单斜塔斜拉桥钢锚箱全天候安装测量控制方法探讨尹光盛
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XX湾大桥XX道桥主塔钢锚箱安装施工方案一、工程概况XX桥是独塔双索面斜拉桥, D13墩主塔连接锚固20对斜拉索的钢锚箱共20个节段,总高度为47.457m,分布在上塔柱34#~44#混凝土施工段(标高148.443~195.9 m)。
钢锚箱通过剪力钉、环向预应力与塔柱混凝土连成整体。
钢锚箱每个节段断面尺寸为6.5m(顺桥向)×2.5m(横桥向),分成主跨侧及边跨侧两块,施工图中单块最大吊装重量15.6t,单节最大高度4.6m。
侧壁板(顺桥向)厚度为40mm,端板(横桥向)厚度为30mm,3#~20#节段顺桥向增设一道加劲板(板厚30mm)。
剪力钉规格为φ22×220mm,高强螺栓规格为M30×130和M30×150两种。
上、下节段间还设置了临时固定连接件。
主跨侧和边跨侧钢锚箱侧壁板通过连接板进行栓接连成整体,上、下节段间通过全熔透焊接连成整体。
钢锚箱内还包括索导管、环向预应力管道及操作平台,索导管主要依靠钢锚箱进行定位。
钢锚箱的节段高度、分块吊装重量、连接板重量统计见表一,钢锚箱总体构造见图1钢锚箱部分技术参数表表一N1横桥向侧壁板锚座部件N2顺桥向侧壁板N11锚管N12环向预应力钢管 N21连接板斜拉索工作平台N14中间加劲板N20连接板注:表中分块吊装重量包括剪力钉重量。
图1 钢锚箱构造图二、钢锚箱现场安装施工的重点及难点钢锚箱安装施工过程中的重点及难点有:钢锚箱在工厂内模拟现场施工条件进行预拼装、钢锚箱的就位及调整、焊接变形控制、安装误差及焊接累计变形的调整、安装过程中测量定位等。
三、钢锚箱安装的整体思路钢锚箱现场安装之前要做好中塔柱合龙之后的变形观测(36h 或者72h )、吊具准备等工作。
由于现场高空作业,风的影响、操作空间的限制等等都会给钢锚箱现场安装带来很大困难。
为了减小现场施工难度,提高钢锚箱的现场安装精度,通过武船在工厂内对于提交安装的钢锚箱构件,必须是通过“3+1”立拼装及整体验收合格的产品。
不同边锚形式下独斜塔斜拉桥的温度效应分析
汪高斯
【期刊名称】《重庆交通大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2017(036)008
【摘要】为探究不同边锚形式对独斜塔斜拉桥温度效应的影响,选取地锚式和自锚式独斜塔斜拉桥,利用有限元方法进行研究.分析了施工阶段最大悬臂状态和运营状态下整体温度、梯度温度和索-梁塔温度差效应.研究表明:无论施工还是运营阶段,地锚式独斜塔斜拉桥温度总变形均大于自锚式;不同边锚形式对整体温度应力影响较大,对温度梯度应力无影响;对最大悬臂状态各温度变形的影响均大于运营阶段,而应力正好相反;运营状态下索-梁塔温度差引起的主梁应力较最大悬臂状态大.
【总页数】7页(P6-11,69)
【作者】汪高斯
【作者单位】中交路桥华东工程有限公司,上海 201203
【正文语种】中文
【中图分类】U448.27
【相关文献】
1.独斜塔斜拉桥风振效应分析 [J], 何康
2.双斜塔无背索斜拉桥拉索温度效应分析 [J], 杨吉新;杨蒋鹤立;周兴宇;陈一赫;梁亚兰
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冉
5.地锚式独斜塔混凝土斜拉桥抗震性能 [J], 王晓佳;张瀚钊;张祖军
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基于基准传递的斜拉桥索锚测量技术崔巍【摘要】斜拉桥主塔索锚系统定位测量是一项精密工程测量,普遍存在塔高、远离岸边控制点的特点,影响测量成果质量的因素很多,定位测量精度难以保障.在建立桥梁施工控制网、主塔线性监测的基础上,采用一定的技术手段,将平面坐标基准、高程坐标基准传递至主塔待施工段,根据测量部位的精度要求、仪器通视条件,选用全站仪绝对设站法、相对设站法或全站仪与垂直投点相结合的方法,实现索锚系统施工快速、高精度定位.【期刊名称】《现代测绘》【年(卷),期】2019(042)001【总页数】3页(P57-59)【关键词】变形监测;基准传递;绝对设站法;相对设站法【作者】崔巍【作者单位】中铁大桥局集团第四工程有限公司,江苏南京210031【正文语种】中文【中图分类】TB220 引言随着我国交通路网的日益完善及造桥技术的进步,斜拉桥逐渐向大跨度方向发展,主塔高度随之大幅增加。
索锚系统也由单一的索道管演变为同向回转鞍座、钢锚梁(箱)、聚焦锚等形式。
这种塔高、主梁跨度大的超静定结构体系的桥梁,对每个节点测量要求十分严格,节点的坐标变化都将影响结构的内力分配和成桥线性[1]。
如何根据设计图纸,结合人员、仪器设备以及现场实际测量环境等情况,选择切实可行的测量定位方法尤为重要。
1 定位测量的难点斜拉桥索锚系统定位测量具有精度要求高、测量数据时效性强、测量成果不可逆转等特性,存在以下难点:①控制网测量既需保证桥梁中心线与线路中心线协调一致,又要保证构筑物间相对关系的准确性;[2]②索锚系统定位精度要求高,相对定位精度小于3 mm;③塔身受自然环境、塔吊作业等外部因素影响会发生扭转或位移;④超宽水域远距离测量定位,受外部环境影响大,尤其在长江中下游地区,秋冬多雾,海域施工强风季节,常规测量方法无法作业;⑤利用岸边控制点全站仪三维坐标测量时,成果质量受外界环境影响非常大。
2 坐标基准传递的基础工作2.1 桥梁施工控制网的建立桥梁施工控制网建立在线路首级控制网的基础上,布设为双大地四边形。
超宽桥面单索面部分斜拉桥的设计总结王欣;吴平;姜金斌【摘要】以余姚市中山路最良江桥76 m+76 m两跨单索面部分斜拉桥为背景,介绍了该桥景观和结构设计的独特性,通过索梁活载比对该桥进行部分斜拉桥结构的界定,总结了该类桥型的设计体会和设计要点,对同类型桥梁的设计具有指导作用.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2010(036)027【总页数】3页(P342-344)【关键词】超宽桥面;单索面;桥梁景观和结构设计;索梁活载比【作者】王欣;吴平;姜金斌【作者单位】中国水电顾问集团华东勘测设计研究院,浙江杭州,310014;杭州市京杭运河(杭州段)综合保护委员会,浙江杭州,310007;中国水电顾问集团华东勘测设计研究院,浙江杭州,310014【正文语种】中文【中图分类】U448.27部分斜拉桥具有结构轻巧、外形美观、跨径布置灵活、施工简便以及经济性好等优点[1],是一种很有发展潜力的桥型,目前在我国得到了广泛的应用。
但随着城市桥梁的加宽,加上为减少多索面斜拉索的零乱感而采用单索面结构,使其宽跨比较大,荷载的横向分布较为复杂,其相应的结构布置、构造、设计方法及施工工艺等均有特殊的要求,因此对该类桥梁深入研究是非常必要的。
1 工程简介本工程位于余姚市城区中部,南至四明东路,北至阳明东路,最良江桥梁是连接江南片和江北片交通的一条主要交通通道。
规划水域宽度约70 m,通航水位为1.32 m,通航等级为四级,桥型设计时应在满足交通功能前提下,以桥梁与城市、自然生态环境相互融合为原则,最终采用76 m+76 m两跨单索面部分斜拉桥结构,中央设置3.5m宽拉索布置区,南侧跨桥梁总宽度为26.5 m,北侧跨桥梁总宽度为35.0 m,见图 1。
2 结构设计主梁采用预应力混凝土箱梁,单箱五室斜腹板截面,箱梁中线处高度2.50 m,箱梁宽度为26.5 m,两侧悬臂均为2.05 m。
箱梁顶板厚25cm,斜拉索锚固区加厚为50cm;边腹板厚50cm,中腹板厚45cm。
钢斜拉桥锚箱式索梁锚固区合理构造型式研究
满洪高;李乔;唐亮
【期刊名称】《中国铁道科学》
【年(卷),期】2005(026)004
【摘要】针对苏州-南通长江公路大桥钢锚箱式索梁锚固结构进行了足尺(1:1)静载试验和疲劳试验.采用空间有限元方法分析实桥和试验模型锚固区的应力与变形,将试验与计算结果进行比较,验证计算方法的正确性.探讨此种锚固结构的传力机理、应力分布.研究焊缝长度、加劲肋和横隔板等对腹板应力的影响,探讨锚固区设计的进一步优化.为优化设计做了大量仿真计算.提出改善应力分布、减小应力集中的措施.
【总页数】5页(P23-27)
【作者】满洪高;李乔;唐亮
【作者单位】西南交通大学,土木工程学院,四川,成都,610031;西南交通大学,土木工程学院,四川,成都,610031;西南交通大学,土木工程学院,四川,成都,610031
【正文语种】中文
【中图分类】U448.27
【相关文献】
1.斜拉桥锚箱式索梁锚固区应力及传力途径分析 [J], 张育智;李乔;满洪高
2.大跨度钢桁梁斜拉桥索梁锚固区应力分布分析研究 [J], 王涛
3.斜拉桥锚箱式索梁锚固区应力分析 [J], 刘庆宽;强士中;张强;陈伟庆
4.斜拉桥钢-混锚板式索梁锚固区摩擦效应分析 [J], 张煜;阮欣;石雪飞;唐寿高
5.大跨钢混叠合梁斜拉桥索梁锚固区局部应力分析 [J], 燕海蛟;安永日
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人行天桥钢斜塔整体竖转提升施工技术
赵宪敏
【期刊名称】《石家庄铁道大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2007(020)004
【摘要】天津泰达人行天桥是一座单斜塔密索钢结构斜拉桥,由于施工过程中泰达大街不能断交,所以钢斜塔的安装就成为本工程的重难点,经过比选分析,采用整体竖转提升法施工,实现了施工不中断交通的目标,避免了高空作业安装,保证了安装精度和安装质量.详细介绍了钢斜塔的构造、提升设计、主要施工过程和施工方法,对今后同类工程施工有一定的借鉴意义.
【总页数】4页(P127-130)
【作者】赵宪敏
【作者单位】中铁十八局集团,第四工程公司,天津,300451
【正文语种】中文
【中图分类】U448.27
【相关文献】
1.龙岗大桥钢塔整体同步竖转施工技术 [J], 张柯
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3.盘锦内湖中桥主桥钢拱肋竖转提升施工技术 [J], 余洪学
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5.国贸金融中心41m跨钢连廊整体提升施工技术——裙楼屋面拼装钢连廊后整体提升 [J], 沈顺飚;张鸿文;罗新明
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单斜塔斜拉桥钢锚箱全天候安装测量控制方法探讨摘要:本文以厦漳同城大道西溪主桥主塔施工为例,简单介绍了单斜塔斜拉桥钢锚箱测量控制定位原理,着重阐述了白天定位控制钢锚箱时因塔柱扭转引桥的平面坐标变化的具体修正方法,突破了传统的钢锚箱定位测量只能在晚上中性时段进行的局限性,并通过采集多组监控数据,分析验证了该方法的有效精度和可行性,证明了该控制测量方法能够实现全天候24小时的钢锚箱安装定位测量,给类似工程提供了一定的参考价值。
关键词:钢锚箱全天候测量控制塔柱扭转1 引言随着斜拉桥在桥梁设计建设中的广泛使用,斜拉桥主塔钢锚箱定位控制测量技术也日趋成熟,钢锚箱作为主塔的主要受力原件,其安装精度直接影响到主塔的受力分布、成桥线型以及索导管的安装精度。
因其控制定位精度高,结合日照等因数对高耸建筑物产生的一定扭转,传统意义上钢锚箱的安装只能在晚上进行定位测量,这给施工安装主塔钢锚箱的时间上提出了严格要求,给施工进度上带来了不利影响,为打破这一常规束缚,本文结合厦漳同城大道西溪主桥主塔钢锚箱安装施工实例,监控分析了白天各时段日照等因数对混凝土索塔带来的扭转值,以此为依据进行了钢锚箱控制定位时的坐标修正,通过多节段钢锚箱实测数据分析,探讨了该定位方法的有效精度和可行性。
2 工程概况厦漳同城大道III标段西溪主桥主塔为独柱式斜塔,高134.6m(包括装饰性塔冠15 m),采用空心断面(塔梁墩固结区为8.0m厚的实心段);桥面以上塔高117m,塔梁墩固结段高4m,塔墩13.6m。
塔身顺桥向偏离铅垂面8°,倾向岸侧。
其中上塔柱为等截面,高50m;截面尺寸为8.2×5m(宽),塔壁厚横桥向为1.3 m,顺桥向为1.6m。
内设有钢锚箱,尺寸为5.0(长)×2.4m(宽)×3.36m(高),钢锚箱两侧壁(顺桥向)钢板厚32mm,前、后壁(横桥向)钢板厚20mm;横隔板钢板厚16mm;锚下支撑钢板厚40mm。
单斜塔斜拉桥钢锚箱全天候安装测量控制方法探讨尹光盛
发表时间:2017-08-24T11:10:39.627Z 来源:《基层建设》2016年13期作者:尹光盛罗海涛[导读] 分析验证了该方法的有效精度和可行性,证明了该控制测量方法能够实现全天候24小时的钢锚箱安装定位测量,给类似工程提供了一定的参考价值。
中交第二航务工程局六分公司
摘要:本文以厦漳同城大道西溪主桥主塔施工为例,简单介绍了单斜塔斜拉桥钢锚箱测量控制定位原理,着重阐述了白天定位控制钢锚箱时因塔柱扭转引桥的平面坐标变化的具体修正方法,突破了传统的钢锚箱定位测量只能在晚上中性时段进行的局限性,并通过采集多组监控数据,分析验证了该方法的有效精度和可行性,证明了该控制测量方法能够实现全天候24小时的钢锚箱安装定位测量,给类似工程提供了一定的参考价值。
关键词:钢锚箱全天候测量控制塔柱扭转
1 引言
随着斜拉桥在桥梁设计建设中的广泛使用,斜拉桥主塔钢锚箱定位控制测量技术也日趋成熟,钢锚箱作为主塔的主要受力原件,其安装精度直接影响到主塔的受力分布、成桥线型以及索导管的安装精度。
因其控制定位精度高,结合日照等因数对高耸建筑物产生的一定扭转,传统意义上钢锚箱的安装只能在晚上进行定位测量,这给施工安装主塔钢锚箱的时间上提出了严格要求,给施工进度上带来了不利影响,为打破这一常规束缚,本文结合厦漳同城大道西溪主桥主塔钢锚箱安装施工实例,监控分析了白天各时段日照等因数对混凝土索塔带来的扭转值,以此为依据进行了钢锚箱控制定位时的坐标修正,通过多节段钢锚箱实测数据分析,探讨了该定位方法的有效精度和可行性。
2 工程概况
厦漳同城大道III标段西溪主桥主塔为独柱式斜塔,高134.6m(包括装饰性塔冠15 m),采用空心断面(塔梁墩固结区为8.0m厚的实心段);桥面以上塔高117m,塔梁墩固结段高4m,塔墩13.6m。
塔身顺桥向偏离铅垂面8°,倾向岸侧。
其中上塔柱为等截面,高50m;截面尺寸为8.2×5m(宽),塔壁厚横桥向为1.3 m,顺桥向为1.6m。
内设有钢锚箱,尺寸为5.0(长)×2.4m(宽)×3.36m(高),钢锚箱两侧壁(顺桥向)钢板厚32mm,前、后壁(横桥向)钢板厚20mm;横隔板钢板厚16mm;锚下支撑钢板厚40mm。
钢锚箱共14节。
图1上塔柱侧面和立面图
图2钢锚箱侧面和立面图
3 钢锚箱安装定位原理
钢锚箱按塔柱倾斜的设计角度通过专业制作厂家特制加工,经过预拼装,运输至现场安装。
吊装前,需用鉴定钢尺复核其底面及顶面四角点的相对尺寸和对角线,检核运送过程中的变形程度。
首节钢锚箱吊至塔柱预埋的钢支架上进行安装,次节及以后各节依次吊至上节已安装好的钢锚箱上进行安装,钢锚箱各节段间用高强螺栓进行连接。
钢锚箱安装精度要求极高,设计要求为:表面倾斜度偏差<0.5mm/全平面,轴线的平面位置偏差<5mm。
因此必须采用高精度仪器结合科学的测量方法,才能保证钢锚箱安装定位精度。
本项目钢锚箱平面位置采用1″级徕卡TCRP1201+全站仪极坐标法进行控制,仪器架设在岸侧的强制观测墩上,后视定向后,直接观测钢锚箱四角点坐标(见图3)并与理论坐标比较,进行精确调位。
高程采用标称精度为0.3mm/km的徕卡DNA03电子水准仪调测四角点高差。
图3钢锚箱角点控制示意图 4 塔柱中性值的采集
因受热面以及牵引力的不同,高耸建筑物在日照、荷载等因数影响下,会产生一定的扭转,结合首节钢锚箱安装的重要性(钢锚箱为刚性连接,首节钢锚箱安装定位的准确性直接影响到以后各节钢锚箱的几何线形),为确保首节钢锚箱安装位置的准确性,安装定位前,需确定塔柱的中性值(塔柱在不受日照、荷载等任何外界条件因数影响下某处的坐标真值)及中性时段。
由图1可知,首节钢锚箱在塔柱高程77.259m处开始安装,安装前,在塔柱已浇注段小里程侧高程75m处埋设一个徕卡圆棱镜,棱镜位于桥轴线中心附近(见图4),每2小时全站仪正倒镜4测回观测一组预埋棱镜坐标(观测时塔吊空载并顺桥向停放、电梯处于不作业状态并停放于底部),观测周期2天,得到24组坐标数据,每组数据取均值并加以比较,以凌晨2点的坐标值做为比较初始值,其余22组数据与其坐标偏差2mm以上全部舍去,最终得到塔柱的中性时段为晚上10:00至第二天凌晨6:00点,并取中性时段中8组坐标数据的均值作为塔柱此处的中性值。
图4 75m处预埋棱镜位置示意图 5 钢锚箱白天安装定位测量方法因首节钢锚箱安装位置的重要性,首节钢锚箱安装定位时选择在晚上的中性时段内按传统测量方法进行控制安装测量,其余各节钢锚箱均可在白天进行安装测量控制。
白天钢锚箱安装测量定位时,全站仪后视定向后,正倒镜4测回观测塔柱75m处的预埋棱镜,取均值作为最终坐标,与塔柱此处的中性值进行比较得出坐标差值,把对应的坐标差值改正至钢锚箱四角点(T1、T2、T3、T4)的理论坐标中,得出四角点新的理论坐标,精调钢锚箱时按新的理论坐标进行控制。
钢锚箱安装精调的过程是需要一定时间的,整个过程一般需要1至2小时,其间塔柱因日照、温度等外界条件因数的变化,其扭转也发生着变化,为保证钢锚箱精确就位,在整个精确调位测量过程中,从初始的观测完预埋棱镜算起每隔1小时需重新观测一次预埋棱镜,更新此时的塔柱扭转值并重新修正四角点的理论坐标。
因塔柱的扭转随高度的增加而变化,增加预埋棱镜,来缩短塔柱控制的高度区间(每个高度区间对应一处的塔柱中性值),可有效的减少这一因数的影响,本工程采取塔柱每升高17米左右预埋一个徕卡圆棱镜的方式来消除这一因数的影响,即当塔柱施工至92m、109m时分别增设一个预埋棱镜并及时采取塔柱此处的中性值,当安装对应节段钢锚箱时,可测量对应高度处的预埋棱镜坐标,得到此时的钢锚箱四角点的坐标修正值,给予改正至理论坐标中。
6精度及可行性分析
为验证该方法的可行性,待首节钢锚箱安装就位后,通过上述方法采集了75m处塔柱的中性值,并在白天多个时段采集了75m处塔柱预埋棱镜的坐标以及钢锚箱四角点坐标,得到各时段对应的修正值及修正后的理论坐标,与对应的实测坐标值进行比较,得出偏差值,角点T1白天5个时段修正后的理论坐标与实测坐标对照表见表1。
表1角点T1多时段坐标对照表
因首节钢锚箱为晚上塔柱中性时段安装定位的,视安装定位无误差,结合上表分析可得,白天安装钢锚箱时最大坐标偏差为2.1mm,小于钢锚箱轴线偏差5mm的设计要求。
目前,西溪主桥主塔钢锚箱已安装至11节段,其中第3、5、8节段为白天安装测量定位的,为进一步验证该方法的可行性,待钢锚箱白天安装定位后,在晚上中性时段采集了对应的平面坐标,与理论坐标进行了比较,钢锚箱实测坐标与理论坐标对照表见表2。
表2钢锚梁平面位置偏差坐标表
由上表可知,5#节段钢锚箱安装定位后的平面坐标偏差值最大,为1.7mm,满足钢锚箱轴线偏差小于5mm的设计要求。
实践证明,采用预埋棱镜修正坐标来控制钢锚箱安装定位的方法在精度上完全能够满足施工和设计要求,可实现钢锚箱全天候24小时安装测量控制定位。
7结束语
斜拉桥钢锚箱安装定位时,因首节钢锚梁的位置精度太过重要,在实际施工中,建议首节钢锚箱采取最稳妥的控制测量方法(中性时段法)进行定位测量,预埋棱镜修正坐标的定位方法仅可用于次节及以后的钢锚箱测量控制。
预埋棱镜修正坐标的钢锚箱定位测量方法,有效的减少了塔柱因外部环境、荷载等因数引起的扭转值,是一种精度可靠、行之有效的控制手段,可实现钢锚箱全天候24小时安装定位测量控制。
参考文献
[1]夏飞,张波,刘涛.浅谈斜拉桥钢锚箱安装中的传统实施方法[J].中国水运月刊,2012年,第12卷第10期,P206-207
[2]张永涛,罗承斌,吴启和.苏通长江大桥钢锚箱安装控制方法研究[J].中外公路,2008年,第28卷第6期,P101-103
[3]张鸿,刘金平.苏通大桥超高索塔施工几何测量技术[J].中国港湾建设,2007,第2期,P62-67。