淺淡短線法預制PC梁的測量控制方法

【摘 要】深圳灣公路大橋（深圳側）非通航孔橋上部結構第一聯(lián)采用短線法預制PC梁，大大提高了施工進度，由于制定了精密的測量控制方案，降低了現(xiàn)場拼裝的難度，使大橋的幾何線形取得了滿意的效果。

【關鍵詞】短線法；預制；PC梁；測量控制

前言

由于懸臂拼裝相對懸臂澆筑具有進度快和適應性強的顯著優(yōu)勢，近年來，該技術在大型橋梁尤其在跨海大橋施工中得到廣泛應用。因此，對PC梁預制技術提出了更高的要求，短線法就是一種非常先進的施工方法。短線法施工系指每個節(jié)段的澆筑均在同一個特殊的模板內(nèi)進行，其一端為一個固定模，而另一端則為一個先澆筑的節(jié)段，模板的長度僅為一個節(jié)段的長度。采用此法時，模板是不移動的，而梁段則由澆筑位置移至匹配位置然后運到存放場。澆筑段的位置是不變的，通過調(diào)整已澆好的匹配段的幾何位置獲得規(guī)定的平曲線、豎曲線。如何有效的采用、實施測量控制，將匹配梁調(diào)至正確位置是短線法預制PC梁成敗的關鍵環(huán)節(jié)之一。下面結合深圳灣公路大橋施工的經(jīng)歷，談談本人一些體會。

1、工程概述

深圳灣公路大橋自深港西部通道一線口岸開始，跨越深圳灣至香港特別行政區(qū)側鰲勘石，雙向六車道，全長4770米，其中深圳側非通航孔橋長903米，上部結構采用雙幅分離的等截面預應力混凝土剛構。廣州南沙預制廠采用短線法施工技術生產(chǎn)非通航孔橋第一聯(lián)的216片梁。

2、短線法測量控制的總體思路

短線法施工測量控制的總體思路是：建立測量控制系統(tǒng)——線形控制軟件GCP調(diào)試（將設計成橋線形輸入該系統(tǒng)）——節(jié)段梁在澆筑臺座上竣工測量——測量數(shù)據(jù)進入GCP 系統(tǒng)計算、分析——消除施工誤差、確定節(jié)段梁在匹配位置的空間轉換坐標——監(jiān)控節(jié)段梁在匹配位置的調(diào)整——達到測量精度要求——灌注下一節(jié)段梁。

測量控制系統(tǒng)由三部分組成：1、中線控制系統(tǒng)，由強制對中觀測墩和后視覘標組成，控制橋梁的平面線形；2、高程控制系統(tǒng)，由觀測臺座和制梁臺座組成，控制橋梁的豎曲線形；3、監(jiān)測網(wǎng)，由水平和高程基準點與測量臺座、制梁臺座上的觀測點構成。

具體要求：1、固定端模的中點位于觀測中線上，端模始終保持鉛垂且與中線正交；2、測量臺座、制梁臺座保持穩(wěn)定，防止擾動和下沉，否則，整個測量控制系統(tǒng)必須重新調(diào)整；3、利用基準點，定期監(jiān)測各觀測點的位移與沉降，及時修正中線及高程系統(tǒng)的偏差，使之始終保持在測量控制精度以內(nèi)。

具體做法：1、每個“T”的墩頂塊（0#塊）為初始段，也是測量控制的起點，砼澆筑完成即預埋4個水準釘A、B、C、D及兩個中線標志（U型鋁板）E和F，待砼凝固脫模前（避免對梁體擾動），觀測水準釘?shù)臉烁撸骱糜涗洠⒅芯€投放在中線鋁板上，刻畫出梁體中線標志；2、將觀測數(shù)據(jù)輸入GCP系統(tǒng)，計算初始段在匹配位置的空間轉換坐標；3、利用移動臺車將初始段移至匹配位置，根據(jù)計算好的線形數(shù)據(jù)，在臺車上精確調(diào)整匹配節(jié)段梁的空間位置，并牢牢固定；4、完成新節(jié)段梁的澆筑，在新節(jié)段梁面上同樣預埋水準釘和中線標志；5、觀測匹配梁及新節(jié)段梁上8個水準點和4個中線點的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)輸入GCP系統(tǒng)，計算分析測量數(shù)據(jù)與成橋線形是否吻合，及對線形產(chǎn)生的影響，經(jīng)過修正計算，確定新節(jié)段梁在下一匹配位置的線形數(shù)據(jù)，6、移出第一片節(jié)段梁運至存梁場存放，將新節(jié)段梁運至匹配位置匹配，進行下一片節(jié)段梁的澆筑；7、循環(huán)以上程序，逐段預制完成。整個過程見圖1。

3、短線法測量控制的關鍵工藝和方法

3.1 測量臺座的布設

短線法的測量控制最基本的要求是保證每個測量臺座有一條固定中線，這條中線是由觀測臺座上設置的強制對中點和后視臺座的后視覘標組成的，梁廠共設置了17個測量臺座（見圖2），其中6個為觀測臺座，11個為后視臺座。必須保證測量臺座整體的穩(wěn)定性，觀測臺座和后視臺座臺身均要高于匹配節(jié)段梁混凝土頂面、新節(jié)段梁的模板頂面1米以上，且保證良好的中線通視條件。坐標系統(tǒng)采用相對獨立的局部坐標系，控制點的起算數(shù)據(jù)自行假設。

3.2 監(jiān)控測量

短線法施工強調(diào)的是精確度，要求采集的幾何線形及高程數(shù)據(jù)的精度達到+0.3mm。首先要保證控制系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性，因此要根據(jù)制梁臺座、觀測臺座及后視臺座的沉降及位移的要求，在測區(qū)內(nèi)布設高程和平面監(jiān)測網(wǎng)，按每周一次的周期對監(jiān)測網(wǎng)進行觀測，對觀測成果進行分析，歸納出制梁臺座、后視臺座及觀測臺座的實際變形程度或變形趨勢，同時也可以檢查出因意外因素而造成的中線及高程偏差，及時掌握制梁現(xiàn)場測量控制系統(tǒng)的動態(tài)變化，以確保制梁場的測量控制系統(tǒng)良好的運行。

3.3 節(jié)段梁預制測量控制的過程

在整個流水線預制梁作業(yè)過程中，測量工作貫穿始終。測量控制循環(huán)過程為：節(jié)段梁數(shù)據(jù)采集——GCP數(shù)據(jù)處理——匹配梁位置調(diào)整——模板安裝檢查——澆筑砼前的全面檢查——埋設預埋件——節(jié)段梁數(shù)據(jù)采集。由于高精度的測量控制要求，因此每一個環(huán)節(jié)的測量工作都必須仔細、認真。深圳灣公路大橋PC梁的線形控制計算采用GCP軟件系統(tǒng)，GCP線形控制流程如下圖3所示，線形控制軟件GCP的主要功能是：根據(jù)輸入的設計成橋線形，對采集的節(jié)段梁測點數(shù)據(jù)進行計算、分析，不斷地校正施工及測量放樣引起的梁體線形的偏差，確定節(jié)段梁在匹配位置的空間轉換坐標，使梁體預制線形按照設計的線形狀態(tài)向前延伸。

4、結束語

采用短線法施工技術大大提高了制梁進度，前后只用了三個月的時間就完成了216片梁的預制工作，而同時施工的另一梁廠采用長線法只完成了102片梁。并且，從安裝現(xiàn)場反饋的的信息說明，用短線法預制的梁比長線法預制的梁更容易安裝和控制線形。

參考文獻

[1]《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTJ041- 2000）

[2]《精密工程測量規(guī)范》（GB/T15314- 94）