斜拉索主塔测量控制要点分析

1、斜拉索主塔测量控制要点分析袁江涛 赵光伟摘 要 对于所有的桥梁工程而言，测量工作是整个施工过程的关键环节之一。桥梁施工的测量工作是对于技术和精准度要求非常高的工作，确保桥梁施工测量的精准度可以有效的节约施工成本，提高桥梁的工程质量。关键词 斜拉索 主塔 测量控制 定位1 工程概述由中国水电建设集团路桥工程有限公司第四工程处承建的贾鲁河大桥位于河南省郑州市中牟县人文路与贾鲁河相交处，桥中心桩号为：K0+324.25，桥梁总长526m，总宽55m，桥梁面积28930m。桥梁全宽55m（3.5m人行道+7.5m辅道+5m隔离带+23m机动车道+5m隔离带+7.5m辅道+3.5m人行道），其中主桥为整

2、体式一幅桥，引桥横向分为三幅桥，其中中幅桥为机动车道，两侧边幅为辅道桥。2 主塔的测量方法贾鲁河大桥主塔为预应力混凝土斜塔，上塔柱高60m,倾角60度，横断面为单箱单室，塔宽均为4m；下塔柱高12.5m，横断面为单箱双室，高度按11.118.8m呈线性过渡，塔柱宽4m。其形状见图1。塔柱的测量控制主要是对劲性骨架、模板、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、断面尺寸和塔柱内部结构的空间位置。在现场进行放样时，测量仪器采用徕卡TCRP1201+全站仪，该仪器水平角观测精度为1,测距综合标准差为1.1mm+1.0mm/km*D。该仪器能自动将测点相对于测站点的高程投影面的距离进行

3、改造（包括曲率和大气折光两种改正）。测量时，在JM2-1控制点上架设仪器，在JM03控制点上架设棱镜，以JM03作为后视已知方向进行定向设置，然后测JM06或JM02控制点进行校核。如果误差都在允许范围内即可开始测量放样，如果误差超限则重新设站。2.1 劲性骨架的定位塔柱劲性骨架定位在无较大风力影响下，采用全站仪三维坐标法定位劲性骨架。除首节劲性骨架控制底面与顶面角点外，其余节段劲性骨架均控制其顶面四角点的三维坐标，从而控制劲性骨架倾斜度。 图1 贾鲁河大桥主塔结构图上塔柱劲性骨架采用角点法定位。先计算出劲性骨架各个角点的三维坐标，用塔吊安装劲性骨架时用三棱镜在角点上定位，再用倒链进行微调至定

4、位准确，最后与先安装的劲性骨架焊接牢靠。2.2 主塔模板检查及定位首先采用全站仪三角高程测量劲性骨架外缘临时焊的水平角钢高程，然后采用FX5800计算器和excel编程计算，按塔柱设计坐标和尺寸等要素计算相应高程处塔柱设计截面轴线点、角点三维坐标，最后于劲性骨架外缘临时焊的水平角钢上放样塔柱截面轴线点及角点，从而控制塔柱外形，以便于塔柱模板定位。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，可以根据塔柱的斜率等参数，在Fx-5800计算器上编程，只要输入高程，即可显示塔柱在此高程下特殊点的里程桩号、支距及平面坐标。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，即可发现模板的偏差，然后对其进行调整。3 主塔测量控制要点主塔在施工过程中，因为模板的刚度、斜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都会影响主塔的测量控制精

6、度，因此做好主塔施工过程的变形监测及数据分析是主塔测量控制的重点。3.1 主塔混凝土浇筑过程中的监测在浇筑前，在主塔模板上预埋监测点，每个方向上两个监测点，监测四个方向的变化，监测点的布设如图2。 图2 贾鲁河大桥主塔监测点布设平面图为了减少温度、日照对监测的影响，应尽量选择在每天早晨八点之前或下午五点以后进行观测，并且每次观测都选择在每天的同一时刻。监测数据如表1所示。表1 7#塔柱模板监测记录表监测点点号浇筑前浇筑后偏移量（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通过浇筑前后数据对比可以发现，塔柱在浇筑完混凝

8、土以后会向北偏移和向两侧偏移，由于塔柱是斜拉式，每一段塔柱都会有一个自身重量，此重量造成混凝土浇筑前后塔柱受自身重量影响发生偏移，同时在浇筑过程中，混凝土对模板的侧压力，导致向两侧偏移。3.2 主塔斜拉索张拉前后监测在浇筑后的塔柱上粘贴徕卡反光贴，斜拉索张拉前后分别对反光贴进行监测，然后对数据进行分析。反光贴位置布设见图3。图3 反光贴布设位置平面图监测数据见表2。表2 7#塔柱斜拉索张拉前后监测记录表点号张拉前张拉后变化量（mm）XYZXYZXZ1366.416-15.36397.718366.413-15.35997.718-502366.439-13.15197.741366.437-1

9、3.12797.744-23根据设计图纸，结合表2数据计算分析，主塔立模调整值为施工累计反拱值、成桥预拱度、前期施工误差调整值等三项之和。立模控制数据中未考虑主塔模板变形值。如表3。立模控制数据高程截面中心竖向调整（单位：mm）H截面中心水平向调整（单位：mm）V94.83844100.83857表3 塔柱立模指令通过对上一节段的张拉数据分析，计算出下一节段的预偏量。依次类推每一节段的预偏量都能通过计算得出（见表4）。这样主塔每节段的骨架、钢筋及模板在施工时就可以按照计算的预偏量提前预偏。图4 立模预偏方向示意图点号主塔2#节主塔3#节主塔4#节主塔5#节主塔6#节主塔7#节主塔8#节主塔9#节主塔10#节V(mm)479122027434938H(mm)45751-4-15-22-16表4 塔柱每节段立模指令表图5 主塔每节段预偏量曲线图通过几期数据的对比分析可以得出，随着塔柱的高度提升，张拉后的变量越来越大，证明随着塔柱高度的升高斜拉索的张拉对塔柱的影响越大，是塔柱控制过程中的重要环