大桥测量主塔控制

关键词 导线网控制、锚固点计算、锚固点定位 

中图分类号：k928.78文献标识码：a 文章编号： 

一、概述 

威海会长口大桥位于靖海湾北部，是连接长会口和冯家村的跨海大桥工程，为山东省威海市环海公路的重要组成部分。主跨是110+230+110m，主塔呈h型。主梁宽20米，共14块段，0#块10m，标准块段8m。 

二、控制网建设 

1，本项目建立了十二个控制点，海边控制点的建立难度较大，由威海市公路勘测设计院利用静态gps分别测量了gp52、gp50、gp45a、gp46、gp48、jc01、jc03。经复核控制点的精度满足施工要求。因为主桥控制精度高，点位的选择极为重要，通过合理的勘测和cad做图，发现在24号、18号系梁和21号、22号主墩承台及两个海参池坝，建立一个闭合导线环可以满足施工需求，以七个控制点控制主塔和主梁的测量施工，满足施工要求。依照工程测量规范及监理工程师的指示，用全站仪在主桥做单独的闭合导线控制网的加密、联测、严密平差等工作，以确保控制网的精度。 

主桥控制网如（图1）： 

 

图1 

2 ，塔柱的测量控制 

2.1主塔定位 

长会口大桥塔柱分为下、上两个部分,下塔柱高度31.414m，下塔柱为八面体渐变段。上塔柱高度67m。塔柱的测量控制主要是对模板、劲筋骨架、索导管的测量控制。重点是保证塔柱各部位的垂直度、倾斜度、断面尺寸。 

对于塔柱来说，它的平面位置是随着高程变化的，一旦高程确定，它的位置也即确定了。因此，我们可以根据塔柱的斜率等参数，在pc-e500s和excel上编程，只要输入高程，即可显示塔柱模板交点处在此高程下特殊点的里程桩号、支距及平面坐标。在现场用全站仪测定特殊点的三维坐标，利用塔柱计算程序，输入高程可以立即计算它的理论桩号、支距和平面坐标，再考虑预偏量，与实测坐标相比较，我们即可发现模板或劲性骨架的偏差。 

塔柱施工过程中，要充分考虑模板的刚度、观测控制模板的时间和温度，塔吊倾斜对塔柱的影响，对拉拉杆的加固方法，塔柱混凝土浇筑产生的横向弹性变形、混凝土的收缩徐变、基础的沉降以及塔身的竖向弹性压缩变形对模板的影响，通过理论计算和现场观测获得上述数据，在模板定位过程中预留上述影响的预偏量。 

2.2劲筋骨架定位 

劲筋骨架的加固和定位非常重要，具体方法是在塔柱上一施工段面放样出四点，利用掉垂球大致就位，并进行点焊，在劲筋骨架上口利用全站仪复核定位，劲筋骨架的定位值直接影响到塔柱钢筋和模板的就位精度。 

劲筋骨架定位注意事项： 

（1）日照温度变化，最好在早上定位 

（2）焊接时要先点焊，并对称焊接，避免受温度影响弯曲。 

（3）劲筋骨架最上面荷载的堆放一定要对称 

（4）模板加固时坚决不能用导链拽拉劲筋骨架 

（5）定位注意塔吊对劲筋骨架的影响 

2.3 索导管的测量控制 

索导管的定位是斜拉桥施工测量的难点和重点，索导管的测量定位精度也是影响斜拉桥成桥质量的重要因素。索导管定位直接影响塔柱的垂直度和索长及能否进行下一部挂索工作。 

2.3.1 索导管放样坐标的推算 

锚固点坐标的推算是在excel中，根据图纸的几何尺寸，先确定假定主梁锚固点和主塔锚固点的尺寸是正确的，然后建立方程组，推算主梁锚固点延长线和主塔延长线的交点坐标。具体如（图2）。 

（图2） 

锚固点延长线的高程计算： 

tanα=h/0.5, 

tanα=(mx+h-wb)/((as+2.5)-(h+ mx-35.414))*(1/67) 

α竖向偏角； 

h锚固点到锚固点延长线的交点； 

wb主梁锚固点标高； 

mx主塔锚固点高程； 

as主塔中心到主梁锚固点延长线的距离； 

塔柱底宽5m,塔主斜率1/67，下横梁顶高程为35.414。 

索导管出口点理论坐标推算 如（图3）： 

a=2*(2.5-(mh-35.414)/67-0.5)， 

a=b/ tanα-b/67 

α 竖向偏角； 

b锚固点到出口点的距离； 

mh锚固点延长交于塔柱外边线的高程； 

nb主塔出口点高程； 

 

图3 

3.3.2 索导管出口处垂度推算 

由于斜拉索自重的影响，安装索导管时，需要考虑垂度的改正值。如下（图 

4 ） 

 

垂度计算公式如下： 

f (x)＝－q×x×(l－x) / (2f×cosv) 

l为斜拉索在水平面上的投影长度；x为斜拉索上任一点在水平面上的投影距主梁锚固点的距离；q为斜拉索的单位重；f为设计索力；v为斜拉索的竖直角。计算出由垂度值f（x）引起特征线管口出口处三维坐标的改正值。经计算此改正值最大-24mm，最小-5mm。 

3.3.3数据复核结论 

经过推算坐标，在cad中制作相应的斜拉桥空间三维坐标图形，通过cad和excel的相互计算复核，推算索导管出口的标高和横向偏角、竖向偏角、及横桥向竖向偏角。 

我们还必须考虑梁体变形及塔柱变形对索导管及锚箱定位精度的影响，以待桥梁合拢变形稳定后索导管出口能基本上与设计吻合。 

3.3.4 锚箱加工、索导管加工及施工测量定位方法 

锚箱的数据复核非常重要，本桥塔上采用交叉锚固的形式，锚箱尺寸的准确直接影响塔柱线形的美观，具体的复核方法是用cad制作出三维模拟图，根据主塔锚固点的位置，拉伸出索导管，锚箱先拉伸出一个长方体，在以索导管和锚箱相对应的主塔斜面做剖切，就可以得到索导管和锚箱具体尺寸， 

由于本桥是平行索，横向偏角较小，索导管的出口偏转最大为3mm, 偏转弧长较小，在cad中捕捉象限点和切线点之间的差距即为偏转距离，索导管的管长及开口尺寸都可以cad在平面度量出来，锚箱的各部分尺寸也可在图中度量出结果。 

3.3.5索导管定位 

首先在塔柱上放出塔柱的纵横轴线以及锚箱和出口点的高程，一般高程要底1cm便于调整索导管，使用垂球和钢尺对定位架进行粗定位，用全站仪分别测出索导管出口和锚固点的位置，确定索导管的三维调整方位，利用竖向调节导链等工具不断调整索导管的三维位置，当索导管的三维位置误差小于10毫米范围内时，将塔吊转过和塔柱的平行位置，精密定位时，用仪器测量定位架的特征点的三维坐标值以及定位架上索导管的锚固中心点和下管口的三维坐标值，利用微调螺栓不断调整索导管的三维位置，直到满足设计图纸和规范要求。 

3.3.6索导管定位定位时注意事项： 

（1）精定位索导管时，要始终架设后视棱镜，要经常观测变形观测点 

架设棱镜是为了防止仪器在精定位时出现粗差，这样能检验仪器架设精度、检验仪器变化情况等； 

（2）索导管要加固牢固 

索导管在定位合格之后,加固索导管是一个非常重要的工序。若加固不牢，变形超限，造成返工，必然影响质量和进度。索导管的加固原则是，至少有三个横桥向的横撑支撑它，把导链解除之后，再复核一次，以检查加固质量。 

（3）模板不得碰撞或挤压索导管 

为防止模板合模时碰到索导管，采取措施：一、把索导管的长度适当缩短10mm，二、在劲性骨架上预先焊接模板定位钢筋。这样即可避免模板碰撞索导管，也能够保证模板就位后位置准确。合模过程中不得用导链拉设劲筋骨架。 

（4）索导管定位完毕之后，防止劲性骨架变形 

劲性骨架作为主塔施工的主要受力构件，在索导管定位完毕之后，让它不受模板的外力是不可能的，关键是如何防止劲性骨架变形。一是在原设计的基础上，再进一步加固；另外是模板就位后要位置准确，不需要调整。 

（5）锚箱加固完毕后，要测量锚箱各角点坐标及索导管出口最前端坐标 

锚箱的加工一般或多或少存在问题，主要包括尺寸和垂直度，如果不及时测量，进行处理，就会影响合模，造成不必要的错缝。 

结束语: 

本文主要阐述了主塔测量控制方法，锚固点计算并应用cad复核，索道管控制方法，并在长会口大桥测量中取的了成功。 

参考文献： 

1公路桥涵施工技术规范jtj 041-2000 

2公路斜拉桥设计规范jtj 027-96