某斜拉桥索套管测量定位技术

PAGEPAGE9XXXX二桥索套管测量定位技术工程概况XX二桥位于XX口上游500m附近，连接江东开发区与江西主城区。主桥为100m+340m+150m高低塔单索面斜拉桥，主跨跨径340m。2#塔高度为105.48m,主梁共33个节段;1#塔高度为66.48m,主梁共20个节段，索套管最长的为8.31m,最重为0.837吨。全桥斜拉索呈扇形布置，拉索纵向位于同一个平面内，共106根。斜拉索索套管精确定位的重要性斜拉索是连接主塔和主梁的纽带，而斜拉索套管是将斜拉索两端分别锚固在主塔和主梁上的重要构件。为了防止因索套管定位不准而引起斜拉索和索套管管口发生摩擦，而损坏斜拉索，影响工程质量和减少斜拉索的使用年限。保证索套管和斜拉索位于同一设计平面内，防止锚固的偏心而产生附加弯矩，对锚垫板的中心和索套管中心的三维空间坐标作出了很高的精度和要求。它也是整个斜拉桥施工测量中的重点和难点。主塔索套管测量定位索套管支架的制安先根据主塔节段劲性骨架的几何尺寸焊接好主塔钢筋的内外两层劲性骨架。在劲性骨架上沿桥轴线中心的左右两侧焊上通长角钢（H内、外角钢）作为索套管支架的立柱，两角钢间距为Φ+10厘米（Φ为索套管的外径）；在内、外层两立柱中间根据索套管的倾角和空间位置焊上水平角钢（S上、下角钢，即为支架水平杆）。索套管的安装示意图如下：索套管的加工主塔上索套管安装好后，为了保证与外模安装时在空间位置不发生冲突，必须在安装前对索套管出口处进行精确的剖口处理。处理方法如下：索套管的剖口面为椭圆，如剖口立面图中AEF为需要剖去的部分。首先计算剖除部分的长度S，S=Φtga，在索套管外壁用墨线弹出索套管的轴线，该轴线必须同锚垫板的十字线重合，在该轴线上作出A、B两点，使AB=S。E点部位剖除长度为0，端头AF部位的剖除长度为索套管的周长，长度D=πφ。将剖口轮廓线平面展开，在电脑中利用CAD作出展开图。以AB为椭圆的长半轴，D/2（即EB）为椭圆的短半轴画椭圆。将椭圆长半轴AB（AB=S）进行n等分，等分间距h一般为10cm,分别量出D1，D2……Dn-1的长度，Dn的长度为πφ。找一块纸板以AB、EBE’作轴线，根据电脑中量测的各直线长度画上D1，D2……Dn-1各直线，AB为各直线的垂直平分线。最后将A、1、2….E；A’、1’、2’….E’各点连成两条光滑的曲线，沿这两条曲线和EBE’连线剪去多余的纸板。将纸板上A、B、E（E’）各点同索套管上的A、B、E（E’）各点重合并紧密包裹在索套管外壁，用石笔沿纸板边缘在索套管上画出椭圆展开图的轮廓线，此轮廓线即为索套管剖口的切割线，用氧割沿该轮廓线割去AEF部分，即形成了索套管的剖口。为了保证剖口位置不划伤斜拉索还需用砂轮将剖口位置打磨光滑。测量资料的计算索套管按设计值现场加工好后，必须准确量测索套管的实际加工长度L。根据锚垫板中心坐标（X0，Y0，Z0），索套管长度L，外径Φ，倾角a，索套管壁厚δ,分别计算出A点（外壁）、C点（内壁）的坐标。因锚垫板中心处于空间位置不能立镜，现转换到A、C两点上立镜控制。计算公式为：Xc=X0＋（Φ－δ）/2×SINa坟Zc=Z汇0违－森（蛮Φ失－壤δ令）艘/2×COS设a君X拨A渔=X凭0且＋仍Φ市/2×SIN壳a保－躲LCOSa核Z铃A士=Z夹0黎－认Φ雷/2×COS脸a馆－井LSINa麦因为索套管设假置在塔柱双侧较，该公式中的蔑正负号需根据谨索套管的倾角融方向而定。坐标系的建立咳主桥原有施工沙放样的控制网衣全部为业主提层交的桥轴坐标萄系，现换算为嚼施工坐标系，会施工坐标系揭以傅0孩#斜墩中心为坐标沃原点，顺桥向粘为李X雁轴，横桥向港为记Y鲁轴，高程毙为艰Z薪轴（高程为绝何对高程）而建绢立。因为索套月管管轴线全部龙位于桥轴线上钩，故不需惭对女Y郊坐标进行计算凳。使用施工坐辜标系可直接根惊据主塔和主梁桌的几何尺寸和盖桥轴线里程直辨接进行坐标放狼样。控如洁1掌#窜塔中心里程居为溉K0+10所0脂，上塔柱底面株尺寸鞠为串5×庭5哨，则上塔柱底葵面四角点的坐基标为朽（寨97.5,芹2.5,医Z砖）酷,碎尊（炭102.5,慌2.5,唇Z峰）异,次（忍102.5,龟-2.5,赢Z寄）鱼,租（践97.5,-醉2.5,染Z涌）。脑索套管点位放促样衫根素据谜A越点坐标资料，姑在托S仅下角钢上面放伙上一块水平钢酷板，在其上面菌精确测量锡出泊A弹点月（寄X犹A陶，舰锻Y脸A战，促自Z斤A腐）坐标贩，集Z立A滚坐标可事先放小测在已浇筑好梳的砼面，再从哄砼面量起健，高A弄点坐标测量好狭后将水平钢板仪同抽S余下角钢白、片H限外角钢焊接牢育固，保证放上士索套管后不发场生变形，钢板姐焊接好后再进治行一次复测，诸确认无误后做骄好点号，并在碑点号外侧焊上蜻一块小挡板以们防止放上索套段管后不发生下真滑。初步测量早出舱H灭内角钢疏的另X梦B扯坐标，根央据唇X抹B萍坐标和倾万角滋a兆计算铲出纹Z死B轿坐标，计算式笼为询：驱秧Z执B来=腰刃Z丑A车+汗（怎X抵B股－蚁X栋A铸）愿tg番a严。根慕据懒Z狡B软坐标初步焊升上闻S旱上角钢，尸在挤S削上角钢上再放梦测液B昌点园（蚁X器B手，鞋Y冠B慈平，露Z能B欲）坐标驻，胸Z寒B辣值尽量把偏差丰控制为负数，弃以利于后面进效行微调。此过河程进行次数视心施工熟练程度秋而定，直慨到访B饲点欧的给X被B夺坐标值与对应膝的飞Z廊B谜坐标值完全吻倘合为止。动将份S拍上水平角钢同侮劲性骨架焊接率牢固，再复测挺一次该点坐标拦，确认无误后置做好点号。需盘注意的宿是争B谨点必须位于角梢钢的棱角处，鸭以利于同索套兴管上点号重合迫。在索导管外辩壁沿索套管轴面线级将甚A凯、畏C沾两点用墨线连蛛成一线，该连眨线必须同锚垫散板十字线重合忽。根雹据期X喊A寄、魂X脆B芒严坐标值和索套不管倾驳角霸a液，计算谣出搬A肃、慰B园两点长度，翻在碍A扣C醋连线上精确量染出嘉A续B插长度，并在索桥套管外壁上作受出点液号轮B守。索套管安装充索套管的起吊驰采用手拨葫芦尽配合塔吊作为笔起吊装置。在上锚垫板背侧焊株上一晒根勿U意型钢筋（这样叶有利于保证锚敲垫板平面的平愉整）作为索套是管的吊点。安叉装时首先采用择塔吊将索套管番放在支架上，紫使索套管外壁旺上乏的年A断点取和浊B右点同支架上则的量A迟、伞B蝶两点重合。为砍了防止索套管狱下滑先腥将怜A余点同支架焊接诵在一起，此时霸将强行对中杆舒立在索套管内还壁赏C其点，比较全站司仪测量网的育C芬点就（狐X线C梁，脑但Y短C熄，刑棕Z瞎C猎）坐标值与计纪算值的差值，已如果误差在允鼓许范围内（跑8mm摔）则表示安装唱无误，将索套戏管同劲性骨架启焊接牢固连成鸡一个整体，以蛋防止在以后工严况中索套管发滨生移位。反之趁起过误差值，靠则需用特制的甲扭矩扳手对索眠套管来进行微怀调，扭矩扳手行的外螺纹大漫径梅D巴为旋2丘0丈，螺烈距批P罪为伏2隆，牙街数烤Z部为杀5武0镇。将扭矩扳手粱安设在索套管愧的上或下、左电或右侧，视索段套管需要移动公的方向而定，絮一般安设两个柳扭矩扳手即可膛。因索套管的榴调节范围很小庙，很容易操作天和调整到位。稼附索套管安装狭图：佳主梁索套管测职量定位稻主梁上索套管热的测量和定位晶方法同主塔基炸本一致，但主屑梁上需单独预露埋支架。挥因施工荷载、项索力及温度作冶用引起主梁标嘱高发生变化等治实际情况，故节应考虑对主梁梳索谎套来管的设计参数席，在动态施工拼的条件下进行咸修正后，再计际算测量放样的奔数据和定位。承修正原理如下芦：购索洁套丰管后锚点坐标灌的修正。设部第臂i允梁段已施工完企毕，欲进行下芹一蛙节予段慰i+买1血段施工，在耽第耍i+镰1裤段挂篮安装并牙按监控指令标响高调整到位后甲，实燕测辽i然段末和昂第择i+损1榜段末挂篮底面守标高，设分别奸主降h挨i访和范h舱i+1玩，而该梁段对镇应的设计成桥地梁底匹标高分别撞为钢H傍i辣和副H馆i+1犁，则舟第尺i愧梁段牵末况和誉第己i+迟1煤梁段末的两者臂高差分别为属：辨圾陵△熔H垦i穗=H件i便-h敞i推；季△护H定i+1裹=H肚i+1淘-h凶i+1椒，膨因锚垫板中心稻位于施工节段踏的三分之一处黑，哗取于内插狭值面：色△咐H蜡=秆（路△堂H隙i猎+遥△夜H期i+1鹰）肝1喷/痰3浩，即为后锚点洽Z尽A全坐标的修正值盏，修正的后锚改点站Z病A猴坐标为贫Z冰A眠，愤=捐Z零A疮-按△鲜H储。对森第文i+吸1招段而言可视为蜂向下平移，而津不裂对袋x埋和缠y载坐标进行修正细。真主梁悬臂下挠铺所引起的索导忠管出口方向角接的修正。株斜拉桥主梁的摇施工，要求斜马拉索和梁段面醒的夹角在任何颂情况下都为设哀计夹角，而把由于主梁在施机工过程中不可树避免地下挠，盗实际上就整个科悬臂段在绕忙0榴#万块中心向下旋旋转，这样梁上艘索校套嫌管也随之旋转昌，为避免慨斜炭拉索与索蜡套冻管上口发生摩且擦，应根据实贵际情况对索封套让管出口方向角珠进行修正。结如图稿：素A窄B坦为主梁中跨悬致臂设计坡度线介，您B督为欲浇梁段的郑前端点数，蚀A穿C滨为水平线，油a弊为索葛套徐管轴线的倾角霞，厨童i捧为设计坡度线盈，驶θ膜为索厨套是管轴线与设计金坡度线即梁面争线的夹角。当务主梁中跨悬臂做下挠时，欲浇燕梁段的前端泄点制B倚的位置移组至穷B塘，粘为保证设计的此夹江角彼θ职的值不变，索燕导管轴线的倾挺角旁a陆必然要作相应绘的修正，凶a月的修正值可根膨据锁△霜H巨i丰和壮△狐H墓i+1度的差值以及梁丑段的长族度杠S冬计算柔：佳△杰a伟=arcsi粥n歪（故△额H祸i+1驾-薯△焦H登i搞）撞/忧S垫，这样修正后屡的索进套租管轴线的倾角卵为：悟a生，鸡=骆a坏-帅△筹a佣。造根据修正后锚合点出的寸Z花A窃，榨值和索套管的毫倾生角吊a堤，悔计算出各测量拆点的坐标就可浆放样。廉如究H逐5材梁段索套管后钉锚点设计坐标饭为动(401.4芝63,0,2芽12.34缎)求，设计倾拦角包a=51.1沃3古0里，对应梁段末翻梁底监控指令劳标高辽h宋4胁=拆209.75住8泻、目h讯5抖=注209.68捆6本,计对应设计成桥隔梁底标晓高蛋:凭迫H锁4纤=鸡209.71壤5险、蠢H矩5侦=怖209.64忍8消;夹则此△宵H抓4猾=H很4蜻-h狗4坐=-0.04谈3废；珍△骆H龟屑5共=H第5抖-h兼5留=寄-0.038孤，后锚点坛Z福A运坐方标修正值债△扰H葵=翅（膏△锈H奖i展+香△叶H袭i+1厨）况1种/杠3勉，蛛=-逗0.027m患,怜修正后的后锚呢点租Z款A落坐标且为妙:抛腊Z拥A脑，坊=咐Z下A立-嚼△网H溜=212.3扑6每7写。倾角修正值缘△蝇a矮=arcsi帮n辟（晶△前H碰5药-平△订H织4伴）扯/S迁=0.047秩7贩0掩,涨修正后宇的蔽a图’烈=51.17侨8哀0峰。弓施工控制测量般质量的保证措流施伟因光线在空气闸中的传播速度除并不是常数，乞为了避免因温怕度和大气压力凡对距离测量数笨据的影响，每亮次测量前将向丘全站仪输入实袖际温度和气压歇值，全站仪可蜂自动对距离测禾量实施修正。价因主塔施工空旨间小，作业面寺多，干扰较大柴无法进行对向碎观测取平值均余，因此观测时皆定时以控制网路中的高程控制板点作为三角高枯程的后视点，苏由于观测环境规同后视环境基平本相同，大气酱垂直折光误差猾可基本消除。符高程控制采用元三角高程，所版有的观测采用归盘左盘右取平圣均值。设测量观测时间桐尽量选在夜间红、傍晚和阴天垮、大气透明度瓶较稳定时进行杀。主梁施工时楚间根据监控指辫令全部在凌签晨蛙0木：筑00~清6凶：滔0洋0薯进行。视江东和江西两烘个测量组采用搁不定期对关键谱测量点位和测痒量资料进行互道相校核，避免谣出现人为错误漂。荷测量时棱镜必汗须正对仪器，还以保证大倾角爬情况下的竖角微观测精度，同傍时避免测距发吓射管的相位不某均匀以飞旋标勿效应。观测时找必须消除视觉取误差。安在以后钢筋制乎安和砼浇筑等遗工况过程中必谨须对索套管加冶以保护，不得幸随意拢动和破齐坏。结束语戚通过鼻以上施工方法牌和措施，从实传