[发明专利]短线法节段预制施工线形控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁施工控制领域，特别是涉及一种短线法节段预制施工线形控制的方法。

背景技术

目前国内越来越多的预应力混凝土桥梁采用节段预制拼装施工法，此种施工方法的核心在于节段的预制。节段预制的方法有长线法与短线法之分。长线法节段预制在国内已有十多年的历史，施工工艺相对成熟，而短线法节段预制由于其施工工艺复杂、测量精度要求高、线形控制复杂，国内较少采用。

短线法节段预制施工周期短，占用场地少，流水化作业，节段制作质量高，经济性好，因此短线法在国外节段预制拼装桥梁中得到广泛的应用。国内工程却尽量避免采用短线法预制方法，因为国内在采用短线法节段预制的实际工程中缺乏有效控制方法，桥梁线形控制精度不能满足要求，限制了短线法节段预制施工方法的发展，严重影响了我国桥梁工程建设的进度。

2006年8月30日中华人民共和国建设部发布了《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程》(CJJ/T 111-2006)，并于2007年2月1日实施，说明了对国内预应力混凝土桥梁预制拼装施工的需要。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种短线法节段预制施工线形控制的方法，其采用非线性最小二乘的误差处理方法，不仅计算速度快，而且能综合考虑匹配节段的定位误差、控制点坐标测量误差以及模板误差对预制线形的影响，相对于现在基于简单几何关系的误差处理方法，线形控制精度得到显著提高，加快短线法节段施工方法在国内的推广。

本发明提供的短线法节段预制施工线形控制的方法，包括以下步骤：S1、根据桥梁设计线形与施工顺序，按切线位移法计算理论预制线形；S2、建立预制线形整体坐标系；S3、建立各预制节段局部坐标系；S4、采用矩阵法计算坐标值，实现节段控制点在局部坐标系与整体坐标系中的相互转换；S5、输入实测数据，采用非线性最小二乘法进行误差处理，修正节段节点在整体坐标系中的坐标；S6、根据误差大小，采用直接调整法或分段调整法，通过调整节段节点在整体坐标系中的坐标值，来调整后续节段线形，然后返回步骤S3。

在上述技术方案中，步骤S2中采用桥梁设计的大地坐标系为预制线形整体坐系。

在上述技术方案中，步骤S3中节段局部坐标系建立于节段预制时固定端模侧的节段顶板中心处，假设M_i、R_i为第i条接缝上的点，i为大于1的整数，M_i处于中线上，R_i为右端点，则M_i、R_i在预制线形整体坐标系下的坐标值为(X_Mi，Y_Mi，Z_Mi)、(X_Ri，Y_Ri，Z_Ri)，在整体坐标系中，第i节段局部坐标系x轴的坐标向量为x_i＝(X_Mi-1-X_Mi，Y_Mi-1-Y_Mi，Z_Mi-1-Z_Mi)^T，y轴的坐标向量为y_i＝(X_Ri-X_Mi，Y_Ri-Y_Mi，Z_Ri-Z_Mi)^T，z轴的坐标向量为z_i＝y_i×x_i。

在上述技术方案中，步骤S4中包括以下步骤：布置节段控制点，输入实测数据，把n-1号节段控制点在n-1号节段局部坐标系中的坐标转换到n号节段局部坐标系中，以指导预制，n为大于1的整数。

在上述技术方案中，所述布置节段控制点的过程如下：匹配节段靠近目标塔，匹配节段与待浇节段的一端相连，待浇节段的另一端与固定端模相连，固定端模靠近测量控制塔；在匹配节段中，沿匹配节段中心线布置两个测点FH1和BH1，沿匹配节段腹板布置四个测点，四个测点分别为靠近匹配节段腹板一侧的FL1和BL1、以及靠近匹配节段腹板另一侧的FR1和BR1；在待浇节段中，沿待浇节段中心线布置两个测点FH2和BH2，沿待浇节段腹板布置四个测点，四个测点分别为靠近待浇节段腹板一侧的FL2和BL2、以及靠近待浇节段腹板另一侧的FR2和BR2。