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大跨度下承式钢筋混凝土系杆拱桥施工测量技术

摘要：成县金和大桥采用三孔简支下承式钢筋混凝土系杆拱桥，本文主要介绍中跨90m，主梁上及拱肋上导管安装定位，钢筋混凝土拱肋施工测量控制技术。该技术将指导大跨度下承式钢筋混凝土系杆拱桥拱圈及索道管安装全过程测量作业，为测量控制提供宝贵经验。

关键词：大跨度；下承式；索导管；吊杆；拱圈；控制测量

1工程概述

本项目路线全长270m，桥梁200.2m/1座。金和大桥中心里程为K0+260。路基为K0+131-K0+160和K0+360-K0+401两段，共70m路基.本项目技术标准采用二级公路，设计行车速度40公里/小时，桥梁宽度30.5m。桥梁采用（55+90+55）m三孔简支下承式钢筋混凝土系杆拱桥，按双向四车道设计，两侧设非机动车道和人行道。拱肋的理论计算跨径分别为50.4m、85.5m，计算矢高分别为11.2m、19m，矢跨比1/4.5，理论拱轴线方程为：(坐标原点为理论起拱点)。桥面结构采用纵横梁体系、整体桥面板，以提高结构的整体刚度。桥墩采用“V”型墩，桥台采用扶壁台，墩台均采用钻孔灌注桩基础。

1.1主跨施工工艺

1.2按照先梁后拱的施工工艺

1.2.1主梁

主梁主要由2道端横梁，2道主纵梁，15道中横梁，4道小纵梁及顶板组成。主梁上共30个索导管分布在主纵梁与中横梁交接处，导管纵向中心间距5米，横向中心间距为9米。

1.2.2拱肋

中跨拱肋跨度为85.5米，矢高19米。拱肋由4个拱脚和2根拱肋组成，拱肋上共30个索导管分布在拱肋上与梁上索导管成铅锤状态。

其中拱肋上索道管为吊杆的固定端，主梁上索道管为吊杆张拉端。主梁现浇一次成型，单侧拱肋共分6个节段对称浇筑最后留2米合龙段。

3测量工作准备

3.2控制网布设

根据桥轴线位置、桥梁类型，精度要求建立控制网，控制点位置需满足现场放样要求。金和大桥平面控制网采用一级导线，高程控制网采用四等水准。控制网布置如图：

3.3现场放样坐标转换

根据本工程特点，金和大桥为直线桥，坐标系的转换大大的方便现场测量工作。具体如下：

以桥轴线为A轴，里程增加方向为正方向；B轴垂直于A轴，B轴以桥中线为0，路线左侧B为负值，右侧B为正值。测量坐标系与施工坐标系换算关系如下：

式中:A、B为施工坐标系坐标；X、Y为测量坐标系坐标；XO、YO为桥中心线起点里程坐标,D为起点里程，α等于起点方位角。

4主要测量工作

4.1主梁

主梁上的主要测量任务为梁上索导管的定位，梁上索导管高1730mm,管口内径为240mm。测量工作分为初定位和最终定位。测量索导管中心位置需加工辅助工具(见下图)。

一、导管测量控制工作步骤

第一步在主纵梁底板上定位梁上索导管底座的纵横轴线位置和高程。

第二步索导管吊装就位后先按轴线安装。

第三步利用全站仪测量管底与管口的中心坐标并与设计坐标比较，偏差不满足设计规范要求

需要进行调整，只到满足索导管安装精度。

二、导管调整定位工作步骤

第一步调整位置时需要工人利用4个紧张器配合，按照测量人员指挥就行微调（主要是顺桥向纵、横两个方向的调整）先调索导管底口的位置再调顶口的位置。

第二步微调到位后将索导管与主纵梁钢筋主筋焊接加固。待主梁钢筋绑扎完毕后，需对索导管进行复测，对偏位大的索导管位置再次进行调整定位。

浇筑完主梁混凝土及时复测主梁索导管管口坐标及高程。需注意的是索道管定位测量应在天气稳定的状态下进行。

4.2拱圈

整个钢筋混凝土拱桥拱圈分为拱脚和拱肋部分，拱脚定位是整个拱圈重要部位，它关系后面拱肋起拱轴线和高程。

三、拱脚控制测量

第一步先在浇筑好梁顶放样拱脚基础平面位置及梁面点实测高程。

第二步根据梁顶放样拱脚平面位置及高程控制劲性骨架空间位置。

第三步复测骨架空间位置无误后绑扎拱脚骨架钢筋。

第四步支拱脚模板临时固定，利用全站仪现场控制精确调整模板，只至空间位置符和设计要求。（如下图主要控制A点平面及高程）

四、拱肋控制测量

拱肋测量工作主要有拱肋轴线、高程控制，拱肋上索导管定位安装。

首先根据设计理论拱轴线方程：

式中：L为跨度总长。X为相对拱轴线坐标圆点距离。f为矢高。

内页根据理论拱肋控制坐标数据计算出实际拱肋控制坐标值，再根据实际拱肋控制坐标计算拱肋顶和拱肋底的平面位置和高程，计算拱肋上索道管出管口的平面位置和高程。

表3计算拱肋测量参数

相对拱轴距离（m)

位置

设计里程

拱肋上缘Y坐标（m)

拱肋下缘Y坐标（m)

计算Y坐标调整值（m）

调整后拱肋上缘Y坐标（m)

调整后拱肋下缘Y坐标（m）

加预拱值桥面高程(m)

拱肋高程（m）

拱肋上缘

拱肋下缘

7.75

吊杆1

225

7.618

4.899

0.086

7.532

4.813

969.071

976