浅谈独塔斜拉桥索导管定位方法

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1、浅谈独塔斜拉桥索导管定位方法　　摘要：斜拉桥上用于斜拉索锚固的索导管安装精度直接影响拉索的使用寿命及桥的安全，文章结合某桥梁的施工测量工程，对独塔单索面混凝土抖拉桥塔索导管和预制主梁索导管的定位方法进行介绍。　　关键词：斜拉桥；索导管；测量工程　　　　中图分类号：U448文献标识码：A　　斜拉索是联系斜拉桥塔、梁的纽带，锚固于索塔与主梁的拉索预埋导管上。索导管的轴线与呈悬链状态的斜拉索端头轴线不一致时会改变斜拉索的受力状态，使其局部受剪力，不仅影响其使用寿命，而且极不安全。因此，在其安装时需确保索导管轴线与张拉后的斜拉索轴线偏差在一定范围内

2、。目前索导管的定位常采用三维坐标定位法与全站仪相结合进行，也获得了较好的精度。但由于其安装位置较高，且所处区域常布置有大量的预应力材料、钢筋等，在较高的塔柱上定位固定尤其困难，本文拟探讨相对定位技术结合全站仪进行高塔柱斜拉桥高精度定位的方法。　　一工程概况　　某桥梁为独塔单索面混凝土梁斜拉桥（见图1），孔跨布置为43m+117+185m。边跨设有辅助墩，桥梁全长345m。主梁为单箱5室混凝土梁，梁高3.9m，顶板宽35.5m，底板宽12m，单块节段长度3.5m，共计74节，采用长线法进行陆上预制后悬臂拼装。现浇段长58m，采用梁式支架现浇。

3、塔柱为单箱单室变截面钢筋混凝土结构，塔柱高90.4m。该桥斜拉索采用平行钢铰线拉索，斜拉索上端锚固于塔柱内，下端锚固于主梁中间两腹板之间，两索面间距1.8m全桥共计斜拉索96根，索导管均采用三维坐标法进行测量定位。　　　　图1斜拉桥　　二主塔索导管的测量定位　　考虑到索导管定位贯穿于主塔爬升、主梁预制及悬臂拼装等施工全过程，施工周期长，精度要求高(锚具轴线与孔道轴线偏差小于±5mm，锚固点高程偏差小于±10mm)，同时一考虑施工时一段气候条件及其他外界因素影响，索导管采用三维坐标法进行测量，用固定架进行调整和定位。　　（一）定位精度的关键影

4、响因素分析　　如图3所示，斜拉桥的斜拉索一端锚固于塔端，一端锚固于主梁，长度从几十米到几百米不等，若两端锚固点相对位置相差1cm，以长度100m、倾角计算，则引起的角度误差约为。如果索导管的两端点在安装时相对位置相差1cm，假设索导管的长度为2m，则因此而引起的角度误差为，远大于前者。由此可见，斜拉索系统的精度主要由单个索导管的定位精度控制。　　　　图3斜拉索及索导管安装示意图　　　　（二）三维坐标的推算　　根据锚固点O的中心坐标（X0，Y0，Z0）、锚垫板尺寸、索导管外径、索导管的水平倾角等参数计算控制点的三维坐标数据，计算图示见图2　　

5、　　　　图2索导管控制点坐标计算图　　注：β为索导管与水平面的夹角，坐标系为桥轴坐标系，坐标轴X位于桥轴线上，指向路线前进方向，Y坐标指向路线前进方向右侧，Z轴指向天顶，按绝对标高进行计算。　　计算公式如下：　　A点坐标：　　A'点坐标：　　D点坐标：　　控制点E坐标：　　控制点F坐标：　　　　（三）索导管的测量定位　　结合施工实际情况，索导管定位分2个步骤，先定位固定架，后精确定位索导管。　　1固定架的定位　　固定架采用型钢加工，设前后2组。固定架结构包括立杆、横梁、弧形板等可横向和竖向调节的装置。立杆为∠100mm×8mm角钢，上部开有

6、22mm宽滑槽，横梁采用12mm槽钢，开22mm宽滑槽，每端设2根M20螺栓。弧形板采用14mm钢板加工，圆弧直径比索导管直径大2mm，下端设2根M20螺栓。　　利用布设的测量控制网和高精度全站仪（测角±0.5',测距1+1ppm）采用三维坐标法在定位好的劲性骨架上测放出索导管的中心线和控制面处的索导管下缘切点，根据中心线和下缘切点牢固焊接固定架立杆，安装固定架横杆和圆弧板。固定架焊接完成后，精确测放和调整圆弧板圆弧底部中心点（与索导管下切点E,F结合点）的位置。如实测,值与理论值偏差超过5mm，须依据实测，值反算实际,值，从而推算,值，重

7、新定位圆弧板，使其中心点实测坐标值与据此新推算的理论值相符，锁定横梁和弧形板。　　2索导管的定位　　在劲性骨架上挂设2t手拉葫芦，在利用塔吊将索导管吊放到位后，置换吊点，用手拉葫芦挂住索导管吊耳，依据实际的,,,值，将索导管落放在弧形板内，精确调整，使索导管的E,F点与圆弧板底部中心点重合。利用全站仪实测A、A'点的三维坐标，如实测坐标与理论值的偏差超出允许范围，则重新调整横梁和弧形板位置，反复校调，直至A、A。实测值与理论值的偏差满足要求。完成后，焊接横梁与立杆、圆弧板与横梁、索导管与弧形板，防止混凝土浇注过程中索导管发生位移。索导管定位

8、示意图见图4　　　　图4索导管定位示意图　　三主梁索导管的测量定位　　梁上索导管和塔上索导管的安装区别很大。由于主梁处于一个不断变化的施工过程中，从主梁预制到拼装、调索、合龙，索