斜拉索主塔測量控制要點分析

1、斜拉索主塔測量控制要點分析袁江濤 趙光偉摘 要 對于所有的橋梁工程而言，測量工作是整個施工過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。橋梁施工的測量工作是對于技術(shù)和精準度要求非常高的工作，確保橋梁施工測量的精準度可以有效的節(jié)約施工成本，提高橋梁的工程質(zhì)量。關(guān)鍵詞 斜拉索 主塔 測量控制 定位1 工程概述由中國水電建設(shè)集團路橋工程有限公司第四工程處承建的賈魯河大橋位于河南省鄭州市中牟縣人文路與賈魯河相交處，橋中心樁號為：K0+324.25，橋梁總長526m，總寬55m，橋梁面積28930m。橋梁全寬55m（3.5m人行道+7.5m輔道+5m隔離帶+23m機動車道+5m隔離帶+7.5m輔道+3.5m人行道），其中主橋為整

2、體式一幅橋，引橋橫向分為三幅橋，其中中幅橋為機動車道，兩側(cè)邊幅為輔道橋。2 主塔的測量方法賈魯河大橋主塔為預(yù)應(yīng)力混凝土斜塔，上塔柱高60m,傾角60度，橫斷面為單箱單室，塔寬均為4m；下塔柱高12.5m，橫斷面為單箱雙室，高度按11.118.8m呈線性過渡，塔柱寬4m。其形狀見圖1。塔柱的測量控制主要是對勁性骨架、模板、索導(dǎo)管的測量控制。重點是保證塔柱各部位的垂直度、傾斜度、斷面尺寸和塔柱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的空間位置。在現(xiàn)場進行放樣時，測量儀器采用徠卡TCRP1201+全站儀，該儀器水平角觀測精度為1,測距綜合標準差為1.1mm+1.0mm/km*D。該儀器能自動將測點相對于測站點的高程投影面的距離進行

3、改造（包括曲率和大氣折光兩種改正）。測量時，在JM2-1控制點上架設(shè)儀器，在JM03控制點上架設(shè)棱鏡，以JM03作為后視已知方向進行定向設(shè)置，然后測JM06或JM02控制點進行校核。如果誤差都在允許范圍內(nèi)即可開始測量放樣，如果誤差超限則重新設(shè)站。2.1 勁性骨架的定位塔柱勁性骨架定位在無較大風(fēng)力影響下，采用全站儀三維坐標法定位勁性骨架。除首節(jié)勁性骨架控制底面與頂面角點外，其余節(jié)段勁性骨架均控制其頂面四角點的三維坐標，從而控制勁性骨架傾斜度。 圖1 賈魯河大橋主塔結(jié)構(gòu)圖上塔柱勁性骨架采用角點法定位。先計算出勁性骨架各個角點的三維坐標，用塔吊安裝勁性骨架時用三棱鏡在角點上定位，再用倒鏈進行微調(diào)至定

4、位準確，最后與先安裝的勁性骨架焊接牢靠。2.2 主塔模板檢查及定位首先采用全站儀三角高程測量勁性骨架外緣臨時焊的水平角鋼高程，然后采用FX5800計算器和excel編程計算，按塔柱設(shè)計坐標和尺寸等要素計算相應(yīng)高程處塔柱設(shè)計截面軸線點、角點三維坐標，最后于勁性骨架外緣臨時焊的水平角鋼上放樣塔柱截面軸線點及角點，從而控制塔柱外形，以便于塔柱模板定位。對于塔柱來說，它的平面位置是隨著高程變化的，一旦高程確定，它的位置也即確定了。因此，可以根據(jù)塔柱的斜率等參數(shù)，在Fx-5800計算器上編程，只要輸入高程，即可顯示塔柱在此高程下特殊點的里程樁號、支距及平面坐標。其程序如下：?H:lb1 0: N=1.N

5、C,N=2.BC:?N:if N=1:Then NC=:360.494+(H-89.348)/tan（58.522）Else If N=2:Then BC=:369.811+(H-89.329)/tan（61.478）If End: If End:Goto0在現(xiàn)場用全站儀測定特殊點的三維坐標，利用塔柱計算程序，輸入高程可以立即計算它的理論樁號、支距和平面坐標，再考慮預(yù)偏量，與實測坐標相比較，即可發(fā)現(xiàn)模板的偏差，然后對其進行調(diào)整。3 主塔測量控制要點主塔在施工過程中，因為模板的剛度、斜塔柱混凝土澆筑產(chǎn)生的橫向彈性變形、混凝土的收縮徐變、基礎(chǔ)的沉降以及塔身的豎向彈性壓縮變形都會影響主塔的測量控制精

6、度，因此做好主塔施工過程的變形監(jiān)測及數(shù)據(jù)分析是主塔測量控制的重點。3.1 主塔混凝土澆筑過程中的監(jiān)測在澆筑前，在主塔模板上預(yù)埋監(jiān)測點，每個方向上兩個監(jiān)測點，監(jiān)測四個方向的變化，監(jiān)測點的布設(shè)如圖2。 圖2 賈魯河大橋主塔監(jiān)測點布設(shè)平面圖為了減少溫度、日照對監(jiān)測的影響，應(yīng)盡量選擇在每天早晨八點之前或下午五點以后進行觀測，并且每次觀測都選擇在每天的同一時刻。監(jiān)測數(shù)據(jù)如表1所示。表1 7#塔柱模板監(jiān)測記錄表監(jiān)測點點號澆筑前澆筑后偏移量（mm）XYHXYH1374.977-16.020112.989374.979-16.023112.98632374.847-15.805113.015374.851-1

7、5.823113.02543374.846-12.908113.030374.852-12.913113.01764375.122-11.991112.999375.131-11.985113.00165382.300-11.961113.016382.304-11.957113.01546382.863-12.032113.294382.870-12.019113.28977382.858-15.990113.296382.862-15.991113.29748382.197-16.034112.999382.205-16.038113.0024通過澆筑前后數(shù)據(jù)對比可以發(fā)現(xiàn)，塔柱在澆筑完混凝

8、土以后會向北偏移和向兩側(cè)偏移，由于塔柱是斜拉式，每一段塔柱都會有一個自身重量，此重量造成混凝土澆筑前后塔柱受自身重量影響發(fā)生偏移，同時在澆筑過程中，混凝土對模板的側(cè)壓力，導(dǎo)致向兩側(cè)偏移。3.2 主塔斜拉索張拉前后監(jiān)測在澆筑后的塔柱上粘貼徠卡反光貼，斜拉索張拉前后分別對反光貼進行監(jiān)測，然后對數(shù)據(jù)進行分析。反光貼位置布設(shè)見圖3。圖3 反光貼布設(shè)位置平面圖監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2。表2 7#塔柱斜拉索張拉前后監(jiān)測記錄表點號張拉前張拉后變化量（mm）XYZXYZXZ1366.416-15.36397.718366.413-15.35997.718-502366.439-13.15197.741366.437-1

9、3.12797.744-23根據(jù)設(shè)計圖紙，結(jié)合表2數(shù)據(jù)計算分析，主塔立模調(diào)整值為施工累計反拱值、成橋預(yù)拱度、前期施工誤差調(diào)整值等三項之和。立?？刂茢?shù)據(jù)中未考慮主塔模板變形值。如表3。立模控制數(shù)據(jù)高程截面中心豎向調(diào)整（單位：mm）H截面中心水平向調(diào)整（單位：mm）V94.83844100.83857表3 塔柱立模指令通過對上一節(jié)段的張拉數(shù)據(jù)分析，計算出下一節(jié)段的預(yù)偏量。依次類推每一節(jié)段的預(yù)偏量都能通過計算得出（見表4）。這樣主塔每節(jié)段的骨架、鋼筋及模板在施工時就可以按照計算的預(yù)偏量提前預(yù)偏。圖4 立模預(yù)偏方向示意圖點號主塔2#節(jié)主塔3#節(jié)主塔4#節(jié)主塔5#節(jié)主塔6#節(jié)主塔7#節(jié)主塔8#節(jié)主塔9#節(jié)主塔10#節(jié)V(mm)479122027434938H(mm)45751-4-15-22-16表4 塔柱每節(jié)段立模指令表圖5 主塔每節(jié)段預(yù)偏量曲線圖通過幾期數(shù)據(jù)的對比分析可以得出，隨著塔柱的高度提升，張拉后的變量越來越大，證明隨著塔柱高度的升高斜拉索的張拉對塔柱的影響越大，是塔柱控制過程中的重要環(huán)