钢桁梁大型临时钢结构滑道平台施工的高精度控制方法

摘要

本发明涉及适用既有线繁忙情况下进行钢桁梁临时支墩为大型钢结构的施工，特别是钢桁梁大型临时钢结构滑道平台标高的高精度控制方法。施工准备阶段的控制测量：平面采用GPS或全站仪对控制网进行测量，高程采用光学或数子水准仪进行测量；施工过程控制：根据地形图，提前将桥墩位置以及临时设施位置在图上模拟放线；墩台身施工阶段：定期对控制网及水准点检核，保证测量的准确性；施工过程监控：在钢桁梁的下弦主桁中心及节点，布设观测点；钢桁梁拖拉时，确保拖拉过程支架及梁体的变形和稳定均在受控范围；拖拉到位后，避免发生梁体扭曲受力情况。本发明能够保证临时支墩的精度对既有线安全有保证，且施工工艺简单，适用范围广，操作简单方便。

说明书

技术领域  

本发明涉及适用既有线繁忙情况下进行钢桁梁临时支墩为大型钢结构的施工，特别是钢桁梁大型临时钢结构滑道平台标高的高精度控制方法。

背景技术

随着经济的发展，科技的进步，我国的基础设施建设发展迅速，钢桁梁拖拉施工在跨既有线路施工中频繁出现。解决既有线钢桁梁拖拉时对既有线的安全影响及既有营业线地形特殊对钢桁梁施工成为施工的重点，钢桁梁施工中大型钢结构临时支墩的实用也越来越多，临时大型钢支墩的精度要求也越来越高。必然需要出现高精度的控制方法来达到要求，目前，暂无更高精度的测量方法。 

发明内容

本发明的目的是为了解决既有线复杂地形条件下，保证既有线安全的前提下，简单实用的钢桁梁大型临时钢结构滑道平台标高的高精度控制方法。 

本发明采用如下技术方案： 

一种钢桁梁大型临时钢结构滑道平台施工的高精度控制方法，按如下步骤进行：

a、施工准备阶段的控制测量：

平面控制网利用设计交桩的全线基础平面控制网结合施工桥梁布设线路平面控制网；施工控制网的测量实施根据施工单位的测量仪器设备配置，平面采用GPS或全站仪对控制网进行测量，高程采用能满足施工控制网精度的光学或数子水准仪进行测量；高程控制网完成后，针对桥梁钢结构孔跨部分做好高程控制网的布设，设置基准点和变形观测点；

b、施工过程控制：

根据地形图，提前将桥墩位置以及临时设施位置在图上模拟放线；将对施工有影响的管线及结构物做好记录后，进行现场实际位置放样；

c、墩台身施工阶段：

定期对控制网及水准点检核，保证测量的准确性；控制各个环节的测量放样及模板检测；墩身完成后，在墩身两侧设置观测标，按照二等水准测量要求进行沉降观测；在临时支架基础施工完后，同样设置沉降观测标，依照与墩身相同的标准做沉降观测；

桥墩顶帽完成后，需要将水准点引至顶帽上，并进行逐墩联测，高程测量采用长钢尺结合水准仪测量为主，并用1秒精度全站仪进行三角高程检核，桥墩施工完成后将水准点引至墩顶，方便控制上部钢桁梁大型临时结构滑道平台高程；临时结构施工时，按照桥梁施工精度进行测量；

d、钢桁梁施工过程监控：

监测临时结构物的沉降及位移观测，以及钢桁梁行进过程中水平和竖直偏位的监测，在钢桁梁的下弦主桁中心及节点，布设观测点；

钢桁梁拖拉时，当钢桁梁达到设计位置前，要及时测量梁体的实际位置和理论位置偏差，然后及时对梁体进行纠偏，同时还要安排对临时支架进行受力后变形的监控，根据观测结果及时反馈信息，采取相应的措施，确保拖拉过程中支架及梁体的变形和稳定均在受控范围。

拖拉到位后，落梁过程要在梁体布设监控点，监测落梁过程中梁体各支点下落速度同步，避免发生梁体扭曲受力情况。 

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，能够保证临时支墩的精度对既有线安全有保证，且施工工艺简单，适用范围广，操作简单方便。 

本发明优选方案是： 

所述步骤a中 ，基准点的设置至少三个；当观测条件好或者观测项目少时，在基准点上直接测量变形观测点；变形观测点在墩身施工和临时支架施工过程中设置，用来监控临时支架的稳定性。

所述步骤b中，利用全站仪数字化测图、GPSRTK数字化测图法或经纬仪视距法的方法采集既有线边坡、路肩的主要位置、现场铁路相关设施及地形地貌数据，绘制成数字地形图，为施工控制提供计算机模拟基础数据，并且为优化施工方案和改进行施工方法提供空间数据。 

所述步骤b中，利用全站仪数字化测图、GPSRTK数字化测图法或经纬仪视距法的方法采集既有线边坡、路肩的主要位置、现场铁路相关设施及地形地貌数据，绘制成数字地形图。 

所述步骤a中，当观测条件差或者观测项目多时，设置工作基点，工作基点选在稳定的位置。 

  

所述高程控制网设计交桩为四等水准网，施工前按照四等水准网加密水准点。

所述高程控制网完成后，依次按水准点、基准点、工作基点以及变形观测点的顺序布点，然后利用工作基点测变形观测点高程。 

所述线路平面控制网布网精度及要求符合《铁路测量规范》，选择与施工桥梁相对应的平面控制网等级布设。 

附图说明

图1是施工现场采集数据图。 

图2是实施例中顺序布点的示意图。 

图3是变形观测点位置的示意图。 

图4是拖拉过程中的监控测量示意图。 

具体实施方式

下面结合实施例详述本发明： 

一种钢桁梁大型临时钢结构滑道平台施工的高精度控制方法，按如下步骤进行：

施工准备阶段的控制测量：平面控制网利用设计设计交桩的全线基础平面控制网结合施工桥梁的具体情况布设线路平面控制网；线路平面控制网布网精度及要求符合《铁路测量规范》，选择与施工桥梁相对应的平面控制网等级布设。

本实施例中，工程布网等级及技术要求如下表所示： 

 

施工控制网的测量实施根据施工单位的测量仪器设备配置，平面采用GPS或全站仪对控制网进行测量，高程采用能满足施工控制网精度的光学或数子水准仪进行测量；高程控制网完成后，针对桥梁钢结构孔跨部分做好高程控制网的布设，设置基准点和变形观测点；基准点的设置至少三个；当观测条件好或者观测项目少时，在基准点上直接测量变形观测点；变形观测点在墩身施工和临时支架施工过程中设置，用来监控临时支架的稳定性。

高程控制网完成后，依次按照水准点、基准点、工作基点以及变形观测点的顺序，然后利用工作基点测变形观测点高程。 

高程控制网设计交桩为四等水准网，施工前按照四等水准网加密水准点。四等水准网的技术要求如下表所示： 

当观测条件差或者观测项目多时，设置工作基点，工作基点选在稳定的位置，例如桥墩上或固定且方便进行观测的位置。本实施例中，参见附图1中所示，水准点设置为五个，基准点设置为三个，工作基点一个，变形观测点两个。

施工过程控制： 

利用全站仪数字化测图、GPS RTK数字化测图法或经纬仪视距法的方法采集既有线边坡、路肩等的主要位置、现场相关设施及地形地貌数据，绘制成数字地形图。

根据地形图，提前将桥墩位置以及临时设施位置在图上模拟放线；将对施工有影响的管线及结构物做好记录后，进行现场实际位置放样；并对有影响的管线或都结构物进行针对处理。 

墩台身施工阶段： 

定期对控制网及水准点检核，保证测量的准确性；按照《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》和《铁路桥涵工程施工质量验收标准》，控制各个环节的测量放样及模板检测；墩身完成后，在墩身两侧设置观测标，如图3中所示，按照二等水准测量要求进行沉降观测；在临时支架基础施工完后，同样设置沉降观测标，依照与墩身相同的标准做沉降观测。

桥墩顶帽完成后，需要将水准点引至顶帽上，并进行逐墩联测，高程测量采用长钢尺结合水准仪测量为主，并用1秒精度全站仪进行三角高程检核，桥墩施工完成后将水准点引至墩顶，方便控制上部钢桁梁大型临时结构滑道平台高程；临时结构施工时，按照桥梁施工精度进行测量。 

钢桁梁施工过程监控： 

钢桁梁拖拉过程是整个施工的重点，临时结构物的沉降及位移测以及钢桁梁行进过程中水平和竖直偏位监测，对整理个拖拉过程至关重要。钢桁梁拼装完成检查合格后，在钢桁梁的下弦主桁中心及节点等位置布设观测点；布点位置要便于观测和不会在施工过程中破坏。

拖拉前，按照拖拉计划节点，计算好梁体的监测点到达位置的理论坐标和高程。 

钢桁梁拖拉时，当钢桁梁达到设计位置前，要及时测量梁体的实际位置和理论位置偏差，然后及时对梁体进行纠偏，同时还要安排对临时支架进行受力后变形的监控，根据计算书结果，在受力最不利情况下进行设置监测点，根据监测结果及时反馈信息，采取措施，确保拖拉过程支架（支架是临时钢结构的一部分）及梁体的变形和稳定均在受控范围；拖拉过程中位置监控见图4所示意。A、B点为钢桁梁梁端中心点，A、B点所示坐标为拖拉过程中实测坐标；C、D两点分别为111和112号桥墩中线点，所示坐标为设计理论坐标，通过计算A、B点与C、D的关系，理论上A、B、C、D应该位于同一直线上，当A、B点的连线和C、D的连线不在一条直线上时，说明钢桁梁梁体位置发生偏移，需要进行校正。拖拉到位后，落梁过程要在梁体布设监控点，监测落梁过程中梁体各支点下落速度同步，避免发生梁体扭曲受力情况。