毛學(xué)路 張 鵬
(江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212016)
系桿拱橋的拱架分為拱肋、系桿、勁性骨架、拱架、拱腳,拱腳一般在主墩墩臺施工后先行澆筑,也有整個拱架整體拼裝吊裝的,本文探討的是拱腳先行施工,拱架分段施工的情況。
全站儀,即全站型電子測距儀(Electronic Total Station),是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測量儀器,是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。與光學(xué)經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤換為光電掃描度盤,將人工光學(xué)測微讀數(shù)代之以自動記錄和顯示讀數(shù),使測角操作簡單化,且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。全站儀的應(yīng)用極大地降低了測量作業(yè)的難度,提高了測量的精度[1]。
洛社大橋主橋采用112m下承式鋼管混凝土系桿拱,主橋上部結(jié)構(gòu)采用計(jì)算跨徑109.2m的下承式鋼管混凝土系桿拱,矢跨比為1/4.55,矢高24.0m,拱軸線為二次拋物線,主橋全寬22.8m,拱肋橫向間距17.4m,兩側(cè)人行道挑在系桿外側(cè);混凝土系桿采用箱形截面,系桿高2.4m,寬1.4m,拱腳處局部加高、加寬,拱肋采用啞鈴型鋼管混凝土,截面高2.8m,每個鋼管外徑1.2m,鋼管及腹板壁厚18mm,內(nèi)充C40微膨混凝土;每片拱肋設(shè)間距5.35m的吊桿19根,吊桿采用OVM.GJ15-22鋼絞線整束擠壓成品索。洛社大橋主橋結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-1、圖1-2所示。
圖1-1 洛社大橋主橋結(jié)構(gòu)示意圖
圖1-2 洛社大橋橫斷面圖(單位:cm)
洛社大橋的拱架分為4個吊裝節(jié)段,兩個拱腳、水上拼裝節(jié)段、岸上拼裝階段。在完成兩岸的拱腳施工后,開始進(jìn)行岸上階段拼裝工作。水上拼裝階段長約59m,最高處29m高,無法直接從工場運(yùn)輸?shù)綐蛄含F(xiàn)場,我們把它分成3個小節(jié)段,依次用汽車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場再組裝。圖1-3為系桿拱分段吊裝示意圖。
節(jié)段拼裝的準(zhǔn)確性關(guān)系著最終合攏的精度,因需要封鎖航道,根據(jù)業(yè)主要求合攏吊裝必須在4個小時內(nèi)完成,吊裝作業(yè)需提前一個月通知,所以吊裝過程不得出現(xiàn)任何影響吊裝作業(yè)的因素。拼裝預(yù)留的焊接寬度不得大于3cm,以免增加焊接時間。在施工時,我們采用全站儀三維坐標(biāo)法測設(shè)相應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)和標(biāo)高來保證安裝的控制精度[2]。
圖1-3 節(jié)段示意圖
我們在橋位西側(cè)空置的場地上利用鋼管樁和工字鋼搭設(shè)了拱架拼裝平臺。為方便計(jì)算和全站儀放樣,在平臺搭設(shè)時采用與拱架對應(yīng)位置相同的里程和坐標(biāo)[3]。圖1-4為系桿拱岸上拼裝節(jié)段示意圖。
各個支點(diǎn)的位置用全站儀直接測出坐標(biāo),然后利用坐標(biāo)反算出里程和距中樁的距離:
上式中(X0,Y0)為已知點(diǎn)里程L0的中樁坐標(biāo);L為所求點(diǎn)的里程樁號;D為該點(diǎn)距中樁的距離。
利用里程和相應(yīng)的中樁距離可以推算出支點(diǎn)的標(biāo)高,然后利用全站儀直接測出支點(diǎn)的標(biāo)高。在標(biāo)高計(jì)算時要加上圖紙中的預(yù)拱度。
圖1-4 岸上拼裝段示意圖
在岸上拼裝拱架拼裝后,同樣利用上述方法確定拼裝接口處的里程和標(biāo)高,并預(yù)留3cm的焊接寬度。拼裝前在不同時間段利用全站儀測出各個接頭位置的坐標(biāo)和標(biāo)高,綜合考慮在預(yù)計(jì)合攏時間內(nèi)的實(shí)際焊接寬度。
采用全站儀測量測量三維坐標(biāo),可快速準(zhǔn)確的定位空間的任何一點(diǎn)。在系鋼拱橋架設(shè)時,高空作業(yè)非常多,用傳統(tǒng)的水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量標(biāo)高,精度差、效率低,現(xiàn)有的全站儀精度完全可以替代解決這個問題。
在洛社大橋主橋拱架拼裝施工中采用上述計(jì)算方法結(jié)合全站儀的應(yīng)用,極大地提高率工程施工效率和施工精度,橋梁順利合攏,各項(xiàng)誤差均在規(guī)定范圍內(nèi)。
[1]JTJ/TF50-2011.公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范[S].
[2]JGJ F80/1-2004.公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)[S].
[3]GB 50026-2007.工程測量規(guī)范[S].