跨海公铁两用大桥连续刚构专项施工测量方案包括线形监控.doc

新建XX铁路标二分部
海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案报审表
工程项目名称：新建 施工合同段： 编号：
致：中铁武汉大桥工程咨询监理：
我单位根据承包合同有关规定已完成海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。
附：海峡公铁两用大桥连续刚构专项施工测量实施方案
施工单位 (章)：
项目负责人：
日期： 年 月 日
局指测量工程师意见：

局指测量工程师：
日期： 年 月 日
专业监理工程师意见：

专业监理工程师：
日期： 年 月 日
项目监理机构意见：

项目监理机构(章)
总监理工程师\副总监理工程师：
日期： 年 月 日
建设单位意见（需要时）：

建设单位 (章)：
负责人：
日期： 年 月 日

第 20 页
海峡公铁两用大桥
连续刚构专项施工测量实施方案
编制
复核
审核
批准
年 月 日
目录
一、概 述 1
工程概述 1
工程地质及周边环境概述 1
二、测量技术依据 1
执行主要技术标准 1
三、施工测量目及原理 2
施工测量目 2
施工测量原理 2
四、施工测量作业方案 3
连续刚构测量放样工艺流程图 3
测点布置及观测方法 3
测量控制点 3
梁体测点布置及埋设 4
4.2.3 测量方法及控制过程 5
数据整理、分析 6
施工测量注意事项 6
五、线形测量控制方案 7
监测控制原理及方法 7
监控原则 7
线形（变形）控制 7
施工控制主要工作内容 8
理论计算 8
主梁挠度监测 8
预告主梁下阶段立模标高 9
5.2.4 重大设计修改 10
施工控制工作程序 10
施工控制精度和原则 11
监控注意事项 11
六、仪器维护及保养 12
七、测量组织管理 13
测量人员 13
施工过程中测量复核制 13
安全、质量措施 13
附件1海峡公铁两用大桥连续刚构立模标高通知单 14
附件2海峡公铁两用大桥连续刚构标高测量单 15
海峡公铁两用大桥
连续刚构专项施工测量实施方案
一、概 述
1.1工程概述
海峡公铁两用大桥位于北口，起自大练乡，止于,长度为5.287km。铁路梁为节段拼装预制箱梁位于下层，公路梁按两幅设置，位于上层，形成倒“品”字结构，其中铁路、公路主桥均采用92m+2×168m+92m预应力混凝土连续刚构，铁路引桥采用64m及40m简支箱梁， 技术标准为I级双线铁路，设计时速200km.
线路位部沿海地带。地形趋势是西北高东南低。地势起伏较大。
平潭海峡呈近南北向狭长状，南北向两头宽中间窄。海峡中小岛屿、礁石分布众多，高程10～45m。水下地形地貌为近岸水下岸坡、冲刷沟槽、水下平台三大部分。
二、测量技术依据
2.1执行主要技术标准
1）《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）
2）《工程测量规范》（GB50026－2007）；
3）《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）；
4）《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)；
5）《铁路桥涵设计基本规范》（GB50111-2006）；
6)《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》铁建设（2004）08号
7）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）；
8）《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）；
9）福平铁路设计文件；
10）中国铁路总公司相关规定。
三、施工测量目及原理
通过对连续刚构施工过程中各工序施工测量，计算出悬挂施工各块段变形值，以确定下个施工块段预拱度，确保全桥合拢后线型及设计线形保持一致。
根据连续刚构顶板与底板各断面尺寸计算顶板与底板边缘点坐标，用全站仪坐标法放样点位。在每次立模前后、混凝土灌注后及预应力张拉后、合拢段合拢前后均须对梁体轴线进行放样、复核，确保桥中线偏差在规范允许范围内。所有坐标计算值须经第二人独立复核无误后方可用于放样。
由桥梁施工现场实际情况，可以在每个T构0#块浇筑后，待0#块张拉完毕后，将三维坐标投到该点上，作为本T构各块段测量控制点。梁顶测量控制点应经常及岸上测量控制点进行联测，保证施工测量精度。
3
连续刚构施工中标高控制关键在于施工挠度计算与预留拱度值控制,这直接影响工程质量与桥梁外观线型。在施工中应随时进行控制与调整,保证结构各种控制变量偏差在设计允许范围之内。
根据测量及计算提供梁体各截面最终挠度变化值(即竖向变形)来设置施工预留拱度，据此调整每段模板安装时前缘标高。
四、施工测量作业方案
刚构测量放样工艺流程图
图4-1连续刚构测量放样工艺流程图

观测方法
该标段范围内CPI、CPII及加密控制点WGS84椭球空间直角坐标及高斯投影网格坐标成果。
公铁两用大桥处有控制点 FP4B01、FP4B01-1、FP4B03-2，此三个平面控制点均带有二等水准高程，此三点坐标如表4-1所示。连续刚构施工期间利用此三点进行施工测量控制。
序号
点号
X坐标(m)
Y坐标(m)
Z坐标(m)
1
FP4B01

2
FP4B01-1

3
FP4B03-2

表4-1 测量控制点
及埋设
（1）在连续刚构0#段顶板与底板在浇筑砼之前要设定沉降变形监控点。
高程控制观测点设在0#块上,设2个点。从附近水准点上引测高程，测出控制点绝对高程，控制点高程需每月复测一次。
高程观测点0#块上设 8 个（包括 2 个控制点），其余各块沿中心线每块设 3 个，如图4-2所示。
图4-2 标高观测点布置图
测量方法及控制过程
（1）观测方法。
放样前应详细阅读设计图纸，校核各梁段长度，顶板、底板、翼板宽度，截面高度，顶板、底板、腹板厚度，计算连续刚构各块段中、边线坐标与底板、顶板横断面处标高（注意横坡与纵坡），经复核无误报监理审核后，方可用于施工。定人、定仪器进行观测，日出前与日出后为最佳观测时间，对测量误差影响最小。满足连续刚构外形尺寸施工主要精度指标如表4-2所示：
序号
检验项目
允许偏差
检验方法
1
梁全长
±20mm
尺量检查中心及两侧
2
边孔梁长
±10mm
3
各变高梁段长度
±10 mm
4
边孔跨度
±20mm
5
梁底宽度
+10 ，-5mm
尺量检查没孔1/4、跨中与3/4截面
6
梁面中心位置
10mm
由梁体中心线拉线检查1/4、跨中与3/4截面及最大偏差处
7
梁高
+10 ，-5mm
尺量检查不少于5处
8
梁上拱度及设计值比
±L/1800
测量检查跨中(终张拉30d)
表4-2 连续刚构梁体外形尺寸允许偏差与检验方法
(2)测量控制过程
待墩身平面位置与高程精确测定之后，安装托架正确调整好托架位置与高程之后进行预压，并同时进行沉降观测，在预压前后要及时收集整理与沉降资料，并及时上报。
预压完成之后，安装0#块底模，复核一下模板位置，再进行下一步腹板与翼缘板模板安装。在模板安装期间要经常校核平面位置与高程，直到模板全部完成并准备浇筑0#、1#段砼。
在浇筑各段砼之前要再次校正平面与高程位置，确认无误之后再报验，经过测量监理复核后才可以进行砼浇筑施工。砼浇筑前后要进行墩身沉降观测，并比较沉降值。
（3)在1#段浇筑完成之后进行挂篮施工，要再次准确定位并且不间断进行监控测量，每一次挂篮施工中都要严密注意变形观测，每次安装完模板之后都要进行复核、报验。
挂篮沉降变形观测点测量时间：首次测量在模板调好后测，第二次测量在浇筑砼后二天测，两次高差就是模板变形值。从1#块开始测，以后每块都要测。每块测完后在调模板前将数据报监控单位，经监控单位分析后，下发立模标高通知单。
（4）挂篮立模标高以监控单位提供立模标高通知单为准，调模标高误差小于±3mm，特别注意挂篮底模四个角标高要调平，施工调好后通知监控单位与监理单位验收。轴线定位误差小于 10mm，轴线偏位小于 10mm，每浇完一块要测一次。如有超出允许值要及时通知监控单位分析原因。
、分析
数据整理分析是施工测量重要环节。监测数据是梁体变化真实反映，科学分析监测数据得到可靠结论为下一步施工做出有效指导。
数据处理方法：
原始数据收集原始数据整理 建立数据资料 计算理论预拱度 确定立模标高 梁段施工 施工观测记录 数据对比、分析反馈 计算下一块段预拱度
每天记录好标高，温度，时间及天气变化情况。
（1）施工前对连续刚构各块段线型控制平面与高程数据进行认真核算，确认无误后方可采用。
（2）铺设0#、1#块底模前，应对托架进行预压，消除托架对梁体线形影响。
（3）对块段模板高程必须严格控制，中线里程与标高应勤测量、勤复核。
（4）连续刚构监控点要按照要求布设，不要过于随意。
（5）所有控制点位要注意保护。
五、线形测量控制方案
5.1监测控制原理及方法
连续刚构施工过程复杂，设计及施工高度耦合，施工过程中各种影响结构变形与内力参数（如梁重、结构刚度、温度场、有效预应力等）存在误差。为了确保主桥在施工过程中结构内力与变形始终处于安全范围内，且成桥后线形满足设计要求，结构恒载受力状态接近设计期望，在桥梁施工过程中必须进行严格施工监测与控制。
施工控制就是根据施工监测所得结构参数、材料参数真实值进行施工阶段计算，确定每个悬浇阶段立模标高，并在施工过程中根据施工监测成果对误差进行分析、预测与对下一立模标高进行调整，以此来保证成桥后桥面线形、合龙段两悬臂端标高相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。连续梁桥施工控制线形（变形）控制。
5.1.2线形（变形）控制
主梁线形（变形）控制主要是严格控制主梁每一节段竖向挠度及横向偏移。通过误差分析，确定调整方法，为下一节段更为精确施工做好准备。主梁线形（变形）控制最终目标是保证主梁整体标高与局部平顺性要求，成桥后（通常是长期变形稳定后）主梁标高要满足以上两方面要求。其次主梁实际桥轴线及理论桥轴线偏差应符合设计要求。
对于主梁线形调整，调整立模标高是最直接手段。将参数误差调整引起主梁标高变化通过立模标高调整予以修正。必要时还需对预应力作适当调整。
本桥施工控制主要以控制主梁线形为主，优化调整也就以这些因素建立控制目标函数（与约束条件）。通过设计参数误差对桥梁变形影响分析，应用优化方法，调整主梁施工阶段立模标高、温度模式选取、预应力适当调整，使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态，并且保证施工过程中受力安全。
连续刚构施工均采用分阶段逐步完成，结构最终形成必须经过一个漫长而复杂施工过程。对于施工过程中每一个阶段进行详细变形与受力分析，是施工控制最基本内容之一。
具体过程是：计算按照施工与设计所确定施工工序，以及设计所提供基本参数，对施工过程进行一次正装计算，得到各施工状态以及成桥状态下结构受力与变形等状态控制数据。及设计与监理相互校对确认无误后再作为施工控制理论轨迹。具体数据有：
1、各施工状态下以及成桥状态下状态变量理论数据：主梁标高、控制截面应力应变
2、施工控制数据理论值：立模标高
测定主梁挠度变化情况，主要观测混凝土浇筑及预应力张拉对各梁段控制点标高影响。挠度测量采用天宝精密水准仪测量。
测点布置：
在0#块中心点上布一个高程基准点，要求精确定位，即从附近相对水准点（或假定水准点）引测，将测点固定牢靠加以保护，并在附近不动点布设第二个高程基准点或利用已有水准点，进行水准闭合测量，互相校核。
在每一梁段悬臂端截面梁顶布置3个高程测点，钢筋头磨平、并涂上红油漆，并注意保护。测点位置见图5-1。
图5-1 监测点布置立面图
点焊
顶板底层横向筋
钢筋头磨圆并用红漆标记
顶板顶层横向筋

图5-2 监测点布置大样图
测试时间：在施工期间选择早晨或傍晚日照较弱时观测。
观测次数：标高异常时增加监测频率，水平变位测量采用莱卡全站仪。
5.2.3预告主梁下阶段立模标高
根据理论线型控制前期理论计算与施工现场实测高程，通过理论及实测数据差异分析，修正原设计中各项参数，准确地预测下一节段箱梁立模标高。箱梁立模标高理论计算公式如下：
(1)
式中：—第节点在第阶段高程（若第施工阶段为节点安装阶段，则为节点立模标高）；
—节点设计高程；
—节点预拱度；
—节点从第个施工阶段到成桥累计挠度。
由于温度、收缩徐变与非线性等因素，实际情况与理论计算不可能一致，因此对理论立模标高要不断修正。箱梁实际立模标高为：
+ fz (2)
式中：— 第节点实际立模标高；
—根据挠度观测结果与悬臂梁下挠（上挠）趋势而确定挠度调整值；
— 挂篮弹性压缩变形。 fz — 桥墩偏移产生悬臂端挠度值。
5.2.4 重大设计修改
如果出现较大施工误差，可能需采取以下重大修改措施：
1、设计参数作重大修改。
2、对预应力作适当调整。
3、合龙施工方案作重大调整。
此时需由监理组织，业主、监理、设计、施工、施工控制与有关专家参加，对施工中出现问题给予纠正或协调解决。
施工控制工作程序如下：
前期结构分析计算
施 工工
现场数据采集
设计参数误差预测
确定理论控制数据
设计参数误差识别
制定施工监控指令
预告下一梁段立模标高

立模标高调整分析
主梁标高、应变、截面尺寸与弹性模量等

图5-3 监测控制工序图
1、立模必须在一天中相对稳定均匀温度场（一般为日出前）完成；
2、立模标高允许误差：0～+10mm；
3、局部线形控制要求相邻节段相对标高误差不超过5mm。
4、已浇梁段以及成桥后主梁系统控制误差标高误差：（+15mm/-5mm）；
5、主梁重量控制要求按《铁路桥涵工程施工质量验收标准》要求对主梁横截面尺寸误差严格控制。
6、其他主梁轴线，桥面平整度等参数允许误差按《铁路桥涵工程施工质量验收标准》取用，偏差不超过5mm。
7、合龙前两悬臂端相对高差不大于合龙段长度1/100，且不大于15mm。
1、标高测量每一个施工梁段分为六个标高测量工况。要求：检测时间避开局部温差影响（选择在一天中结构内温度场最均匀时间）。
（1）立模后。测试内容：挂篮立模标高。
（2）钢筋绑扎后。测试内容：主梁标高：主梁悬臂前端3个测点
（3）主梁混凝土浇筑后。测试内容：主梁标高：主梁悬臂前端3个测点
（4）预应力张拉前。测试内容：主梁标高：主梁悬臂前端3个测点
（5）预应力张拉后。测试内容：主梁标高：主梁悬臂前端3个测点
（6）脱模后。测试内容：主梁标高：主梁悬臂前端3个测点
（7）挂篮前移并定位。测试内容：主梁标高：主梁悬臂前端3个测点
2、墩顶水平变位测量；观测次数：主梁标高异常时检测。
六、仪器维护及保养
本段施工段投入莱卡全站仪1台，天宝水准仪1台，普通光学水准仪1台。如表6-1所示。
序号
仪器设备
精度
数量（台）
1
莱卡TS11
1”
1
2
天宝电子水准仪

1
3
水准仪
1 mm
1
表6-1 仪器设备
仪器维护：
（1）测量仪器要送检，经检定合格方可投入施工测量中使用。
（2）测量仪器要进行定期校核，并做好记录。
（3）测量仪器在使用过程中要注意防晒、防潮、防尘，要有专人看护仪器，避免仪器被人为碰坏。
（4）仪器在使用时应当撑伞，避免日晒、雨淋，影响仪器使用精度，每台仪器由专人负责。
七、测量组织管理
7.1测量人员
本段施工测量人员5人，其中工程师5人，小组长1人，测量员2人。
序号
姓名
职称
职务
1

2

3

4

5

7.2施工过程中测量复核制
施工放样测量前，应换手或换方法求算放样数据，并相互校核，确保放样数据无误。放样时要进行换手测量，放样完成后，应进行各种几何检查，复核相对关系，确保放样点位无误。
7.3安全、质量措施
（1）为保证施工测量安全与质量，首先对已使用仪器进行严格标定，以使仪器处于良好状态。
（2）定期对测量人员进行技术交底，加强理论与技术学习。
（3）严格按照施测规程进行仪器操作，加强完善测量复测制度，确保测量数据正确。
（4）测量人员必须熟悉设计图纸与各结构部位相对位置与尺寸。
年 月 日

附表1
海峡公铁两用大桥连续刚构立模标高通知单
墩号： 号
梁段号：_____号
项目
截面号：_ _号

方向

截面号：______号

方向
顶面设计标高（m）

梁高H（m）

预拱度总值（m）

顶面控制标高（m）

底模立模标高（m）

状

态

栏
监控单位签字： 日期：
施工单位签字： 日期：
备注：
1、挂篮定位应在早晨太阳出来之前进行，避免日照影响。
2、挂篮定位标高误差应控制在0~+10mm之内。
3、定位时必须确保空挂篮状态，不能堆放钢筋。

附表2
海峡公铁两用大桥连续刚构标高测量单
视测位置： 1、侧 □ 2、侧 □ 当前梁段号：_______号
状态描述
工况：1、立模后□ 2、钢筋绑扎后□ 3、混凝土浇筑后□ 4、张拉前（混凝土养生期）□ 5、张拉完毕□ 6、脱模后□ 7、挂篮移动后□
截面号：
天气：1、晴 □ 2、阴 □ 3、小雨 □ 温度 ℃
观测时间
测点1
测点2
测点3
测点标高
测点标高
测点标高
1

2

3

4

5

6

注：测点编号一律以面向大里程方向为准