西苕溪大桥悬臂浇筑施工测量控制

辛建丽，徐徐刚（.南京交通职业技术学院 路桥与港航工程学院，南京 88；.江苏省交通工程集团有限公司苏州分公司，江苏 苏州 53）

西苕溪大桥悬臂浇筑施工测量控制

辛建丽1，徐徐刚2
（1.南京交通职业技术学院 路桥与港航工程学院，南京 211188；2.江苏省交通工程集团有限公司苏州分公司，江苏 苏州 215131）

施工测量在桥梁建设过程中具有十分重要的作用。结合安吉县11省道一标段改建工程西苕溪大桥的施工测量放样工作，建立导线测量控制网，利用导线测量结果对西苕溪大桥7号墩处箱梁悬臂浇筑进行施工测量控制。测量结果确保了大桥施工放样的精确性。

导线测量；悬臂浇筑；测量控制；高程

DOI：10.13669/j.cnki.33-1276/z.2015.058

1　工程概况

测量放样是一项精密而细致的工作，也是公路桥梁建设中最基础的工作。目前，公路勘察设计单位仅提供给施工单位导线控制桩及其坐标。施工单位进场后，由设计单位进行交桩，而后使用经过有关部门检定合格的全站仪或光电测距仪配合经纬仪，对导线点进行复核联测［1］。为方便施工放样，施工单位往往需要根据现场地形和实际情况，对导线点进行加密，由导线点和加密点共同组成该项目的导线测量控制网。

西苕溪大桥属于安吉县11省道马家渡至椅子塔段改建工程，为浙江省重点建设项目。西苕溪大桥全长455.2m，主桥跨径为（5×25+（60+102+60）+4×25）m。其上部结构主桥为变截面现浇预应力混凝土连续箱梁，引桥为预应力混凝土T梁，先简支后连续；下部结构均为柱式墩台、桩基础［2］。本项目按一级公路建设标准建设，行车速度80Km/h，双向4车道，路面宽24.5m，全线桥梁设计荷截等级采用公路-1级；路面标准轴载BZZ-100；桥梁洪水频率为1/100。

2　悬臂浇筑施工测量控制网布设及精度要求

2.1首级平面施工控制网的布设

首级平面施工控制网由浙江省交通规划设计研究院委托衢州市万强测绘有限公司布设，有关测量控制网的移交已完成。根据现行JTG TF50—2011《公路桥涵施工技术规范》［3］对测量部分相关规定要求，本标段测量控制网的布设平面控制点按一级导线闭合精度1/15000执行，高程控制网按四等水准闭合精度执行。本标段平面控制为附合型导线，由起始边I1～I2附合至I11～I13，水准同样采用附合型，在原有的导线内增加33个控制点，其中JM1～M33为加密点，如图1所示。

图1　附合型导线路线

2.2测量精度要求及技术指标

根据GB/T12898—2009《国家三、四等水准测量规范》［4］对各等级导线测量的主要技术要求，本项目所采用的导线精度要求见表1。根据规范要求，本项目高程测量采用四等水准测量标准，其技术指标及精度要求应符合表2的相关规定。

3　悬臂浇筑施工导线测量

3.1前期准备工作

认真全面阅读和理解图纸。复核图纸的平面线形直曲表，核对表中的数据是否正确，复核纵曲线要素表，并以上向下核对每个结构部位高程是否正确，核对桩基坐标及各项结构物尺寸是否正确。将以上复核发现的图纸问题罗列成文，并会同监理工程师审核，如问题属实应及时提交有关部门进行解决。

3.2导线测量的主要内容

导线测量的外业工作主要包括踏勘选点及建立标志、量边、测角和连测［5］。一是踏勘选点及建立标志。选点前，测量科室小组成员对测区内的地形进行踏勘，实地核对、修改、落实点位和建立标志。二是量边。本项目导线边长采用全站仪测定，测量时要同时观测竖直角，供倾斜改正之用。若用钢尺丈量，钢尺必须经过检定。钢尺丈量距离的技术要求应符合表1的相关规定。三是测角。导线布设形式为附合型导线，全站仪测量左角，测角时，为便于瞄准，在已埋设的标志上用测钎作为照准标志。四是连测。导线与高级控制点连接，必须观测连接角、连接边，作为传递坐标方位角和坐标之用。若附近无高级控制点，则运用罗盘仪施测导线起始边的磁方位角，并假定起始点的坐标作为起算数据［6］86-88。

表1　导线测量主要技术要求

表2　水准测量主要技术要求

3.3导线测量数据处理及测量结果

运用近似平差法进行数据处理，即根据导线中已知点的坐标、观测的水平角、水平距离，将角度闭合差和坐标闭合差在满足精度要求的前提下进行重新分配，从而推算出未知点的坐标。本标段的导线测量利用浙江省交通规划设计研究院给出的已知点高程，通过导线测量最终确定加密后导线点的坐标和高程，从而形成本项目施工测量控制网。

整个施工测量控制工作严格执行测量复核签认制，坚持“两人两种办法”制度。运用精密平差法进行内业计算时，采用两组独立平行计算进行互相校核，测量队长、测量组长对各自的测量结果进行复核签认，最终计算得到：方位角闭合差fβ=29"≤允许闭合差，全长闭合差fD=0.091m，相对闭合差k=1：129361＜允许闭合差1：15000，满足了技术规范规定的一级导线精度要求。

运用精密平差法进行高程内业计算时，根据测量数据可计算出高差闭合差fh=-9mm≤允许闭合差fh容=满足了技术规范规定的四等附和水准精度要求。最终西苕溪大桥主要控制点导线测量内业计算所得结果见表3。

4　悬臂浇筑施工测量控制

西苕溪大桥施工测量工作主要有：建立满足精度及密度要求的施工测量控制网并定期复测；测定墩（台）基础桩的位置；进行构造物的平面和高程放样，将设计标高及几何尺寸测设于实地；进行必要的施工变形观测和施工控制观测等多方面的内容［6］268。在施工过程中，考虑到挂篮悬浇箱梁施工测量难度较大，加之从桩基开始一直到浇筑桥面误差累计较大，所以选择悬臂浇筑箱梁施工测量作为重点。

表3　西苕溪大桥主要控制点导线测量结果

4.1挂篮悬浇箱梁施工测量

悬臂浇筑前端底板和桥面的标高，应根据挂篮前端的垂直变形及预拱度设置，且施工过程中要对实际高程进行监测，以确保与设计值一致。如与设计值有较大出入时，应会同有关部门查明原因进行调整［5］。挂篮悬浇箱梁在浇筑过程中，根据本项目工期情况，已投入四套三角轻型挂篮进行西苕溪大桥主桥施工。

西苕溪大桥上部结构主要为挂篮预应力混凝土悬浇箱梁，在0号块上安装完成挂篮以后，应首先进行挂篮加载试验，以获取加载与挂篮变形的关系曲线。在挂篮悬浇箱梁施工中，根据施工图设计要求的压载标准对块件进行压载，以确定挂篮的绕度及变形，供施工时调节参考。现场施工测量人员与监理一起做好各批压载沉降观测记录。通过多次加载、卸载后，根据观测记录得到高程变化数据，可通过（1）式计算得到理论控制预拱度值l为：

其中，l为理论控制预拱度，H前为压载前高程，H1，H2，…，Hn分别为满载第一次高程、满载第二次高程、满载第n次高程，H后为卸载后高程。

（1）式中，（H1-H前）+（H2-H1）+（H3-H2）+…+ （Hn-Hn-1）为压载期间累计沉降值，（H后-Hn）为弹性变形值。其具体实施步骤为：一是埋置好绕度、变形观测钉，分别在中间、边缘均匀地布置好观测钉。二是在上载前应先对每个观测钉进行观测，记录好每个观测钉压载前的高程数据以方便以后比较。三是根据图纸压载期限及压载荷载的要求，在每个间隔时间段记录好每次观测的高程，再与压载前和上次观测数据进行比较，计算总绕度、变形值。四是卸载后，待上已无荷载后再进行卸载后高程观测，将其与稳压高程值进行比较，计算弹性变形值。五是对数据进行整理，计算得出理论控制预拱度值。

桥梁定线逐桩放样，根据压载得出的相应部位的初始理论控制预拱度值调试每个逐桩位置的高程。同时也要控制好模板的平整度、轴线、结构尺寸和箱梁高度及边口线形。在以上项目自检合格后向监理工程师进行报检。

4.2挂篮拼装

0号块各节段施工结束后，开始拼装悬臂浇筑段挂篮。挂篮由专业厂家制作生产，现场拼装，其结构主要由轨道、行走反扣轮、主构架上下横梁、后锚、悬吊轮、吊杆、外滑梁及平台组成。西苕溪大桥7号墩处悬臂浇筑段挂篮如图2所示。

4.3模板安装

挂篮系统安装结束后，铺设底模，吊放侧模。安装模板后，应严格核准中心位置及标高，校正中线。组装模板并校正中线，外模及框架的长度和高度应能适应各节段的变化。内模由侧模、顶模和内框架组成，便于拆模和修改。如上一节段施工后出现中线或高程误差需要调整时，应在模板安装时予以调整，同时要求模板和前一节段的混凝土面应平整密贴。

4.4轴线、标高及预拱度设置

立模之前，测放出节段两端理论轴线中心位置，作为底模铺设的控制点。侧模根据底模走向布置，大致就位后，测量标高。通过前吊杆及外滑梁调整底、侧模标高。悬臂浇筑节段施工控制标高由设计理论标高加设一定的预拱度叠加而成。悬臂浇筑节段预拱度与承重主构架受力后挠度、受力后吊杆伸长、节段张拉后拱度和后浇节段施工引起已浇节段的下挠有关［6］。

图2　西苕溪大桥主桥7号墩处悬臂浇筑段挂篮

施工前对相关数值应一并加以考虑，实际控制标高应按（2）式计算，即：

其中，H0为设计理论标高，H1为承重主构架受力后挠度，H2为受力后吊杆伸长量，H3为节段张拉后拱度，H4为后浇节段施工引起已浇节段的下挠。

悬臂浇筑后及往后的张拉前后，同样要做好绕度、变形观测记录。通过观测数据的对比，为下块块件提供有利的数据。

4.5西苕溪大桥主桥7号墩现浇段测量控制

4.5.1转移高程点。由于大桥主桥上并没有可用的水准点，所以需要利用主桥边上现有的水准点将高程转移到主桥的0号块上。利用水准成果表的JM6-1将高程转移到大桥主桥7号墩左右幅的0号块上，方便以后的高程控制及施工过程中的模板调试工作，结果见表4。

表4　JM6-1转西苕溪大桥主桥7号墩0号块水准点高程m

4.5.2调试模板的内业计算。由于悬臂浇筑段是变截面箱梁，施工时共选择了12个点作为标高控制点。图中的标注点即为浇筑时的标高控制点，梁身标注的a，b，c，d，e5个点为调试模板标高控制点，梁顶标注的7个点（1～7）为桥面混凝土浇筑标高控制点，如图3所示。

图3　西苕溪大桥主桥7号墩悬臂浇筑段箱梁标高控制横截面（半幅）

（1）计算模板标高。模板标高根据图纸的桥面设计标高。按（3）式计算，即：

断面处的模板标高=PH+预拱度-桥面10cm调平层+（0.02×0.75）-（模板距离设计标高处的水平距离×0.02）-混凝土块件的高度（3）

其中，PH为桥面设计标高值（m），0.02为桥面的横坡，0.75为设计标高处离桥中心线处的距离（m）。

以西苕溪大桥主桥7号墩左幅1号块和1'号块为例进行计算。1号块里程桩号为K1+384.5，1号块图纸设计标高为20.926m，根据前述方法确定得到左幅1号块的预拱度值为0.035m；1'号块里程桩号为K1+402.5，1'号块图纸设计标高为20.737m，根据前述方法确定得到左幅1'号块的预拱度值为0.039m。根据（3）式计算得到1号块5个控制点的模板标高值分别为20.676m（a）、20.019m（b）、15.199m（c）、19.899m（d）、20.441m（e）；1'号块5个控制点的模板标高值分别为20.491m（a）、19.834m（b）、15.014m（c）、19.714m（d）、20.256m（e）。

（2）调试模板。计算好调试模板的标高后就可使用全站仪和水准仪在0号块上进行调试模板的工序。全站仪测量的方法是利用事先在主桥0号墩上做好的轴线点进行桥梁轴线控制。一是准备工作。如在6号墩右幅上调试1号块的现浇段模板，先将棱镜架在河对岸的7号墩右幅0号块的中心点上，再将全站仪架在6号墩右幅上的中心点上，调平仪器，对准后视测量棱镜所在中心点的坐标。若与理论值的误差在5m m内就将全站仪水平制动螺旋固定，再将棱镜拿到6号墩的0号块上，将棱镜放在0号块顺着桥的走向的截面处，用全站仪确定0号块的桥面中心点，并用修正液将0号块截面的中心点画好，再用钢卷尺量出模板底板的中心线，并用修正液凃上。二是调试模板。先将全站仪架设在刚才画好的0号块截面中心点处，对着悬挂在挂篮上的模板底板中心线，用手拉葫芦将模板的底板调至中心处，然后采用全站仪观测调试模板过程中底板的中心轴线是否有变动，若有的话就用手拉葫芦调回来。水准仪主要控制模板的标高。在全站仪调好模板的底板中心线之后，将水准仪架设在能看到0号块的水准点和模板顶板的地方，有利于调试模板工作的顺利进行。利用已计算好的模板标高、已知0号块水准点的高程和后视读数反算出在顺准仪中应读的水准尺的读数。侧模板的高度调节依然是利用手拉葫芦来完成。在调试模板的过程中要时刻注意底板中心线的位置变化，若有变化及时校正。

（3）计算桥面设计标高。模板调试完成后交测量监理验收，合格后进行块件钢筋绑扎，钢筋绑扎的同一时间段内需要完成桥面设计标高的内业计算。桥面设计标高按（4）式计算，即：

该断面处的桥面设计标高=PH+预拱度-桥面10cm调平层+（0.02×0.75）-计算点位到该断面设计标高处的水平距离×0.02（4）

以西苕溪大桥主桥7号墩左幅1号块和1'号块为例计算桥面设计标高。由图3可知，7个（1～7）桥面混凝土浇筑标高控制点到该断面的桥面设计标高处的水平距离分别为0、2m、4m、5.875m、8m、10m、11.75m。根据（4）式计算得到西苕溪大桥主桥7号墩左幅1号块和1'号块的桥面设计标高（见表5）。

桥面设计标高计算好之后，邀请测量监理到现场进行测量报验，再等到块件钢筋绑扎好之后，开始测量预埋在块件横截面处的7根钢筋头的标高，预埋的标高点采用20c m长的钢筋焊接在绑扎好的块件钢筋上。标高的测量就是利用之前在0号块上的水准点进行标高的控制。在钢筋绑扎好之后，利用测得的钢筋头的标高与表5计算好的桥面设计标高值进行对比，按照对比后的高差值（高差值=设计标高-实测标高）来控制混凝土浇筑的桥面标高。这就是测量工作外业内业相结合控制桥面的标高。西苕溪大桥主桥7号墩左幅1号块和1'号块桥面浇筑前标高见表6。

表5　西苕溪大桥主桥7号墩左幅1号块和1'号块桥面设计标高

表6　西苕溪大桥主桥7号墩左幅1号块和1'号块桥面浇筑前标高

钢筋结构报检合格后，依据表6的测量结果进行桥面的顶标高控制调整。调整完成后即可进行桥面混凝土浇筑，浇筑完成后一天即可进行浇筑后的标高测量。比较浇筑完成后的桥面标高与设计标高的差值，可进一步控制检测［7］。

5　结束语

为控制桥梁的整体位置与其线形的准确性，根据监理方的要求在西苕溪大桥主桥边上做了一个大地四边形，以验证本次箱梁测量结果（见表7）。

由表7可知，整个悬臂浇筑施工测量的模板调试工作、轴线控制和桥面浇筑标高的控制工作十分精确。监理方对于本次的测量结果表示十分认可。在此过程中对使用中控制点的高程和坐标又进行了再次复测，误差值均在允许范围内。西苕溪大桥悬臂浇筑测量控制工作顺利进行，为其后续工序施工提供了可靠的保证。

表7　西苕溪大桥主桥大地四边形箱梁测量结果

［1］辛建丽，陈亮.疏港航道大桥基桩导线测量放样的控制［J］.温州职业技术学院学报，2012（3）：53-56.

［2］浙江省交通规划设计研究院.安吉县11省道马家渡至椅子塔段改建工程施工图设计［EB/OL］.（2012-09-29）［2015-05-20］. http：//ajnews.zjol.com.cn/ajnews/system/2012/09/29/015552103.shtml.

［3］中交第一公路工程局有限公司.JTG TF50—2011公路桥涵施工技术规范［S］.北京：人民交通出版社，2011.

［4］中华人民共和国国家标准化管理委员会.GB/T12898—2009国家三、四等水准测量规范［S］.北京：中国标准出版社，2009.

［5］全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会.公路工程管理与实务［M］.北京：中国建筑工业出版社，2014：154-158.

［6］胡伍生，潘庆林，黄腾.土木工程施工测量手册［M］.北京：人民交通出版社，2005.

［7］中华人民共和国住房和城乡建设部.CJJ2—2008城市桥梁工程施工与质量验收规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2008.

［责任编辑：赵青］

Construction Survey Control of Xitiaoxi Bridge Cantilever Casting

XIN Jianli1， XU Gang2
（1.School of Bridge and Port Engineering， Nanjing Communications Institute of Technology， Nanjing，211188，
China；2.Suzhou Branch of Jiangsu Transportation Engineering Group Co.， Ltd.， Suzhou，215131， China）

The construction survey plays a very important role in bridge construction. Based on the Xitiaoxi Bridge construction lofting of the1streconstruction project of11th provincial highway of Anji county， the wire measurement control network was set up. With the result of wire measurement， the measurement control was conducted on the box girder cantilever casting of7thpier of Xitiaoxi Bridge. The result of the measurement ensures the accuracy of construction lofting.

Wire measurement； Cantilever casting； Measurement control； Altitude

U442.4

A

1671-4326（2015）03-0049-05

2015-06-04

辛建丽（1976—），女，陕西宝鸡人，南京交通职业技术学院路桥与港航工程学院副教授，硕士；徐徐刚（1991—），男，江苏南通人，江苏省交通工程集团有限公司苏州分公司助理工程师.