双幅同步小间距转体桥测量控制方法

韩永朋

（中铁十四局集团第四工程有限公司，山东济南 250000）

1 工程概况

跨胶济线对应大东环公路里程为K7+934.013，交叉处对应胶济线铁路下行里程为K360+971.61，交叉角度为86.5°，铁路为双线电气化线路，线间距约5.1 m，上下行为曲线，曲线半径为800 m，路基高度约1 m，路基总宽约16.7 m，转体角度为85°。

BIM技术转体展示具体如图1所示。

图1 跨胶济线BIM技术转体展示

跨胶济客专桥下净高，即H≥8.8 m（梁低至轨顶）。跨胶济铁路、四五六专用线桥下净高，即H≥10.5 m（梁低至轨顶）。2×80 mT构桥与2×60 mT构桥并排分别设于铁路外侧，其中2×60 mT构桥设于靠近铁路侧，2×80 mT构桥远离铁路侧。两幅桥之间设置0.8 m中间带，桥梁横断面宽度为40.4 m。

2 转体桥测量控制

转体桥施工测量控制包括测量转体过程中的测量控制、转体就位后至封端时测量控制，控制双幅梁体的同步进行，转体到位前的微调，转体精确定位。可为定位后的工作进行基础数据准备，转体桥控制主要利用全站仪测量实际的坐标和弧长，可计算其转体角度，在本桥中利用全站仪和卡西欧5800计算器，自编小程序进行换算。

跨胶济线BIM技术转体展示如图1所示。

（1）对既有线两侧的导线点利用小范围的导线复测，进行点位的复测和加密，北侧DH18-2、DH18-3及中间墩控制点DH18-3-2、DH18-3-3；南侧主墩处DH18-8、DH18-4等加密点。

利用设计院前期交桩DH17和DH18、DH19、DH20点进行已知点复测，均满足导线四等要求，≤±1/35 000。

（2）水准利用天宝电子水准仪从DH17测量往返测，途径设计点DH20后返测至DH17号点位，满足水准四等规范要求，四等闭合差≤20

（3）对引桥墩顶的设计标高进行复核，防止转体时影响转体。

3 转体桥控制测量

（1）监测点布设。

保证布设的控制点在全站仪均在通视范围内，随着转体转动过程中所有后视点和全站仪架设位置均可通视；根据实际现场需求和风向，采取人工扶棱镜或360°棱镜、标尺固定在测点上，保证其安全、通视、可靠。

（2）观测项目。

①横向位移测量点布置在梁端两侧和中间，用以监控横桥向倾斜及位移变化。

②纵向倾斜度测量点布置桥面梁端中心位置，用以监控纵桥向位置及位移变化。

③梁轴线位置测量点布置在梁端头位置，距离护栏1 m，在梁端中轴线上，用以监控梁体纵轴线位置变化。

④梁面高程观测点布置在梁顶端头中间与两侧，距离护栏1 m，用以监控梁体高程变化。

（3）对球铰上转盘的控制。

以线路中心线和桥墩中心为方位角，计算坐标，以球铰中心作为转盘圆心，以上下转盘的链接锚栓孔为半径，计算所有锚栓空的坐标点，在放样的孔位置与下转盘连接处为转盘的转体方向，标记转体的轨迹，以便控制转体。

（4）滑道的测量控制。

在转体过程中，应严格控制滑道测量，使用自主研发的转体测量高差的装置，进一步控制住滑道顶面的高程。

（5）转体箱梁的控制。

①在转体前，应计算梁段的三个点的坐标，即梁轴线及两侧。

②利用转体前梁端坐标以及转体后坐标，计算转体的弧长。

③测量梁端点的实际高程点与设计梁面高程有无高差，在转体过程中对比标高变化，及时上报控制台。

（6）梁面高程控制。

在转体前对梁面高程测量点使用油漆或钢钉做好记号，并在转体过程中随时观测；通过对前、后测量数据的对比，可反映梁体的高程变化，便于及时进行调整[1-3]。

（7）测量控制。

在转体过程中，安排工作人员在梁端应做好的控制点位置上架设棱镜，并水平对准，测量人员以左右幅中心轴线点为原点。

测量在过程中，可根据角度计算转体过程的弧长，控制转体的变化，在梁体转动过程中，自动阶段每5 min进行一次数据通报。点动状态下，每2 min进行一次数据通报，利用全站仪对所布设测量点进行观测，待转体就位后，进行精准定位，测箱梁顶面轴线的转体就位状态。

4 转体测量的精度分析

在转体中统一用仪器为徕卡Ts1201+，仪器精度为角度1″，测量误差时，根据测量标准计算校正值，距离长短会影响测量结果。放样点距测站点越远，放样的误差越大，根据实际情况和布设点的位置，可推算得平面点位误差。误差±1.4 mm时，可达到各项限差要求。

5 转体实施

（1）试转过程中，根据操控台点动时间和测量仪器，测量其弧长，整理控制转体点动状态下的详细数据。

试转数据如表1所示。

表1 试转数据

（2）转体点动结束后，根据试转数据，分析点动环节的准确性，且合理安排人员，2台仪器应分别由两个人操作，扶棱镜人员安排2人四套棱镜。

（3）液压控制系统调试完成后，与测量数据对比，铁路手续、天气条件、转体桥梁的准备工作等均准备到位后，测量人员应对试转完成至转体前，因天气、外界导致梁体变化数据与试转完时数据进行测量校准。

（4）设备运行过程中，梁面观测梁间距、转盘处观测滑道和标尺人员的观察力须高度集中，观察动力系统设备的运行情况及桥面上双幅间距变化情况，双幅梁体每转过5 m，应向指挥台汇报，在距终点5 m以内，每转过1 m向指控台汇报一次，在距终点20 cm以内，每2 cm报告一次。

（5）转体桥接近设计位置10 cm时，指控台系统按“暂停”，更改为“点动”操控，操控台根据测量人员通报的数据和试装时的参数，进行最后精准就位，每点移动2 cm，向指挥台报告[4-6]。

6 同步转体控制措施

（1）系统启动时，测量人员应同时测量实际梁体、转体后的弧长距离，配合编程的5800小程序计算转体角度，与操控台的数据进行比对，且计算两幅之间的距离，安排观测人员校核数据，随时控制数据，如有变化，立即通知操控台。

（2）千斤顶公称油压相同，双幅转体采用一套液压设备，转体时应根据控制的油表压力进行同步操作。测量人员应报送两幅梁体的转动数据，及时进行调整。在自动状态下控制两幅梁的速度，且左右幅梁体不在同个圆心和断面上，两幅间距在前半弧状态下会逐步增加。

（3）转体前在转盘上均匀布置标尺条，设置指针位置，转体中观察两个转盘的标尺条的度数与测量人员监测角度是否同步，出现问题应及时进行调整，保证同步。

（4）点动状态中，根据两台仪器观测每片梁不同的弧长和变化，并及时进行调节，每1 cm须暂停一次，直至达到精准的状态。

7 转体就位

（1）转体就位后测量中轴线测量及护栏是否重合，中轴线偏差应小于1 cm。使用垂线梁段棱镜中心、轴线点控制地面上引点；在箱梁两端边梁放样，得到轴线位置后，利用梁段的轴线点作为控制点，进行放样；在梁体两端各放置1台水准仪，用来观测梁体就位后的梁面高程的变化。

（2）转体后对箱梁所有梁面左右侧及轴线位置进行高程测量，完成后对仪器进行后视和检核，使测前、测后的数据一致。

（3）转体精确就位后，应立即进行封盘混凝土浇筑施工，浇筑过程中测量人员可利用全站仪观察中轴线的变化。以最短的时间完成转盘结构固结。在封盘混凝土凝固前，测量人员应时刻观测梁面高程和轴线偏位情况[7-8]。

8 结语

综上所述，新型测量仪器和基础的理论知识的应用，可为工程施工的需要提供设备保障。在日常测量工作中，结合工程的施工工期、施工条件、气象温度等要素综合考虑，对接达到3 mm的精度标准。合理选定有利测量仪器和理论相结合方案，提高测量速度，以满足现场施工和经济效益，确保测量的精度。