鴨池河特大橋主塔施工監(jiān)控測量與結(jié)果分析

李宗勛

(同濟大學　測繪與地理信息學院，上海 200092)

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鴨池河特大橋主塔施工監(jiān)控測量與結(jié)果分析

李宗勛

(同濟大學測繪與地理信息學院，上海 200092)

結(jié)合貴黔高速公路鴨池河特大橋主塔的施工監(jiān)控測量，闡述大型斜拉橋主塔施工監(jiān)控測量與計算方法。通過對測量結(jié)果以及數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)主塔在施工過程中沉降量較小，不會對主塔的施工產(chǎn)生影響；而主塔的線型在施工過程中受溫度的影響比較明顯，因此在施工和測量的過程中應該充分考慮到溫度變化的影響。結(jié)果表明，文中提到的方法能有效地對主塔施工進行監(jiān)控測量。

斜拉橋；施工測量；沉降監(jiān)測；偏移監(jiān)測

鴨池河特大橋主橋長度1 240 m，采用雙塔雙索面半漂浮體系的混合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)，主塔采用H形橋塔，貴陽岸(3號)塔高243.2 m，黔西岸塔(4號)高258.2 m。以鴨池河特大橋3JHJ塔為例:3號主塔采用H形橋塔，高243.2 m，上塔柱高86.1 m，箱型截面，順橋向?qū)?.0 m，壁厚1.0 m，橫橋向?qū)?.0 m，壁厚1.2 m；中塔柱高97.1 m，箱型截面，順橋向?qū)?.0～10.0 m，壁厚1.2 m，橫橋向?qū)?.0～6.0 m，壁厚1.2 m；下塔柱高58.0 m，箱型截面，順橋向?qū)?0.0～11.52 m，壁厚1.5 m，橫橋向?qū)?.0～9.223 m，壁厚1.5 m。

主塔施工監(jiān)控測量的主要任務包括主塔的偏移與沉降測量，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)以及應力等指標對主塔后續(xù)施工設置的預抬量和預偏量進行調(diào)整，為后續(xù)斜拉索的施工調(diào)整提供參考，以保證塔柱幾何形狀符合設計要求[1-4]。

主塔施工監(jiān)控測量的主要內(nèi)容包括：監(jiān)控測量控制網(wǎng)以及基準的建立、監(jiān)控點位的布設、固定人員以及儀器對主塔的位移以及沉降進行監(jiān)控測量、對監(jiān)控測量數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析[5-9]。

1　主塔的沉降觀測

在觀測的過程中要固定人員、固定儀器、固定設站位置、固定的水準路線和觀測方法、在固定的時間段進行觀測，以減少各類誤差的影響。沉降觀測的基準點應該埋設在遠離施工區(qū)域大約200 m的穩(wěn)定地段，并且能夠和高等級的水準點進行聯(lián)測，方便定期檢查基準點的穩(wěn)定性。塔柱沉降觀測點埋設在距塔座0.5～2.0 m，點位設在塔柱的一側(cè)，根據(jù)塔柱施工每一施工階段及荷載情況形成周期性的沉降觀測。觀測儀器采用索佳SDL30自動安平水準儀，高程測量精度為0.4 mm，最小顯示高程為0.000 1 m，距離為0.01 m。每周對3號塔和4號塔進行一次觀測，主塔整體完工后再記錄兩組數(shù)據(jù)，觀測數(shù)據(jù)見表1，由此繪制出主塔的沉降情況如圖1和圖2所示。

表1　 3，4號主塔沉降觀測數(shù)據(jù)

由觀測曲線圖1和圖2可以看出，隨著施工的進行，主塔發(fā)生一定的沉降，3號主塔累計沉降1.89 mm，4號主塔累計沉降2.8 mm，對主塔的施工影響較小，但能對施工有重要的參考價值。

2　主塔偏移測量與計算方法

塔柱上的觀測點只能布設在已施工完畢的塔柱表面，將觀測點反射片粘貼在塔柱的橫向斷面的中間位置，隨塔柱節(jié)段的上升，測量這些點的三維坐標，計算出每一節(jié)段主塔線形的偏移量，為下一節(jié)段塔柱的施工以及后續(xù)斜拉索的施工提供參考，使主塔施工線形達到設計要求。

2.1測量方法

本次主塔偏移測量采用的儀器為徠卡TS30全站儀，測角精度為0.5 s，測距精度在目標為棱鏡狀態(tài)下為0.6 mm+1 ppm，目標為反射片狀態(tài)下為1 mm+1 ppm,觀測時全站儀和后視點位置的棱鏡均立在強制歸心觀測墩上面。

1)測量時間：氣溫較為穩(wěn)定時段，無日照溫差影響。

2)塔吊狀態(tài)：塔吊大臂位于遠離附墻方向。

3)風力：不大于6級。

4)減少塔柱施工觀測傾角過大問題。隨著塔柱施工高度的增加，全站儀觀測傾角逐漸增大，使得測量誤差加大，因此，隨著塔柱高度的增加將測站往高處移動。

2.2計算方法

鴨池河特大橋位于路線的一段直線上，如圖3所示，將反射片粘貼在每一節(jié)塔柱橫斷面的末端位置，在每節(jié)塔柱施工完成后下一節(jié)塔柱施工前，測量出該點的三維坐標值，要求的是塔柱上該點在順橋向的偏移量，因此可以轉(zhuǎn)換成求該點塔柱實際中心線與設計中心線之間在順橋向的偏差。

圖1　3號主塔沉降觀測曲線

圖2　4號主塔沉降觀測曲線

圖3　主塔縱橫斷面示意圖

(1)

主塔的實測中心里程的算式為

(2)

而主塔在該點的塔偏P算式為

(3)

2.3數(shù)據(jù)結(jié)果分析

在主塔完工后，在主塔頂部位置放置圓棱鏡，對主塔中心里程的偏移進行24 h的監(jiān)控測量，觀測數(shù)據(jù)見表2、表3，由此繪制出的主塔中心里程變化如圖4～圖7所示。

表2　3號主塔中心里程觀測數(shù)據(jù)

由測量的數(shù)據(jù)結(jié)果和圖表可以看出，這種對主塔位移的監(jiān)控測量計算方法，能夠?qū)崟r地監(jiān)控主塔的里程變化，而且可以看出當溫度升高和降低時，主塔的里程也會相應地發(fā)生增大和減小，所以說溫度的變化對主塔的線型影響比較明顯，因此在施工和測量的過程中應該充分考慮到溫度的影響，盡量在早晨6～8點進行施工測量。

表3　4號主塔中心里程觀測數(shù)據(jù)

圖4　3號塔左塔肢24 h觀測里程變化曲線

圖5　3號塔右塔肢24 h觀測里程變化曲線

圖6　4號塔左塔肢24 h觀測里程變化曲線

3　結(jié)束語

斜拉橋主塔的施工是斜拉橋建設的一個重要組成部分，因此對斜拉橋主塔施工過程中的監(jiān)控測量工作尤為重要。本文結(jié)合鴨池河特大橋工程的施工監(jiān)控測量，描述在斜拉橋主塔的施工過程中對

主塔的沉降觀測流程，并著重介紹主塔偏移量的測量以及計算方法。這種對斜拉橋主塔的測量計算方法能夠準確計算出主塔在每個時間段偏移量，能夠指導后面節(jié)段塔柱的施工，在斜拉索的施工過程，此計算方法可以為調(diào)整索力提供詳細準確的參考數(shù)據(jù)。

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[責任編輯：李銘娜]

The construction monitoring and result analysis of the tower of Yachi River Bridge

LI Zongxun

(College of Surveying and Geo-informatics, Tongji University, Shanghai 200092，China)

The paper elaborates the construction monitoring survey and calculation method for the tower of the extra big cable-stayed bridge based on the Guizhou highway Yachi River Bridge construction monitoring. Through the analysis of measurement results and data, it concludes that the main tower settlement is small and serves little influence. Moreover, the change of the temperature affects the linear of the main tower obviously, so the effects of temperature changes will be taken into account during the construction.The result shows that the method can effectively monitor the main tower construction.

cable-stayed bridge; main tower; construction monitoring; survey

10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2016.12.009

2015-09-24

李宗勛(1990-)，男，碩士研究生.

P258

A

1006-7949(2016)12-0044-05