一种钢箱梁桥墩顶部支座安装位置修正方法与流程

1.本发明涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种钢箱梁桥墩顶部支座安装位置修正方法。


背景技术：

2.随着造桥技术的发展，船只运输能力、水中浮吊吊装能力的提升，大跨度钢箱梁在海湾大桥建设中，得到广泛的应用。如深中通道深水区域设计的5*110m连续钢箱梁，黄茅海跨海通道水中引桥上部结构设计为三联(6+5+5)
×
100m跨钢箱梁等，均采用大节段制造，整体吊装的施工方法。
3.目前均采用先安装支座，后落梁的施工方法。但是，由于钢箱梁存在制造误差，特别是钢箱梁底板支座连接螺栓孔间距离误差，会引起支座无法与钢箱梁底板支座连接螺栓孔连接；或钢箱梁与支座连接后，钢箱梁悬臂段轴线偏差超出规范，调整中心线时，纵向活动支座上、下摆会抱死，损伤支座；或成桥后桥梁线形不满足设计要求。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种钢箱梁桥墩顶部支座安装位置修正方法，以解决相关技术中现有钢箱梁存在制造误差，导致钢箱梁底板与支座顶板连接困难，影响成桥后桥梁线形的技术问题。
5.第一方面，提供了一种钢箱梁桥墩顶部支座安装位置修正方法，包括：
6.根据预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的三维坐标的高度坐标值，计算预制钢箱梁实际高度；
7.根据预制钢箱梁实际高度修正桥墩顶部支座安装位置的设计高度坐标；
8.根据预制钢箱梁上任一个桥墩的两个支座连接板螺栓孔的三维坐标的平面坐标值，计算两个支座的平面中心点坐标；
9.根据两个支座的平面中心点坐标计算两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置；
10.根据两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置，修正桥墩顶部支座安装位置的设计平面坐标。
11.一些实施例中，所述根据预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的三维坐标的高度坐标值，计算预制钢箱梁实际高度的步骤，包括：
12.标识预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点；
13.采用全站仪测量标识的预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点以及每个桥墩上两个支座连接板螺栓孔的三维坐标。
14.一些实施例中，所述标识预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的步骤包括：
15.将预制钢箱梁分成首节段、中间节段和尾节段，在首节段、中间节段和尾节段预制钢箱梁底面、顶面的多个断面标识纵向轴线特征点。
16.一些实施例中，所述将预制钢箱梁分成首节段、中间节段和尾节段，在首节段、中间节段和尾节段预制钢箱梁底面、顶面的多个断面标识纵向轴线特征点的步骤，包括：
17.在首节段预制钢箱梁底面、顶面的分跨中、1/4跨、两个桥墩顶部位置、梁端、匹配端，共7个断面标识纵向轴线特征点；
18.在中间节段预制钢箱梁底面、顶面的分跨中、1/4跨、桥墩顶部位置、两处匹配端，共6个断面标识纵向轴线特征点；
19.在尾节段预制钢箱梁底面、顶面的分跨中、1/4跨、桥墩顶部位置、梁端、匹配端，共6个断面标识纵向轴线特征点。
20.一些实施例中，所述采用全站仪测量标识的预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点以及每个桥墩上两个支座连接板螺栓孔的三维坐标的步骤，包括：
21.在地质稳定的位置拼装预制钢箱梁每个节段；
22.在靠近预制钢箱梁每个节段的中部位置架设全站仪，且全站仪与预制钢箱梁每个节段的底面平齐；
23.在全站仪前后视场设置多个测量控制点，采用三维坐标法测量预制钢箱梁每个节段的底面纵向特征点及预制钢箱梁每个节段上任一个桥墩的两个支座连接板螺栓孔的三维坐标；
24.再将全站仪与预制钢箱梁每个节段的顶面平齐，采用三维坐标法测量预制钢箱梁每个节段的顶面纵向特征点的三维坐标。
25.一些实施例中，在全站仪前后视场设置至少4个测量控制点。
26.一些实施例中，所述根据两个支座的平面中心点坐标计算两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置的步骤，包括：
27.根据标识的预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的三维坐标的平面坐标值，分别计算预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线；
28.校核预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线之间的偏差是否在预设范围内；
29.若预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线之间的偏差在预设范围内，则根据两个支座的平面中心点坐标计算两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置。
30.一些实施例中，所述根据两个支座的平面中心点坐标计算两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置的步骤，还包括：
31.将校核后的预制钢箱梁顶面实际纵向轴线与预制钢箱梁顶面设计纵向轴线进行拟合。
32.一些实施例中，所述根据两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置，修正桥墩顶部支座安装位置的设计平面坐标的步骤，还包括：
33.根据修正后的桥墩顶部支座安装位置的设计高度坐标和设计平面坐标以及贯通测量确定的加密点进行桥墩顶部支座安装。
34.一些实施例中，所述根据预制钢箱梁上任一个桥墩的两个支座连接板螺栓孔的三维坐标的平面坐标值，计算两个支座的平面中心点坐标的步骤，包括：
35.校核预制钢箱梁上任一个桥墩的每个支座连接板螺栓孔的三维坐标的平面坐标值。
36.本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
37.本发明实施例提供了一种钢箱梁桥墩顶部支座安装位置修正方法，根据预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的三维坐标以及预制钢箱梁上任一个桥墩的两个支座连接板螺栓孔的三维坐标，对桥墩顶部支座安装位置的设计高度坐标和设计平面坐标进行修正，便于预制钢箱梁底板与支座顶板连接，且能够有效地削弱钢箱梁制造误差对成桥后桥梁线形的影响。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本发明实施例提供的一种钢箱梁桥墩顶部支座安装位置修正方法的流程图；
40.图2为本发明实施例提供的实施步骤s10的一个流程图；
41.图3为本发明实施例提供的标识预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的示意图；
42.图4为本发明实施例提供的标识预制钢箱梁底面纵向轴线特征点的示意图；
43.图5为本发明实施例提供的实施步骤s102的一个示意图；
44.图6为本发明实施例提供的实施步骤s40的一个示意图。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.本发明实施例提供了一种钢箱梁桥墩顶部支座安装位置修正方法，其能解决现有钢箱梁存在制造误差，导致钢箱梁底板与支座顶板连接困难，影响成桥后桥梁线形的技术问题。
47.参见图1所示，本发明实施例提供了一种钢箱梁桥墩顶部支座安装位置修正方法，包括：
48.步骤s10，根据预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的三维坐标的高度坐标值，计算预制钢箱梁实际高度。
49.具体地，参见图2所示，所述根据预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的三维坐标的高度坐标值，计算预制钢箱梁实际高度的步骤，包括：
50.步骤s101，标识预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点。
51.步骤s102，采用全站仪测量标识的预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点以及每个桥墩上两个支座连接板螺栓孔的三维坐标。
52.参见图3所示，预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点分别用1和2表示。
53.当预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的三维坐标确定后，根据预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的三维坐标中的高度坐标值，可计算得到预制钢箱梁实际高度。
54.步骤s20，根据预制钢箱梁实际高度修正桥墩顶部支座安装位置的设计高度坐标。
55.通常桥墩顶部支座安装位置的设计高度坐标是根据梁体设计高度而定的，当预制钢箱梁实际高度发生变化时，可以根据预制钢箱梁实际高度修正桥墩顶部支座安装位置的设计高度坐标，以满足桥墩顶部支座安装需求。
56.步骤s30，根据预制钢箱梁上任一个桥墩的两个支座连接板螺栓孔的三维坐标的平面坐标值，计算两个支座的平面中心点坐标。
57.具体地，预制钢箱梁上任一个桥墩的每个支座连接板螺栓孔均设置有4个，当每个支座连接板4个螺栓孔的三维坐标的平面坐标值确定时，其平面中心点即为4个螺栓孔的中心点围成矩形的中心点。
58.步骤s40，根据两个支座的平面中心点坐标计算两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置。
59.步骤s50，根据两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置，修正桥墩顶部支座安装位置的设计平面坐标。
60.通常桥墩顶部支座安装位置的设计平面坐标是根据梁体上任一个桥墩的两个支座连接板螺栓孔的设计平面坐标而定的，当预制钢箱梁上任一个桥墩的两个支座连接板螺栓孔的实际平面位置发生变化时，可以根据两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置，反向推算桥墩顶部支座安装位置的平面坐标，进而对桥墩顶部支座安装位置的设计平面坐标进行修正，以满足桥墩顶部支座安装需求。
61.本发明实施例中钢箱梁桥墩顶部支座安装位置修正方法，根据预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的三维坐标以及预制钢箱梁上任一个桥墩的两个支座连接板螺栓孔的三维坐标，对桥墩顶部支座安装位置的设计高度坐标和设计平面坐标进行修正，便于预制钢箱梁底板与支座顶板连接，且能够有效地削弱钢箱梁制造误差对成桥后桥梁线形的影响。
62.作为可选的实施方式，在一个可选的实施方式，所述标识预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的步骤，包括：
63.将预制钢箱梁分成首节段、中间节段和尾节段，在首节段、中间节段和尾节段预制钢箱梁底面、顶面的多个断面标识纵向轴线特征点。
64.更进一步地，所述将预制钢箱梁分成首节段、中间节段和尾节段，在首节段、中间节段和尾节段预制钢箱梁底面、顶面的多个断面标识纵向轴线特征点的步骤，包括：
65.在首节段预制钢箱梁底面、顶面的分跨中、1/4跨、两个桥墩顶部位置、梁端、匹配端，共7个断面标识纵向轴线特征点。
66.在中间节段预制钢箱梁底面、顶面的分跨中、1/4跨、桥墩顶部位置、两处匹配端，共6个断面标识纵向轴线特征点。
67.在尾节段预制钢箱梁底面、顶面的分跨中、1/4跨、桥墩顶部位置、梁端、匹配端，共6个断面标识纵向轴线特征点。
68.参见图4所示，从左到右依次为预制钢箱梁的首节段、中间节段和尾节段，点11为首节段和尾节段预制钢箱梁底面的梁端的纵向轴线特征点，点12首节段、中间节段和尾节段预制钢箱梁底面的桥墩顶部位置的纵向轴线特征点，点13为首节段、中间节段和尾节段预制钢箱梁底面的匹配端的纵向轴线特征点，点14为首节段、中间节段和尾节段预制钢箱梁底面的分跨中的纵向轴线特征点，点15为首节段、中间节段和尾节段预制钢箱梁底面的1/4跨的纵向轴线特征点。
69.作为可选的实施方式，在一个可选的实施方式，参见图5所示，所述采用全站仪测量标识的预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点以及每个桥墩上两个支座连接板螺栓孔的三维坐标的步骤，包括：
70.在地质稳定的位置拼装预制钢箱梁每个节段。
71.在靠近预制钢箱梁每个节段的中部位置架设全站仪，且全站仪与预制钢箱梁每个节段的底面平齐。
72.在全站仪前后视场设置多个测量控制点，采用三维坐标法测量预制钢箱梁每个节段的底面纵向特征点及预制钢箱梁每个节段上任一个桥墩的两个支座连接板螺栓孔的三维坐标。可选地，参见图5所示，以尾节段为例，在全站仪前后视场设置至少4个测量控制点61。
73.再将全站仪与预制钢箱梁每个节段的顶面平齐，采用三维坐标法测量预制钢箱梁每个节段的顶面纵向特征点的三维坐标。
74.作为可选的实施方式，在一个可选的实施方式，所述根据两个支座的平面中心点坐标计算两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置的步骤，包括：
75.根据标识的预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线特征点的三维坐标的平面坐标值，分别计算预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线。
76.校核预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线之间的偏差是否在预设范围内；
77.若预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线之间的偏差在预设范围内，则根据两个支座的平面中心点坐标计算两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置。参见图6所示，点21为尾节段预制钢箱梁顶面的梁端的纵向轴线特征点，点22尾节段预制钢箱梁顶面的桥墩顶部位置的纵向轴线特征点，点23为尾节段预制钢箱梁顶面的匹配端的纵向轴线特征点，点24为尾节段预制钢箱梁顶面的分跨中的纵向轴线特征
点，点25为尾节段预制钢箱梁顶面的1/4跨的纵向轴线特征点。点41和点42分别为两个支座的平面中心点，其中，两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸是指点41和点42到预制钢箱梁顶面实际纵向轴线的距离。角a和点31为两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置。理论上点31和点22应该是重合点。
78.通过校核预制钢箱梁底面、顶面实际纵向轴线之间的偏差是否在预设范围内，避免尺寸误差过大的预制钢箱梁进入施工环节，保证施工质量。
79.作为可选的实施方式，在一个可选的实施方式，所述根据两个支座的平面中心点坐标计算两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置的步骤，还包括：
80.将校核后的预制钢箱梁顶面实际纵向轴线与预制钢箱梁顶面设计纵向轴线进行拟合，提高预制钢箱梁顶面实际纵向轴线的准确度。
81.作为可选的实施方式，在一个可选的实施方式，所述根据两个支座的平面中心点与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的实际尺寸以及两个支座的平面中心点连线与预制钢箱梁顶面实际纵向轴线之间的方位角和交点平面位置，修正桥墩顶部支座安装位置的设计平面坐标的步骤，包括：
82.根据修正后的桥墩顶部支座安装位置的设计高度坐标和设计平面坐标以及贯通测量确定的加密点进行桥墩顶部支座安装，保证桥墩顶部支座安装的精度，便于预制钢箱梁底板与支座顶板连接，保证成桥后桥梁线形。
83.作为可选的实施方式，在一个可选的实施方式，所述根据预制钢箱梁上任一个桥墩的两个支座连接板螺栓孔的三维坐标的平面坐标值，计算两个支座的平面中心点坐标的步骤，包括：
84.校核预制钢箱梁上任一个桥墩的每个支座连接板螺栓孔的三维坐标的平面坐标值，避免尺寸误差过大的支座连接板螺栓孔进入施工环节，保证施工质量。
85.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
86.需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
87.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。