高速铁路施工测量断高调整问题分析

高速铁路施工测量断高调整问题分析

张军博

西安徕创天地测绘科技有限公司 , 陕西省，西安市 ， 710016

摘要：转体施工方式是跨越深谷、急流、铁路和公路等特殊地段和施工条件下的一种施工方式，这种施工方式具有施工工艺简单、力学性能良好、施工速度快的特点，特别是在交通运输繁忙城市立交桥的施工中起着十分重要的作用。转体施工主要是将障碍物上空的高空作业转变为临近线路、岸边或近地面作业的施工形式。

关键词：高速铁路；测量

1 工程概况

由于主梁位于曲线地段，为了考虑转后梁体施工轴线与转体后设计轴线重合，以及“曲线梁曲做”平衡问题，球铰转体中心较线路中心设置了一定的偏移间距。其中，球铰中心偏移迁移设计线路轴线内侧24.2 mm；梁体中跨距接触网最近，距离2.3 m。

该桥平面转体施工具体方案为：在沿顺铁路方向上采用“钢支墩+贝雷梁”支架方式进行T构节段现浇施工，浇筑完成后通过连续千斤顶牵引球铰实现梁体转动，转到孟平铁路上方设计位置时利用中跨的跨中预埋钢壳实现中跨合龙，再进行梁体边跨合龙。需注意的是，中跨合龙前应进行体系转换和转体球铰封盘工作。

2 转体桥梁测量控制技术

2.1 转体前桥梁施工测量控制

(1)球铰及转盘安装精度控制。

转体系统包含下转盘、上转盘、转体牵引系统等，其安装精度的质量控制需要做好以下几点工作：①下球铰安装顶口需要保持在水平的状态，顶面上任何两点的误差不能够超过1 mm。②球铰转轴中心需要被安排在设计的位置上，误差在1 mm左右。③滑道面需要在同一个水平面上，高度差不能够超过2 mm。④下盘凹槽编号应与四氟乙烯滑块一一对应镶嵌牢固，润滑油脂涂抹不得过后或过薄，厚了后期梁体沉落量加大，薄了阻力加大，经过多次转体经验总结，涂抹厚度应以度以10 mm为宜。

(2)梁体线性及支架安全测量控制。

由于本桥采用“钢支墩立柱+贝雷梁”式支架现浇施工，转体前由于所处空间位置状态不一致，特别是主梁轴线和标高，需进行准确的换算处理和控制。通过全站仪对梁体各个施工阶段的各要素进行测量监测和控制，确保各节段梁体线形和几何形态符合要求。

桥梁挠度观测仪具有测量精度高、测量距离远、安全性高和操作简单等特点。为方便监测梁体在现浇整个过程中静态、动态的挠度观测，该桥采用桥梁挠度观测仪进行观测，确保了支架在各种工况下的稳定性，起到实时预警的作用。

2.2 试转

为保证正式转体顺利进行，在转体前应做好上下转盘间砂箱支撑解除、梁体称质量试验和配质量、试转体，并对试转数据进行整理，为正式转体提供各类转体参数以及为数据修正提供参考。

(1)称质量试验、配质量。

为防止转体过程中T构两端出现翘头、下坠现象，出现撑脚与滑道间摩擦力增大问题，实现转体过程平衡、转体结果成功和桥梁最终线形可控，在试转前应对梁体进行称质量试验和配质量工作。称重是利用千斤顶和千分表联合进行测量，然后通过千斤顶支顶力和千分表位移值计算得出梁体惯性不平衡力矩，进而在梁顶面的偏心反向位置进行配质量施工，达到梁体纵向梁端、横向边缘结构在转体过程均处于平衡状态的目的。

(2)试转体。

在转体操作平台、自动连续千斤顶穿束和限位装置安装完成后，通过试转工序测试启动牵引力、正常牵引力、单位时间主桥转动角速度、悬臂端线速度和点动操作时惯性影响大小，结合转体给定天窗时间计算出启动区、转动区和点动区大小。

为提升转体角度测量的精准度，在具体施工操作时，首先应利用钢卷尺来核对转盘牵引圆盘的实际周长，比对分析实际周长和设计周长的测量误差值。当误差值不大时，直接取周长小值为基准进行转体弧长和角度计算，然后在转盘牵引圆盘上标注角度、长度刻画线；当误差较大时，应采用模拟计算后利用全站仪进行转盘起点和终点位置确定，然后在对应弧长长进行角度标识。

在试转体之后，需仔细计算分析转体角速度、每次点动转角，从而为正式转体提供重要的技术参考支持。通过计算，在桥梁自动转体最小角度变为0.5°时，本桥转体角度对应的转盘牵引圆盘半径大小在4.45 m左右。

2.3 正式转体

正式转体的监控量测主要分为两部分，一部分是利用桥下“转盘刻度标+指针”对转动角度、位移进行初步控制，第二部分是梁体上不利用全站仪对梁体轴线和高程等进行控制，确保各合龙段前后梁端数值均符合设计参数，其中本桥中跨合龙所用的预埋钢壳现行为重点控制对象。

(1)施工准备。

转体施工对观测工作提出了更高的要求，为了能够更好地开展转体监测和控制工作，需做好两个方面准备。

一是人员组织。在具体施工操作的时候根据工作需要来打造观测小组，为这次观测工作的开展安排专门的小组负责人和总负责人。

二是做好施工技术准备。在开展观测施工的时候，全体观测人员需要仔细学习关于转体的施工技术文件、施工图纸、施工方案等，从多个方面全面了解整个观测工作，做好施工技术交底工作。

(2)施工控制点和监测点的安排。

在一般情况下，控制点需要安排在视线范围较好且埋设稳定的位置上，结合工程实际情况，控制点选择仍以前期加密控制点为主，必要时额外增加一定数量的控制点，从而确保整个工程测量结果的准确可靠。

通过各监测点的控制为全面体现梁体转体过程中的变化特点，在具体施工操作时为能够更好地把握转体工作状态，在桥梁平转开展全过程中跟踪、记录，为后期科学设计桥梁转体提供支撑。

(3)坐标系的转换。

在转体施工中为了能够更好地观察梁体的平面位置和基本高程，在经过一系列讨论交流只有将控制点和监测点的坐标转变为方便操作的施工坐标，580#梁体和581#梁体在具体施工操作的时候选择一套独立施工坐标系。580#梁体以旋转中心作为原点，将OP2作为横坐标打造施工坐标体系。

(4)转体过程的测量控制。

正式转动期间，测量人员间隔对梁体轴线和标高按照点动梁上测量程序进行监测。其余时间仍全程按照刻度盘进行监测、汇报转体情况，把握转体实时动态。并按《高速铁路桥涵工程施工技术指南》(铁建设〔2010〕241号)13.5.9第6条规定进行对比，确保转体角速度不大于0.02 rad/min，桥体悬臂端线速度不大于1.5 m/min。本桥转体参数见表1所示。

表1 转体监测数据

点动时，通过事先对梁体中线进行拟合，并在两个T构的梁端、中点位置分别设置3个点，在梁体接近转到设计位置时，通过边跨现浇段两台全站仪对设置点进行棱镜观察，当测量线性轴线和标高均符合设计时，转体到位；为防止出现松动变形现象，立即固定撑脚。实际过程中，由于钢绞线的弹性影响，其点动往往不容易控制，转体张拉人员务必和测量观测人员做好配合工作，安装好撑脚限位装置，实行逐步拆除、逐步固定程序，防止转体过位。

3 结束语

综上所述，为确保观测数据信息的准确可靠，在转体具体监测操作时，需要安排足够数量的设备和检测人员，并结合转体桥的实际情况选择适合的监测方式，并对试转过程中连续千斤顶点动变化规律进行全面的总结分析，对各个观测数据信息进行全面记录，且原始转体数据信息不能转抄。

从实际转体测量结果来看，这套测量控制方式在具体施工操作的时候达到了理想的应用效果，能够为桥梁的顺利转体和合龙提供重要的精准支持，望为今后桥梁转体提供借鉴。

参考文献

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[2]桂朋，孙常建.浅析跨铁路转体桥测量控制技术[J].资源导刊(信息化测绘版),2016(3):40-41.

[3]张景辉.浅谈跨铁路悬浇转体桥监控技术[J].国防交通工程与技术，2016(S1):109-111.