预制节段简支箱梁施工线形控制技术

PAGE 预制节段简支箱梁施工线形控制技术一、概述广州市轨道交通四号线高架二标工程为全长2010m的高架桥，共67孔，孔跨布置为：12×30m+27.5m+2×32.5m+27.5m+51×30m，以30m跨为基准跨。平面曲线半径分别为1000m和1004m，在起点处是变宽段，右线属缓和曲线，所以在前三孔桥面宽度由10.56m渐变为9.3m的正常宽度。上部结构为预制节段简支箱梁，桥面宽度9.3m，每跨由12个节段拼装而成,每个节段长2.5m，27.5m跨和32.5m跨分别由11个和13个节段组成，节段的标准尺寸是2.5m×9.3m（桥面宽度）。节段预制施工采用短线法，现场干法拼装架设。预制和拼装过程由GCP(GeometryControlProgram)软件进行线形控制。二、控制原理本工程所使用的GCP软件由香港安诚工程顾问公司提供，为软件包（还有一种是网络版，即直接上顾问公司的网站进行操作计算）。该软件的基本原理为：根据事先建立的关于本桥梁节段的数据库，对每个节段预制过程的测量数据进行分析和计算，得出下一节段预制过程需做的调整，并用软件计算出箱梁节段上预埋特定点在架设时的理论坐标和高程，供拼装架设阶段测量控制用。从而达到用简单的距离、高程测量调整代替繁琐的三维数学计算和控制。简单概述其控制过程为：设计阶段人为地把整孔梁分割成节段（具体分割示意图如图5-1），给出每个节段的空间位置数据（俗称六点坐标）。把这些数据和设计确定的预拱度输入GCP软件，形成数据库，作为施工中软件计算分析的依据。每个节段（湿节段）砼浇筑后都有关于节段轮廓尺寸和预埋控制点的三维坐标，这些数据输入到软件进行计算分析后得出匹配段的定位调整参数，根据此指导参数调整匹配段与待浇段的衔接角度，达到抵消前一节段预制误差满足桥梁平、纵曲线线形要求，使得拼装后的桥梁整体线形顺滑、准确，节段间衔接严密、外观完美。图5-1节段切割图三、节段预制时的线形控制预制施工中的线形控制工作在预制厂完成。经加密的软件包由安诚顾问公司的驻厂工程师带到预制厂安装起，并驻厂两个月时间指导前期软件使用，培训我公司驻厂技术人员。在正式预制施工之前要做好两方面的准备工作：其一，是现场测量系统的布设，主要由测量塔、目标柱、远处大型建筑物上参照点组成一个测量网络系统，如图5-2所示；其二，是基础数据库的形成。即把预制六点坐标、桥梁的平纵曲线要素和预拱度输入到软件中。次图覆5-2谜差测量网络系统哨正式施工后的缠测量监控操作摄程序如下：气首节段的预制条测量：首节段拿没有匹配段，步另一侧为钢端恶模，故首节段焰就是按六点坐挎标及构件尺寸床调整模板。尽测量仪雄器盈胡经纬私仪忍乘1胸台砍吧群梁系统中心线做有无变化（即嫂θ蛾值），测恢量拔FH,B理H瑞点的偏移值。冤水准殊仪益编1眼台闲版学测量各控制点答的高程。当偏置蛾尺瞧漂3孙把淹(范20cm记)斜残放在梁和端模犁中心的铝槽上粘，用以测锈量色YFH,YB呀H蜻的值。袍钢卷蓬尺筑厨1垃把（姜5m普）烟成涌测量梁段控制撤点距端模控制厘点的距离。恨3蹈、数据采集：扎一般在砼浇筑巷完蜓后搬3鼻小时，把铝槽丰和测量钉预埋摄在梁段的顶面得，作为预制和斥拼装过程测量习的控制点。在枯该节段未拆模臂前，应及时测粱量预埋的控制呈点与端模的距邪离及其相互之段间的位置关系驾，一般应严格遣控制按兵图饺5-赠3泉所示埋设，尺嫌寸偏差不能超魔过恒5mm似，还有各点的嘉高程。这些数弱据输入狼到借GC烟P叫软件的一个专红用数据输入文妻件里，软件运兄算时会自动从条中提取数据。呀图和5-3沟尼控制点预埋图线下面具体举例歉说明数据采集炸的内容及其文稀件的解读。以费第择5渠0划孔的第三节段动为例，把采集森到的现场数据院输入形成的数眨据文件如下：构广州市轨道交眼通四号先大学洁城专线段工程M/CM/CBLIBH1BR1BLIBH1BR1

FL1FH1FR1

BL2BH2BR2

FL2FH2FR2浑[完高架试验怎线可]肝第二标段变测量数据表W/CW/C寻岔文M/C科M/C:阔B49-B5酱0/02坛W/C:慧B49-B5芬0/03险端裳模航L技I练I善RI造偿唇模板舍号畅:喜M5开日斤期驰:海诚2006-1扭1-11部属LWLEN舌智RW锹LEN熄调模角度惊值躁:37.晒2057毒+X还墨浇筑后角度雀值福:37.尤2057挑角度坊差沫:0.0谦000非测量塔距模板银的距离种：包16.5疫得竭黑+伟Y粪+Z填第一次测量室测量转点：据M5棉基准高程：核10.000盼0乡塔尺读数：炒1.8055艳视线高程：克11.805趁5绍控制点歪塔尺读数萌高程排控制点孕塔尺读数粒高程荡Y/100#捧控制点逢塔尺读数径高程广BL1维1.2375驶炸10.568慧0馒BH1怀1.2390哲嘉10.566驼5设0.0950挡颗BR1戚1.2370史围10.568惊5织FL1演1.2430台窝10.562赴5标FH1被1.2420址天10.563比5炉0.1000调激FR1界1.2355骂巷10.570杂0富BL2算1.2420讯骡10.563窝5浪BH2加1.2430挤摊10.562协5旱0.1010雁宣BR2鞠1.2420钱竿10.563购5王FL2梦1.2405统危10.565演0衡FH2况1.2410说缝10.564顺5毁0.1020嫁荒FR2摩1.2380参尝10.567井5呆LI然1.2450配缸10.560浅5威I择1.2430秒眠10.562唯5孤0.1020限选RI教1.2440房钞10.561气5要第二次测量暮测量转点：虾M5狠基准高程：在10.000课0征塔尺读数：拼1.8115统惜视线高程：苍11.811举5捧控制点姑塔尺读数脾高程抛控制点古塔尺读数岩高程夜Y/100#觉控制点代塔尺读数浊高程闪BL1造1.2440羽欣10.567厚5扣BH1万1.2450搏壳10.566牲5摩0.0950隙劈BR1冠1.2435匀挨10.568黎0栋FL1裙1.2495按甜10.562币0霉FH1巨1.2485饥唉10.563杂0隶0.1000巡斗FR1侮1.2420沉膜10.569底5筑BL2粱1.2485言谜10.563级0私BH2政1.2490崖抹10.562每5犁0.1010命柏BR2预1.2485裁棕10.563永0漏FL2男1.2470瓜周10.564看5听FH2织1.2475狭度10.564巡0株0.1020益珍FR2转1.2440竭仆10.567载5歼LI丑1.2510坐堂10.560版5安I哨1.2490厌准10.562枯5拢0.1020偷移RI洁1.2500渣肝10.561驴5叔两次测量均值泄控制点吗塔尺读数持高程刷控制点不塔尺读数备高程搁Y/100#退控制点粗塔尺读数刊高程鹊BL1番-止0.0072受5吐BH1房-泡0.0040洗0泽-0.007凤00医BR1塞-躲0.0067圣5辣FL1称-孕0.0017辈5秒FH1培-免0.0007台5桥-0.002行00熊FR1详-傅0.0082恩5坚BL2被-朱0.0027晕5草BH2去-衰0.0000渔0接-0.001帐00旬BR2词-考0.0017即5伯FL2墓-俊0.0042召5止FH2眉-怕0.0017矩5悟0.0000蚊0认FR2为-样0.0060增0润LI蛛-悉0.0000白0答I袋-肺0.0000杀0史0.0000税0茫RI分-即0.0000劣0凳各控制点距模宁板基准点间的咏距离迅控制点肿X瓣Y凡控制点纯X省Y垮控制点胀X凤Y拌童BL1慧4.9950击匆剂BH1伏4.9980扣糖故BR1某4.9820轿哪框暴FL1分2.6965跳匹风FH1泊2.6925穗军文FR1笼2.6900俩槐调霉BL2轰2.4960换其浩BH2绵2.4920杰备事BR2雷2.4900拐穗计箩FL2押0.1990霜缝狱FH2崇0.2005重链片FR2佣0.2000夺挠周闸LI羞页期I振严求RI猎兆株翠FIXB/扫HLWL饿EN司4.6470得安次FIXB/怒HRWL称EN仅4.6500颤予棵说明探：券1蛋、除有特别说坡明外所有数据宿都是以米为单疲位惯；蚕2每、母LWLEN演=伴梁左边长度愈，叫RWLEN垮=境梁右边长度楼；刚3抗、霞Y吓:鄙铝槽对梁系统届中心线的偏移两值说，当X每:碎测量点距模板由基准点的距离乞；桥4脏、位#Y/100坊枕是直尺的读数店除郊以叮10晋0姐，在铝槽上的笔直尺都是臂10cm贪的位置对准槽载上的针刺点。址表中最终数据指的计算公式如谣下页：伞翅ZBL吊1默＝赢(贵ZBL栋1防F推+ZBL1还S腥)/2-(Z艇LI嘉F养+ZLI胶S胶)/2什朵堪＝系(表10.568鉴0+10.5扛675)/2黄-(10.5祥65+10.听5605)/队2承＝蹦0.0072适5垄其余计算同上斧。其中下愤标绝F摸代表第一次测沃量谱，玻S客代表第二次测请量。上表乃程涉序设计者为了析方便操作人员隔阅读和填写，悄避免出错，但骂却不是程序所拦能自动识别的宪数据导入格式妄，因此还要转责化成矩阵排列脏形式，如下：危表理5-1室0.1005铸02.3乏9200/瘦XFH2唉XBH2宋调阻慌0.0000宜0-0.帖00100/汗YFH2开YBH2份串炭脑0.1000会00.0漆9900颤2.3900慈02.3晓9600/雹XFR2选XFL2大XBR2蓬XBL2掉0.0060肢00.0技0425腾0.0017诱50.0邪0275/每ZFR2俘ZFL2威ZBR2谊ZBL2葛0.0000舍0/YI1室写脱中朵0.0000杀00.0坐0000/业ZRI1妇ZLI1蜻倾握渔2.5925客0/XFH弟1稍损略演弄-0.002臭00-0摧.00700脊/YFH1民YBH1铺款凶盏2.5900惹02.途59650/送XFR1傲XFL1汁电砍谦0.0082惜50.柿00175露0.006谈750.酷00725/桶ZFR1泰ZFL1师ZBR1肤ZBL1体注足：净XFH葵2着（输入文件中婶）果＝环XFH2厕(垃数据文件丢中战)颗－佳0.1批膏被烟挖补＝此0.2005振-0.1糠佩绍恐厅尸＝蔽0.1005盯本工程所用的滴模板分为标准芬节段模板（三丙套）和端头节点段（一套），溜由享于堂0塑1杠节段属于端头店节段，假如先女浇复筑畅0谣1才节段，由于其利重量比标准节冷段维重光10表t耳，养护时间长脂，要达到起吊俘强度需调要克3坐天，会影响其证他节段的生产蒙，所以采约用蚊0沟2挽节机段疏先生产的方案图，标准节段的慢生产不会受端嘉头节段的影响惜而延迟，程序亚设计者也考虑荣了此因素，确巾定休0怪2笛节段为两次使池用节段，提供孕了转化图和说勇明所以本工程曲预制首节段例为刘0诊2近，当需预制端睬头节紧段四0陆1舟时其坐标系统懒与预制方向关折系有所不同，犬如嫂图唱5-4方粉《司0级2特节段的转化图蔽》所示。忧图填5-4怨蹄《梯0膨2社节段的转化图点》衰可见主要是由拜于预制方向和闻桥梁前进方向熔不同导致坐标流系方向相反，战所以在输入文钓件中输入匹配驳段菜0屯2逼节段的测量数贡据需要通过转疫化，才能为软简件所识别。肯4豆、计算分析：换把经转化的数贴据文件吐以气DA灰T倒为扩展名加以体保存，然后点雪击永GC门P在程序，出饭现澡“齐运行程骑序湿”傲的信息，要求吊输入文件名，挑输入刚才保存舞的文件名，然犁后点击回车键办，程序就自动木运行。运行结隶束得到分别洪以挣LIS例筹、框LOG厘谦、团LST甩慧、赚DE扩B蜘为扩展名的四震个文件。其中果·读DE拌B央文件是程序运望算的全过程；滑·宿LI定S牢是该节段移到诚匹配梁位置时三的坐标变化值洽和位置调整值央；凡·感LO挣G交文件是运算中侮出现的警告信特息，提醒主管扒工程师在哪里覆出现的偏差较怎大（在误差范忘围内），程序桃将要在下一节棚段进行修正，登消除误差积累登；简·菌LS犹T柴文件中包含所绳有已完节段的知理论和实际坐滔标值。在整跨伍梁预制完成后纳，可从此文件季中提取每节段廉六个控制点的绑实际坐标值。佳运行过程可能继出现错误或警毯告信息，错误若信息出现表示简程序不能正常隔运行，也没有介运行结果，要台重新检查输入霉文件中的错误射来源；警告信会息则不会影响偿程序的运行。渐继疼准备浇筑的节甲段赌:柴醒B49-B脸50/03岔毕胶罚亲杆帮牙荒部祝吓匀剥买目咐冤亿夕王赵脊茶*歇ZBL1帜旧赏=带YBH1么垫辫*外ZBR1脾湾翠渴0.0055溜臭茎鼠-0.006伯5折易聚唤0.0055掌认揭亭拴治胸祥船童律刘秤匹配节段乓朱畜晋垮收绒乏苍溉低吨栏分难惯页报应恼龟盐王XFL1元端ZFL1载切XFH1固驶YFH1饥口XFR1封浪ZFR1面2.593沉0产妨0.002倚0董件2.5928果班-0.001架2坑胆2.5895肚购0.009鞠0瞒榴逗*恩把唐卧=哥在俯益*鉴血妇债亚粪鲁破伞桐段而普挥刑关笛万喝待浇节段亭读校调固定端模法端模测量点哀+急ZLI1炉+批YI1弓+鞋ZRI1遣0.0000嚷0公.0000缝0家.0000角5港、匹配段的调执整就位为：滩膀如前所述，净·勤LI取S织文件中数据为约该节段移至匹赌配段位置时的鱼调整值。测量页人员可据此进而行调整，瓶但错GC访P糕软件设计者为脖了使现场调整哲直观、方便，蚁另外设计了一峡输出文举件亩,适纲只要把谜·拿LI键S肾文件中的数据尊输入相应空义格循,僻混就可以把它当帜成示意图，拿仙到现场直接指列挥调整，一目麦了然坟。卷舌具体调整方法壤和步骤如下：穴a迁、首先用经纬颈仪测量植θ柏角度椅值答,理检查观测塔上掀的测量基准点狗是否有位移，挂如有应及时加赛以纠正。笛b初、放三把偏置拘尺绕在必I1,BH1串,FH谋1鹿处，使直尺上聪的舅10cm援处对准铝槽上霞的针刺标记点温，通过经纬仪泡观测其读捞数散,匹调节匹配节段圾使觉YBH1-Y众I1,YFH列1-YI挥1晚的差值等于相抖应方框里的数热值造(陕如笔+0.006务5量表示向右偏贷6.5mm弟，避-0.00汁2直表示向左偏框2mm航)枯。剥c舱、用水准仪分酿别测量模板上秒的标记县点麻LI1,RI波1源和匹配梁上子的追BL,BR,冰FL,F禁R购四点的高程，絮然后敌用蚀ZRI1-Z嚼BR,ZR肠I1-ZFR锻,ZLI1义-ZBL,缘ZLI1-Z降F壁L笋，使其差值等唇于相应方框中羞的数值（勺如卡+0.00套2半表示向上右2mm毅,脾－窜0.00呼1俭表示向下躬1mm绣）韵。辛d冒、用卷尺测存量共FH恋1伪到仙YI滴1剩的距离（交即锯XFH1绪）挡，使它和输出淘文件中的数值熄相同。弹6易、新节段的浇票筑和程序的重犯复：匹配段就券位好合上模板况即可开始新节袖段的浇筑，然梦后又是控制点叹的埋设和数据捎的采集，接着暂是进行新的计篇算分析等，重星复着相同的程饶序直至预制完躲整议孔域1徐2辉节段。乒7商、拼装架设控鹅制坐标的形成等：整候孔谱1过2孟个节段都预制矮完之后，从依·客LS副T饭文件中提取每墙节段六个控制喉点的实际坐标枝值（即拼装架发设时的理论坐独标），汇总形响成一个文件，岔供拼装架设时慕控制测量用。浩8棵、梁段浇筑后歪的误差计算正在每一节段生勒产完成后都要家对它进行误差早计算，掌握和贴统计节段梁的喇几何尺寸及误宅差情况。丸绘节段梁从浇注欣位置平移到匹揭配梁位置的扭熄转误差：佛如唉δ叹ZFL斯=ZFL素M加－纲ZFLW枪δ洲ZFR邻=ZFR纤M尽－吨ZFRW茫δ晓ZBL健=ZBL愈M沙－植ZBLW悟δ骗ZBR押=ZBR拍M粪－骨ZBRW狼幼感δ叙ZFL铁－铁δ狸ZFR根=V听1颤河疮δ低ZBL娃－涛δ冈ZBR吨=V食2潜M军表示该节段在凶匹配梁位置薄，鼓W仁表示节段在浇饭筑位置，假如晚V衫1沫聋不等逗于效V恋2称，那么梁就发果生了扭曲，参若算V足1赏－咽V类2训>-0.00敬10因0乏（最大误差限葵）缝,抵程序运算时就缺会给出警告信赤息，提示此处原的扭转偏大。刚套匹配梁从模板随调节到生产完脸毕后的尺寸误栏差：都是用理绘论值减去实际肆值，主要项目理及允许偏差如鼻下表：氏计算结果如皱表象5-招1刷：沾超控制点误差毁表烦防抗司露表移5-1曲节段号原控制项目碌理论绒值智(厉mm)狼实际胳值兰(眉mm)宾实际偏胖差填(西mm)蝶允许偏套差岩(获mm)举B49-B5迷0/03匆轴线长舞2593漠2593摇0治±5拾中线扭转尝BH奴-7蚀-7怨0测±1农FH伴-1带-2漂+1应±1有中线偏移材-1怜-2蚀+1师±2拍标高点幕BL犯6纠7聋-1间±2蚀BR软6州7础-1抓±2赏FL还2振1坊+1械±2抓FR府9发8府+1持±2筑四、节段拼装痰时的线形控制穷实际拼装过程疯中，桥梁的线残形完全心由绑GC遭P毫软件控制。在冰拼装那时断GC留P倚软件的应用步讲骤如下：烦1醒、首先拼装之朴前根据设计提归供的支座坐标椒放出支座位置旗，然后再安装姐支座垫石，预舍埋螺栓。窃2登、通过架桥机惊吊运第一片淹梁仁0络1娇端头节段放于蛮支座位置。疏3银、当第一片梁弱放好了之后，躲根据预制时提幼供的六点坐标闻进行调梁。首哄先测量梁掏的神B券R胃、侧B签L限、茧F辅R可、书F败L血、颗B床H勒、兰F梨H煮的高程，通过窝调节左右翼缘傍板下骂的串4丛个水平支撑千止斤顶控制高程窜。然后测瓣量闲B制H尼、分F驳H幕的方向，通过循墩柱处的控制渡左右千斤顶两弊个和控制前后浸千斤顶两个来号控制方向。箩4结、完成调梁后驴，吊咸运赏0智2膨节段贯5贷、袄0短2亭节段的拼装由送于没有左右，贞前后千斤顶控婶制，对其粘结哨要求严格。首埋先在涂抹接触畅面时树脂要均慧匀，然后拼装驻时保持左右顶邀板水平（通过练在左右顶板加装砝码实现），涂最后保持剪力担键的吻合。在态粘结后对喊其匙B菠R柔、残B尼L摊、榴F泥R篮、男F重L浸进行测量，如慕有误差通过调剖节左右翼缘板遵下糖的粪4北个水平支撑千嘉斤顶控制。薯6远、完成调梁后鞭，吊既运下0屈3原节段获、绿0特4堤节束段卖…碗…臂1践1你节段，调梁方境法鉴同犬0集2搜节福段。予7嗽、安际装画1鱼2邻端头节段方法折同料0蝇1层端头节段。占8括、完成拼装后交，对每一节段兆的高程、方向慕进行测量，通椒过调整桥墩处宋左右和前后千炼斤顶进行控制支，符合预制的蛙六点坐标即可体。爬9屿、一天后放出滑中线和右线位松置，了解拼装义误差。穴拼装中的误差迹见下喝表检5-拾2增，室表念5-稳3趟：凉局凤族稀B38-B3狭9各拼装数据分析录表艳递泊警检表把5-2配节段号矛控制点悉坐引标翅X(慢m冬）广坐窃标呼Y(严m迟）净理论值惹实际值打偏差喂理论值率实际值梨偏差蝴B38-B3伤9/01斑BH蜻15041.抬253育15041.责255扎0.002笛54212.键631榜54212.样636愤0.005层FH睁15039.母233添15039.毫236蠢0.003永54213.亦196暂54213.报200月0.004杠B38-B3踪9/02通BH窗15039.辜040乔15039.赏042廉0.002堆54213.虽250项54213.暴253通0.003伯FH棍15036.尽826珠15036.举829壮0.003笨54213.川870差54213.奉873里0.003梢B38-B3数9/03反BH幅15036.势633唉15036.骄635熄0.002笼54213.会924菌54213.使926凉0.002候FH仗15034.并420菠15034.骄421珍0.001态54214.先545历54214.球547盼0.002坝B38-B3诱9/04疲BH氏15034.袄228茅15034.棒230畜0.002组54214.蛇599同54214.签601惜0.002湖FH需15032.白014飞15032.且017免0.003微54215.黎221尖54215.须224弊0.003叹B38-B3命9/05甚BH遣15031.开822源15031.季826赤0.004捐54215.袖275根54215.葛278蜻0.003巴FH朋15029.傻607猪15029.命610缴0.003盗54215.扶893刺54215.午897猜0.004亮B38-B3蚊9/06灭BH油15029.披415株15029.甘417仇0.002偶54215.厉948僵54215.伪951英0.003纺FH杰15027.趁205调15027.洞207哗0.002忆54216.色575籍54216.剑577乡0.002签B38-B3西9/07恭BH闻15027.延012灯15027.瘦015奇0.003偏54216.淡630鸣54216.建632补0.002捏FH虑15024.剩800鹿15024.燥804蚀0.004数54217.欢256忆54217.稳257世0.001瓶B38-B3僵9/08继BH贺15024.扒608陷15024.后611乐0.003斗54217.疯310阁54217.孙311矩0.001屈FH迈15022.姿396惩15022.派400赤0.004触54217.秤941仍54217.沾943箭0.002签B38-B3幕9/09污BH蹦15022.拖203地15022.喷205寿0.002狭54217.尊995蜂54217.收998乱0.003母FH荷15019.殖992拉15019.公996遍0.004侨54218.坚626写54218.沃628素0.002侧B38-B3走9/10谈BH蛇15019.东799亦15019.拴802贺0.003敏54218.哨680屑54218.远683糖0.003贤FH鸽15017.头592翼15017.疑594营0.002芽54219.澡308签54219.旁312宜0.004脊B38-B3牙9/11艳BH班15017.顽400根15017.赌403捉0.003倍54219.葡364倾54219.它367耳0.003勿FH肿15015.促189竞15015.英191系0.002璃54219.恰999晌54220.矛001梅0.002纠B38-B3抗9/12纷BH顾15014.肤996或15014.场999捉0.003帐54220.看055丙54220.介058错0.003秤FH蛙15012.骤983脊15012.再985韵0.002男54220.咐635党54220.钟639锣0.004腹功整桥预拱度数筑据分析样表弟新塔筐舍表代5-3适孔号劲预拱度烟孔号格预拱度知孔号妻预拱度胜孔号暮预拱度某（垄m输m水）消（凝m戏m秒）歇（朽m活m辛）停（食