張 金 強， 鐘 波

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 概 述

自錨式懸索橋具有建設(shè)周期短、橋梁造型美觀等優(yōu)點，為常用橋型。但自錨式懸索橋鋼主梁安裝定位施工技術(shù)復(fù)雜，受溫度、焊接變形影響大，對測量控制技術(shù)要求高。為保證成橋線形和結(jié)構(gòu)安全，必須對測量方案進行比選，在測量控制技術(shù)上進行優(yōu)化。筆者以云龍灣大橋鋼主梁定位安裝測量控制方案的選取為例進行了闡述。

云龍灣大橋為錦江生態(tài)整治項目跨越錦江的兩座橋梁之一，主要銜接益州大道錦江南北兩岸。根據(jù)通航和行洪部門要求，主橋一跨跨越錦江水面，孔跨布置為(30+80+205+80+30)m雙塔自錨式懸索橋。主橋主梁為縱橫梁鋼結(jié)構(gòu)體系，梁高3.5 m，標準段全寬48.5 m，橋塔處梁體寬54.6 m。梁體主要材質(zhì)為Q345D，主要結(jié)構(gòu)為主縱梁(箱型梁)、普通中橫梁、端橫梁、錨固橫梁、塔橋結(jié)合處中橫梁組成的縱橫向梁格體系。橋面橫坡通過梁體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)(即通過腹板高度變化實現(xiàn))，以保持底板水平。

2 鋼主梁安裝定位測量控制技術(shù)具有的特點

(1)測量精度要求高：大跨度自錨式懸索橋鋼主梁安裝定位要求高，施工定位誤差要求在5 mm以內(nèi)。

(2)施工控制難度大：全橋主梁分為27個節(jié)段進行拼裝，各節(jié)段縱橫梁及橋面板由于運輸和吊裝等原因又劃分為數(shù)段，其結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，受焊接變形和溫度影響大，需要在定位安裝時考慮焊接變形的影響，以及在現(xiàn)場放樣時對溫度進行修正[1]。

(3)測量環(huán)境因素影響大:由于鋼主梁的安裝定位施工安排在夏季，受溫度的影響大，測量工作只能安排在夜間溫度較低且穩(wěn)定時展開，測量條件較差。

3 主梁安裝定位控制網(wǎng)的布置

平面、高程控制網(wǎng)的布置和精確測設(shè)是確保橋梁鋼主梁按照施工監(jiān)控要求、高精度進行定位的控制依據(jù)，為主梁在施工完成后能達到設(shè)計線性提供有力的保障。故有必要對測量控制網(wǎng)進行優(yōu)化布置和精確測設(shè)。

3.1 精密控制網(wǎng)具有的特點

(1)控制范圍小，控制點的密度較大且精度要求高。

(2)控制點使用頻繁，周邊障礙物多且存在視線落差。

(3)點位布置在施工紅線內(nèi)且周邊活動干擾較大。

3.2 測量控制網(wǎng)的測設(shè)

(1)布設(shè)控制網(wǎng)時，布設(shè)的控制點位應(yīng)考慮到現(xiàn)場施工方法和現(xiàn)場場地的布置情況，以確保測量控制點保護和通視?？刂凭W(wǎng)點位情況見圖1。

圖1 控制網(wǎng)平面圖

(2)平面控制網(wǎng)以三角形建立邊角網(wǎng)控制，以Y3、Y4為基線作為起算點，沿途測設(shè)控制點并進行復(fù)核計算，以保證網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的精度滿足規(guī)范要求[2]。

(3)高程控制網(wǎng)與平面網(wǎng)點重合布設(shè)，以Y3、Y4為起算點，構(gòu)成閉合水準路線，按國家三等水準測量規(guī)范要求施測[3]。

(4)為確保后續(xù)鋼主梁施工全過程的定位控制，在測量控制網(wǎng)沿途增設(shè)了加密控制點JM1和JM2，以避免控制點位不通視及球氣差改正等不利條件[4]。

(5)控制點位使用頻繁且施工干擾大。為避免控制點位位移沉降變化對安裝測量產(chǎn)生影響，應(yīng)定期對控制網(wǎng)進行復(fù)測——以首級控制網(wǎng)進行引測復(fù)核。

4 鋼主梁測量控制技術(shù)方案

4.1 鋼主梁安裝定位特點

根據(jù)設(shè)計要求和云龍灣大橋自身特點，該橋的施工采用先梁后纜的施工工藝。橋梁鋼主梁的安裝：主跨采用拖拉滑移，邊輔跨采用原位吊裝，兩種方案結(jié)合施工。

考慮到實際生產(chǎn)、運輸和安裝方案，全橋鋼梁的安裝縱向劃分為27大節(jié)段，橫向劃分為主縱梁節(jié)段(含懸挑臂)和3個橫梁段；端橫梁、中橫梁橫向劃分為3個節(jié)段；全橋共計141個節(jié)段；橫梁面板縱向分段按設(shè)計圖紙劃分，橫向劃分為10個面板單位，現(xiàn)場進行散裝，安裝的先后順序為主縱梁單元(挑臂單元)、橫梁單元及面板單元。

4.2 鋼梁測量實施方案

(1)鋼梁測量控制點的布置。根據(jù)鋼梁拼裝特點，為保證主梁在成橋狀態(tài)下能滿足精度要求，取吊索軸心線上的吊點和大里程梁段距離節(jié)段縱向邊緣50 cm的點位處為定位控制點(圖2)，ZL24在支架上的縱向位置以DD24-1、DF24-2為控制點進行縱向定位。

圖2 節(jié)段控制點位圖

鋼主梁在廠內(nèi)組裝后，通過精密儀器用極坐標放出鋼梁頂板4個定位控制點，用鋼尖沖擊成丸坑，油漆涂刷防腐后作為測量樣沖標識點，并將測量標識點的實際坐標反饋到現(xiàn)場，在現(xiàn)場根據(jù)實際標識點坐標修改并進行主梁的安裝定位。

(2)鋼梁的現(xiàn)場測量。

① 鋼梁在制造、安裝過程中，各單元構(gòu)件與設(shè)計尺寸可能會出現(xiàn)偏差，為確保現(xiàn)場散拼梁段與整節(jié)段的順利拼裝，拼裝前，必須對現(xiàn)場已安裝的散拼節(jié)段與整節(jié)段各桁之間的縱向、橫向、豎向尺寸、同位孔偏差、主縱梁垂直度及橋面預(yù)拼拱度進行精密測量，收集好數(shù)據(jù)作為后續(xù)梁段調(diào)整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[5]。

②鋼梁拼裝過程中，在鋼梁拼裝平臺上使用全站儀放出橋梁中心線及梁邊線，用油漆做好測量標識線，用尼龍線栓住測量標識線并拉直作為鋼梁拼裝參考線。胎架上用水準儀放出梁底高程，控制好支架的相對高度，形成鋼梁的坡度線形。

③主縱梁吊裝就位時，利用鋼梁拼裝前施放的測量標識線進行安裝就位，利用廠內(nèi)做好的測量標識點進行現(xiàn)場實測調(diào)整。由于鋼結(jié)構(gòu)受溫度和焊接變形等因素的影響較大，故控制點的坐標需要對溫度和焊接變形進行考慮。參考焊接工藝報告，縱向主縱梁節(jié)段與節(jié)段之間預(yù)留了4 mm的焊接收縮縫，橫向主縱梁往兩側(cè)偏移5 mm的焊接收縮量[6]。待梁段確定測量定位后，應(yīng)在節(jié)段與節(jié)段間進行碼板連接，同時將測量標識點的數(shù)據(jù)收集后作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

④主縱梁各節(jié)段焊接完成、待鋼梁變形穩(wěn)定后，再次用全站儀收集測量標識點坐標，并將其與先前的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行對比，分析焊縫收縮量及結(jié)構(gòu)形變量是否在理論值范圍內(nèi)，亦可借鑒該數(shù)據(jù)偏差預(yù)推下一節(jié)段的預(yù)留量。

5 結(jié) 語

筆者以云龍灣大橋主梁鋼結(jié)構(gòu)安裝定位測量控制技術(shù)的實施為例對橋面設(shè)計線形進行了分析，結(jié)果表明：該項目所采用的測量方案設(shè)計合理，可操作性強，按照該方案順利完成了鋼主梁的安裝定位，保證了工程質(zhì)量和施工進度。文中介紹的測量控制方法對大跨度自錨式懸索橋主梁定位具有較大的參考價值。