青干河大桥钢管拱架设的测量控制

主桥钢管拱安装测量方案一、编制依据1、铁道第三勘察设计院黄河特大桥施工图纸2、新建铁路工程测量规范3、铁三院交桩资料4、缆索吊及扣挂系统设计图纸及保养维修手册二、工程概况本桥由引桥及钢管拱主桥组成，主桥中心里程为朔准DK134+866.97m，全长655.60米，桥跨布置形式为（2×24m＋3×32m）预应力混凝土T梁＋1×360m上承式钢管混凝土拱＋（2×32m+2×24m）预应力混凝土梁。

主桥钢管混凝土拱为提篮型，矢高60m，矢跨比为1/6，主拱轴线采用悬链线，拱轴系数m=2.5。

拱圈由两条拱肋及横向连接系组成，拱肋横向内倾角8°，拱肋中心距在拱脚部位为25.2米，在拱顶部位为8.335米；拱肋采用等宽变高截面，其宽度4米，高度在拱脚处12.5米，在拱顶处7.5米，每条拱肋由4根φ1500mm、壁厚30~35mm的弦管组成。

主跨拱肋中心两侧对称布置,分为16个单元节段，中部为合龙段，编号为S1~S17，全桥总计33个单元节段。

三、测量内容1、钢管拱定位测量2、钢管拱线形监测3、缆扣塔塔顶偏位监测4、锚碇系统位移和高程监测5、拱座水平位移监测6、钢管拱应力监测四、准备工作1、控制网复测及加密本桥控制网采用双大地四边形网形，主桥钢管拱吊装施工前需对控制网进行复核测量。

对于测量结果符合规范要求的点继续使用，偏差较大的点，分析原因，若为点位移动，则采用新坐标。

由于原控制点距主桥较远、且地形复杂，不方便使用，为保证拱肋安装控制测量精度和方便施测，对控制网采用闭合导线的方法进行加密，以控制网D1、D2、D3、D4为起始边，分别向两岸桥轴线两侧各引出一个点，分别为Z1、Z2、Z3、Z4，其中Z1点在东岸预拼场西南角，Z2位于东岸预拼场西北角，Z3位于西岸上游侧塔吊处，Z4位于500KV A变压器处小山包上。

并由两端桥轴线控制点向两岸拱座基坑后背及拱座前端临河位置各引出一个点，组成主桥施工控制网。

桥梁工程施工测量与控制一、引言桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，对于城市和乡村的发展至关重要。

桥梁工程施工测量与控制是保障桥梁工程质量和安全的重要环节。

本文将介绍桥梁工程施工测量与控制的基本原理、流程以及关键技术，以期为桥梁工程的施工提供有益的指导。

二、桥梁工程施工测量与控制的基本原理1. 测量原理桥梁工程的施工测量是在设计图纸和工程实际情况之间的衔接环节，是确保桥梁质量和结构安全的重要手段。

测量原理包括几何测量原理、工程测量原理和地理信息系统原理等。

- 几何测量原理指的是通过仪器测量桥梁各个部位的形状、位置、长度和角度等几何要素，为施工提供准确的数据支持。

- 工程测量原理是指根据桥梁设计图纸和实际施工需要，进行高程、平面、控制测量等工程测量，为施工提供必要的参考数据。

- 地理信息系统原理是指测量过程中需采集、整理和分析的地理信息数据，以支持对桥梁工程施工所需地理信息的获取和管理。

2. 控制原理桥梁工程施工的控制是指在施工过程中对各项技术指标和质量要求进行严格控制。

控制原理包括质量控制原理、安全控制原理和进度控制原理等。

- 质量控制原理是确保桥梁工程施工质量符合设计要求的关键环节，它包括工艺控制、原材料控制、设备控制和作业控制等方面。

- 安全控制原理是保证桥梁工程施工过程中安全生产的重要环节。

在测量与控制过程中，必须保证施工作业人员的安全。

- 进度控制原理是确保桥梁工程施工进度按计划进行的基本要求。

有效的测量与控制可以帮助施工人员及时发现和解决影响进度的问题。

三、桥梁工程施工测量与控制的流程1. 前期准备阶段在测量与控制工作开始之前，需要做足够的前期准备工作。

包括地理信息数据收集整理，桥梁设计图纸的解读和分析，测量仪器设备的准备，以及测量人员的培训等。

2. 测量与控制过程（1）测量桥梁工程施工测量包括平面测量、高程测量、角度测量等。

在测量过程中需要使用精准的测量仪器设备，如全站仪、GPS测量设备等，以获取准确的数据。

钢管混凝土拱桥的监控要点【摘要】结合钢管混凝土拱桥监测控制的实例，探讨钢管混凝土拱桥施工监控的主要内容与方法，对监控结果进行分析，并对施工中需注意的事项提出几点建议。

【关键词】钢管混凝土；监控；控制1. 工程概况安吉县一号大桥位于安吉县城北新区内，主桥为55M+70M+55M的中承式钢管混凝土拱桥，其中钢管拱肋的拱圈采用直径1.2 米Q345C钢管，内灌注C50微膨胀混凝土，总体布置见图1。

2. 施工监测监控的目的监测监控的目的主要是为保证桥梁运营的可靠性，检验桥梁结构的承载力及其工作状况是否符合设计标准，确保结构在施工中应力、变形与稳定状态在允许范围内。

3. 监测项目及主要测试内容3.1 拱脚水平位移的监测。

桥面施工荷载及张拉系杆均会引起两拱脚的水平位移。

为控制由此产生的拱肋内力的变化，指导系杆张拉或超张拉的吨位，消除施工荷载引起的拱脚水平位移，保证施工安全，须监测拱脚位移的全部数据，使拱脚的相对位移控制在设计范围内，并随时记录温度对结构的影响。

3.2 拱肋变形监测。

拱肋实际轴线若偏离设计值，将引起拱肋内力变化。

施工过程中拱肋局部偏离拱轴线过大将会引起施工安全隐患或安全事故。

特别是在钢管拼装、灌注混凝土和脱架状态必须严格控制拱轴线的偏移量，根据监测数据及时调整。

拱肋变形监测不仅测试拱肋的横向变位，还要测试拱肋在1/8、1/4和1/2各特征点的标高，保证成桥阶段的轴线与设计吻合，使拱桥在使用期间受力合理和灌注阶段防止“冒顶”现象的发生。

3.3 施工阶段钢管砼拱的应力测试。

（1）对钢管砼拱桥应力监测的全过程中，测试数据量大，影响因素多的结构特征，因此必须根据结构的受力特点和施工阶段的受力变化，选择控制参数，对结构进行有效的监测、监控，力争做到既保证施工安全，又不影响施工。

如果有些截面的应力测点超过设计值，但小于允许值，则可通过基于实测参数的计算分析并考虑环境的影响，综合分析原因，判断结构在后续的施工工序中是否安全。

钢管混凝土拱桥吊装过程线形监测方法现代桥梁建设中，随着桥梁工艺的发展，钢管混凝土拱桥以其在材料、施工和经济上表现出的优势，已越来越被人们所采用。

目前，大跨度钢管混凝土拱桥主要采用缆索吊装—斜拉扣定施工新技术，拱桥的线形通过实测每节钢管拱的标高及拱轴线位置并借助扣索实施动态调整来保证。

为确保主拱按预期线形合拢，吊装过程中的监测监控工作尤为重要。

位于长江三峡境内牛肝马肺峡对岸的九畹溪大桥，属库区移民交通复建配套工程，该桥主跨160m，由15节钢管先经地面预拼、后空中吊装再法兰盘焊接成形。

这里山势陡峭，施工条件极其恶劣。

因此，选择合理的监测方法且不受施工因素干扰是控制好线形的关键。

1、桥梁监测控制测量大桥的线形监测工作分为拱轴线和标高控制两部分，与施工测量完全独立。

根据桥长、桥跨及跨越的结构形式，选定平面监测网为三等独立三角网，各控制点均砌水泥观测墩。

边长采用LeicaDII600测距仪（标称精度为3mm±2×10－6D）往返测量，水平角采用WildT3经纬仪，高程控制选用北京测绘仪器厂的DS1精密水准仪施测Ⅱ等水准。

为保证高程精度一致性，九畹溪两岸的水准点做到联测。

网的各项精度指标为：测角中误差±0.6″，三角形大闭合差1.2″，弱边精度1?440000。

2、钢管拱肋的线形监测为做好大桥监控工作，确保大桥施工质量，每节钢管拱吊装完，监测工作开始实施并及时上报监测数据。

针对实际工作环境，为测到每段拱肋的拱轴线和标高，采用双经纬仪作前方交会，可实现桥梁施工三维监测的同步化。

拱肋上的监测点，事先在法兰盘或拱背其它通视良好部位做标记。

2.1 拱轴线的监测已知点A、B的坐标为XA、YA和XB、YB，在A、B两点设站，测出水平角a和b，按下式计算未知点P的坐标：XP＝[XActgb＋XBctga＋（YB－YA）]/[ctga＋ctgb]YP＝[YActgb＋YBctga－（XB－XA）]/(ctga＋ctgb) （1）若每段拱肋的YP值为一固定常数，则表明拱轴线正确，未发生偏移。

钢管拱桥监测监控措施钢管拱桥监测监控措施一、监测监控目的为确保桥梁施工的安全和拱肋线型、合拢内力状态偏离设计目标不超过允许范围，不致影响结构在施工及运营阶段的安全度，以及为积累资料，推动我国桥梁技术不断向前发展，对施工全过程进行严密的监测和严格的控制是非常必要的。

二、监测监控项目及方法1、监测监控项目（1）球铰局部应力（2）上转盘应力；（3）交界墩应力及体外预应力索内力；（4）扣索内力；（5）拱肋线型、应力；（6）混凝土密实度；（7）工地焊接质量复检；（8）结构体系温度场测量；（9）脱拱后结构体系的动力特性测试。

2、监测监控方法对上述9个项目的监测监控，可归结为通过对结构内力和或应力、线型、温度场、动力特性测试以及无损检测，了解结构在施工各个阶段的受力特性、温度场情况、线型以及质量，从而对结构构件在施工过程中的性能及安全做到心中有数，并通过与计算结果或设计状态的比较，发现偏差，找出产生偏的原因并采取切实可行的措施纠偏，以达到对结构在施工各阶段的有效控制，确保桥梁施工的安全，确保施工的质量，并为同类桥梁的设计、施工积累经验。

以下对上述9个项目的监察院测监控方法进行分别叙述：（1）球铰局部应力转体法施工，拱肋拼装在岸边支架上进行，便于施工、检测、线型控制，施工安全易于保证。

转体法施工一个关键的环节就是球铰的施工。

球铰受力复杂，安全至关重要。

在球形钢钣下方布置8个测点，每点沿径向和切向各布置1个弦式应变计。

在上转盘施工完成、张拉扣索脱拱过程以及以后的转体过程、合拢过程、封闭拱脚前，对各测点进行测量，监视球铰砼应力情况及偏心情况，供有关方面研究是否进行处理及采取的措施。

（2）上转盘应力上转盘是汇集各结构受力之所在，受力较为复杂，而且是永久结构之一部分。

在上转盘上、下缘沿横桥向、纵桥向埋设应变计。

在施加预应力及脱拱过程中对砼的应力进行监测。

上盘应力监测只选一个转体进行。

（3）交界墩应力及后背索内力交界墩用作转体施工的塔架，经前扣索、后背索将大部分转体重量通过交界墩传递到上转盘，再经钢球铰传至基岩上。

科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工 程 技 术1 结构概况及总体施工方案1.1结构概况南水北调中线淅川段跨渠生产桥90m 钢管拱桥工程,上部结构体系为跨径90.0m 的哑铃型简支梁拱组合拱桥,桥面横坡±2.0%。

拱肋的理论计算跨度为90m,拱肋立面投影矢高18m,矢跨比1/5,拱轴线采用二次抛物线形式。

结构是刚性系梁和刚性拱的设计,拱肋设有两条,采用钢管拱混凝土哑铃型截面拱肋,外径φ820mm,壁厚δ=16mm,上下弦管中心距1.38m,拱肋截面高2.2m。

拱肋上下弦管之间连接缀板δ=16mm,缀板间距450cm。

拱肋之间设三道一字撑和两道K字撑,一字撑及K字撑的横撑采用外径402mm的圆形钢管组成,K撑的斜撑采用外径351mm 的圆形钢管组成。

吊杆采用平行布置,间距5.5m,全桥共设15对吊杆,吊杆平行于拱肋布置。

1.2总体施工方案安装钢管拱的总体方案如下:搭建钢管及型钢的临时支架,通过吊车逐段吊装钢管拱拱肋到支架上,利用焊接进行拼装。

吊装拱肋时要求前后左右全部对称,不能超过一个吊装节段安装不平衡。

拱肋安装按照如下步骤进行:(1)确定架拱支架在地面上的具体位置并浇注混凝土基础→(2)安装架拱支架及支架连接系→(3)架拱支架检查验收合格后,进行拱肋节段及横撑的安装,边安装边调整线形,及时进行焊接→(4)两侧拱肋对称安装(预留合拢段)→(5)安装合拢段→(6)安装横撑→(7)焊接。

2 施工控制网的布设及测量2.1平面控制点的布设测量及桥梁轴线点的测量放样我项目部根据施工需要对施工测量控制网进行了加密,加密后的控制点均达到四等控制网的精度要求,能够满足钢管拱在架设过程中点位精度的要求。

由于钢管拱架设在主跨桥墩之间,为了在施工过程中更加方便的对拱肋进行定位测量,在简支梁桥面上精确放样桥墩中心,施工时将仪器架设于桥墩中心上。

系杆拱桥工程测量施工方案一、测量引测本工程采用设置轴线控制制导点。

根据业主提供的平面控制坐标点与水准控制原点进行引测。

根据设计要求及设计图纸规定的高架、道路工程坐标点，进行测量放样的坐标计算。

以规范中关于测量工程的规定作为本工程的测量精度标准。

二、施工测量控制网的平面布置在整个工程施工过程中，形成空中-地面立体的测量控制网体系，保证定位测量、高程引测的精度。

在工程两侧沿线每间隔50m布置一个测量控制网点，轴线定位（坐标）点与高程测量控制点合用。

控制点沿高架中心线两侧交错间隔布置，采用不锈钢钢钎预埋在混凝土墩中，标明点位号、坐标点及高程数据。

混凝土墩埋入土中至少0.8m，保证过程中不松动、位移。

不用时，钢钎用铁盒盖严进行保护。

三、曲线平面控制测量正式施工前，根据设计中心线及曲线要素及业主提供的测量引测点的数据，完成测量控制网内业计算手册的编制工作。

根据设计道路中心线及曲线要素，采用“GPS”测设曲线道路各路段中心点（线）的坐标及测量控制桩。

曲线道路的定位控制桩必须加密，沿道路中心线投点也加密，间距控制在5m左右。

投点、放样时，必须有两个控制点作为后视点。

四、高程控制测量首先，采用S3水准仪对业主提供的城市标高水准原点进行复测，并将复测结果呈送业主、监理和设计，以便确定基桩的可靠性。

根据业主提供的水准原点，按照设计规范加密引测临时水准控制基准点（部分与轴线控制点合用），标高测量遵守设计要求及规范的规定，引测结果必须记录在案。

临时水准控制点的设立，对利用轴线控制点的水准控制点，先进行复测闭合（每个点必须经过两个以上永久水准点的校核），经监理认可后再进行加密。

根据高程控制基准点，使用S3水准仪往返水准测量，引测结构施工标高控制点。

标高控制点布置在混凝土柱墩的四个角部，用红油漆做出倒三角标志，并标明高程数据。

标志在交付使用前清除。

结构施工时，依靠钢尺从靠近地面的标高控制点向上传递高程，必须严格遵守每次引测必须从此标高控制点引出的原则，避免产生累计误差。

钢管拱节段吊装施工测量工艺测量以自测为主，采用全站仪、经纬仪及水准仪等仪器现场观测监控，利用铜瓦门大桥既有测量控制网实施监测。

1 测量项目及允许偏差与精度要求大桥钢管拱的吊装施工，技术复杂，施工难度大，测量控制项目多。

根据拱桥的结构特点，其在施工过程中(合拢前)的测量控制至关重要，它不仅关系到拱跨结构的安全，而月还直接影响到合拢后桥梁结构的质量优劣。

因此，测量监控工作一定要仔细、认真，确保万无一失。

测量控制的主要项目允许偏差和精度要求为：1.1 两岸缆索吊机塔架顶(即Kl、 Kl’点)水平位移和高程观测水平位移允许偏差：±20.0cm 测量精度：≤2. 0mm 高程允许偏差：＜3.0cm 观测精度：≤2.0mm1.2 两岸扣索塔架水平位移观测水平位移允许偏差；<H／2000 观测精度；＜2.0mm1.3 拱座(K2，K2′点)水平位移和沉降(高程)观测1.4 缆索吊机后锚碇(即K3，K3′点)水平位移和高程观测1.5 拱肋横向偏差及线型监控(即Zl，(Zl′)--Z6(26′)、Z7点)观测允许偏差要求(未考虑日照、温度影响)。

⑴合拢前；两肋对称点高差：i±20 mm各测点标高：符合设计要求轴线横向偏差：＜L／6000⑵合拢松扣后：对称点高差：±L／3000 mm各测点标高：±L／3000mm拱轴线位置偏差:48mm(拱顶)，1／4处小于30mm观测精度：±2．0mm1.6 两岸缆索吊机塔架横向位移和高程观测。

2 控制网测点布置及观测监控方法2.1 钢管拱肋安装测量控制网布置及测点埋设详见如下示意图：说明：⑴图中仅示拱座及后锚碇承台水平位移和标高(即沉降)观测点布置。

⑵图中K2(K2′)埋没在拱座承台上，K3(K3′)设置在后锚碇承台上。

铜瓦门大桥钢管拱吊装施工测量监控测点布置示意图：说明：⑴图中仅示缆吊塔架和扣索架水平位移和标高观测监控测点布置。

总第205期交　通　科　技Serial N o .205　2004年第4期T ranspo rtati on Science &T echno logy N o .4A ug .2004收稿日期:2004203205大跨径钢管混凝土拱桥荷载试验及力学计算模型郭爱平　张学明　王利刚(湖北省公路管理局科研所　武汉　430030)摘　要　结合青干河大桥的荷载试验,通过几种力学模型的对比,探索大跨径钢管混凝土组合结构的最佳力学计算模型。

关键词　荷载试验　计算模型　平截面假定 青干河大桥位于湖北省秭归县,为中承式钢管混凝土拱桥,计算跨径248m ,矢高50.155m 。

主拱圈为双肋,每片拱肋由4×Υ1m 钢管混凝土及缀板和缀条联接而成。

桥面系为支承在横梁上的弹性支承连续梁。

主拱圈与桥面系由10排立柱和21排吊杆相连。

设计荷载为汽车220,挂车2100。

为寻求合理的力学计算模型,在制定试验实施细则和实测资料的分析整理过程中,采用了4种力学模型对桥梁结构进行计算分析,得到了满意的结果。

1　静载试验简介1.1　测试截面及测点布置本次试验共有4个控制截面,分别为拱脚、L 4、3L 8及拱顶截面。

本文仅简述拱脚和拱顶2个控制截面。

在拱顶的上游和下游各布设2个挠度测点。

在拱顶和拱脚截面分别布设12个应变测点(本文仅示出需要分析的8个测点),布置如图1所示。

图1　拱脚、拱顶测点布置图1.2　试验工况试验所用汽车主要技术指标如图2。

图2　重车示意图试验共有5个工况,本文仅简介工况1和2。

其中,工况1控制拱顶截面最大正弯矩,荷载效率系数为0.947;工况2控制拱脚截面最大负弯矩和最大轴力,荷载效率系数分别为0.917和0.840。

工况1、2车辆布置图如图3、图4。

图3　工况1车辆布置图图4　工况2车辆布置图2　4种力学模型简介模型I :“离散裸拱”。

将钢管混凝土、缀板和缀条离散为若干单元,荷载按杠杆法通过吊杆分配到相邻的结点上。

钢管拱桥主跨施工测量一、测量器具因在工地拼装分南北两岸同时进行，故测量仪器设备须准备两套。

两岸共配备测量器具如下：a、全站仪两套，微型对中杆两套b、S3倾斜式水平仪两套，板尺、尺垫两套c、30m鉴定钢尺两把，拉力计若干d、线坠、小钢尺、冲钉等若干2、测量外业准备a、全站仪应送专门测绘部门进行鉴定，以检定仪器的各项参数（乘长数、加常数、测角精度、度盘指标差、测距精度等）。

b、水平仪应检查i角误差，并精密调整。

c、3#、4#墩下转盘施工后下球较埋设前，两岸应进行一次精密过河水准测量及中线测量。

过河水准测量可采用倾斜水准仪远近远多测回的测量方法或T2经伟仪三丝法。

中线联测也需采用正倒镜往返测并进行多个测回。

d、按钢管拱转体角度在地面及预拼支架上放出拱肋中线，并在地面设置固定置镜点及后视点。

e、在预拼支架侧边地面较高处设立水准点及三角控制点并精密联测。

f、在交界墩修建完成后，应在墩顶设置水准点及三角点，以便观测各种受力状态下的墩身位移。

3、测量内业准备a、以球较中心为原点，以预拼中线平面投影为X轴，平面上垂直X 为Z轴，铅垂线为Y轴，建立坐标系，把钢管拱设计图上的钢管中心坐标换算成钢管顶坐标（三维坐标），且每段拱肋钢管必须有两个坐标点（一般为管口接缝处坐标）。

坐标点如不在设计计算点上时，就需根据钢管分段长算出X值，然后按内插法确定Y值和Z值。

b、准备专门测量记录本，编制测量记录表格和签证表格。

4、测量人员配备两岸拼装同时进行，且配备全站仪，则需配备6到8人，每岸3到4人。

测量技术人员至少2人，熟练测工至少2人，一般测工2到4人。

二、测量方法1、钢管拱上、下弦杆在工厂制造时，已分别焊成哑铃型，并在每段端部管顶用冲钉冲出两点作为钢管中线标记点，同时所做点应在上下弦钢管中心联线上。

2、拱肋钢管在下了后每段为直段，拼焊时只有端点在拱肋曲线上。

钢管吊装到为后，工厂所做点即为测点，测点与内业计算坐标相同。

3、当管段调整到位固定后施焊前，测点应向管中方向移IOmm左右，以免电焊覆盖测点。