预制节段拼装梁短线法浇筑的几何控制

张忠民1 侯满2 刘波2

（1香港安诚工程顾问有限公司 香港）（2中交公路规划设计院有限公司 北京市 100088）

摘 要：预制节段拼装梁近年在国内多个项目实施，施工工艺日渐成熟。预制节段梁的浇筑方法主要有短线法和长线法两种，本文重点介绍短线法浇筑时几何控制的要点和预制场的一般布置形式。

关键词：预制节段拼装 短线法 几何控制 匹配梁 梁段测量 关键词1.0 前言

预制节段梁的浇筑方法主要有短线法及长线法两种。长线法需要整孔的节段梁同时浇筑，需要的空间比较大。而短线法利用已经浇筑好的节段梁作为相邻准备浇筑梁段的匹配模板，大大减少预制场的空间要求。 2.0 节段长度的划分

不同跨度的桥梁均可以采用预制节段拼装的工法实施。对于陆上桥梁，一般的行车道宽度约为3m，同时2.5m左右长节段的自重不需要特别重型机械吊装，因此从符合运输要求和经济性方面考虑，节段长度一般定为2.5m。而对于江河上或海上的桥梁，受运输条件和吊装设备控制较小，节段长度可以适当增大以减少吊装和匹配工序，一般定为3.5~4m。 3.0 节段理论节段理论几何参数理论几何参数

每个预制节段由6个控制点的三维坐标作为几何控制参数。6点的位置均布置在桥面板顶部，如图1所示，其中2、2’、3、3’通常位于箱梁腹板上方。节段的6个控制点坐标和预拱值作为节段的理论几何参数。６个控制点坐标可以通过电脑软件“EI CAD”、“INROAD”或类似线路分析软件进行计算校核，使其满足设计要求。

图1 预制节段梁6个控制点示意

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4.0 短线法几何尺寸控制短线法几何尺寸控制过程法几何尺寸控制过程

采用短线法浇筑时，桥梁中心线的控制是通过调节相邻节段间的偏角来实现，竖弯和预拱度则通过匹配梁段的倾斜来实现。

一个节段浇筑完成后，需记录本节段的几何控制数据，并与理论值进行比较。若有偏差，则应在下一节段的浇筑过程中进行调整。由于下一节段以该节段作为模板，因此下一节段的尺寸取决于前一预制节段的尺寸与方位、及其本身的方位。

短线法同样适合线形复杂的情况，包括平弯、竖弯、渐变超高等。这些节段的预制与安装过程中的几何控制需要专门的技术人员进行密切监控。

日常的尺寸调整非常关键，同时还需经常进行独立校核。

图2 两相邻预制节段的拼装原理图

图3 几何控制测量系统布置

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5.0 节段梁的主要技术标准节段梁的主要技术标准

成品梁的控制误差一般应满足以下要求： 腹板厚度 +5mm

顶翼缘厚度 +10mm ~ 0mm 底翼缘厚度 +5mm ~ 0mm 外部尺寸 +5mm 匹配浇筑单元的长度 0mm ~ -10mm 横隔板尺寸 +5mm

控制网（平面、高程）的布设严格按精密工程测量要求施测，精度满足+0.3mm要求。 在制梁台座上应对3个高程点的进行观测，竣工测量精度应达到+0.3mm。 节段梁移出预制台座后，作为匹配梁进行调整时，其观测精度应达到+0.5mm。 6.0 主要的测量仪器

由于需要精确的测量，对仪器要求很高。以下是一个典型的预制场使用的仪器。 全站仪：TC2003；徕卡生产； 标称精度：1+1ppm，测角0.5”； 电子水准仪：DNA03；徕卡生产；

铟钢条码尺：最小读数0.01mm，1km往返差0.3mm。 7.0 预制场测量控制

以广东省内的一个节段拼装梁预制场为例，介绍预制场测量控制的有关技术。 7.1准备工作

根据现场实际情况及制梁台座、存梁台座的布置位置，计算制梁台座的数目。场地布置要考虑存梁台座和运梁龙门吊走道的布置空间，不得影响通视。因此，测量台座的布设要综合考虑以上多方面因素。 7.2 观测台座结构

根据地基情况，可先在地质情况较差的台座底部打入4根ф100mm 3～4m木桩，避免沉降过大。观测台座采用混凝土浇注，台座内应配置一定数量的构造钢筋。在观测台座顶部埋设强制对中器，相应位置埋设高程点（均采用专门厂家生产的预埋件）。台座顶部用防护罩保护。

观测台座施工完毕后，用型钢加工刚性观测平台，围护在观测台座四周，在观测平台一定高度上铺设木板作为测量人员的施测平台，安装上下楼梯，以方便测量人员监测。观测平台、施测平台、上下楼梯均不能与观测台座连接，观测台座基础也应与周围混凝土建筑物分

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离，以保证其独立性和稳定性。

为保证夜间及下雨时能正常施测，应在观测平台顶部铺防雨帆布或防雨薄钢板，并准备照明设备。

后视台座内应布设构造钢筋。后视觇标应采用专门厂家生产的带精密刻划线的贴片。

图4 观测台座结构图

图5 后视台座结构图

7.3控制网布设

图6为典型的预制场控制网。控制网布设过程如下：

(1) 连线观测台座上5、6测点，先在5点后视6点，转角90°在一侧的后视台座上确定一条方向线，然后转角180°在另一后视台座确定另一条方向线；同样在6点也确定两条方向线。在5、6连线上确定另外四个观测台座上的测站点4、3、2、1，然后采用同样的顺

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序确定4、1、3、2观测点相应的后视台座的方向线。

图6 预制场控制网预制场控制网—控制网—标准范例

（2）六个观测台座中，在每个台座的底座以上5m高度变截面处埋设一个高程预埋件，台座之间交错埋设。同时，在5、3、1三个台座的底座上各埋设一个高程预埋件。

（3）选定一个固定基准点，以该基准点引一条闭合水准线路，使上下水准点形成一个闭合环路，按规范要求测量、平差，以确定布设点的高程。在施工过程中，每个台座选定一个高程点，高程控制始终以该点为基准。 7.4质量保证措施

（1）所有观测应尽量在温度对测量结果影响最小时进行。 （2）定期对控制网进行监测。

（3）控制梁段中心线的预埋件埋设后，其顶面应与节段梁面平齐。 （4）观测视线应高出障碍物（梁面）0.5m。

（5）所有测量仪器及配套设备应定期送往具备相应资质的检测单位进行鉴定。 7.5沉降观测

为有效控制节段梁施工质量，应对制梁台座的沉降情况进行监测。本例中，全场共八个台座，每个台座设置8个沉降监测点，如图7所示。另外，每个观测台座和后视台座各设置一个沉降监测点，全场共设置了105个沉降点，组成沉降监测网。

一般地，全场沉降观测一星期进行一次，对正在制梁的浇筑底座三天进行一次观测。将观测结果输入预先设置好的电子计算表格中，以方便工程师分析数据，提出处理意见。

设置在固定端模两侧的沉降监测点，若两侧不均匀沉降超过+3mm，应通知现场工程师提出调整固定端模的要求。

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图7 预制场标准布置-沉降监测点

8.0 图表跟进

完成一孔梁的浇筑后，把每片梁的测量数据输入电子计算表格，制作图表，计算已浇筑梁段的高程与理论计算值的偏差。（如图8所示）。根据这些图表，可以判断浇筑梁段是否符合规范要求，而且方便后续架梁工作。

图8 完成浇筑梁段的高程与理论值的比较

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9.0 结论

预制节段拼装梁近年在国内多个项目实施，施工工艺日渐成熟。节段梁短线法，利用已经浇筑好的节段梁作为相邻准备浇筑梁段的匹配模板，大大减少预制场需要的空间。通过细心布置预制场、测量控制网、施工精确的测量仪器及节段梁的几何控制软件，可以成功的实施短线法浇筑施工。

参考文献：

[1] 节段梁几何控制电脑软件GCP版本1.5-使用手册

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