大汶溪大橋塔梁同步施工測(cè)量控制技術(shù)研究

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1、大汶溪大橋塔梁同步施工測(cè)量控制技術(shù)研究曾東山1秦明舉1沈濤2（1.中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司移民工作局四川成都610041，2.四川路橋建設(shè)股份有限公司大橋分公司四川成都610071）摘要：向家壩電站庫(kù)區(qū)的復(fù)建工程大汶溪大橋是一座雙塔斜拉橋，施工過(guò)程中采用了塔梁同步施工技術(shù)。通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)量監(jiān)控，大橋施工過(guò)程中塔柱、主梁和斜拉索一直處于動(dòng)態(tài)三角平衡狀態(tài)。塔梁同步施工過(guò)程中采取測(cè)量控制，修正了施工各階段的應(yīng)力、線型、索力和各種施工誤差，有效地解決了主塔在不均勻水平力作用下塔柱順直施工的問(wèn)題，使大汶溪大橋能夠在成橋后整體內(nèi)力和線型滿足設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：橋梁工程；斜拉橋；塔梁同步；測(cè)量；施工監(jiān)控

2、0引言斜拉橋由于其良好的結(jié)構(gòu)受力性能和較強(qiáng)的跨越能力，近年來(lái)在橋梁領(lǐng)域發(fā)展迅速。如何對(duì)斜拉橋施工過(guò)程進(jìn)行有效控制，確保成橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求已越來(lái)越成為業(yè)界所關(guān)注的焦點(diǎn)［1-3］。近年來(lái)，測(cè)量監(jiān)控技術(shù)在橋梁施工中得到了廣泛應(yīng)用，塔梁同步施工技術(shù)在斜拉橋施工工藝中應(yīng)運(yùn)而生，以往施工過(guò)程中遇到的技術(shù)難題逐漸迎刃而解［4-5］o塔梁同步施工與常規(guī)采用的先進(jìn)行主塔施工，后進(jìn)行主梁施工的施工方法不同，它是在主塔施工未完成以前，便開(kāi)始主梁節(jié)段施工，同時(shí)進(jìn)行斜拉索的安裝和張拉，塔梁施工過(guò)程相互交融；塔梁同步施工技術(shù)主要解決了主梁施工對(duì)主塔施工線形的影響，實(shí)現(xiàn)塔梁施工相互協(xié)調(diào)［6-7］

3、;此外，塔梁同步施工可最大限度節(jié)省施工時(shí)間。木文以向家壩電站庫(kù)區(qū)復(fù)建工程大汶溪大橋?yàn)槔瑢?duì)斜拉橋塔梁同步施工過(guò)程的主要影響因素采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施以及施工控制方法等關(guān)鍵施工量測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究，為同類橋型的施工量測(cè)控制提供借鑒。1工程概況大汶溪大橋是向家壩電站庫(kù)IX南岸至綏江復(fù)建公路上橫跨金沙江支流一一大汶溪的一座公路特大橋。橋梁孔跨布置為釆用l&timeS;13m（現(xiàn)澆鋼筋砼異型簡(jiǎn)支板）+（110+250+110）m（雙塔雙索面斜拉橋，半漂浮體系）+3×30m（預(yù)應(yīng)力砼小箱梁）。主橋長(zhǎng)470m，引橋長(zhǎng)112.04m，橋梁全長(zhǎng)582.04m。2#索塔高148.55m;3#索塔

4、高136.55m。索塔整體為H形鋼筋混凝土空心結(jié)構(gòu)。主橋主梁為預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式斷面（即π形梁），梁肋邊緣處梁高2.7m,中心處梁高2.839m。主梁梁頂寬18.5m,頂板厚0.32m,設(shè)雙向1.5%橫坡，主梁梁底寬19m。斜拉索采用扇形布置，每塔單面為15對(duì)斜拉索，全橋共120根斜拉索。向家壩電站下閘蓄水后，大汶溪大橋是綏江新縣城對(duì)外交通保障的控制性工程，建設(shè)工期十分緊張，為加快推進(jìn)該橋建設(shè)進(jìn)度，經(jīng)與云南省、昭通市政府協(xié)商，該橋由集閉公司代為建設(shè)，項(xiàng)目啟動(dòng)后經(jīng)分析，常規(guī)的施工技術(shù)己不能滿足工期目標(biāo)。經(jīng)參建各方專題研究并組織調(diào)研，決定采取塔梁同步施工技術(shù)，以保證大汶溪大橋在向

5、家壩電站蓄水前建成通車。圖1建成后的大汶溪大橋2監(jiān)控測(cè)量影響因素2.1不平衡荷載塔梁同步施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)索塔監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)觀測(cè)，由模擬數(shù)學(xué)模型推算出的待澆節(jié)段定位數(shù)據(jù)，從而完成對(duì)索塔的測(cè)量控制。這種方法前提是主塔偏位不能超過(guò)一定的限制，否則主塔偏位線性更加復(fù)雜，主塔偏位越大，由此推算出的待澆節(jié)段定位數(shù)據(jù)精度越低。因此對(duì)于塔梁同步施工，嚴(yán)格控制不平衡荷載就顯得尤其重要。大汶溪人橋塔梁同步施工期間采取了對(duì)主梁部分梁段進(jìn)行臨吋性壓重等糾偏手段來(lái)消除不平衡荷載對(duì)索塔的偏位造成的影響，使施工期間的整個(gè)過(guò)程中，索塔的穩(wěn)定性得以保證，且使索塔始終處于彈性工作狀態(tài)。2.2監(jiān)測(cè)環(huán)境對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)精度

6、直接影響著由模擬數(shù)學(xué)模型推算出的待澆節(jié)段定位數(shù)據(jù)的精度。由于tl照和溫度場(chǎng)的變化對(duì)斜拉橋塔柱施工的影響較大，因此對(duì)索塔監(jiān)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)和對(duì)塔柱節(jié)段模板檢查、索道管定位測(cè)量的吋間段應(yīng)選擇在沒(méi)有日照、沒(méi)有3級(jí)以上大風(fēng)、并且空氣溫度及索塔溫度變化不大的吋段里進(jìn)行。一般情況下宜選擇在夜里12點(diǎn)到第二天早上5點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量定位作業(yè)，以減弱索塔變形對(duì)測(cè)量控制精度的影響。3測(cè)量控制方案塔梁同步施工技術(shù)的關(guān)鍵就是解決在不均勻水平力作用下主塔線形控制和索道管安裝的問(wèn)題。已施工的索塔節(jié)段出現(xiàn)偏位后，待施工的節(jié)段也會(huì)隨著偏離主塔設(shè)計(jì)值，因此，必須對(duì)立模設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及索道管設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，才能確保索塔施工豎直。在大

7、汶溪大橋塔梁Ml步施工過(guò)程中，利用高精度全站儀架設(shè)在主塔兩側(cè)的強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)臺(tái)上，對(duì)埋設(shè)在己施工索塔節(jié)段側(cè)壁上的監(jiān)測(cè)棱鏡進(jìn)行實(shí)吋觀測(cè)，即吋用事先編制的計(jì)算程序模擬出己施工節(jié)段偏位的數(shù)學(xué)模型，依據(jù)此數(shù)學(xué)模型推算出待澆節(jié)段定位的修正數(shù)據(jù)，從而完成針對(duì)塔梁同步施工階段對(duì)塔柱及索道管定位的測(cè)量控制。圖2塔梁同步施工示意測(cè)量控制流程為：監(jiān)理控制基準(zhǔn)&ram埋設(shè)監(jiān)控點(diǎn)→建立數(shù)學(xué)模型→推算待澆段修正數(shù)據(jù)→對(duì)修正數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核→對(duì)主梁線形進(jìn)行測(cè)量控