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浅谈短线匹配法在节段梁预制的应用
【摘要】预制节段梁的浇筑方法主要有短线法和长线法两种，本文结合新加坡预
制场施工实践，重点介绍了短线法预制节段梁测量的施工工艺、几何监控的要点，
从测量系统的建立、空间定位、几何监控程序的运用来解释短线法的基本原理和
应用。
【关键词】几何监控短线法匹配测量
一、节段梁测量施工工艺
1.1短线法预制节段梁测量的施工工艺和工艺流程
1.1.1短线法预制节段梁施工工艺
根据节段梁的结构型式及成桥的线形特点，节段梁选用短线台座法进行预制。
短线台座法预制节段梁是指将一跨桥梁分成若干节段，根据节段类型布置所需预
制台座。节段梁浇筑时，其一端为固定端模板，另一端为已浇筑的节段梁（匹配
梁），浇筑段的位置不变，通过调整已浇好的匹配段的几何位置可以获得任意规
定的曲线。模板是不移动的，而节段梁则由浇筑位置移至匹配位置，然后运至存
放场。
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1.1.2短线法预制节段梁工艺流程
短线法预制节段梁的测量施工工艺流程见图2-1
图2-1节段梁的标准的工作流程图

短线匹配法的基
把原始数据输入
GeoDesX

计算二次校核数据和对
咨询数据的核查

二次校准数据不匹配
核对咨询原始数据

导出GeoConX所需要的
数据并提交至预制场

输入转换后的数据
到GeoConX

第一节段测量数据
的放样（x,y,z）

固定好固定端模和
活动端模

节段梁的浇筑
测量控制点和端模
的坐标然后脱模

测量出的数据输入
至GeoConX（x,y,z）

对匹配节段的数据的放样
（并纠正上一段的误差）

匹配面的安装

测量匹配节段和端模上控制
点的坐标（X,Y,Z）然后脱模

测量的数据输入到
GeoConX（x,y,z）

输出预制的数据
（为了控制架设）

节段梁的浇筑
重复过程直到最后一节段的
准备预制
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1.2短线匹配法的基本简介
几何监控的基本概念在于预制节段从现场坐标系到预制单元空间坐标的变
换。相邻两个预制节段将一起预制。几何尺寸的误差通过GeoConX程序监控并
在随后的节段梁的预制过程中得到调整。
短线匹配法以预制第一个节段于固定端模和移动端模（可能由固定端模代替）
之间。由于该节段也是整跨中浇筑的第一节段，所以也称为起始节段。在起始节
段达到脱模强度（12Mpa）后进行脱模并代替其活动端模的位置。此时，第二节
段浇筑于固定端模与起始节段之间，起始节段此时亦称为匹配节段。此工序将使
该两个节段之间的结合面形成完整的匹配面。重复第二节段的预制方法对随后的
梁段进行浇筑直至最后节段。然后用起始节段翻转并匹配起始节段另一侧的节段
梁，直至浇筑完成整跨的节段梁。
1.2.1测量仪器
实际的测量中要用到仪器如下：
平面及高程控制：全站仪、大棱镜、小棱镜、卷尺。
1.2.2预制组件
短线匹配法运用预制单元以便在有限面积的预制场进行。采用短线预制法时，
一套标准的预制单元应包括以下部分：
（1）固定端模；
（2）侧模及支架、内膜、底模及底模小车；
（3）测量塔及后视测量塔；
（4）轨道及卷扬机；
测量塔建在预制单元的两端，位于预制单元的中心轴线上并且垂直于固定端
模。单元中心轴线由放置在测量塔上的目标塔反光棱镜和全站仪确定。
1.2.3 预制单元的定位及坐标系
由于几何监控的精度取决于预制单元定位的精确度，因此在浇筑前须验证它
的几何关系。常规检测包括如下：
固定端模固定端模面须保持竖向垂直并与预制单元中心轴线成90°，及端
模上缘在水平位置，固定端模中点位于轴线上。
底模对于等高节段梁，底模须水平安置并与固定端模下缘良好搭接。底模中
心轴线必须在水平及竖向与固定端面板成90°。对于曲线节段梁，底模中心轴
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线与固定端模模面之间的相关关系则以相对应的节段几何监控为标准。
侧模必须检查外侧模翼上拐角的标高并运用可调支架以调整拐角的位置。拼
装后外侧模的空间位置与目标空间位置误差必须控制在2mm以内。
1.2.4 几何控制测点
为了便于测量灌注节段梁及匹配梁的测点坐标，每一预制梁段须设置六个控
制测点。其沿节段中心的两个测点（B1& B2）用来控制平面位置的中心线是否
在设计位置，而沿腹板设置的四个测点（A1，A2，C1& C2）则用以辅助测量节
段梁的长度、位置及标高。测量预埋件分为两种类型固定端模侧与匹配梁侧，固
定端模侧预埋件采用加长型工装进行固定，其工装一侧固定于固定端模上，匹配
梁侧预埋件通过相应的工装与匹配梁预埋件连接牢固。其工装及预埋件见图1、
图2、图3、图4
图1测量预埋件图2 测量预埋件工装

图3 匹配梁侧测量预埋件固定图4 固定端模侧测量预埋件的固定
2.2.5 预制过程中的几何控制
GeoConX的主要功能是通过控制各预制节段匹配梁的空间位置，从而达到
控制节段拼装后梁体的线型，以满足设计线型的要求。该软件将每跨梁段的控制
点的坐标以数据库的形式输入，结合所给的理论值及节段梁在匹配生产时的实测
值，经过必要误差修正，精确的计算出成型梁段在匹配位置时应处的空间位置。
预制过程中的几何控制主要流程如下：
（1）调整端模的垂直与水平并保证其与底模的中心线垂直。
（2）测量及调整匹配节段梁的精确位置。
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（3）控制点的埋设必须在节段梁浇筑混凝土之前放置在现浇梁的顶板上。
（4）测量灌注后梁段及匹配节段各个控制点的坐标。
（5）将测量结果提交到测量工程师处，通过软件计算下一节段的控制点的
坐标，得出已灌注节段梁在作为匹配节段时的位置坐标（包括施工误差的纠正）。
重复以上步骤，直至整跨梁段预制完成。
二、现场测量的实际过程
2.1现场拆模前的测量
2.1.2 拆模测量
拆模测量必须在模型拆除前顶部横梁拆除后进行，模型班组在节段梁混凝土
浇筑完成后八小时后方可拆除模型顶部横梁并及时通知测量部进行节段梁的拆
模测量。

2.2数据的处理
拆模数据必须在拆模测量完成后及时处理，在表格中填入相应的数据并计算
出测量值与理论值的偏差，然后通过偏差反算出现场测量的数据在理论数据的坐
标系中相应的数值，然后填入VSL提供的软件中，得出下一节段梁所需的匹配
数据。
2.3现场节段梁的匹配测量
2.3.1匹配准备工作
现场匹配测量在接到现场工序的匹配通知后，准备好现场匹配表格，到达现
场调整好该台座相对应的目标塔的反光棱镜，然后携带全站仪到台座对应的测量
塔，在全站仪设站完成后开始进行匹配测量。
2.3.2 匹配流程
由于测量的误差及每次测量受外界环境的影响后视点会有一定的偏差，所以
在每次匹配工作开始前对固定端模上的参考点进行观测，得出其坐标点（X,Y,Z）
后，开始进行坐标的转换，在匹配梁的坐标转换完成后开始匹配测量。在匹配测
量前工序人员需要把匹配梁拉至大概位置（20mm左右）。匹配时首先调整其A1、
A2、C1、C2四个测量预埋件的标高至所需位置，调整标高时为了节约时间两两
对角调整直至四个点位置达到要求为止（误差0~+2mm），然后调整B1、B2点
在水平方向与中心线的偏差（误差0~1mm），再次调整其匹配梁在长度方向的位
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置（PS、PS1为-8~-6mm，中间节段为-5~-3mm），调整完成后模型工序人员方可
合模，在合模完成后测量人员必须对其匹配梁进行再次测量确认其位置无误后通
知模型班组固定底模并对底模小车卸压，然后测量人员重新测量匹配梁位置，确
认无误后完成匹配工作。
四、结语
短线法预制工艺，技术新颖、工艺成熟，近年来越来越多的应用于国内外多
个项目。通过遵循完善的施工工艺和流程，运用节段梁的几何监控软件，保证节
段梁预制的顺利进行。短线法关键在于几何监控,借助现代先进的软件技术，对
测量原始数据进行转换与校核，使得节段梁线性监控变得十分方便和有效。随着
短线法预制技术的得到广泛应用，短线法施工将在未来桥梁建设中发挥更大的作
用。

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