东平水道钢桁梁大桥测量控制

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1、广州东平水道钢桁梁大桥测量控制技术曹剑辉摘要：在广州东平桥钢梁架设的过程中，通过对悬臂拼装各桁的结构尺寸以及节间钢梁各测点处的高程和平面位置的精密测量，获得准确的测量数据，从而制定相应的施工手段，使钢梁架设的施工误差得到有效地控制和调整，以达到钢梁架设顺利合拢和成桥后的线形与设计预期相符合的目的。关键词：钢桁梁；钢梁架设；测量控制；极坐标法；三角高程测量；1、前言东平水道钢桁梁大桥（以下简称东平桥）位于佛山水道与平洲水道交汇口附近，附近河道最狭窄处水面宽160米。东平水道属国家Ⅱ级航道，百年一遇水位3.69m，最高通航水位3.42m，线路与水流交角67°

2、，通航净高18m.主桥采用连续钢桁拱结构，孔跨为（99+242+99）m，支座中心至梁端1m，主桥全长442m。钢桁拱节间长度11米，边跨9个节间，中跨22个节间，边跨与中跨之比为0.409；边跨平行弦桁高14米，拱顶桁高9米，加劲弦高20米，拱肋采用二次抛物线，下拱圈矢跨比1/4，最大吊杆长度40.5m；横桥向采用三片主桁，桁间距2×14.0m。桥面为道碴桥面、四线铁路，其中两线为客运专线，线间距5.0m，另外两线为广茂线，线间距4.6m，客运专线与广茂线之间线间距9.2m。主桁采用整体节点，弦杆、拱肋、吊杆均采用箱形截面，腹杆多采用H形截面。图1东平

3、桥总体布置图东平桥钢梁主要采用悬臂拼装的方式进行架设，根据东平桥钢梁设计要求，无论是对悬臂拼装各桁的结构尺寸的测量，还是对节间钢梁各测点的高程和平面位置的测量，其测量精度都要达到±2mm以上，属精密工程测量所要求的量级。如何对悬臂拼装各桁的结构尺寸的测量和节间钢梁各测点的高程和平面位置的数据采集达到设计要求的目标精度，是东平桥钢梁架测量控制的关键任务。2、钢梁架设方法及步骤钢桁拱边跨辅以临时墩的悬臂施工方法，中跨采用吊索塔架辅助悬臂安装、跨中合拢的施工方法。钢梁安装架设的主要施工步骤（1）、先进行钢梁架设所需各项大临设施的施工，含预拼场各个组成部分、临时

4、支墩、跨墩门吊等等；（2）、在295#墩（298#墩）处安装支座（临时固定），利用跨线门吊架设边跨7～8个节间钢梁；（3）、在钢梁上弦拼装55t架梁爬行吊机；（4）、利用55t爬行吊机半伸臂拼装剩余边跨钢梁直至主墩墩顶；（5）、安装296#墩（297#墩）支座，将钢梁架设至296#墩（297#墩），在支座顶上进行抄垫但不起顶；（6）、继续悬拼钢梁过296#墩（297#墩）2个节间，待加劲弦闭合且高栓终拧后，进行顶落梁（即高程调整）和横移作业，将295#（298#）墩上的临时固定支座均释放为活动支座。296#墩顶正式支座为活动支座，在悬臂拼装时也应临时锁定

5、为固定支座，待中跨合拢后再释放。297#墩顶正式支座为固定支座，不进行变换；（7）、继续悬拼钢梁，同时拼装吊索塔架、拆除临时支墩；（8）、当钢梁伸出296#（297#）墩5个节间（即55米）后，必须对边跨E0-E3节点33米范围内进行逐步压重和边墩顶钢梁的锚固；同时，在钢梁伸出296#（297#）墩8个节间（即88米）后，挂设并张拉设在A14节点的塔架扣索，然后继续架设钢梁；（9）、当钢梁武汉侧悬拼121米，广州侧悬拼110米后，进行中跨不对称合拢；（10）、中跨合拢完成后，进行体系转换，调整各支点标高至设计位置；（11）、对吊索进行卸载并拆除塔架；（1

6、2）、半回转架梁吊机退回至两侧边跨适当位置拆除；（13）、钢梁架设完成后，整体纵横移钢梁调整支座位置，使其固定支座位置对位正确后压浆，然后调整活动支座位置，定位后压浆；（14）、浇筑道碴槽板；（15）、安装桥面系栏杆及其他附属设施。3、钢梁架设的控制测量3.1、坐标转换在东平桥施工测量中平面坐标系统采用54坐标系统。为了方便施工放样，在此基础上建立了大桥独立坐标系，即以桥轴线里程增大方向为X轴的正方向，与X轴垂直向右为Y轴正方向即上游方向。在本段内X值即为里程值，换算公式如下：X=X0+（X′-a）*COSA+（Y′-b）*SINAY=Y0-（X′-a）

7、*SINA+（Y′-b）*COSA其中：X、Y为大桥独立坐标；X′、Y′为54坐标；3.2、平面控制网的布置大型的钢桁梁大桥一般都是跨江河或者特大水道，为了使控制网图形具有足够的强度且力求图形简单，东平桥在河两岸侧布设了（DQ1、DQ2、DQ3、DQ4）四个强制归心观测墩作为钢梁架设的测量控制点，其中DQ1、DQ2位于北岸钢梁两侧上下游，DQ3、DQ4位于南岸钢梁两侧上下游。整个钢梁架设过程中这两组控制点间相互通视条件良好，为架设钢梁提供了有利的测量控制条件。采用观测墩强制对中装置大大减少了仪器的对中误差，使得钢梁架设时测得的桥轴线长度的精度能满足施工要

8、求。控制点布设如下图2所示。图2东平桥控制网布设图3.3、极坐标法提高精度的主要