主塔张拉时对塔帽偏位观测的监控方法选比

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1、第5期(总第162期)2012年10月中国彳菹工霜CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo5(SeriaINo．162)Oct．2012DOI：10．3969／j_issn．1004—4655．2012．05．033主塔张拉时对塔帽偏位观测的监控方法选比王凯平[上海城建市政工程(集团)有限公司，上海200065]摘要：讨论了特定情况下对主塔变形监测方案的拟订过程，并对必要的观测精度进一步细化。按精度匹配原则，量化了各项影响误差。在此基础下，对更精确的观察主塔变形量的测量方法进行了选比，可为监控提供更好的参考数据。关键词：觇标；测边交汇法；测角交

2、汇法；定位精度；偏位中图分类号：U446．2文献标志码：A文章编号：1004—4655(2们2)05一0098—02浙江省余姚市陶家路闸迁建工程中配套的交通桥位于陶家路江人海口处，西连相公坛北顺堤，东与陶家路北顺堤相连接，全长208m。桥跨布置为44m+120m+44m。桥梁采用单索面自锚式悬吊体系，其中主加劲梁为钢筋混凝土预应力主梁；桥塔为A形钢筋混凝土钢架塔，内置钢管及型钢，梁塔分离；桥台采用埋置式桥台；主缆采用钢绞线在塔顶锚固，其中主跨跨中一段穿越主梁内，吊杆采用冷铸锚成品索。张拉过程随桥塔变形及受力情况随时调整。1索塔位移监测目的1)监测索塔在挂索过

3、程中因受力不均产生的非均匀变形。2)监测大桥在每次张拉过程中确保变形量在安全控制范围之内。3)验证结构设计参数，为下次张拉数值提供建议性数据。2工程测量难点及控制方法1)索塔南侧水闸施工，能够建立加密控制点的位置极少；北侧直接临海，首级控制网点不能直接架设全站仪进行测量放样。所以如何利用有限地区进行控制网点的加密，满足测量监控的需要是一个难题。2)索塔在海边受日照、温度及风力等环境因素的影响。在钡4量过程中如何对索塔进行有效监控，消除这些因素的影响是最重要的问题。3)限制区域内，在四边均施工的情况下，如何保证加密控制点不被破坏，成索塔测量监控又是一个难题。收

4、稿日期：2012—06—20983现有控制资料和观测觇标的选型因南侧水闸施工已有控制点被破坏，剩余控制点已不能满足精度和通视要求。现新导线控制点布置如图1所示，且每次观测时要对每个测点进行后交法的闭合，才能保证每个点的精度。图1控制点布置图必要观测精度应理解为测点的综合点位误差，主要由控制点误差、仪器误差及大气代表性误差共显。故应在已有仪器精度的情况下，用测量使用方法来减小仪器本身和人为可能产生的误差值。确定的测量方法如下。塔索测量的主要方法是精密全站仪坐标法，并以精密全站仪交会法为辅助；高程测量则以精密全站仪三角高程测量为主要方法，以全站仪测距竖直传高为辅

5、助。主要方法是全站仪极坐标法、全站仪交会法、自由设站法及全站仪三角高程测量。觇标用固定反射棱镜作为合作目标，标志焊接在预留钢板上或锚固在混凝土壁上。点位配置原则是：应力集中点和变形敏感部位。A型桥塔初步测点点位配置见图2。图2中“+_”表示测点位置。经研究最后决定以塔顶点作为重点监测对象，下横梁处站标。中l习亏丛z农王凯平：主塔张拉时对塔帽偏位观测的监控方法选比2012年第5期图2监控点反射棱镜布置图4塔帽偏位观测大桥塔柱变形监测采用LEICA—TCl201+型全站仪，测距精度为±(0．6+o．1×10‘6)mm，测角精度为±1”。从控制点的位置及其性态来看

6、，采用前方交会法观测方式较为有利。但考虑到精度更精确性和可能产生的视线误差时，通过计算与比较最终确定为测边前方交会法来观测监控。1)测边前方交会法P点的精度。控制点及观测点分布见图3。如图3设独立控制网AB基线与x轴向平行，即A点坐标为(K，yA)，B点坐标为(‰，y。)，￡AB=O。，A点到B点的直线距离为D，A点至测点P的距离为“，B点至测点P的距离为6，B点的方位角为F，根据余弦定理可求得B点到P点的x、l，增量△x。，、△yBP：锅，地湖=√掣(1)△yBP=6sinF=历砀—忑i矿了猫字-二面—可可(2)^√2D图3控制点及观测点分布图即P点为耳=

7、瓦+△xBP，耳=yB+△yBP下面对P点的精度进行估算，设耳的误差为Mx，砩的误差为艇，，AB为控制点，没有误差，则峨：坚等里(3)峨=—二j—二(3)扯等[竿]2mKJ2．o『6+孑【半】2m：KJ“(4)K通常情况设2，是K必须>l的值。这里令K=v／262D2+2口2D2+20262一(D4—64一04)在三角形BAP中根据余弦定理可知62=D2+Ⅱ2—2D×ocosF：Ⅱ2=D2+62—2D×6cosE可转换为D2+口2—62=2D×口cosF：D2+62一02：2D×6cosE将K公式代入△y。，可得6sinF=龛，设P点的定位精度要求为m，则m

8、=属蕊=√扣+篙如羔m2口(5)2)测角前方交会法P