测量在钢钢箱梁结构中的应用

测量在钢钢箱梁结构中的应用

王书振

浙江天律工程管理有限公司 浙江省嘉兴市 314000

一、工程概况

工程项目范围西起和平北路东侧，跨越文兴路、滨河西路、汾河、滨河东路、森林路至东西侧，主线（桥梁起坡点至桥梁落地点）全长约1.555km，不含立交范围外引桥地面辅道部分。工程起点桩号为K1+175，工程终点桩号为K2+730。主要包括摄乐街—滨河西路互通立交、摄乐街—滨河东路互通立交以及跨越汾河的摄乐大桥。滨河东路、西路定位为城市准快速路，是太原市城市快速路网的重要组成部分，是城市南北向交通的主要干道。摄乐街为城市主干路，规划红线宽50m，河道宽约300m。

主梁采用半封闭双边钢箱截面，中心线处高度3.35m（标准节段顶底板外缘间高度）。标准断面宽度51.5m；局部与西侧立交衔接处加宽到54.326m。边箱顶宽8.096m，底宽8.423m；悬臂长度10.429m；两箱室间净距14.45m。

辅助墩处设置两个支座，支座间距为18m；过渡墩处设置四个支座，间距分别为：12.405m+18m+12.405m（西侧）；10.834m+18m+10.834m（东侧）。

主梁梁段划分，考虑构造及施工架设等因素，主梁划分为A、B1、B1-1、B1-2、B1-3、B1-4、B2、B3、C、D1、D2、E、E1共13种类型、41个梁段。其中A为零号段梁段，C、D1、D2、E、E1为边跨梁段；B1～B3为斜拉索梁段。主梁节段标准长度9m。除E1、E2梁段重量为450t左右，其余梁段重量均小于260t。

主梁构造，主梁标准断面顶板厚度14mm，底板厚度16mm，边腹板30mm（拉索腹板），中腹板16mm；辅助墩负弯矩区顶底板局部加厚至30mm。

横隔板标准间距3m，悬臂隔板局部加密间距1.5m；横隔板由悬臂隔板、箱内隔板、箱外隔板五块板组成，均采用实腹式隔板。拉索区横隔板厚度采用16mm+12mm；即：拉索区箱内横隔板为16mm；两边箱中间区域横隔板采用12mm；支点横隔板采用30mm。

所用仪器为徕卡TS06，测角精度2″。

本文着重介绍节段预拼的控制测量和现场安装控制测量。

第一章 钢钢箱梁的控制测量

1钢钢箱梁的节段御预拼

节段的预拼前先搭设可移动的临时胎架, 将预制好的片体吊放在胎架上进行预拼调整, 临时胎架的搭设是模拟安装现场临时支架位置确定的 。

钢钢箱梁的安装流程：胎架上预拼焊接3号块、4号块→吊装3号块、4号块就位→吊装2号块就位并完成与3号块的焊接→吊装5号块就位并完成与4号块的焊接→吊装1号块翼板就位并完成与2号块的焊接→吊装6号块就位并完成与5号块的焊接→拼装完成，滑移出拼装区→进行下一节段的吊装、拼装、滑移。

钢钢箱梁从左幅至右幅板块分布如图所示：

各节段按设计要求调整完毕后, 即可进行节段预拼,节段预拼主要进行中心线调整和长度控制，以及横坡等相关参数进行控制。首先，对3号块与4号块进行拼接。其中心线作为标高定位点，定为±0米，纵轴线作为道路前进方向的中心线，调整2号块与3号块相接位置标高则为-0.1445米，并控制横方向距离为7.225米，同理右幅4号块与5号块相接位置标高为-0.1445米，并控制横方向距离为7.225米；吊装2号块与5号块就位时，使其与相邻的且已安装好的板块（3号块与4号块）的标高差为-0.1619，并控制横方向距离为8.097米，,并依照此方法分别安装1号块和6号块。

2钢钢箱梁的滑移

支架结构: 支架结构作为钢钢箱梁的承重结构和滑移轨道的支撑结构，不仅应具有足够的强度，还必须有相当的刚度，一方面能够承受钢钢箱梁滑移过程中产生的水平荷载，另一方面要能够适应钢钢箱梁的刚度，避免钢钢箱梁下的4个滑块出现三点受力而使局部应力过大。

钢箱梁的滑移，滑移系统由滑移轨道、滑道和特制滑块组成。滑移轨道采用双拼HM588 型钢，铺设在双拼HM588承重梁上。滑道采用40a 槽钢，槽钢内铺设镜面不锈钢板。滑块高30cm、平面尺寸为35×35cm 的特制钢垫及1cm 厚聚四氟乙烯橡胶滑板组成。钢垫顶面与钢钢箱梁底面间垫30mm 厚橡胶皮，防止钢钢箱梁底部涂层破坏或发生局部变形。横移方向布设2 条轨道，长度均为49.75m，间距6m。纵移方向在桥轴线两侧对称布置两组共四条轨道，轨道长度均为300m，间距为22m。横、纵移轨道安装时使用钢板和限位装置进行线型和标高的调整。滑移轨道如图所示：

西岸图示

东岸图示

每组装完成一节段钢箱梁，钢钢箱梁滑移系统牵引其向前移动。因T0段处于主塔位置，故预留出W1、T0、E1节段钢箱梁。东岸拼装顺序为E2、E3……至E16，西岸拼装顺序为W2、W3……至W16，并依次牵引滑移至设计位置，调整标高直至符合设计与规范要求为止。E17、E18、E19、E20和W17、W18、W19、W20节段依次安装在设计位置，无需滑移。主塔合拢后，再依次吊装W

1、T0、E1节段钢箱梁。钢钢箱梁节段分布图如下图所示：

钢钢箱梁节段划分图

3钢箱梁的焊接

1).钢箱梁制造的焊接工艺是保证焊接质量的关键，所有类型的焊缝在施焊前应做焊接工艺评定，根据评定的结果编制焊接工艺。评定的指导原则是工艺评定的试验条件必须与本桥的构造连接相对应，焊缝金属的力学性能不低于母材，同时钢箱梁的焊接还应符合本桥招标文件的技术规范及国内有关规程、规范相关要求。

2).钢箱梁均为焊接结构，结构焊缝较多，制造过程中，在保证焊缝质量的前提下，应尽量采用焊接变形小焊缝收缩小的工艺，要求尽量采用CO2气体保护焊。

3).对于施工过程中的工艺孔洞，必须在设计指定的位置切割，施工结束后按原状恢复，其焊缝按Ⅰ级熔透焊缝进行检查，并将表面磨平。

4).焊前预热温度应通过焊接试验和焊接工艺评定确定，预热范围一般为焊缝每侧100mm以上，距焊缝30～50mm范围内测温。修补时，碳弧气刨前的预热温度与施焊时相同。为防止T型接头出现层状撕裂，在焊前预热中，必须特别注意厚板一侧的预热效果。

4钢箱梁施工中的注意要点

在钢箱梁节段拼装，以及节段与节段间连接是控制的重点，其考虑的因素有：

1).由于桥面在纵向竖面上由不同跨度的抛物起拱线、纵坡直线构成,所以在计算桥面标高应充分考虑多种因素的叠加 ,即:桥面标高=设计里程高+所对应的预拱度高度+横坡高度。

2).计算施工坐标,为便于施工统一 ,应将选定控制点的计算结果最终列成表格 ,供预拼和安装测量人员使用 ,因而实际施工现场放线测量工作就比较简便 ,有利于提高施工效率。

3).为消除桥体安装的累积误差 ,预留长度的桥体先吊装上临时支架标高 坐标调整合格后焊缝大小切割对接缝, 后一组预拼所用的基准点 ,应在测量中消除前一组的误差。

5锚索安装

采用标准强度1670MPa平行钢丝斜拉索，全桥共4×16=64根斜拉索，最长150m，规格为PES7-151，单根最大重量为6.9t。斜拉索梁上间距9m，塔上标准间距2.5m，空间扭曲面布置形式。梁上采用钢锚箱锚固形式,塔上采用钢锚梁锚固形式。采用锚箱式锚固，锚箱安装在主梁腹板外侧，并与其焊成一体。斜拉索拉力通过锚箱的两个锚固板传递给主梁腹板，主梁腹板和承压板内侧均设置了补强板，以利于锚固处的应力合理分散到主梁上。钢锚箱为全焊结构，板件较厚，结构焊缝较多，所产生的焊接变形和残余应力较大，制造过程中，在保证焊缝质量的前提下，应尽量采用焊接变形小、焊缝收缩小的工艺，所有类型的焊缝在施焊前，应做焊接工艺评定试验。

每个索孔的具体位置，依据设计图纸，准确无误放样出来，安装锚索与斜拉索期间，观察主塔的变化情况。当变化较大时，应停止施工，查明原因后，方继续施工。每根索应达到设计要求的索力。

6钢箱梁支架拆除

斜拉索安装调试完毕后，拆除钢箱梁下面的支架系统，在拆除期间，应一直观测在钢箱梁与主塔上预留的标记点。拆除应左右幅两侧以及东西岸对称的每隔一个拆除一个，保证钢箱梁的均匀沉降。

7二次调整索力

全桥桥面附属设施施工，包含伸缩装置，排水系统，桥面铺装，金属护栏，等设施施工完毕后，测量其索力，使其满足设计要求，最后进行沥青摊铺，摊铺期间随时观测主塔与箱梁的变形监测工作，如有重大变化，及时报告现场负责人，采取相关措施。

8竣工测量

在所有设施施工完成后，进行桥面的竣工测量，每隔10米一个断面，每个断面每5米一个点。把所测数据整理成资料并归档。

参考文献：

(1)：《摄乐桥建设工程设计图纸》

(2)：《摄乐桥建设工程测量资料》太原市兴华岩土工程勘察质量检测有限公司

(3)：《城市桥梁设计规范》

(4)：《公路钢结构桥梁设计规范》

(5)：《公路工程技术标准》