下承式钢管混凝土系杆拱桥拱肋安装线型控制测量方法.docx

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施工技术

下承克钢管混凝士系杆拱桥拱fflj安装线型控制测量方法

杨爱东

(中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司,福建福州350000)

摘要:

本文以厦深铁路(福建段)I标工程厦门枢纽鹰厦右线烧汤溪右线特大桥下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工情况,重点阐述系杆拱桥拱肋吊装就位的线型控制测量方法。

关键词:

钢管混凝土系杆拱桥;拱脚定位;拱肋就位;线型控制;测量方法

87 2012年第22期

1引言

钢管混凝土系杆拱桥充分发挥混凝土和钢材的力学性能,利用钢管的环箍作用,大大提高结构的抗压能力和抗变形能力。

钢管混凝土系杆拱桥造型美观、受力科学、结构严谨,近来年广泛用于铁路工程中。

但其技术含量高、工艺严格、工序繁多,施工难度大。

因此,认真总结此类桥梁施工关键工序控制的技术与经验,对今后的施工有着实际的指导意义。

本文就烧汤溪右线特大桥系杆桥拱肋线型控制测量技术进行详细阐述。

2工程概况

本桥主跨为1-96米下承式钢管混凝土系杆拱桥。

系梁按整体箱梁布置,采用单箱双室预应力混凝土箱形截面。

系梁沿纵向等宽、等高度,在96米主跨上方平行设置两道等高度哑铃型截面钢管混凝土拱肋。

两道拱肋间采用空心钢管组成的一道“米”字形横撑和四道“K”型横撑实现横向连接。

每道拱肋下设置13组平行钢丝吊杆,全桥共26组,每组吊杆的纵向间距为6米,端吊杆至支承线距离为12米。

主跨总体轮廓图见附图1。

3拱肋设计坐标

拱肋计算跨度为96m,矢高19.2m,拱肋中心线矢跨比为f/L二璀。

拱肋为哑铃型截面,采用二次抛物线型。

抛物线方程如下:

/92x/

y二2304

附图1:

拱肋控制点布置图

主要有下面几点:

1) 对基层表面平整度要求比较严格。

若基层表面不平整,保温层的厚薄差易形成变形应力差,对整个系统的抗裂性能产生不利影响;

2) 发泡表面平整度差,必须靠人工打磨,打磨造成聚氨酯原材料的浪费,打磨粉沫给周围环境造成污染;

5保温装饰一体化外墙外保温系统

保温装饰一体化外墙外保温系统是近年来逐渐兴起的一种新的外墙外保温做法,它的核心技术特点,就是通过工厂预制成型等技术手段,将保温材料与面层保护材料复合而成,具有保温和装饰双重功能。

施工时可采用聚合物胶浆粘贴、聚合物胶浆粘贴与锚固件固定相结合、龙骨干挂在苗固等方法,面层材料主要有天然石材、彩色面砖、铝塑板等。

复合技术一般采用有机树脂胶粘贴加压成型,产品质量易控制、产品种类多样,可满足不同外墙的装饰要求,同时具有施工便利、工期短、工序简单、施工质量有保障等优点。

但目前,我国对于保温装饰一体化外墙外保温系统,还没有

4拱肋吊装

4.1拱肋钢管分段

为便于拱肋准确定位,拱桥拱肋单节段吊装采用支架支撑的形式进行安装,单个拱肋节段承重在支架横梁上,用螺旋千斤顶及手拉葫芦进行调整、码板初步定位,之后通过测量调整拱肋施工轴线与设计拱肋轴线吻合,对接焊接各节段,形成单棉拱肋圈。

为了增加单棉拱肋圈的稳定性,在安装到节段上有横撑的位置时临时安装对应横撑进行加固。

根据制造、运输、吊装条件、设计要求等诸多因素,我们把单棉拱肋圈拱肋纵向划分8个节段(含1个合拢段)、2个拱脚预埋段和10道横撑,其中1节段(10节段、拱脚预埋段)吊装重量:

6.53to

4.2安装顺序(单棉拱肋)

根据本桥特点采用50T吊机进行吊装作业,吊装顺序如下:

两个拱脚预埋段定位(1、10节段)-2(9)节段吊装一3(8)节段吊装一4(7)节段吊装一6节段吊装一5节段(合拢段)。

相关的国家或行业标准,在推广应用方面没有标准规范加以引导、规范,易产生质量纠纷等问题,另外保温装饰一体化外墙外保温系统的工程造价普遍偏高,目前难以大面积推广应用。

参考文献

[1]韩喜林.聚氨酯硬泡节能建筑保温系统应用技术.中国建材工业出版社.2010:

05

[2]刘勇.外墙外保温墙面裂缝成因及质量控制.西南交通大学出版社.2011:

05

[3]中华人民共和国建设部JG144-2004外墙外保温工程技术规程中国建筑工业出版社.2005-04

[4]郭延辉,赵霄龙.墙体保温材料及应用技术.中国电力出版社.

2006:

12

[5]黄振利.外墙保温应用技术.中国建筑工业出版社.2005:

01

[6]王宗昌.建筑及节能保温实用技术.中国电力出版社.2008:

08

[7]北京振利节能环保科技股份有限公司.墙体保温技术探索.中国建筑工业出版社.2009:

03

两个拱脚预埋段定位

5.2中间拱肋节段定位测量

5.2.1拱肋中心线预拱度

考虑到主拱肋在浇筑完管压混凝土后产生下挠,设计中要求预留预拱度,由于主拱肋是分段制作,在加工厂里每节段都增加了预拱度值,现场只对增加预拱度值的主拱肋轴线进行调整就能满足要求。

拱肋中心坐标系示意图如下:

2012年第22期 88

5拱肋定位、测量控制及调整

5.1拱脚预埋段的定位及调整

拱肋钢管预埋段的准确定位直接影响钢管拱肋的整体拼装质量。

设计要求拱脚混凝土与系梁混凝土同进浇筑,这就要求拱脚钢管在浇筑混凝土前确保钢管的坐标位置及倾角准确无误,浇筑前与浇筑后的线型要达到设计要求,为了满足以上要求,采取以下控制方案:

5.1.1拱脚预埋支撑骨架

因拱肋钢管预埋段重量达到6.53t,设计上采取对预埋段进行设置预埋支撑骨架,对预埋段钢管进行托举固定。

根据拱肋坐标,先将拱肋钢管定位好,再安放好骨架型钢,型钢位置可根据具体情况作适当调整并尽量避开预应力孔道,调整好后焊接型钢成骨架。

5.1.2测量控制方法

拱肋钢管预埋段控制测量采用桩号、轴距法。

即要保证预埋段的里程、轴距和标高符合设计要求。

怎么样才能保证预埋段的设计三维位置是本次工作的重点,针对预埋段的特点特采取以下控制方法:

a、 拱肋吊装不同于小件物品吊装,最好一次吊装成功,本桥的拱脚段离系梁底面有60cm高,为了保证位置的准确定位,首先用全站仪在系梁底面上定位A和B点的投影点A,和可。

(见拱肋预埋钢管定位立面附图)

由于A点要支撑在拱脚预埋骨架的横梁上,所以在确定A1点后再把该点引到拱脚预埋骨架横梁上,使支撑横梁的标高达到设计位置并临时固定拱肋钢管;

b、 用吊线锤的方法使线锤的尖与B,点重合;

c、 C点及D点的位置分别以管口为准偏移10cm方便测量,然后用全站仪测量这两点的桩号、轴距及标高,用螺旋千斤顶及手拉葫芦调整使之达到设计要求;

d、 为了保证预埋段的垂直度,用最原始且也最有效的方法:

吊线锤法进行调整;在拱脚段两侧上下各吊一个线锤1和2(见见拱肋预埋钢管定位立面附图附图),使线绳与上下弦管的外壁相切即达到垂直度的要求;

e、 以上都满足要求后用设计的预埋骨架进行支撑、加固,为了增加拱脚的整体稳定性,在左侧及右侧拱脚段调整完后用型钢对两拱脚进行连接,确保在浇筑系梁混凝土时不被移动;

d、上述提及的A、B、C、D四点的三维坐标计算方法详见522主拱肋测量控制点设定及建立坐标系章节。

为了进行调整,现把设计提供的含预拱度与不含预拱度拱肋中心线坐标列表如下:

K舍5(携壹雄中-坐步<■)

舍壹获•中心受力(■)

X算顼雄度

荻协之间坐费

X

V

X

Y

1

0

0

00356

0

-0036

2

2

0.033

0.0355

2

-0.003

3

4

0.133

00353

4

0098

4

6

0.3

0.0351

■:

0.265

S

8

0.533

0.0346

8

0.496

6

10

0.833

00341

10

0799

7

12

1.2

0.034

12

1.166

8

14

1633

00325

14

1.601

9

16

2.133

0.0315

16

2.102

10

18

2.7

0.0304

18

2.67

11

20

3.333

00291

Z0

3.304

12

22

4.033

0.0276

22

4.005

13

24

4.8

0.0259

24

4.774

14

26

5.633

00241

26

5609

15

23

6.533

0.0222

28

6.511

16

30

7.S

0.0201

30

7.48

17

32

8.533

00178

32

8.515

18

34

9-633

0.0155

34

9.618

19

36

10.8

0.0131

36

10.787

20

38

12.033

0.0106

38

12.022

21

40

13.333

0.0082

40

13.325

22

42

14.7

00059

42

14.694

23

44

16.133

0.0038

44

16.129

21

46

17.633

0.0019

46

17.631

25

48

19.2

0

48

19.2

5.2.2主拱肋测量控制点设定及建立坐标系

(1)设定及计算拱肋测量控制点

根据以上预拱度值及坐标值用CAD制图软件绘制主拱肋控制点位图,在主拱肋控制点位图上标注测量点及计算测量点的桩号及标高,以待安装主拱肋节段时测量控制使用。

主拱肋控制点位见附图1。

(2)建立坐标系

根据现场测量使用的宾得全站仪,使用“点到线测量”功能,把22#墩主跨支承垫石中心(里程:

LYD3K665+207.976坐标X:

2717390.472,Y:

494701.025)及23#墩主跨支承垫石中心(坐标X:

2717405.208,Y:

494795.886)输入测量仪器中,通过仪器自动转换则建立起以22#墩主跨支承垫石中心处梁体中部为坐标原点,顺线路前进方向的桥梁中心线为坐标X轴,22血支承垫石中心处梁体中部法线的线路右侧为坐标Y轴正方向,以垂直于系梁中部标高连线的垂直线为坐标Z轴(拱肋控制各点高程应根据梁面坡度及拱肋预拱度推算出对应点的标高)的三维坐标系。

主拱肋中间段测量点主要以吊杆位置为标准,标高采用绝对标高,桩号距离采用与坐标原点间的距离,以设计给出的预拱度

施工技术

值算出拱顶吊杆处的桩号、轴距及标高;现给出计算测量点控制数据如下:

523王颖商测量

测量方案说明:

本测量方法采用桩号、轴距法,原则上以测量吊杆孔位置为标准,由于四个第二拱肋段只有一组吊杆孔,分段处又有坡口,无法精确定位,根据第二拱肋段特点,以分段线为准,第一个测量点以拱肋D1吊杆(D26、DT吊杆、D26,吊杆)为准,另一端测量点以分段线向内测偏移10cm的位置的3#(4#、3'#、4'#)为测量点,这样四个拱脚的设计位置就确定了,就位前需复核拱肋预埋段2#(5#、2#、5,#)测量点,在允许范围内后开始就位焊接。

其它各段都至少有2个吊杆孔,均以吊杆孔位置为准,合拢段不在跨中,待两边对称安装完拱肋后测量两端口的实际位置,合拢段在桥面上修整后吊装合拢。

(1) 控制表中单位均以米计,本桥线形控制采用桩号、轴距法控制。

(2) 设置测站;在转点1处(X:

2717474.948,Y:

494760.475,Z:

11.25)处架全站仪,后视QJ06(X:

2717506.1956,Y:

494879.8037,Z:

11.29)。

(测站坐标采用厦深独立坐标系)

(3) 拱肋定位(只对单侧一端进行阐述,其它三处控制

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