短线匹配法节段梁双向测量监控预制施工工法

短线匹配法节段梁双向测量监 控预制施工工法 短线匹配法节段梁双向测量监控预制施工工法 中交一公局第二工程有限公司 李响 胡风明 兰胜强 胡古月 王一霏 1. 刖言 乐清湾 1 1 号桥合同段全长 4305m4305m,起讫桩号 K228+265K228+265K232+570K232+570。其中 K228+265K228+265K232+265 K232+265 为乐 清湾 1 1 号桥，由东侧非通航孔+ +通航孔+ +西侧非通航孔组 成，上部结构为预应力混凝土预制拼装连续箱梁，标准 联长 5 5 跨一联。K228+265K228+265K230+965K230+965 为东侧非通航孔， 桥跨布置为 9 9X (5 5X 6060) =2700m=2700m，共 9 9 联；K231+435K231+435 K232+265K232+265 为西侧非通航孔，桥跨布置为 2 2X( 5 5X 6060) + + (3 3X 60+4760+47) =827m=827m，共 3 3 联；K230+965K230+965K231+435K231+435 为通航孔，桥跨布置为 85+2 85+2 X 150+85,150+85,共一联。主裁躺面 3地 诚5 血5 酬 3D4 3x315 .75, M ,15, 3xJTJ 十涮丿 T 1 I 1 1 t f 图 1 1- -1 1 箱梁横断面图 图 1 1- -2 2 连续梁 60m60m 边跨的节段划分示意图 非通航孔箱梁采用等高度单箱单室斜腹板断面形 式，上下行分幅布置，全桥共计 25242524 榀。节段梁全部采 用工厂集中预制，运至现场拼装，采用 T T 构对称悬拼。 节段拼装桥梁施工是将梁体划分为节段，在工厂或JL 吁 t H- r F F F J 卩 ? |1 HM r IT II 1 = UM 3iHI (mi M . W jWl n n i i1 n UL n 9 I ffi -i a |& I _ _ I !L ! !L 非；空忑乃五打匚;L/ijvw九-;力; wdlt R I* II 1L -1 - a J i- * 卩 le: !血 in a A 14 甘 鬥 n a 13i H 工场预制后进行组拼，并施加预应力使之成为整体结构 物的一种桥梁施工方法。这种施工方法在技术上较为合 理，产品质量可控，可实现大跨度桥梁工厂化预制。预 制节段梁的浇筑方法主要有短线法及长线法两种。长线 法需要整孔的节段梁同时浇筑，需要的空间比较大。而 短线法利用已经浇筑好的节段梁作为相邻准备浇筑梁段 的匹配模板，大大减少预制场的空间要求。短线匹配法 节段预制拼装桥梁技术具备预制用地少、施工速度快、 控制精度高等特点，实现工厂化作业后，成型模具和生产 设备可重复使用，耗材少，节约资源和费用，而预制节 段在工厂内生产，可减少外界环境影响，提高了混凝土 质量，增加桥梁结构使用寿命。同时，预制构件现场装配 可避免或减轻施工对周边环境的影响， 有利于环境保护 和节约资源， 经济、 社会效益显著。 乐清湾 1 1 号桥上部构造设计采用节段预制桥梁、 海 上拼装施工，共计 25242524 榀节段梁，在预制施工时根据设 计、施工和工期要求采用短线法施工。短线法箱梁节段 预制是桥梁建设的新技术，它是通过已浇梁段来控制待 浇梁段，通过调节匹配梁水平偏转及高差来控制待浇段 结构尺寸，从而达到控制全桥线型精确的目的。为确保 工程施工质量，确保本工程预制箱梁施工顺利完成和控 制精度，在本项目工程中，每一个测量环节都要通过业 主、 监理、 顾问等严格把关。 前期通过多次现场测量和 理论数据分析、对比，最终根据本工程实际情况确定使 用“六点法”主控，“四点间 距”尺量复核，运用双控进 行节段梁预制测量和监控，并改进了常用“六点法”， 克 服了传统节段梁预制测量与监控的不足， 在匹配功效、 预制精度和监控效果等方面取得了较大的成效，在此施 工过程中取得了一定经验并形成此工法。 2. 工法特点 2 2- -1 1 短线匹配法节段梁预制，具备节能、环保、高 效、耐久特点， 可真正实现工程设计标准化、 梁段预制 工厂化、 现场施工装配化。 2.22.2 将桥梁空间线形转化为地面控制，测量控制简 易、准确，节段梁预制精度好。 2.32.3 明确了测量监控系统精度等级，增加了节段梁 成品验收标准项：控制点坐标偏差、高程偏差。 2.42.4 创新“四点尺量法， 用以对传统“六点全站仪 法”的复核，通过“双向”监控，减少了人为等因素对 测量误差的累积，根本上保证了测量精度的有效控制， 从而实现节段梁线型的精确预控。 2.52.5 明确了配套测量系统的相关测量构件、测量放样 精度控制要求、匹配工艺中对模板调整的精度控制要求。 2.62.6 综合短线法预制梁段的施工特点，结合梁段情 况，对梁段 实现批量工厂化预制，产品质量可靠，工效 高。预制后可获得足够的养生时间和材龄，在拼装完成 后混凝土的收缩徐变小，对测量数据影响小。 2.72.7 通过对测量、数据分析、匹配等各个环节的精 雕细琢，最大程度上减小了数据误差对线型控制的影响， 并建立起整个新型测量监控系统，大大提高了成品节段 梁的预制精度，根本上保证了桥梁线型 3. 适用范围 施工工期紧、梁段数量多、精度要求高，有纵向和横 向曲线、弯桥上行车道有超高过渡段、大规模连续梁、 连续刚构等类型桥梁节段梁预制施工。 4. 工艺原理 4.14.1 短线匹配法节段梁预制原理 根据箱梁的结构型式及成桥的线形特点，在预制厂设 置多个专用短线法预制台座，各台座同时作业，所有梁 段都在预制台座上进行浇筑，浇筑时，待浇梁段一端设 固定端模，另一端则为已浇好的前一梁 段端面（除每个 “ T T”的第一块梁段外，该梁段一端为固定端模，另一 端为移动端模），以形成匹配接缝来确保相邻块体拼接精 度，当后一梁段浇筑完成并初步养生、拆模后，前一节 段即运走存放，而把新浇梁段转移到其位置上作为匹配 梁段，循环预制完成各跨箱梁节段 4.24.2 六点法节段预制线形控制原理 一般情况下，梁体的设计线形（即梁体的实际空间位 置）为整体坐标系，而在节段预制时，匹配节段的方位是相 对于待浇节段的相对坐标，属于待浇节段的局部坐标系。 为了得到匹配节段的正确相对位置，需将匹配节段上两 个中线标和四个水准钉的自身局部坐标转换成待浇节段 的局部坐标。 匹配节段位置的确定其实就是从一个局部 坐标系到另一个局部坐标系的坐标转换过程，这就是短 线法节段预制线形控制的原理。 4.24.2- -1 1 六点法坐标系统的建立 短线匹配法预制的主要作用就是通过控制各预制节 段匹配的空间位置，从而达到节段拼装后梁体的线型满 足设计线型的要求。为此需建立两个参考数据系统作为 预制单元定位的运算： 1 1、总体参考系统 总体参考系统把整个桥梁的外形变化确定，每一段 桥跨内每一节段缝都有确定的三维坐标数据，称之为桥 梁总体坐标系统 2 2、预制单元参考系统 预制单元参考系统描述每一节段从“浇筑节段”到 “匹配节段”的三维数据变化，称之为预制局部坐标系 统，是以固定端模上部的中心为坐标原点的参考系统 （图 4.24.2- -1 1- -1 1）。 图 4.24.2- -1 1- -1 1 预制单元参考系统 4.2.24.2.2 控制点的布置及节段线形的确定 在每个节段的前、后两端分别设置 3 3 个线形测试点， 即每个测试断面应设置路中线及左右 3 3 个测点。形成 3 3 条控制线，即连接位于节段顶面中心线上 BHBH、FHFH 的线 确定节段平面线形，称为水平控制线。连接位于腹板顶 部 BLBL、FLFL 和BRBR、FRFR 的两条线确定节段立面线形和接 L FH FR . 浇筑段 BR 固定端模 图 422422- -1 1 预制阶段控制点及控制线的布设 4.2.34.2.3 节段预制误差修正方法 梁段预制过程中产生的误差可以分为两种：梁长误 差和偏角误差。 (1)(1) 梁长误差。梁段在预制过程中，由于多种因素影 响，会使梁段的实际轴线长度与理论轴线长度不一致。 (2)(2) 角度误差。梁段实际浇筑后匹配梁段的位置发生 改变，造成了现浇梁段与匹配梁段之间的夹角发生改变， 导致了角度误差的产生。在预制过程中平面、立面都会 产生角度误差。 缝横坡，称为高程控制线 详见图 422422- -1 1 所示。 水平控制线 目标塔 高程控制线 高程控制预埋件 ” Y 固定水准点 水平控制预埋件 BL 叫 模拟一条通过节点 1 1、2 2、 ，和 k k 的三次样条 曲线，并且保证其在边界节点上保持和理论控制线相同 的切线斜率。用这样的样条曲线替代直接纠正法后， 修 正夹角卩 1 1 改善成为卩 1 1。待浇筑节段修正的理论控制线 经过若干个节段后再次与原理论控制线重合。详见图 4.2.34.2.3- -1 1 所示。 图 423423- -1 1 三次样条曲线拟合法示意 4.34.3 短线预制“四点间距”控制原理图 4.34.3- -1 1 短线预制“四点间距”控制系统平面示意图 1 1 至 4 4 号点为现浇梁段终凝前布置的定位点，5 5 至 8 8 号点为匹配段在其现浇阶段布置的定位点。其中定位点 1 1、2 2 用螺栓固定在端模上，定位点 3 3、4 4 分别用螺栓与 匹配段上的定位点相接。 由架设在稳定平台上的精密水准仪测得 1 1 至 8 8 号点 的高程（其中固定端模中点作为高程水准点）；由钢卷尺 测得 1 1 至 8 8 号点的两两间距（钢卷尺的测量值需进行温 度改正，垂曲改正，尺长改正）。通 （修敗的理淮輛缆 P（於hyCu） （碉饥） 墩顶中心统 1 号帕理论輛线命 2 址占.2 号节段 节煮、I 卩曲力 节点k k号节段理论输蜿 5.施工工艺流程及操作要点 过间距计算得出 1 1 至 8 8 号点的平面相对位置关系，并计算 L12L12 的中点0101， L34L34 的中点 0202。 由测得的坐标，分别构成：1 1、4 4 所在的左侧高程控 制线；2 2、3 3所在的右侧高程控制线；0101、0202 所在的中 轴偏位控制线，以 3 3 条控制线的空间位置确定桥梁的线 形与姿态 5.15.1 短线匹配法节段梁预制 5.1.15.1.1 短线匹配法节段预制流程图见图 5.1.15.1.1- -1:1: 5.1.25.1.2 模板加工及安装 整个钢模板系统委托专业厂家制造。模板系统包括 底模、侧模、固定端模和内模。 短线匹配法节段梁预制流程图 图 5.1.15.1.1- -1 1 模板的安装顺序为：底模安装、侧模安装、（吊入钢筋 骨架）、内模安装 模板系统详见图 5.1.25.1.2- -1 1 图 5.1.25.1.2- -2 2 外侧模支架 图 5.1.25.1.2- -2 2 台座模板现场照片 1 1、端模 （1 1）固定端模 端模 内模支架 端模 支架 外侧模 匹配梁段 底模台车 内模 5.5.1.21.2- -1 1 台座模板构造图 固定端模由310mm10mm 钢板做面板，加劲后与固定在地面 的支撑锚固支架连接，安装时，端模与内模、底模及侧 模通过螺栓联成一体。见图 5.1.25.1.2- -3,3,图 5.1.25.1.2- -4 4 图 5.1.25.1.2- -3 3 安装固定端模测量定位 图 5.1.25.1.2- -4 4 浇筑前固定端模测量调整 (2 2)匹配梁段的定位： 现场施工技术人员根据测量人员提供的数据，对匹 配梁段实行初步定位。底模台车纵向长距离移动通过 5t5t 卷扬机牵引，细步移动则通过 10t10t 手拉葫芦进行移动。 横向则通过底模台车上的横向千斤顶进行调整。 测量人员观测匹配梁段，指挥人员对操作底模台车 上的油压千斤顶和及挂设的 10t10t 手拉葫芦进行纵、横向 及水平标高精确定位。 定位后旋下底模上的四个螺旋撑脚，并使其受力, 卸落底模台车千斤顶，完成受力支点的转换。 测量对匹配梁段再次测量，并输入数据至监控程序, 精度达到要求并通过误差校核则合拢侧模，如达不到要 求，则顶升千斤顶重新定位。 见图 5.1.25.1.2- -5 5 图 5.15.1.2.2- -6 6 图 5.1.25.1.2- -5 5 匹配段放样 图 5.1.25.1.2- -6 6 调整匹配段 2 2、底模 底模面板采用310mm10mm 厚钢板，纵横向设加劲肋，面 板下面为底模支撑平台。见图 5.1.25.1.2- -7 7 图 5.1.25.1.2- -& & 图 5.1.25.1.2- -7 7 安装底模测量 图 5.1.25.1.2- -8 8 安装好后的底模 3 3、侧模 侧模采用 8mm8mm 厚的优质钢板，配纵、横向肋，通过钢 结构支架进行支撑，桁架上设螺旋调节系统，可进行水 平和竖向调整。见图5.1.25.1.2- -9 9 4 4、内模 (1(1)内模由5 6mm6mm 钢板制成，设加劲肋。见图 5.1.25.1.2- - 1Q1Q 图 5.1.25.1.2- -10 10 打磨上油后的内模 图 5.1.25.1.2- -1111 钢管顶撑 图 5.1.25.1.2- -12 12 安装收口网 图 5.1.25.1.2- -1313 安装横隔梁预埋钢筋 (2(2)收口网模板：A A 类梁段预制使用收口网模板。收 口网模板在钢筋骨架绑扎过程中就安装于钢筋骨架内 （因腹板挖空，故收口网模板安装平面位于腹板二层钢 筋骨架之间），在钢筋骨架吊放入模后，以两端的钢内模 为依托，用型钢对收口网模板进行加固。收口网模板竖 向钢管支架背肋钢管按 30cm30cm间距设置，水平钢管背肋 按 60cm60cm 间距设置。见图 5.1.25.1.2- -1212 图5.1.25.1.2- -1313 5 5、脱模剂 选择液压油作为箱梁预制脱模剂。涂刷时，现在模板 表面涂刷一层液压油，再将表面多余的液压油用新土工 布擦拭均匀，要求模板清洁干净且涂刷均匀。 对安装好钢筋的模板，要经常性进行清洁，确保模板 表面干净、无垃圾。 见图 5.1.25.1.2- -14 14 图 5.1.25.1.2- -1515 图 5.1.25.1.2- -1515 吸尘器吸焊渣、铁屑 6 6、隔离剂 选择的是双飞粉+洗洁精+水作为匹配面隔离剂。 配合比均为：双飞粉：洗洁精：水= 1 1: 0.55: 0.55: 0.1&0.1&涂 刷时要求均匀涂刷两遍，并在钢筋骨架入模前完成并检 查，对涂刷不均匀处或较薄处及时进行补刷。在梁段脱 开后，及时用钢丝刷和清水清理干净。见图 5.1.25.1.2- -1616 7 7、模板安装验收 模板进场需进行验收。在节段梁开始生产后，模板 要进行质检验收，验收合格后，方可进行下道工序施工。 图 5.1.25.1.2- -1414 涂刷液压油 图 5.1.25.1.2- -1616 隔离剂涂刷 5.1.35.1.3 钢筋下料、钢筋骨架绑扎、预应力管道加工及 安装 本工序的主要工作内容有：钢筋骨架绑扎、预应力 管道的安装及定位、预埋件的安装及定位、混凝土垫块 的布置、钢筋骨架吊点的设置。 1 1、钢筋半成品下料 钢筋统一在钢筋加工厂制作成半成品，编号分类堆 存。所有钢筋均采用数控弯曲机弯制，拉钩筋采用数控 弯箍机弯制，为了加强半成品质量控制，每种类型钢筋 均制作半成品标准件，并严格执行工序检验制度。见图 5.1.25.1.2- - 17 17 图 5.1.25.1.2- -1818 图 5.1.25.1.2- -17 17 数控弯曲机弯制 图 5.1.25.1.2- -1818 数控弯箍机 2 2、钢筋骨架绑扎 钢筋绑扎在钢筋胎架上进行。钢筋绑扎全部采用满 扎，钢筋骨架在绑扎台座上绑扎。 箱梁节段钢筋绑扎的顺序为：底板钢筋绑扎-腹板 及横隔板钢筋绑扎（预埋顶板（含翼板）钢筋绑扎。 见图 5.1.25.1.2- -1919图 5.1.25.1.2- -2323 图 5.1.25.1.2- -1919 钢筋骨架在绑扎台座上绑扎 图 5.1.25.1.2- -2020 绑扎底板钢筋 图 5.1.25.1.2- -2 21 1 绑扎腹板钢筋 图 5.1.25.1.2- -2222 绑扎横隔板钢筋 图 5.1.25.1.2- -2323 绑扎顶板及翼缘板钢筋 3 3、预埋管件的安装、定位 在钢筋绑扎的同时，进行所有预埋管件的埋设。主 要包括：体内预应力波纹管（锚垫板）的埋设、预制节 段临时吊点预埋件、预制节段临时预应力预埋件、体外 预应力束在转向块和墩顶块的预埋钢管、体外预应力束 限位装置预埋件、中跨合拢段劲性骨架预埋件、边跨湿 接缝临时定位装置预埋件、墩顶梁段（0#0#段）临时固结 预埋件、通风孔、泄水孔、其它附属设施预埋件。 （1 1）预埋管（如波纹管等）进场时，核对其类别、 型号、规格及数量，并对其外观、尺寸、集中荷载下的 径向刚度、荷载作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏等进行检 验。安装时，要准确定位，管道要平顺，按设计给定的 曲线要素安设采用“ # #”字型钢筋定位，定位筋在直线 段按 0.8m0.8m 的间距设置，曲线段按 0.5m0.5m 的间距设置。锚 垫板要与管道中心线垂直。垫板与波纹管接头处用胶带 严密包缠防止混凝土浇注时漏浆堵塞管道。当预埋管（特 别是预应力管道）位置与钢筋位置发生冲突时，可以适 当移动普通钢筋 为了保证波纹管位置及对接口的准确， 在波纹管的 端头用锥 形橡胶塞封堵，并用封口胶带密封，橡胶塞通 过螺栓锚固在固定端模上，固定端模上的螺栓孔根据设 计图纸准确放样。匹配梁段与待浇梁段波纹管采用内衬 气囊穿过，先将气囊穿过，再用空压机充气压紧波纹管， 这样既保证了波纹管对接口的准确性，又确保脱模后梁 段端面波纹管封口规则、美观。见图 5.1.25.1.2- -2424图5.1.2-26 图 5.1.25.1.2- -2424 橡胶塞安装图 图 5.1.25.1.2- -2525 内衬气囊 图 5.1.25.1.2- -2626 成型后波纹管管口外观图 图 5.1.25.1.2- -27 PVC27 PVC 管灌砂 (2) 支座预埋孔采用波纹管灌砂，以防止变形。见图 5.1.2- 27 (3) 墩身临时固结预埋件，采用镀锌波纹管管砂防止 孔道变形。图 5.1.25.1.2- -2828 图 5.1.25.1.2- -2929 图 5.1.25.1.2- -28 28 镀锌波纹管灌砂 图 5.1.25.1.2- -2929 临时固结预埋件 (4) 临时吊点，在每个吊孔底预埋一块镀锌 45*45*2cm45*45*2cm 钢板，采用已加工好的钢管预埋，待混凝土 终凝后拔出，见图 5.1.25.1.2- -3030 图 5.1.25.1.2- -3131 图 5.1.25.1.2- -3030 临 时 吊 点 图 5.1.25.1.2- -3131 预埋镀锌钢板 (5) 临时预应力预埋件，采用已加工好的钢管预埋， 并与钢筋加固，待混凝土终凝后拔出，见图 5.1.25.1.2- -3232 图 5.1.25.1.2- - 3333 图 5.1.25.1.2- -3333 成型后的临时预应力预留孔 4 4、保护层垫块的布置 钢筋骨架的保护层通过安装在钢筋骨架上的花瓣形 砂浆垫块来形成，垫块的厚度按 25mm+2mm25mm+2mm 控制。安 装时，垫块按梅花型布置，间距不超过 1m1m，并用扎丝固 定牢固，底板与腹板交接处按 40*40cm40*40cm布置。花瓣形砂 浆垫块绑扎效果见图 5.1.25.1.2- -3434 图 5.1.25.1.2- -3434 砂浆垫块绑扎效果图 5.1.45.1.4 钢筋骨架吊运、入模 绑扎成型的钢筋骨架经验收合格后即可吊装，吊装 由 10t10t 龙门吊完成。为防止变形，钢筋骨架吊装时，采 用专用吊具多点（2020 个吊点）起吊，每个吊点处设置一 个花篮螺丝，可以调节松紧。钢筋骨架上的吊耳用 2020 的圆钢弯制而成， 吊耳与钢筋骨架的主筋焊接， 焊缝长 度不小于 16cm,16cm,并对吊耳四周 60cm60cm 范围内的主筋交叉 点进行点焊。吊装时，保护好各种预埋管件不受损伤。 对于不能及时入模浇筑混凝土的钢筋骨架要用防雨棚 遮住，防止日晒雨淋后生锈。见图 5.1.25.1.2- -3535 图 5.1.25.1.2- -3636 图 5.1.25.1.2- -35 35 钢筋骨架吊运 图 5.1.25.1.2- -3636 钢筋骨架入模 入模后要对所有预埋件（固定波纹管，临时吊点等） 进行定位，检查，防止松动。尤其是对保护层的验收最 为重要，严格执行质检验收制度。 5.1.55.1.5 混凝土浇筑 砼浇筑程序：填写混凝土浇筑申请单，报监理签字 通知试验室开盘试验室填写混凝土浇筑通知单给拌 合站拌合T监理见证现场检测混凝土性能，合格T砼料 入模。 混凝土浇筑顺序为：先浇筑底板倒角处，再用溜槽 及窜桶浇筑底板，而后浇筑腹板，最后浇筑顶板。 浇筑底板混凝土时，通过固定端模支架操作平台上的 浇筑孔设置小料斗，小料斗下方设溜槽布料到底板，浇 筑腹板和顶板时直接从顶面布料，严格控制布料分层厚 度在 30cm,30cm,特别是浇筑腹板时严禁一次布料过多造成气 泡排出困难。见图 5.1.25.1.2- -3737 底齿板锚垫板后方因钢筋密，振捣困难，在该处模板 上开布料和振捣孔，振捣完成后用匹配的钢板封堵，为 确保该部位混凝土密实，用 5050 振捣棒振捣后用 3030 振捣 棒复振一遍。腹板靠内模侧因气泡排出困难也需用 3030 棒复振一遍，振捣时严禁振动棒直接碰撞模板、 波纹管、 预埋管件等。需特别注意加强锚垫板位置混凝土的振捣， 确保该位置混凝土密实。 图 5.1.25.1.2- -3737 混凝土浇筑 5.1.65.1.6 拆模及养生、凿毛 混凝土强度达到 60%60%后，可以拆模。拆除前试压同 步养生试块。 养生方法为土工布覆盖养生，从砼终凝后进行洒水, 保持混凝土表面湿润，养护 7 7 天。见图 5.1.25.1.2- -3838 凿毛采用凿毛机凿毛，不仅操作方便，而且整个断 面凿毛均匀，比较规范，见图 5.1.25.1.2- -3939 图 5.1.25.1.2- -3838 覆盖土工布洒水养生 图 5.1.25.1.2- -3939 凿毛机凿毛 5.1.75.1.7 梁段移存 待混凝土强度达到 40MPa40MPa 进行梁段移存。 5.25.2 六点法预制测量控制 5.25.2- -1 1 六点法测量控制流程 六点法预制测量控制流程图见图 5.25.2- -1 1- -1 1 监控单I - 施工单位 坐标变换 计算，计算 浇筑梁 图 5.25.2- -1 1- -1 1 六点法节段梁预制全过程流程图 5.2.25.2.2 固定端模调整 放样前，调整固定端模，使其与（测量塔 - 目标 塔）两点所构成的直线垂直。以固定端模中点为局部坐 标原点 I1I1， 令 J J 1 1 给出梁段 r r 1 n n- -1 1 上定位 浇筑梁 测量 指 测量塔目标塔所在直线为 X X 轴，按右手 螺旋定则，相应构建 Y Y 轴，Z Z 轴。见图 522522- -1 1 图 522522- -2 2 图 5.2.25.2.2- -1 1 测量塔建站观测 图 522522- -2 2 固定端模调整 523523 匹配段初步放样 放样前由程序计算出匹配段各定位点在局部坐标系 的下的坐标。首先沿 X X 方向放出 FH1FH1 号点的 x x 坐标，由 此控制现浇段梁长；之后分别放出 FH1FH1、BH1BH1 号点的 y y 坐标，控制匹配段的水平偏位，即由此控制匹配段中轴 线与现浇段中轴线之间的水平夹角；最后放出FL1FL1、FR1FR1、 BL1BL1、BR1BR1 定位点的 z z 坐标， 从由此控制匹配段上表面与 现浇段上表面的竖向倾角。见图 5.2.35.2.3- -1 1 图 523523- -2 2 图 523523- -1 1 全站仪定位点示意图 图 523523- -2 2 全站仪匹配梁放样 523523 匹配段复测 匹配段初步放样后，合上台座侧模，吊入钢筋笼进 行浇筑前的各项准备工作。浇筑开始前复测各定位点坐 标，若出现较大偏差进行二次调整，直至符合定位要求。 定位完成后，开始浇筑梁段。见图 523523- -1 1。 图 523523- -1 1 全站仪匹配梁复测 524524- -1 1 成品梁全站仪数据采集 浇筑过程中，匹配段其梁体自身发生的变形忽略不 计。 5.2.45.2.4 成品梁数据采集 浇筑完成后，布置定位点 FL2FL2、FH2FH2、FR2FR2、BL2BL2、 BH2BH2、BR2BR2。由全站仪采集全部 1515 个定位点在局部坐标 系下的坐标，了解匹配段与现浇段在浇筑过程的相对变 化。代入程序进行下一阶段的理论计算，确定后续浇筑 梁段的调整值来修正已浇筑梁段的误差。见图 524524- -1 1。 5.35.3 四点尺量法预制测量控制 5.3.15.3.1 短线预制“四点间距”控制系统实操方法 图 图 531531- -1 1 短线预制“四点间距”控制系统平面示意图 浇筑前，放置定位点 1 1、2 2、3 3、4 4。其中定位点 1 1、2 2 是以固定端模为参考系，在现浇段上表面位置投影放置 （由精密构件确保 1 1、 2 2 号点相对固定端模的位置始终不 发生变化） 。 匹配段放样：放样前，由程序计算出定位点间水平 距 L15L15、L26L26、L16L16、L25L25 以及定位点 5 5、6 6、7 7、8 8 相对固 定端模的高差。由两条钢卷尺同时放出 L15L15、L25L25，由此 确定 5 5 号定位点的水平位置；同时放出 L16L16、L26L26 以此确 定 6 6 号定位点的水平位置。由图示可知，L15L15、L26L26 控制 了现浇段的梁长，L16L16、L25L25 控制了现浇段与匹配段水平 面的夹角，至此完成了匹配段水平位置的定位。最后， 由精密水准仪放出定位点 5 5、6 6、7 7、8 8 相对端模的高差， 由此控制匹配段上表面与现浇段上表面的竖向倾角。 见 图 531531- -2 2 图 5.3.15.3.1- -2 2 匹配梁尺量法定位 图 5.3.15.3.1- -3 3 尺量法数据采集 浇筑过程中，匹配段其梁体自身发生的变形忽略不 计。 浇筑完成后。用钢卷尺测量 L17L17、L18L18、L78L78 确定 1 1 号点浇筑完成后的相对匹配段的精确平面位置。同理， 由 L27L27、L28L28、L78L78，L13L13、L23L23、L14L14、L24L24、L12 L12 确定定 位点 2 2、3 3、4 4的相对匹配段的精确平面位置。由 1 1、2 2 的 平面位置得出固定端模与匹配段间水平面内的相对变 化。再用精密水准仪测量各定位点高程， 得出固定端模 与匹配段间在高程上的相对变化。代入程序进行下一阶 段的理论计算，确定后续浇筑梁段的调整值来修正已浇 筑梁段的误差。图 531531- -3 3 5.3.15.3.1 数据复核、修正 节段梁预制时，匹配梁段均采用“六点坐标”控制 系统进行放样（即用全站仪进行定位点坐标放样）。节段 梁浇筑完成后，由“六点坐标”控制系统， “四点间距” 控制系统， 分别进行回测数据采集。 将各自的回测数据分别带入代入节段预制线形控制 软件，进行下一阶段的理论计算，确定后续浇筑梁段的 调整值来修正已浇筑梁段的误差。 6.材料与设备 6.16.1 主要材料 钢筋、水泥、外加剂等均为常规材料，无需特别说 明。 采用节段梁新型测量预埋构件，此构件设计合理， 从加工到安装均简便快捷，既可同时运用四点尺量法、 全站仪六点法又提高了测量精度，更易于控制成桥线形 见图 6.16.1- -1 1图 6.16.1- -4 4 图 6.16.1- -3 3 浇筑在匹配梁内的构件图 图 6.16.1- -4 4 待浇段构件安装效果 6.26.2 主要机具设备 采用的主要机具设备见表 6262 表 6.26.2 单条生产线主要机具设备表 序号 设备名称 型号规格 数量 用途 1 1 龙门吊 10T10T 1 1 钢筋骨 架吊装 2 2 龙门吊 125T125T 1 1 提梁转 运 3 3 装载机 ZLZL- -5050 1 1 上料 4 4 混凝土罐车 8 8 方 1 1 运输混 凝土 5 5 拌合站 120120 型 1 1 搅拌混 凝土 6 6 交流电焊机 500500 型 2 2 钢筋安 装 7 7 插入式振动 器 5050 4 4 混凝土 振捣 8 8 附着式振捣 器 高频 4 4 混凝土 振捣 9 9 节段梁专用 台座模板 套 节段预 制 6.36.3 测量仪器设备 测量仪器设备见表 6363 表 6.36.3 测量仪器设备表 序号 仪器名称 型号规格 数 量 用途 1 1 全站仪 徕卡 TS30TS30 1 1 台 回测数据米 集 2 2 全站仪 徕卡 TCR1201TCR1201 1 1 台 匹配平面坐 标放样 3 3 全站仪 徕卡 TS09TS09 2 2 台 匹配平面坐 标放样 4 4 水准仪 苏州一光 DS05DS05 1 1 台 匹配高程测 量 5 5 钢卷尺（已检 定） TRUSCO PKMTRUSCO PKM- -2020 4 4 把 匹配尺量平 面位置定位 拉力器 苏测 NKNK- -50N50N 4 4 把 尺量施加拉 力 7.质量控制 7.17.1 短线法施工测量注意事项 7.1.17.1.1 预制场尽量要做好基础，减小沉降。但沉降不 可避免，退而求其次，应该特别注意测量塔和目标塔的 稳定性，尽量能达到在一片梁体的浇筑过程中发生的沉 降在测量仪器误差范围内。测量塔建在预制单元的两端, 它们位于预制单元的中线上并且垂直于固定端模，单元 中心轴线由放置在测量塔上的全站仪和目标塔反光镜确 定。并且在预制单位附件相对压力较小区域设置用于校 核的固定水准点，以及用于校核固定水准点的永久观测 点，以对测量塔和目标 塔进行校准。固定水准点必须位 于： 1 1、 不妨碍节段生产运作； 2 2、 不受任何引起或影响节段之间的几何关系的冲 击。而固定水准点也必须相互连接，并分布于预制厂的 四周以便定期检查水准点的固定性。 此外，在地面上也需附加由镀锌螺栓所组成的起标 点。如果观测到测量塔或目标塔有任何偏移，应及时纠 正。每次测量都必须通过固定水准点校核沉降，当沉降 稳定或已经小于测试误差时方可不测试，但需要至少每 个预制节段浇筑前后各校核一次。 7.1.27.1.2 测量设备尽量由同一测量人员操作实施， 以减 小认为误差。 7.1.37.1.3 测量必须在相对稳定的温度环境下完成测试， 一般要求早上 9:009:00 点之前测试完毕，且测试尽量在较短 的时间内完成。 7.27.2 短线法匹配精度控制标准 根据乐清湾大桥施工监控实施细则专家会专家意 见，结合公路桥涵施工技术规范 JTG/T F50JTG/T F5020112011 和预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程 CJJ/T CJJ/T 11111120062006 等规范，对预制阶段的预制台座、模 板安装和节段预制施工提出以下精度要求， 由施工单位 自检和监理复检， 以确保预制质量。 7.2.17.2.1 预制台座应稳定、坚固，在荷载作用下，其顶 面的沉降应控制在 2mm2mm 以内。节段预制前，应在预制 场地建立精密测量的平面控制网和高程控制网，并设置 测量控制点、测量塔及目标塔。测量控制点应设在远离 热源和震动源的位置，且应具有良好的通视条件，必要 时应设置备用的测量控制点。 用于轴线偏位的测点 BHBH、FHFH，位置设置精度要求 控制在 1cm1cm 以内，以防止测试误差过大导致发生不可控 的轴线偏位。 7.2.27.2.2 节段预制宜采用专门设计的钢模板，钢模板 及其支撑除应满足强度、刚度和稳定性的要求外，尚应 满足多次重复使用不变形及保证节段预制精度的要求。 模板与匹配节段的连接应紧密、 不漏浆。 固定端模 - 在固定端模的安装时，固定端模模面 须保持竖向垂直并与预制单元中线成 9090，端模上缘须 保持水平。端模标高应以靠近腹板处的两测量点进行。 标高误差和与中线误差必须 控制在 2mm2mm 之内。 底模一一底模须水平安置并与固定端模下缘良好闭 合。底模沿中心线的立面必须在水平与固定端模模面成 9090，底模模面与固定端模的闭合接触处应保持 9090。 外侧模一一要检查它和固定端模，匹配梁段及底模 的闭合的空隙不超过 2mm2mm 模板安装完毕后，应按以下的标准进行验收，达到 标准后方可开始箱梁的预制。见表 7.27.2- -1 1。 表 7.27.2- -1 1 节段预制模板安装允许误差范围 序 号 项目 规定值 或允许 偏差 (mmmm) 检验频 率 检验方法 范 围 占 八、 1 1 相邻两板表面高 低差 2 2 4 4 用尺量 2 2 表面平整度 3 3 每 4 4 用 2m2m 直 尺检验 3 3 垂直度 H/1000H/1000 ，且w 3 3 个 节 4 4 用垂线检 验 长度 - -1 1, - -3 3 段 3 3 4 4 模内尺寸 宽度 +3+3, - -2 2 2 2 用尺量 咼度 0 0, - -2 2 4 4 5 5 轴线位移偏量 2 2 1 1 用全站仪 序 号 项目 规定值 或允许 偏差 (mmmm) 检验频 率 检验方法 范 围 占 八、 测量 6 6 匹配节段 疋位 H线 2 2 1 1 用全站仪 测量 高程 2 2 4 4 用水准仪 测量 7 7 预 埋 件 剪力键 位置 2 2 每 个 、 几 剪 力 键 1010 用尺量 平面 甘 K 冋差 2 2 1010 用水准仪 测量 支座 板、锚 垫板等 位置 3 3 每 个 预 1 1 用尺量 平面 甘 K 冋差 2 2 1 1 用水准仪 测量 序 号 项目 规定值 或允许 偏差 （mmmm） 检验频 率 检验方法 范 围 占 八、 预埋钢 板 埋 件 螺栓、 锚筋等 位置 1010 1 1 用尺量 外露 尺寸 1010 1 1 用尺量 8 8 吊孔 位置 2 2 每 个 预 留 孔 洞 1 1 用尺量 预应力孔 道位置 位置 节段端 部 1010 1 1 用尺量 注：H H 为节段高度 723723 节段的脱模时间应符合设计规定，设计未规定 时，应在混凝土强度达到设计强度等级的 75%75%后方可脱 模并拆除。在脱模、拆除或移 动节段时，应采取措施防 止损伤节段混凝土的棱角和剪力键。 模板拆除后应及时对节段进行检查验收，测量其外 形尺寸，并标出梁高及纵横轴线。节段预制混凝土施工 质量应符合表 7.27.2- -2 2 的规定。 表 7.27.2- -2 2 节段预制施工允许误差范围 序 号 规定值 或允许 偏差 （mmmm） 检验频率 检验方法 项目 范 围 占 八、 数 1 1 混凝土抗压强度 在合格 标准内 每 个 节 段 在合格标 准内 2 2 表面平整度 5 5 2 2 用 2m2m 直 尺检验 3 3 长度 0 0，- -2 2 3 3 用尺量 4 4 断面尺 宽度 +5+5，0 0 2 2 用尺量 序 号 项目 规定值 或允许 偏差 (mmmm) 检验频率 检验方法 范 围 占 八、 数 寸 咼度 5 5 2 2 厚度 +5+5, 0 0 8 8 轴移1 1 线位 ;偏量 线 5 5 1 1 用全站仪 测量 5 5 横隔 梁轴 5 5 1 1 线 支座 位置 1010 每 个 预 埋 件 1 1 用尺量 7 7 预 埋 件 板、 锚垫 高程 5 5 1 1 用水准仪 测量 板等 预埋 钢板 平面 甘 K 冋差 5 5 1 1 用水准仪 测量 序 号 规定值 或允许 偏差 (mmmm) 检验频率 检验方法 项目 范 围 占 八、 数 螺 栓、 锚筋 等 位置 1010 1 1 用尺量 外露 尺寸 1010 1 1 用尺量 8 8 预 留 孔 吊孔 位置 5 5 每 个 预 留 孔 洞 1 1 用尺量 预应 力孔 道位 置 位置 节段端 部 1010 1 1 用尺量 孔径 +3+3, 0 0 1 1 用内卡尺 量 控制网(平面、高程)的布设严格按精密工程测量 要求施测，精度满足+0.3mm+0.3mm 要求。在制梁台座上应对 3 3 个高程点的进行观测，竣工测量精度应达至 U U +0.3mm+0.3mm。节段梁移出预制台座后，作为匹配梁进行调 整时，其观测精度应达到+0.5mm+0.5mm。见表 7.27.2- -3,3,表 7.27.2- -4.4. 表 7.27.2- -3 3 现场测量与放样精度 项目 精度要求 (mmmm) 读数误差 要求(mm)(mm) 选用仪器 固定端模调整 要求 1 1 0.30.3 全站仪 轴线控制点长 度方向放样 0 0, - -2 2 0.30.3 全站仪/ /钢 卷尺 轴线控制点水 平偏位放样 1 1 0.30.3 全站仪/ /钢 卷尺 高程控制点高 程放样 1 1 0.30.3 全站仪/ /水 准仪 定位点间距回 测 1 1 0.30.3 钢卷尺 定位点平面坐 标回测 1 1 0.30.3 全站仪/ /钢 卷尺 定位点高程回 测 1 1 0.30.3 全站仪/ /水 准仪 浇筑场地沉降 测量 1 1 0.30.3 水准仪 表 7.27.2- -4 4 现场模板系统调整精度 项目 调整精度 （mmmm） 调整误差 （mmmm） 模板纵向调整 1 1 0.30.3 模板水平向调整 1 1 0.30.3 模板竖向调整 1 1 0.30.3 匹配段台座纵向调整 1 1 0.30.3 匹配段台座水平向调 整 1 1 0.30.3 匹配段台座竖向调整 1 1 0.30.3 对于定位点预埋件，其埋置精度（即其实际坐标与 理论坐标的差值）1cm1cm 以内；对于基准点监测根据短线 法原理，浇筑场地的整体沉降对梁段的预制无明显影响。 但在浇筑过程中需测量场地不均匀沉降，以便对测量数 据进行校核。 7.27.2 质量保证措施 7.2.17.2.1 数据采集制度 数据采集是通过各类业务软件进行数据录入、使用 各种工具软件进行数据导入的数据收集、整理的行为。 数据采集制度的原则是：“谁登记、谁录入，谁检查、谁 录入，谁处罚”。数据采集制度的规定如下： 1 1、 现场测量人员应及时了解大桥的施工工况， 当施 工工况发生改变后在温度相对稳定后对变形、标高、温 度及时进行测量。现场测试数据记录不得涂改且保留存 档，保证数据采集的真实有效。 2 2、 测试时间应严格按照测量方案中确定的时间执 行。所有观测记录必须注明工况（施工状态）、日期、时 间、天气、气温、和其它突变因素。 3 3、对测试工作加强自检、互检，严格复核签字制度。 在复核中一旦发现不正常的数据，立即进行必要的复测， 以避免错过测量时机，造成漏测或无效测量。 4 4、 加强各项记录及电子文档的管理， 及时对数据进 行可靠的备份。 5 5、 对一些重要的试验项目，测量与监控人员应到场， 且进行记录。 6 6、 认真填写施工日志。 722722 数据检查制度 测量数据是施工监控的基本依据，数据的处理方法 应得到监控方高度重视，本桥测量数据的处理主要包括 以下方面： 1 1、 原始记录留存 为了便于事后对测量数据的检查，所有测量原始记 录必须留存归档。原始记录应注明与测量操作相关的信 息如人员、时间、天气，保证数据的可追溯性。 2 2、 测量精度分析 根据测量方法、测量手段，通过误差传播定理或平 差分析，可以得到被测数据的精度。 如通过全站仪的测 量中误差、 测回数、 测量距离和角度，可以得到墩顶偏 位和的测量精度。如果测量精度不能满足施工监控的要 求则需要考虑改变测量方法或更换测量设备。 3 3、测量数据的有效性检查 一般说来，测量误差有两个特点：如果采用科学 的测量方法与合适的测量仪器，其测量误差应在一个较 小的范围之内；服从均值为零的泊松分布，对于多次 采样的结果，其测量误差之和应等于或接近于零。 由于人员操作误差、施工干扰、仪器故障等原因， 部分数据可能会存在较大的测量误差，即存在失效数据。 有效性检查就是通过对多次数据统计、比较、滤波等方 法进行综合分析，去掉失效数据，提取出真实有效的测 量数据。 723723 加强钢筋保护层合格率的控制，钢筋半成品验 收从源头抓起，分下料工序验收及钢筋半成品质量验收。 724724 加强模板工程的管理控制，重点关注表面平整 度和模板拼缝。对于存在漏浆可能性的部位，必须重点 处理。 725725 加强混凝土质量通病的防治工作。 8. 安全措施 8.18.1 遵照中华人民共和国行业标准现行的公路工 程施工安全技术规程(JTJ JTJ 076076- - 9595)及公路项目安全 性评价指南(JTG/T JTG/T B05B05- -20042004)的要求执行。 8.28.2 遵照国家颁发的有关安全技术规程和安全操作 规程办理。 8.38.3 严格按施工工艺、施工操作规程、施工组织设 计有关安全条款进行施工。 8.48.4 建立健全各工地、各施工环境下得施工安全规 章制度，做好上岗前职工安全施工培训工作； 特殊工种 必须持安全考核证上岗，严禁无证操作、违章作业。 8.58.5 施工区设立警示牌和围栏，非工作人员严禁进 入，防止受到物体打击、高空坠物等伤害。 8.68.6 规范便道管理，对形式车辆严格限速，避免交 通伤害。 8.78.7 规范高空作业，设置高空操作平台，配置安全 绳，确保工人高空作业安全。 8.88.8 重点控制起重吊装作业，严格执行“十不吊” 配备专职安全员负责其中作业。 8.98.9 应经常检查和维修相关机械设备，并建立安全 员负责制，对设备、电路等进行全面的检查，确保机械 设备的正常使用工况。 9. 环保措施 9.19.1 成立对应的施工环境卫生管理机构，在施工过 程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法 律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、废水、 泥浆等的控制与治理。 9.29.2 各种机械设备的废弃物及使用剩余混凝土、废 材料等，按相规范及要求集中进行处理，施工现场应及 时清理，严禁乱排乱放 9.39.3 通过加强对施工扬尘源的控制，扬尘排放达标， 村民无投诉，地方环保部门无处罚。 9.49.4 施工噪声排放达标，村民无投诉。尽可能减少 机械作业过程中产生的机械噪音，并结合本工程每个工 作日的实际情况，保证施工现场昼间的机械噪音最高不 超过 8585 分贝（其中装载机、平板车不超过 7575 分贝；混 凝土搅拌机、振捣棒、吊车、混凝土灌车、电锯等不超 过 7070 分贝），夜间的机械噪声最高不超过 5555 分贝。 9.59.5 减少自然资源浪费，杜绝长流水，长明灯， 10. 效益分析 乐清湾 1 1 号桥采用“短线匹配法节段梁双向测量监 控预制施工工法”，所预制的节段梁精度远超同类产品。 现场拼装桥梁线型顺畅，错台、高差均远低于规范要求, 节段梁桥梁预制质量通病得到了有效消除，得到业主高 度认可。同时由于乐清湾大桥节段梁的成功，浙江省建 设厅已经在大力推广节段梁工程，台州湾大桥、三门湾 大桥等特大型跨海大桥已经陆续上马。 11. 应用实例 10.110.1 乐清湾 1 1 号桥，共计 25242524 榀节段梁。采用短线 六点法主控，四点间距尺量法复核进行测量与监 控，施工速度快、控制精度高，箱梁预制线形符合相关 要求，节约了大量施工成本，得到业主高度评价。 10.210.2 乐清湾 2 2 号桥，共计 16167676 榀节段梁。采用该工法, 同样效果显著，经济、社会效益显著。 11.311.3 展望：短线法具有占地少、适应性强、控制精度 高等优势，已成为箱梁节段预制的主要发展趋势，随着 桥梁建设对交通环保要求的提高，短线法节段预制技术 将会逐步得到推广应用，掌握短线“六点法”与“尺量 法节段预制线形控制技术是短线法预制成功应用的关 键所在。 未来短线法节段预制拼装技术在我国的推广应用，众 多的工程实践将会使短线法节段预制线形控制技术越来 越完善，会有更多的相关单位掌握并发展此项技术，为 推动我国的桥梁建设水平起到积极作用。