主桥钢管拱安装测量方案Word文件下载.docx
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拱圈由两条拱肋及横向连接系组成,拱肋横向内倾角8°
,拱肋中心距在拱脚部位为25.2米,在拱顶部位为8.335米;
拱肋采用等宽变高截面,其宽度4米,高度在拱脚处12.5米,在拱顶处7.5米,每条拱肋由4根φ1500mm、壁厚30~35mm的弦管组成。
主跨拱肋中心两侧对称布置,分为16个单元节段,中部为合龙段,编号为S1~S17,全桥总计33个单元节段。
三、测量内容
1、钢管拱定位测量
2、钢管拱线形监测
3、缆扣塔塔顶偏位监测
4、锚碇系统位移和高程监测
5、拱座水平位移监测
6、钢管拱应力监测
四、准备工作
1、控制网复测及加密
本桥控制网采用双大地四边形网形,主桥钢管拱吊装施工前需对控制网进行复核测量。
对于测量结果符合规范要求的点继续使用,偏差较大的点,分析原因,若为点位移动,则采用新坐标。
由于原控制点距主桥较远、且地形复杂,不方便使用,为保证拱肋安装控制测量精度和方便施测,对控制网采用闭合导线的方法进行加密,以控制网D1、D2、D3、D4为起始边,分别向两岸桥轴线两侧各引出一个点,分别为Z1、Z2、Z3、Z4,其中Z1点在东岸预拼场西南角,Z2位于东岸预拼场西北角,Z3位于西岸上游侧塔吊处,Z4位于500KVA变压器处小山包上。
并由两端桥轴线控制点向两岸拱座基坑后背及拱座前端临河位置各引出一个点,组成主桥施工控制网。
并将桥轴线控制点向两侧延长,东岸延长至2#墩基础,西岸延长至10桥台基础上,涂以红、白色荧光漆,作为桥轴线的标志点。
主桥施工控制网如下图所示。
2、铰轴预埋板位置复测
钢管拱吊装前,对两岸拱座4块铰轴预埋钢板位置及高程进行复核测量,确保主桥跨度及高程复核设计要求。
测量内容见下表
铰座预埋钢板复核测量
序号
测量内容
精度要求
1
同一块板四角相对高差
小于2mm
2
同一块板扭转偏差
小于1mm
3
同岸两块预埋板和铰轴中心线
4
两岸纵向间距偏差
小于10mm
五、施测方案
(1)测点设计
拱肋定位测量点设于拱肋弦管端部外表面距离理论分节段线50cm处、弦管中部,测点位于腹板轴线上,测点在预拼装地样坐标系中定位,并在钢管拱上做好十字标记。
拱肋定位测量点处目标棱镜采用标准圆棱镜、自制支架,于测点处焊接一段长10cm内径φ25mm圆钢管,圆钢管顶部焊接内径φ
15mm螺母,拱肋吊装前于测点处安装圆棱镜,棱镜底部采用转换接头与长15cm、直径φ15mm螺杆连接,棱镜安装时直接将棱镜下部螺杆拧入螺母内,并实际量测棱镜高(详见右图)。
弦管顶面定位测量点目标棱镜及支架在预拼完成后安装,棱镜及支架的中心线成桥后与地面垂直。
弦管底面定位测量点处目标棱镜及支架结构不变,倒立安装,棱镜及支架中心线通过测点且成桥后与地面垂直。
(2)测点布置
S1节段为单榀吊装,采用支架法将上弦、腹板与下弦分离安装,故S1节段定位测量点布置为:
上弦拱肋顶面每根弦管前端部、中部及尾部各设一个,下弦拱肋外侧弦管底面前端及尾部各设一个,S1节段单榀拱肋共计设定位测量点8个。
(详见下图)
S2~S5节段为单榀吊装,定位测量点布置为:
上弦拱肋顶面每根弦管前端各设一个,其中S3、S5节段下弦拱肋外侧弦管底面前端各设一个。
S2、S4节段单榀拱肋各设定位测量点2个,S3、S5节段单榀拱肋各设定位测量点3个。
S6~16节段为双榀整体吊装,定位测量点布置为:
每一阶段拱肋外侧上弦管顶面各设一个。
S6~S16节段每节双榀拱肋设定位测量点2个。
S17节段为合龙段,定位测量点设于节段中部外侧两根上弦管顶面。
共计设定位测量点2个。
(3)测量方法
主桥钢管拱线形控制测量采用全站仪三维坐标放样的方法,采用拱肋线形控制坐标系,采用两台LEICA1800全站仪,进行三维放样,并用对讲机将偏差值报于安装指挥人员进行调整,调整后再次测量,直至正位。
每一节段吊装前,对已安装的所有节段进行观测。
S1节段下弦管吊至支架上,通过支架粗略对位后,置镜拱座前端轴线控制点,后视对岸轴线控制点,并以本岸拱座后背轴线控制点复核坐标进行三维放样。
首先通过测量下弦靠近拱座处监测点三维坐标,用支架上的千斤顶微调至设计位置,随后以同样的方法调整下弦前端至设计位置。
S1腹板及上弦首先根据下弦管上的腹板定位线粗略定位,吊至支架上,随后通过弦管顶部的目标点三维放样的方式用千斤顶微调就位。
S2-S10节段吊装测量时,置镜两岸拱座后背轴线控制点,后视对岸轴线控制点;
同时用Zn中任意点复核坐标。
S11~S17节段吊装时,两岸分别置镜本岸Zn控制点,后视对岸Zn控制点,并以本岸另一控制点复核坐标。
S2~S5节段为单榀吊装,其后端部位置均由已安装的前一节段位置控制,吊装时测量其前端线形监测点坐标,且每隔一节段,通过测量下弦底部监测点方法复核其内倾角。
S6~S16节段采用双榀整体吊装,每一节段后端部位置已由前一节段固定,仅需测量上弦前端线形控制点即可。
S17合龙段安装前首先对已安装的所有节段进行复测,计算两岸拱肋高差及水平对位偏差,通过侧向缆风及扣索调整线形至设计位置后进行合龙段安装。
合拢后、施工各个阶段须对钢管拱成桥线形进行检测,为避开拱上结构干扰视线、防止后期施工破坏,成桥线性监测点单独设置,测点布置于拱上刚架墩中心及跨中位置,每个刚架墩位置设一个测点,跨中设一个监测点,共计13个测点,测点设于下游侧外侧上弦拱肋外表面,棱镜水平放置,棱镜与支架中心线通过弦管中心且与地面平行。
(测点布置详见下图)
在各个施工工况结束后,进行拱肋标高和空间位置的测量,为尽可能减少温度的影响,线形监测安排在凌晨日出之前,拱肋标高和空间位置的测量采用全站仪。
测量方法是在两岸主桥施工控制点置镜,用全站仪观测拱肋各控制点的三维坐标,根据所测定的坐标来计算拱肋各控制测点的标高和空间位置。
缆扣塔塔顶偏位监测采用全站仪测量,于缆、扣塔每个塔顶梁边缘位置个设一测点,测点处焊接自制支架,安装标准圆棱镜。
为使测量数据直观明了,方便判断,塔架垂直度测量采用独立坐标系统,以5#(6#)墩中心为坐标原点,纵轴线为X轴,横轴线为Y轴建立坐标系,监测时用全站仪测得塔顶观测点的实时坐标,即可知塔架各个阶段各方向的偏位值。
4、锚碇位移及高程监测
东西两岸共有锚碇18个,分别为:
东岸主锚锭2个、扣索锚碇2个、缆塔侧向缆风锚碇4个;
西岸主锚锭2个、扣索锚碇2个、侧向缆风锚碇4个。
钢管拱吊装施工期间,对所有的锚碇进行水平位移及高程监测。
其中监测重点为两岸的主锚锭及扣索锚碇。
锚碇水平位移监测采用百分表,于锚碇正后方顺钢丝绳放线安装百分表,将百分表抵住锚碇,使其读数最大,每次观测时读出百分表实时读数,与其最大读数相减即得锚碇实时位移值。
锚碇高程监测采用自动安平水准仪监测,于锚碇旁大约距锚碇40~50m处设水准点,锚碇顶面距前端50cm处设观测点,观测前精确测出锚碇顶面观测点标高,吊装时置镜水准点与锚碇观测点之间,测得锚碇顶面实时标高,相减即得锚碇高程变化值。
吊装钢管拱肋之前,在两岸设立拱座顶面设立拱座位移观测点,于混凝土拱座顶面钻孔,植入端头刻好十字标记的钢筋。
在施工的各个阶段采用全站仪观测拱座位移。
由于设计计算时采用的各项物理力学或时间参数和实际工程中的相应参数值不可能完全一致,导致结构的实际应力与设计计算预期的结果可能存在在差异。
因此在钢管拱主桥施工阶段对拱肋进行施工应力监测,为设计、施工控制提供参考数据,以确保本桥安全、优质建成。
六、测量组织
1、人员组织
测量工程师1名,负责全桥测量工作及数据分析。
并及时将结果上报总工程师。
测量主管2名,东西岸各1名,负责东西岸测量工作,测量数据收集及整理。
测量员4名,东西岸各2名,配合测量主管进行施工测量,数据记录及整理。
2、测量仪器配备
名称
规格型号
单位
数量
全站仪
LEICA1800(1')
台
2'
棱镜及自制支架
套
14
5
对中杆
6
后视脚架及基座
7
钢尺
50m
把
8
盒尺
5m
9
铅垂
个
10
直角尺
11
自动安平水准仪
12
塔尺
13
便携式温度计
便携式气压计
15
遮阳伞
16
百分表
17
对讲机
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