淺談青坪大橋高墩施工的線型控制

高勝維

摘要：高墩若采用一般的水準測量方法、普通的施工工藝，很難達到精度的要求，線型的控制，本文結合青坪大橋這一工程實例加以說明在高墩施工中如何控制橋墩施工的垂直度以保證橋墩的線型控制，最終保證工程的施工質量。

關鍵詞：高墩垂直度 測量控制

0 引言

如今，公路高架橋不斷增多，橋墩施工難度不斷增大。對于高橋墩來說，其顯著的特點是：基礎底面積比較小、墩身比較高，墩身柔度大。因此要求較高的施工精度。施工過程中，難以準確地控制軸線，為了滿足橋墩軸線施工時的精度要求，必須通過各種措施控制好高墩的線型。

1 工程概況

青坪大橋為張花高速公路11標控制性工程，是張家界到花垣線上的一座特大橋，青坪大橋右幅樁號為YK43+

940.52～YK44+879.4，左幅樁號為ZK43+967.02～ZK44+

885.546，左、右幅橋設計線在K44+860.437之前分離，之后重合。大橋主橋7#、8#、9#、10#橋墩均為變截面雙肢薄壁空心墩，橋墩壁厚為65cm。主橋8、9號橋墩為雙肢變截面空心墩，墩高在110m～129m，兩肢間中心距7m，上墩柱縱橫尺寸為3.2m×8m，下墩柱尺寸為4×9m，承臺縱橫尺寸為15.4×16m，高4.5m，承臺下布設16根樁基。7、10號墩為雙肢變截面空心墩，墩高在66m～75m，兩肢間中心距7m，單肢空心墩壁厚65cm，上墩柱縱橫尺寸為3.2m×7m，下墩柱尺寸為4×8m，承臺縱橫尺寸為14.8×12m，高4.5m，承臺下布設12根樁基。

2 施工控制

①幾何尺寸控制：采用剛度大的懸臂模板，加強測量控制。②垂直度控制：采用垂準儀和全站儀進行控制。③變形觀測：對成形墩身節(jié)段進行定期觀測，確保結構安全；對施工節(jié)段進行觀測，確保施工安全。

3 施工工藝

3.1 CB-240懸臂模板

CB-240懸臂模板由面板及支架兩大部分組成，面板系統(tǒng)由木工字梁桁架與21mm膠木板組成；挑架、斜撐、主梁三角架、吊平臺等共同組成懸臂模板支架系統(tǒng)。面板高4.65m，一次支立而成，有效澆注高度為4.5m。制作模板時確保精度符合設計要求：尺寸誤差控制在2mm，傾斜角偏差控制在1.5mm，孔位誤差控制在1mm。

懸臂模板較傳統(tǒng)翻模具有如下特點：①由于預埋件承擔支架、模板以及施工的全部荷載，所以不需另搭腳手架，比較適合高空作業(yè)。②對于模板部分可以整體后移600mm。③為了防止漏漿以及錯臺，利用錨固裝置將模板與混凝土墻面進行貼緊處理。④借助調節(jié)螺桿進而上下調節(jié)模板，便于靈活使用。⑤在斜撐的作用下，方可調整模板的垂直度，甚至后傾角度達到30°。⑥通過將連接件進行標準化處理，使之通用性更強。⑦在模板的下部設吊平臺，便于拆除埋件以及處理表面混凝土。

3.2 鋼筋施工工藝

鋼筋工藝：按設計院的要求，墩身豎向鋼筋全部采用機械連接，為保障連接質量，在原材加工區(qū)，將鋼筋端部做記號，長度為連接器長度的0.5倍，杜絕了連接器安裝時的前后兩端連接長度相等，保障了連接的質量。

3.3 混凝土施工工藝

砼的垂直運輸采用輸送泵一次送到位。泵管則利用模板對拉螺栓留在墩身內的螺母安裝固定架，由下而上固定在墩柱壁上。由于運送高度達近129m，而強度要達到50Mpa以上，要求砼既要保持較大的流動性又要達到設計強度。因此對各種水泥、外加劑及配合比進行了多次實驗，并依泵送情況隨時調整?；炷翝沧⑼戤吅笤谄漤斆婕皶r用濕麻袋加以覆蓋，不斷灑水；側面采取懸掛環(huán)狀水管不斷噴灑水，在養(yǎng)護期內始終保持濕潤；大體積混凝土潮濕養(yǎng)護時間不得小于7天。

4 測量控制

建立墩身施工首級控制網與相對控制網：

4.1 建立墩身施工首級控制網

為了控制本項目墩身施工的位置，應事先建立包括全橋在內的首級平面和高程控制網在內的控制范圍，以此作為本合同段墩身施工的絕對基準。另外，在施工過程中，受外界風、溫度等因素的影響，以及在自身荷載的作用下，首級控制網作為墩身和承臺出現(xiàn)振動變形、扭轉變形、撓度變形，以及沉降變形等。

4.2 建立墩身施工相對控制網

在墩身施工過程中，各斷面的平面位置和高程由首級控制網控制，還可以根據現(xiàn)有的準直儀等儀器設備，在墩身承臺面上建立直觀的能夠直接控制墩身施工的相對控制網，在一定程度上提高墩身施工的定位速度和效率，為了確保墩身的施工定位精度和可靠性，通過對墩身采用不同的控制網進行測量控制，實現(xiàn)相互校核，進而確保墩身的施工定位精度和可靠性。

4.2.1 天頂準直儀鉛垂線控制法

該法是指通過采用一臺或兩臺天頂準直儀，并將準直儀固定在滑車上，確?；囋趦蓚€觀測平臺之間移動。在位于墩身一定高度的施工模板的內側模上，等距離地安裝光靶。通過采用準直儀，沿著垂直方向利用鉛垂光線在光靶上投影的視點或光斑，在順橋向和橫橋向兩個垂直向上控制施工模板的移動，在墩身的設計位置上定位施工模板，如下圖所示：準直儀鉛垂線控制法的定位原理和光靶安裝示意圖。

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按照準直儀定位原理，以及依據光靶安裝示意圖，在墩身施工時，施工作業(yè)達到一定高度Hn后，依據墩身的設計傾斜度，通過計算得到墩身的橫向偏移值為ΔSn，此時光靶的長度為S，在觀測平臺上通過測量ΔSn+S值，并且設置準直儀，墩身Hn高度處斷面的內側模板的橫向偏移和模板中心通過采用準直儀進行控制。這樣對于一定高度處的墩身施工的斷面就能夠完全控制。通過采用全站儀配合進行監(jiān)測，在一定程度上確保墩身的垂直度、中心位置的雙向控制。

4.2.2 全站儀極坐標控制法

當墩身施工達到一定高度Hn后，根據準直儀定位原理及光靶安裝示意圖，在承臺面上，按照墩身中心的設計坐標，以及設計的墩身設計橫坐標和縱坐標，通過計算得出墩身在一定高度處斷面點的坐標。通過利用已經建立的首級控制網，在適當的控制點上架設全站儀，在待定的墩身斷面角點上架設反射鏡，通過對該點的坐標進行測量，并將測量坐標與其設計坐標進行比較，如果兩者的差距在±1.5cm之間，那么就可以將該點定位在設計的位置上。

4.2.3 墩身的標高定位法

通過采用檢定過的50m鋼尺，經常性地對墩身的標高進行定位。借助懸掛鋼尺利用水準測量的方法通過分段的方式向上傳遞高程。當墩身施工滿足一定高度時，通過采用三角高程間接法，以首級網或相對網為基準，對墩身標高進行復核，確保計算橫向偏移值的準確性，根據設計的墩身各部位標高進行施工。

綜上所述，通過研究分析以上測量控制方法的精度可知，對墩身進行平面和標高定位，通過采用極坐標定位法、鉛垂線控制法，懸掛鋼尺水準測量法和三角高程間接法，在精度方面均滿足墩身施工的技術要求，因此在墩身施工控制中上述方法都可以。通過采用兩套獨立的測量方案對平面和高程進行定位，在過程中可以交替使用，相互之間進行校核，確保墩身施工測量控制的準確性。

墩身施工對測量控制的技術要求如下表：

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5 施工中的注意事項

①混凝土澆筑時應在墩身四周均勻澆筑，振搗棒振搗時應避免與模板相碰撞。材料堆放也應基本對稱堆放。②塔吊吊運施工用具及材料時應避免與模板發(fā)生碰撞。③進行測量時，由于激光垂準儀對濕度比較敏感，在雨后或大霧天最好不用激光垂準儀。④由專門的測量人員檢查、操作垂準儀，人員一旦確定，不宜更換。⑤通過全站儀進行檢查方法簡單，但成本高，一個項目無法固定一臺儀器和一班人員專門測量墩身。相對來說，激光垂準儀價格比較便宜，只需兩人即可檢查，因此，通過垂準儀進行檢查方便快捷。

6 結束語

在高速公路橋梁施工過程中，不能忽略不計墩軸的溫差彎曲和擺動。但是，墩軸的變形量在墩高超過一定高度后達到不容忽視的程度，在高墩施工中這是我們必須考慮的問題。本橋高墩施工橫截面平面位置偏差經檢測全部合格，最大不超過10mm，在一定程度上降低了測量對施工周期的影響，提高了施工進度，對橋墩的施工精度又進行了核證，很好地控制了高墩施工的線型，降低了施工成本，提高了經濟效益。

參考文獻：

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[2]潘軍.如何做好高墩的施工測量[J].華東建筑，2011.

[3]李志堅.山區(qū)高架橋高墩施工技術[J].公路交通技術，2012（4）.