移動模筑臺車測量技術(shù)的應用

葛濤

摘 要：太湖隧道工程結(jié)構(gòu)寬度長、截面高度高，模筑臺車使用的優(yōu)點可以保證打完混凝土后隧道斷面結(jié)構(gòu)尺寸準確，還能保證結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量比較好，但模筑臺車的缺點是剛性比較強，其定位測量工作是比較困難的，本文依托蘇錫常南部高速公路太湖隧道工程，闡述了現(xiàn)澆移動模筑臺車平面位置和高程控制測量方法，解決了臺車的測量定位困難問題，總結(jié)了移動模筑臺車施工測量的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：移動模筑臺車;堆載預壓;預拱度;測量定位

1 工程、結(jié)構(gòu)概況

蘇錫常南部高速公路常州至無錫段太湖隧道全長10.79km，CX-WX2施工標段（K23+658.0～K29+310.0）全長5.652km。路線自西向東依次跨越六里河、下穿陸馬公路、東環(huán)堤河和太湖大堤。本標段主要建設工程包括：路基工程、隧道工程、支線上跨橋、房建工程。

隧道主體采取“兩孔一管廊折板拱”結(jié)構(gòu)型式，暗埋段分淺拱、中拱、深拱三種結(jié)構(gòu)形式，隧道凈寬40.6 m，單孔凈寬17.45 m，中間管廊凈寬4.5 m，凈高7.25 m～8.25 m。隧道分底板、頂板、側(cè)墻、中隔墻四部分組成，頂板厚1.2 m

～1.4 m，側(cè)墻、底板厚1.3 m～1.5 m，中隔墻厚0.6 m。按照雙向六車道高速公路標準建設，是目前國內(nèi)最長最寬的水下高速公路隧道，項目建成后將有效分擔滬寧高速公路的交通流量，也是蘇南地區(qū)具有旅游功能的交通干線。

2 模筑臺車概況

太湖隧道主體結(jié)構(gòu)模筑臺車主要由模板、液壓系統(tǒng)、千斤頂、整體門架梁、行車系統(tǒng)組成。如圖1所示。模筑臺車液壓系統(tǒng)由液壓站、液壓油缸及控制油路等組成，豎向液壓油缸既能同步升降，也可單缸調(diào)整，完成對拱頂模板的立模、拆模與模板的上下對位。側(cè)向液壓油缸分設于左右兩側(cè)，側(cè)向液壓油缸通過活塞桿的伸縮運動完成直墻模板的立模、拆模及左右對位。水平液壓油缸用來推動模板整體左右移動，使模板能相對于骨架左右平動，從而實現(xiàn)模板中心與隧道中心的對位。臺車主要分為三個部分：左洞臺車、右洞臺車、中間管廊臺車。臺車長度為21 m（施工一節(jié)段為20 m）。

3 模筑臺車的施工測量控制

3.1 控制網(wǎng)施工布設

隧道主體結(jié)構(gòu)的施工要求進行控制點加密測量工作。所有加密點均在首級網(wǎng)框架下完成，首級網(wǎng)有N01、N02、N03、N04四個控制點，點位屬性為平面、高程共用，精度等級均為二等。本次底板加密點平面測量是在GPS加密點框架下進行加密，底板加密點外業(yè)測量按照不低于一級導線網(wǎng)精度技術(shù)要求進行測量。測量高程點布設在隧道主體結(jié)構(gòu)底板上，點位均穩(wěn)固可靠，加密測量按照二等水準測量技術(shù)要求進行測量，內(nèi)業(yè)計算均采用嚴密平差進行計算。由于隧道底板施工進度較快，滿堂支架或者臺車的安裝都會對底板上的控制點通視帶來影響，所以在控制點布設在底板上時，一般采用左、右幅分段布設，同步施工測量控制需要?？刂凭W(wǎng)成果精度必須達到相應等級精度要求，滿足太湖隧道的測量放樣使用要求。

3.2 軌道線的定位

模筑臺車利用移動小車在工字型鋼軌上行走，一節(jié)段頂板混凝土打完好，臺車要在鋼軌上移動到下一節(jié)段，所以底板上軌道線的定位是必要的，是模筑臺車測量定位的首要工作，看圖根據(jù)軌道中心線到隧道中心線的距離，使用全站儀把軌道中心線的平面位置按偏距放樣出來，軌道按照軌道中心線在打好混凝土的底板上安裝固定好，底板平整度應該達到相應要求，高差不能太大，左右兩根鋼軌頂面標高高差應控制在一定誤差內(nèi)，鋪設鋼軌長25 m。

3.3 模筑臺車的測量定位

移動模筑臺車在軌道上就位后，以太湖隧道中拱為例，需要對左幅臺車的各角點的平面位置和高程進行測量定位且數(shù)據(jù)達到規(guī)范允許范圍內(nèi)。如圖2所示。

①首先用臺車豎向液壓系統(tǒng)調(diào)整臺車1～7號點的高程，高程調(diào)整使用光學水平儀，在調(diào)整過程中需要注意的是隨時復核后視點。

②使用全站儀配合水平液壓油缸系統(tǒng)調(diào)整1～7號點的平面位置直到達到理論值為止。在調(diào)整過程中，每次在調(diào)一個特征點時，還要注意其它點的平面位置和高程偏位情況，在調(diào)整過程中全站儀需要時刻復核后視點。

③臺車側(cè)墻和中隔墻下口模板按照打好混凝土底板側(cè)壁的相對位置定位。定位好要用儀器檢查模板的垂直度。

④臺車整體調(diào)整到位后，復核1～7號點的平面位置和高程，在測量手薄上記錄好實測數(shù)據(jù)與設計坐標和設計高程進行比對，差值如果在設計規(guī)范要求范圍之內(nèi)，才可以進行下一步工作，否則需要重新進行調(diào)整，直到符合規(guī)范要求。

⑤1～7號點設計坐標和高程達到規(guī)范要求后，還要用水平尺檢測模筑臺車模板各位置的平整度，平整度要求達到質(zhì)量要求。

⑥右幅臺車和管廊臺車測量定位方法與左幅相同。大里程1～7號點的高程和平面位置定位方法和小里程相同，必要時可以用全站儀大小里程同時觀測。

3.4 模筑臺車的堆載預壓

3.4.1 監(jiān)測點布置

由于移動模筑臺車是第一次使用，為了消除臺車自身非彈性變形的影響，測量臺車的預拱度，到施工一節(jié)段初步定位后要進行堆載預壓。預壓前要進行監(jiān)測點的布置，臺車頂板底模上縱向每隔4.5 m設置一個觀測斷面，每個斷面設置4個監(jiān)測點，間距2.7 m～4.5 m，監(jiān)測點用記號筆在臺車模板上做上標記。監(jiān)測點位布置如圖3所示。測量觀測時，頂板上的每個觀測斷面設置的4個監(jiān)測點需觀測其沉降量。

3.4.2 加載與卸載

加載材料采用捆裝鋼筋，加載時，從混凝土結(jié)構(gòu)中心線向兩側(cè)進行對稱布載。加載總重量為設計總荷載的1.1倍。荷載分三級進行加載，加載重量依次為總重的60%、80%、100%，每一級加載需在完成持荷12 h內(nèi)觀測各測點沉降量小于2 mm后才可以進行下一級加載。加載前應使用水平儀記錄各監(jiān)測點原始值，后視點應穩(wěn)固可靠，加載過程中應該記錄每級監(jiān)測點的相對沉降數(shù)據(jù)。加載完成后持荷24 h內(nèi)觀測不小于3次，觀測各監(jiān)測點并作好記錄，同時對總體數(shù)據(jù)做出分析比較，掌握臺車變形、偏位情況。待整體模筑臺車充分穩(wěn)定且達到預壓合格標準時進行卸載，卸載順序與加載時相反，且必須對稱均勻的卸載，全部卸載完后6h，測量沉降點的標高，計算出臺車模板的彈性變形量，畫出彈性變形曲線，根據(jù)最終沉降數(shù)據(jù)設置預拱值。

3.4.3 技術(shù)標準

對臺車的預壓監(jiān)測過程中，根據(jù)《鋼管滿堂支架預壓技術(shù)規(guī)程》JGJ/T194-2009技術(shù)規(guī)范，當滿足下列條件之一時，即可判定預壓合格：①各監(jiān)測點沉降量平均值小于1 mm;②連續(xù)三次各監(jiān)測點的沉降量平均值小于5 mm。

3.5 模筑臺車精準定位

臺車的預壓卸載后，綁鋼筋和打混凝土前要對臺車模板的高程和平面位置進行復測，發(fā)現(xiàn)偏差大的應及時調(diào)整到位，滿足規(guī)范要求后才能進行下一步的施工作業(yè)?？紤]到在臺車上澆筑混凝土、施工及脫模后頂板要發(fā)生一定的下沉，產(chǎn)生一定的撓度，所以1～7號點的模板高度應增加預抬值，保證打灰后隧道的內(nèi)輪廓高度符合標準。

4 隧道內(nèi)輪廓竣工檢查

模筑臺車打完混凝土移到下一節(jié)段后，需要對隧道左洞和右洞橫斷面內(nèi)輪廓進行竣工檢查，使用掃描儀或者全站儀進行隧道斷面的掃描測量，整理和處理掃描數(shù)據(jù)，繪出實測內(nèi)輪廓線和設計輪廓線，將兩條線進行對比，得出頂板底中線偏位10 mm，內(nèi)輪廓高度+3 mm，符合《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T3660—2020的技術(shù)要求。

5 結(jié)論

太湖隧道一節(jié)段內(nèi)輪廓測量偏位數(shù)據(jù)表明，移動模筑臺車的施工測量技術(shù)的應用滿足模筑臺車施工測量精度要求，用上述測量方法進行臺車的定位測量是可靠的。模筑臺車采用大塊定型鋼模，減少組裝模板的工作量;使用了液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)固定模板，消除結(jié)構(gòu)尺寸及外觀質(zhì)量的不良影響，既保證結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量，又便于施工組織;通過桁架把大塊模板和液壓系統(tǒng)組成一個整體，代替?zhèn)鹘y(tǒng)小鋼模、方木撐零散拼裝施工，通過行車牽引將模板整體移動至下一組，勞動強度低、速度快;臺車制作費用低，操作簡單，施工作業(yè)面整潔、文明，施工效率高;減少了傳統(tǒng)方法中的臨時支撐等材料，使用成本低，在太湖隧道工程施工中使用頻繁。本次移動模筑臺車的施工測量方法能夠為太湖隧道的順利貫通提供強有力的技術(shù)保障，也可以為今后類似工程模筑臺車的施工測量控制起到借鑒作用。

參考文獻：

[1]GB50026-2016工程測量規(guī)范[S].

[2]GB/T12897-2006國家一、二等水準測量規(guī)范[S].

[3]橋隧控制測量[M].北京：人民交通出版社，2010.

[4]JGJ/T194-2009鋼管滿堂支架預壓技術(shù)規(guī)程[S].

[5]JTG/T3660-2020公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].