大型桥梁施工测量监控与管理方法研究

大型桥梁施工测量监控与管理方法研究

摘要：近年来,我国预应力混凝土连续梁桥蓬勃发展,悬臂浇筑法作为自架设体系在施工中得到了广泛的使用。但是由于受到如混凝土自重、钢束张拉、桥面荷载、环境温度、墩台沉降等诸多因素的作用,梁体悬臂段处于不断的变化之中,这对保证桥梁的正常合拢和控制最终成桥线形造成了很大的影响,故提高连续梁桥的施工精度和加强在施工中的变形监控显得尤为重要。本文结合吕临铁路林家坪湫水河大桥工程，介绍了监控测量在悬臂浇筑法施工混凝土连续梁中的运用。

关键词：大型桥梁；施工测量；监控；管理方法

大型桥梁工程具有距离长、结构新颖、技术复杂、施工周期长和多标段施工等特点，施工测量管理工作难度显著增大。施工测量是大型桥梁建设中的一个重要的环节，施工测量对于发现和解决施工中的问题，保证施工质量具有十分重要的意义，而对于大型桥梁施工测量的监控和管理能够很大程度的影响施工测量的准确性。

1桥梁建设中测量存在的问题

在整个桥梁施工过程中，测量是整个工程的先行工作，并且在施工过程中贯穿整个工程。测量工作必须要做到精准，才能够保证整个施工过程中的桥梁建设的准确和完善。然而在测量过程中很容易出现问题，有些问题可以通过反复测量或者在后期的工作中改善，有些问题却无法得到彻底的解决。因此测量人员在测量过程中应当严加注意，并在整个测量过程中采取有效的措施来杜绝问题的产生。

1.1施工测量前的准备工作

施工测量的准备工作是最容易出现错误的，测量出现偏差都可以直接影响到整个施工的进程，并为后期的施工工作带来难度，因此整个施工测量是公路桥梁建设质量的关键。随着我国公路桥梁建设水平的提升，高速公路桥梁的质量要求也在不断的提升，测量桥梁前应当注意到，桥墩的位置、桥梁的高度、土壤的承重等等多种问题都需要在施工前进行确定，保证整个施工准确，否则很容易造成施工桥墩偏差太远、桥梁高度不正确、土壤无法承重等问题的出现，影响到桥梁的建设。另外，由于很多施工人员没有按照规定来对桥梁建设，造成了桥梁的路面不顺适等各种问题出现。

1.2基础施工时的问题

对于桥梁而言，基础是钢筋混凝土制成的结构物，它和桥墩承受住来往车辆和行人的荷载，它是整个桥梁构造的重要组成部分，基础的施工如果不能够按照实际的地形，很容易造成桥墩不稳、桥墩不平、甚至有可能出现桥梁之间无法连接，偏差过大等情况，给工程造成莫大的损失。

1.3施工完成时的工作问题

在施工完成时，要对每个结构物完成验收，在交工验收之前，对于桥梁道路复测和补测环节要严格检查，特别是桥墩建成之后，对路面造成影响，是否产生桥墩下沉、地面塌陷等情况都必须通过自检的方式获得，不能简单敷衍了事，否则会给工程质量带来隐患，长期将会让桥梁出现无法挽救的伤害。

2大型桥梁工程关键点施工测量

大型桥梁工程从基础到上部结构需经过多道不同工序，而全桥工程重要施工关键点主要包括墩身、支座垫石、混凝土箱梁、等重要部件的定位、安装以及主跨合拢等等。现结合吕临铁路林家坪湫水河大桥的施工，对桥梁施工测量中的关键环节进行分析，并简要介绍其测量和检测方法。

2.1 工程概况

林家坪大桥平面位于圆曲线、缓和曲线和直线上，曲线总偏角为39°46′。纵向位于单向1.22% 和1.1% 坡度、R=10000m的竖曲线上。与湫水河河道斜交角度为48°。林家坪大桥主桥为预应力混凝土连续梁桥，曲梁曲做梁体沿线路控制线中心布置。计算跨度为48+80+48m，中支点截面梁高7.0m，中跨9m长等高段和边跨13.2m等高段，梁高4.3m，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.8m。截面采用单箱单室、变高度、变截面直腹板形式。箱梁顶板宽12.10~12.58m，底宽6.7m。顶板厚度除梁端附近外均为400mm；腹板厚500~700~900~1000mm，按折线变化；底板厚度从跨中的400mm变化至根部的1100mm。翼缘板悬臂长为2.70~2.94m。箱梁顶面设置双向2%横坡。全联在端支点、中跨中及中支点处共设置5个横隔板，横隔板设置人洞供检查人员通过。箱梁采用纵、横、竖三向预应力体系。轨下枕底道砟厚度为35cm，所有二期荷载按135~200kN/m计算。施工方法采用悬臂浇筑施工法，即先浇筑主墩及0号块，接着采用挂篮进行各节段悬臂浇筑施工，然后依次进行中跨合龙段与中跨合龙段浇筑，最后施工二期铺装成桥。

2.2 测量监控的目的及方法

林家坪大桥主桥为大跨径预应力混凝土连续梁桥。其最大悬臂长度达到42.5米，且不对称，为了确保主桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内，且成桥后的主梁线形符合设计要求，结构恒载内力状态接近设计期望，在主桥施工过程中必须进行严格的施工控制。

施工一个梁段称为一个阶段，为了改善施工过程中的挂篮和混凝土主梁的受力，每阶段分成3个工况：挂篮前移并定位立模；浇注全部混凝土；预应力张拉。

在各个工况中，主要测试内容如下：

（1）主梁挠度观测

①测点布置：每一梁段悬臂端截面梁顶设立三个标高观测点，同时也作为坐标观测点。测点须用短钢筋预埋设置并用红漆标明编号。当前现浇梁段悬臂端截面同时设立三个临时标高观测点，作为当前梁段控制截面梁底标高用，并给出对应的测点的高程关系，截面各测点位置见图1.

②测试方法：用精密水准仪测量测点标高。具体位置与要求见图1。根据理论计算，确定复测频率为5个梁段一次。

（2）墩顶水平变位测量

①测点布置：主墩顶上下游各设一到二个测点，测点位置选在墩顶便于观测的可靠位置处。具体位置与要求见图2。

②测试方法：用全站仪测量。

2.3测量监控的内容

(1) 主墩施工阶段

主梁施工期间，主要了解主墩的沉降及变位情况，为后续主梁施工监控做准备。工作内容是对主墩沉降进行定时观测。

(2) 主梁0#块施工阶段

由于采用支架现浇的施工工艺，因此监控的主要内容为落架前后主梁的标高的变化。

(3) 主梁悬臂施工阶段

主梁悬臂施工阶段的测量工作较为繁杂，主梁施工过程中主要是对主梁的结构变形进行监控，其中主梁的结构变形主要测试内容包括：混凝土立模标高测量、混凝土浇筑过程中主梁位移测量、节段施工完成后几何状态测量。主梁线形和应力观测时间一般定在凌晨12点至次日凌晨5点，根据天气情况可适当调整测试时间。主梁采用悬臂浇注，每一个梁段作为一个阶段，每一个阶段又分为三个工况，具体操作细则如下：

①挂篮立模定位

施工方按施工控制指令表中的立模标高进行挂篮定位。

要求：

a、必须确保空挂篮处于悬臂支承状态，不能有钢筋或施工荷载在挂篮上。

b、检测时间应避开局部温差影响（在一天中结构内温度场最均匀的时间）。

c、立模标高误差要求小于±5mm。

②浇完混凝土

施工方应在混凝土达到设计强度要求后，张拉预应力前进行标高测量。

要求：

a、回避温度影响；

b、标高误差控制在±2cm。

③主梁预应力张拉完成

施工方应在张拉预应力、管道压浆后进行标高测量。

要求：

a、回避温度影响；

b、标高误差控制在±2cm。

每施工5个阶段，对所有已施工梁端标高进行复测。

(4) 合龙段施工阶段

合龙段施工是全桥的关键阶段，需对其进行严格的监控。故分为以下工况：