CN109680615A - 短线法节段梁的三维坐标测量施工方法 - Google Patents

Abstract

一种采用短线法预制桥梁节段的施工方法，包括以下步骤：设置测量墩；初始节段梁的浇筑；浇筑第一榀节段混凝土梁形成起始节段，在起始节段埋设特征点，通过精密全站仪和精确测量终端软件采集特征点三维坐标数据；以起始节段的三维坐标数值为基础，搭建第二榀节的底模、固定端模和活动端模；浇筑第二榀节段混凝土梁并埋设特征点，并通过精密全站仪和精确测量终端软件采集第二榀梁上的特征点三维坐标数据；以第二榀节段混凝土梁和第一榀节段混凝土梁的三维坐标数据模型为基础，预制后续的节段梁。本测量施工工法能够实时精确的控制节段梁的生产误差，节段梁安装的误差小，预制节段梁的精度高。

Description

短线法节段梁的三维坐标测量施工方法

技术领域

本发明涉及一种桥梁领域的施工方法，特别是涉及一种短线法节段梁的三维坐标测量施工方法。

背景技术

节段预制拼装技术是将梁体在纵向分割成若干段，在工厂或在施工现场按照预定的设计方案进行预制，将节段架设就位后张拉预应力钢束将各节段拼装起来成为完整的梁体。节段间无普通钢筋，节段间的剪力通过镶合的剪力键和部分预应力钢束传递。

当前常用的节段预制方法包括长线法和短线法，短线法相比于长线法发展较晚，由于其具有控制精度高，成桥效果好，便于大规模生产且产量能够得到保证等优点，得到了广泛地推广和应用。短线法节段预制拼装桥梁施工, 包括预制阶段和架设拼装阶段，在预制阶段, 受测量、混凝土振捣、环境温度和模板移动等多种因素影响, 节段制造线形不可避免存在误差。这些误差都会影响后续节段的匹配和制造，若不及时纠偏，会造成误差累积，使得全桥几何线形偏离设计线形过大，造成桥梁安全隐患和影响正常运行。

现有的节段梁的预制测量方法一般采用全站仪、棱镜、水准仪、水准标尺等测绘装备，需要人工采用上面的多种测绘装备进行大量的测量施工工作，并且测量误差的调整不能从整个节段梁的三维全局进行，不能实现及时的调整修正，调整效率低且调整的精度低。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中所述及的技术问题，提出了一种短线法节段梁的三维坐标测量施工方法。本方法在桥梁节段上设置特征点，通过精密全站仪及配套小棱镜测量获取特征点的三维坐标值，通过特定的全圆观测法减少测量误差，对预制节段梁的线形控制好，成桥效果好，操作简单，预制节段梁的精度高，具有显著的社会效益。

本发明的技术方案是：一种短线法节段梁的三维坐标测量施工方法，包括预制厂内的底模、固定端模、活动端模、移动小车，所述底模上设置有调整其高度的液压千斤顶，所述三维坐标测量施工方法包括以下步骤：

步骤（一）：设置测量墩，以测量台座中心轴线为基准，在此轴线上布置两个测量墩，一个作为观测墩，另一个作为目标墩；

步骤（二）：建立测量坐标系，进行底模和固定端模的安装定位测量；

步骤（三）：进行活动端模定位测量，浇筑起始节段梁混凝土前复测活动端模板平面位置、高程和垂直度；

步骤（四）：浇筑起始节段梁混凝土，埋设六个特征点；

步骤（五）：利用精密全站仪采集起始节段梁特征点三维坐标数值；

步骤（六）：以起始节段梁为匹配梁，进行匹配定位，浇筑混凝土前复测匹配梁平面位置和高程；

步骤（七）：浇筑第2榀节段梁混凝土，埋设六个特征点；

步骤（八）：分别采集第1榀节段梁和第2榀节段梁特征点三维坐标数值。

循环步骤（一）至步骤（八），预制后续的节段梁。

进一步的技术方案是，步骤（一）中设置测量墩为：以节段梁预制台座布置设计图为依据，在台座中轴线上分别布设测量墩和目标墩，连线测量墩和目标墩形成基准中心线。基准中心线用于预制阶段梁的时候作为后续的步骤的基准使用。

进一步的技术方案是，还包括经过校准的全站仪、棱镜、钢尺，所述步骤（一）中搭建第一榀节的底模、固定端模和活动端模包括：a，底模的安装，采用钢尺在底模的四角处布设四个角点和两个中心线点，以多个角点中的一点为高程基准点，采用液压千斤顶调整底模高度并使其他的角点与高程基准点处于同一高度，连接两个中心线点形成底模中心线，调整底模使底模中心线与基准中心线位于同一铅垂线上；b，采用钢尺在固定端模面板和上下横梁上布设测点，利用全站仪测试测点并将固定端模准确定位；c，采用钢尺在活动端模面板和上下横梁上布设测点，利用全站仪测试测点并将活动端模准确定位。

进一步的技术方案是，所述步骤（二）中采用全站仪将固定端模进行准确定位的步骤包括：用鉴定的钢尺在固定端模的面板的上下横梁分别准确布设测点：LI2、LI1、I0、RI1、RI2、XLI、XI0、XRI，通过全站仪检测测点的位置数据将固定端模面板准确定位。

进一步的技术方案是，所述步骤（三）中采用全站仪将活动端模进行准确定位的步骤包括：用鉴定的钢尺在活动端模面板的上下横梁分别准确布设测点：LI2＇、LI1＇、I0＇、RI1＇、RI2＇、XLI＇、XI0＇、XRI＇，通过全站仪将固定端模面板准确定位。

进一步的技术方案是，所述步骤（三）中，浇筑第一榀节段混凝土梁之前复测活动端模的模板平面的位置、高程和垂直度。

进一步的技术方案是，所述步骤（六）中，浇筑第二榀节段混凝土梁之前复测第一榀节段混凝土梁的顶板平面的位置、高程和垂直度的数据，若位置、高程和垂直度的数据与理论线形值的误差较大时，应该重新匹配，直至合格。

进一步的技术方案是，所述移动控制终端为精确测量终端软件，能够通过蓝牙通讯连接，自动实时获取全站仪所测的测量数据。

本发明的有益效果是：

本发明桥梁节段上设置特征点，本方法在桥梁节段上设置特征点，通过精密全站仪及配套小棱镜测量获取特征点的三维坐标值，通过特定的全圆观测法减少测量误差，对预制节段梁的线形控制好，操作简单，预制节段梁的精度高，具有显著的社会效益。与现有技术上中采用测绘设备人工操作相比，本发明具有及时方便调整节段梁预制施工误差、及时反馈、实时监控的优点，节约了测绘需要的人力成本，成桥效果好，具有显著的社会效益。

附图说明

图1是本发明实施例中起始节段的结构示意图；

图2是本发明实施例中活动端模的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明实施里提供一种短线法节段梁的三维坐标测量施工方法，如图1所示，包括预制厂内的底模1、固定端模2、活动端模3、移动小车4，经过校准的全站仪、棱镜、钢尺，底模上安装液压千斤顶，用于调整底模高度，三维坐标测量施工方法包括以下步骤：

步骤（一）：设置测量墩，以节段梁预制台座布置设计图为依据，在台座中轴线上分别布设测量墩和目标墩，连线测量墩和目标墩形成基准中心线，基准中心线用于预制阶段梁的时候作为后续的步骤的基准使用。

搭建第一榀节的底模1、固定端模2和活动端模3，在钢筋台架上搭建钢筋骨架后吊装就位，安装内模，设置观测塔和目标塔，其中包括：a，底模的安装，采用钢尺在底模1的四角处布设四个角点a、b、c、d，和2个中心线点e和f，以四个角点中的一点为高程基准点，采用液压千斤顶调整底模1高度并使其他的角点与高程基准点处于同一高度，连接两个中心线点形成底模1中心线，调整底模1使底模1中心线与基准中心线位于同一铅垂线上；b，采用鉴定过的钢尺在固定端模2面板的上下横梁上分别布设测点，LI2、LI1、I0、RI1、RI2、XLI、XI0、XRI，移动固定端模2使下横梁上的测点XLI、XI0和XRI的X轴坐标和Z轴坐标处于基准线上，基准线是观测塔和目标塔的中心连线，上横梁上的测点LI2、LI1、I0、RI1、RI2的X轴和Z轴处于基准线上，I0#和XI0#测点Y轴处于两测量墩连线上；通过全站仪检测测点的位置数据将固定端模2面板准确定位。c，采用钢尺在活动端模3面板和上下横梁上布设测点，用鉴定的钢尺在固定端模2面板的上下横梁分别准确布设测点：LI2＇、LI1＇、I0＇、RI1＇、RI2＇、XLI＇、XI0＇、XRI＇，移动活动端模3使下横梁上的测点XLI＇、XI0＇、XRI＇的X轴坐标和Z轴坐标处于基准线上，基准线是观测塔和目标塔的中心连线，上横梁上的测点LI2＇、LI1＇、I0＇、RI1＇、RI2＇的X轴和Z轴处于基准线上，I0＇和XI0＇测点的Y轴处于两测量墩连线上，通过全站仪将活动端模3面板准确定位。

步骤（二）：浇筑第一榀节段混凝土梁形成起始节段，浇筑第一榀节段混凝土梁之前复测活动端模3的模板平面的位置、高程和垂直度，在浇筑未凝固的时候，用拉线法按设计要求在起始节段埋设特征点；

步骤（三）：利用精密全站仪和精确测量采集终端软件采集起始节段梁特征点三维坐标数值；

步骤（四）：以起始节段梁为匹配梁，根据匹配理论坐标值对匹配梁进行测量，通过匹配梁下方的液压工作台对匹配梁进行定位，浇筑混凝土前复测匹配梁平面位置和高程；

步骤（五）： 浇筑第二榀节段混凝土梁，首先浇筑第二榀节段混凝土梁之前复测第一榀节段混凝土梁的模板平面的位置、高程和垂直度的数据，若位置、高程和垂直度的数据与理论线形值的误差较大时，应该重新匹配，直至合格；然后，用拉线法按设计要求在第二榀节段混凝土梁埋设特征点；

步骤（六）： 分别采集第一榀节段混凝土梁和第二榀节段混凝土梁上的特征点的位置数据，利用精确测量终端软件和全站仪进行采集第一榀节段混凝土梁和第二榀节段混凝土梁的三维坐标数据；

循环步骤（一）至步骤（六），预制后续的节段梁。

以预制好的上一节段作为当前节段的活动端模，分别对剩余节段进行预制，直至完成最后一个节段；例如，预制好的第N-1号节段应作为第N号节段的端模（其中N为大于1的正整数）。

移动控制终端为精确测量终端软件，能够通过蓝牙通讯连接，自动实时获取全站仪所测的测量数据。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属技术领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种短线法节段梁的三维坐标测量施工方法，包括预制厂内的底模、固定端模、活动端模、移动小车，所述底模上设置有调整其高度的液压千斤顶，其特征在于，所述三维坐标测量施工方法包括以下步骤：

步骤（一）：设置测量墩，以测量台座中心轴线为基准，在此轴线上布置两个测量墩，一个作为观测墩，另一个作为目标墩；

步骤（二）：建立测量坐标系，进行底模和固定端模的安装定位测量；

步骤（三）：进行活动端模定位测量，浇筑起始节段梁混凝土前复测模板平面位置、高程和垂直度；

步骤（四）：浇筑起始节段梁混凝土，埋设六个特征点；

步骤（五）：利用精密全站仪采集起始节段梁特征点三维坐标数值；

步骤（六）：以起始节段梁为匹配梁，进行匹配定位，浇筑混凝土前复测匹配梁平面位置和高程；

步骤（七）：浇筑第2榀节段梁混凝土，埋设六个特征点；

步骤（八）：分别采集第1榀节段梁和第2榀节段梁特征点三维坐标数值。

2.循环步骤（一）至步骤（八），预制后续的节段梁。

3.如权利要求1所述的短线法节段梁的三维坐标测量施工方法，其特征在于，步骤（一）中设置测量墩为：以节段梁预制台座布置设计图为依据，在台座中轴线上分别布设测量墩和目标墩（测量后视点），连线测量墩和目标墩形成基准中心线。

4.如权利要求2所述的短线法节段梁的三维坐标测量施工方法，其特征在于，还包括经过校准的全站仪、棱镜、钢尺，所述步骤（一）中搭建第一榀节的底模、固定端模和活动端模包括：a，底模的安装，采用钢尺在底模的四角处布设四个角点和两个中心线点，以多个角点中的一点为高程基准点，采用液压千斤顶调整底模高度并使其他的角点与高程基准点处于同一高度，连接两个中心线点形成底模中心线，调整底模使底模中心线与基准中心线位于同一铅垂线上；b，采用钢尺在固定端模面板和上下横梁上布设测点，利用全站仪测试测点并将固定端模准确定位；c，采用钢尺在活动端模面板和上下横梁上布设测点，利用全站仪测试测点并将活动端模准确定位。

5.如权利要求3所述的短线法节段梁的三维坐标测量施工方法，其特征在于，所述步骤（一）中采用全站仪将固定端模进行准确定位的步骤包括：用鉴定的钢尺在固定端模面板的上下横梁分别准确布设测点：LI2、LI1、I0、RI1、RI2、XLI、XI0、XRI，通过全站仪检测测点的位置数据将固定端模面板准确定位。

6.如权利要求3所述的短线法节段梁的三维坐标测量施工方法，其特征在于，所述步骤（一）中采用全站仪将活动端模进行准确定位的步骤包括：用鉴定的钢尺在固定端模面板的上下横梁分别准确布设测点：LI2＇、LI1＇、I0＇、RI1＇、RI2＇、XLI＇、XI0＇、XRI＇，通过全站仪将固定端模面板准确定位。

7.如权利要求1所述的短线法节段梁的三维坐标测量施工方法，其特征在于，所述步骤（二）中，浇筑第一榀节段混凝土梁之前复测活动端模的模板平面的位置、高程和垂直度，。

8.如权利要求1所述的短线法节段梁的三维坐标测量施工方法，其特征在于，所述步骤（二）中，浇筑第二榀节段混凝土梁之前复测第一榀节段混凝土梁的顶板平面的位置、高程和垂直度的数据，若位置、高程和垂直度的数据与理论线形值的误差较大时，应该重新匹配，直至合格。

9.如权利要求1-7任一项所述的短线法节段梁的三维坐标测量施工方法，其特征在于，所述移动控制终端为精确测量控制终端软件，能够通过蓝牙通讯连接，自动实时获取全站仪所测的测量数据。