制网，进行分节段卧式预拼测量。4、地样放样及检查：将全站仪架设于控制点，在固定钢板上放样出各个拱管关键点、线性控制点、腹杆系杆中心点的位置，点位误差不能大于2mm。5、台架（支撑）水平度测量：用水准仪测量各支撑顶面高程，建立沉降观测初始记录。6、拱肋就位测量：各节段水平放置在支撑板上后，使用经鉴定过的钢尺对弧长及缝隙进行测量。测量各支撑顶面高程有无沉降，对固定钢板上放样出的各个拱肋管口点、线性控制点等进行位移检查。7、线性测量：将全站仪架设在控制点上，测量各节段拱两端点平面坐标，计算出拱肋正式安装时的竖向线形。采用水准仪观测各节段拱卧式试拼时顶面高差来控制正式安装时的节段拱水平轴线。将观测线形和轴线与设计理论线形对比，直至调整符合要求。8、钢管拱卧式预拼验收合格后要及时做好上弦管轴线点标记。以上拱肋预拼测量均在钢梁加工厂进行。5.5、节段拼装测量1、缆索吊机扣挂法拱肋拼装测量（1）缆索吊机安装节段拱肋工艺流程图：图5-2 缆索吊机安装节段拱肋工艺流程图（2）扣塔系统监控测量监控点的布设。扣塔拼装完成后，在上下游扣塔顶各安装一个监测棱镜，注意监测棱镜的埋设方向与仰角，以便于观测。扣塔拼装完成在无负荷状态下，对其塔顶平面位置和垂直度进行初始观测，测量时间选择在晚上九点至次日凌晨五点之间进行，连续观测23天。测量仪器采用测角精度1全站仪。测量方法应采用测回法多测回进行观测，取各测回平均值作为实测数据，同时记录温度、气压、湿度等。在扣、锚索张拉时，为了控制塔顶张拉力不平衡的现象，需要对扣塔、缆塔的偏移值进行测量，使之在安全的状态下运行。测量方法：全站仪置于控制点，采用全站仪极坐标法，多测回观测扣塔顶部监测棱镜，实测其空间位置的变化，通过测点空间位置变化，推算塔顶的前后偏移值，并与扣塔初始状态进行比较，并将结果及时提交项目总工。（3）测量控制内容：节段拱肋拼装测量内容：空间位置测量（粗测）；拱肋安装测量（精测）；拱肋线型测量；拱肋跨中合龙测量；各节段受日照、温度等因素影响的变形观测；扣索塔架、起重塔架塔顶监控测量；后锚碇位移测量。（4）节段拱安装测量测量方法：仪器置镜一岸基准点，后视另一岸基准点，测量仪器采用测角精度1(或0.5)全站仪，平面采用极坐标法进行平面坐标测量；高程测量采用常规水准或三角高程差分法进行测量。多测回测量拱肋各测点平面坐标和高程，同时记录温度、气压、湿度等。测量结果及时提交监控单位，对后续数据进行分析调整。节段拱拼装：吊装节段拱，节段后端主要与前一拱段顺利对接为准（以两节段拱肋轴线为准），测量节段拱前端（按监控布点位置）的空间位置，将无扣索悬臂状态下的测量值与监控预期值比较，同时测量拱后端的空间位置作为校核。测量完成后及时对比分析数据，调整拱肋，重新测量，如此循环，直到所安装的拱肋轴线和高程满足规范要求，焊接拱肋。（5）节段拱安装监控测量。在扣索安装、张拉过程中，应对已安装的节段拱进行监控测量，监控测量时间和监控单位沟通后进行。监控测量点根据监控指令和现场施工的便利性和安全性分布在拱肋的前端断面和后端的顶面（指向桥梁跨中方向为前端）。张拉扣索，再次对已安装节段拱各对接节面测量点的平面和高程进行观测，同时测量扣塔顶部的偏位（扣塔顶部安装预埋棱镜），计算拱肋的轴线、线形，如超限即进行调整，直至满足规范要求。调整完成后，将拱肋实际线形与设计线形和上一节段拼装完成后的线形进行对比，画出变形曲线，将测量结果和变形数据提交工程部、总工及监控单位。5.6、合龙段的安装测量合龙前，对两侧的拱肋做一个全面的测量，保证两侧的拱肋与设计相符，位置高程在规范允许的范围之内。合龙段的施工。合龙段设计长度6000mm，设计考虑到钢拱肋的制造、测量、安装误差，焊接收缩变形及差等因素的影响，合龙段在一侧增加400mm左右的富余长度，作为合龙时的配切调整余量。合龙段施工的前一周就要进行天气的观察，拱肋的空位置状态、扣塔变形、气温等测量工作，掌握气温、拱肋变形、扣塔等变化的规律，提交工程部、总工及监控单位，以确定最佳合拢时刻。选择与合龙气温差不多时分，全站仪极坐标测量大小里程端各四个角点坐标，以便对合龙段进行长度修正，现场放样切割，做好坡口。组拼合龙段，形成矩形单元，仍采用四点起吊，保持水平起落，等待合龙时刻，准确对位，快速合龙。合龙段的施工顺序为：在一天当中气温较低且平稳的凌晨1：00-5：00时间内临时锁定。6、混凝土简支系杆拱拱肋施工测量混凝土简支系杆拱主拱拱肋通过向内侧旋转7形成提篮拱桥。每跨由2根主拱拱肋组成，拱肋截面为高4m，宽3.5m，厚0.8m。 根据设计悬链线方程计算出施工每个节段四个角点坐标。其中，K撑截面斜率与拱肋轴线一致，横撑不设置预应力。图6-1混凝土简支系杆拱拱肋设计图混凝土简支系杆拱拱肋采用支架现浇法施工，分5个节段对称施工，每段施工完成后，施工相应的横撑。拱肋施工顺序：支架搭设支架预压拱底模板安装拱肋钢筋绑扎拱侧模板安装顶模板分段对称安装分段隐蔽对称验收分段混凝土对称浇筑拱肋横撑滞后拱肋节段浇筑合龙。图6-2 混凝土简支系杆拱拱肋支架施工总体布置图拱座施工：本桥边拱拱座施工是与公路梁一起现浇，根据设计拱肋悬链线计算出拱座在梁面上坐标及拱肋施工节段四个角点坐标。根据计算坐标在公路梁面板钢筋上放样出拱座预埋钢干筋十字线及边框线，确保拱座预埋位置准确无误。拱肋施工：在支架上放样出拱肋底板轴线，拱肋顶板轴线，根据监控指令调整轴线及左右端高程。保证拱肋线型正确。在拱肋底板处放样出吊杆位置，再对放样点位进行测量，对放样点位进行归化改正。精确定位出吊杆位置。吊杆安装完成后，对吊杆顶口中心进行精测量（提前制作好精构件，可以精确测定吊杆中心位置） 。拱上立柱测量方法同墩身测量方法。合龙段施工：对合龙段两侧已浇注拱肋进行竣工测量，根据实测拱肋的偏差值对合龙段进行调整，顺接两侧已浇注拱肋，保证正确合龙。7、施工测量中的注意事项以及防范措施7.1、人为错误7.1.1人为错误大致分为：测量数据的采用错误，测量数据的计算错误，仪器的错误操作，读数错误等。7.1.2防范措施：对施工图提供的测量数据事前进行认真细致的会审，会审结果及时上报监理备案；现场测量工作实行复核制，采用多人、多次的办法重复测量，避免错误的发生。7.2、测量仪器故障仪器在投入使用前需经国家授权的计量单位检测合格后方可使用；在测量期间严格按照规范要求进行保养和定期校正。7.3、测量控制点被破坏对测量控制点加强保护，并定期复测检查。具体要求有：在施工过程中，所有的施工机械设备和车辆必须距现有的测量控制点5m以外行使；不得在现有的测量控制点10m以内进行挖掘或构造物的施工。若必须进行施工时，须