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自锚式悬索桥结构线形监控丈量研讨
2018-03-05 
   0 导言

    上部结构施工阶段是悬索桥结构线形操控的要害时期,需求进行很多的施工丈量及监控丈量。一般为保证施工监控丈量的准确及到达复核的意图,在施工丈量操控网的基础上,需求依据结构几许形状参数监测作业的可完成性和现场操作便当性要求,进行部分操控网优化处理,为便于丈量作用比较及使用,监控丈量按与施工丈量同网、同基准点的准则进行。

    线形丈量包含塔顶偏位丈量、首要结构实践方位作用丈量、主缆装置线形丈量、索夹装置方位丈量、吊索张拉进程主缆和主梁线形丈量。自锚式悬索桥结构如图-1所示。

   

   1 塔顶变位丈量

    因为主塔在施工和成桥状况均通过吊杆和主缆承当恰当部分的荷载,在不平衡荷载和大气温差及日光照射下均会使主塔发作不同程度的变形,为不影响索力调整,须把握主塔在天然条件下的改变规则。

    索塔复测作业前,应细心查阅前期工程竣工丈量材料,它是监控核算及监控丈量的直接依据。一起,在后续施工阶段中应盯梢塔柱在主梁装置及合拢进程中的变形,为主梁装置操控供给参阅数据。

    主塔变位丈量包含顺桥向和横桥向二个方向变位值的丈量,塔顶变位的监测选用高精度全站仪进行。为对塔顶变位供给参照,在塔顶及塔身均安置观测点,以圆棱镜做为照准方针,在塔壁四周中线处设置符号测点,测站点安置在888真人注册轴线上恰当方位。

    为监测日照温差对主塔变位的影响,在架起猫道前挑选气温改变较大的一天,进行塔柱24~48小时变位测验。记载时刻-气温-位移曲线,了解塔柱随温度改变发作的纵横桥向偏移规则,为后续施工进程丈量供给参阅。

    本阶段的详细复测作业如下:

    (1)丈量索塔的纵向方位操控点,并做符号,结合温度丈量,测定塔顶操控点处的方位和标高、主塔塔柱的平面方位,并与核算值比较,给出这些值的施工差错。因为这些值直接影响后续施工,需求细心丈量。

    (2)因塔顶操控点不易观测,为便利后续工况对主塔进行监测,需规划符号点在距塔顶最近、便利丈量且不易被损坏的方位,后续工况丈量时将此点作为塔顶方位及标高的代表点。当时工况需丈量出此符号点相对于操控点的方位(X、Y、Z),便于今后通过丈量符号点来求得桥塔的标高和纵向方位。

   2 猫道架起进程中的监控丈量

    猫道为悬索桥施工中必备的暂时结构,为主缆架起、索夹和吊索装置等供给了施工操作渠道,也是材料及东西的运送通道。猫道作业悉数为高空作业,受天然环境影响,猫道的架起难度大、风险程度高。为了使猫道施工的线形最大极限地挨近规划线形,除较好地实测和操控猫道索的垂度外,应对该工况下桥塔水平位移进行复测,因为猫道的垂度与索塔、散索套间的间隔有亲近的联系。因为自锚式悬索桥猫道线形为空间线形,两跨猫道索内力不同会导致桥塔偏位,而桥塔偏位又将影响猫道索的施工质量,因而有必要对猫道施工时桥塔水平位移进行监测操控。

    猫道施工时桥塔水平位移的监测,可选用坐标进行监测,使用塔顶丈量符号点。此项监测测点的初始值依据施工实践环境状况丈量作用取用,实时丈量坐标与初始值的差值即为该工况下塔顶水平位移量。

   3 主缆架起前桥塔、主鞍座、主缆锚固结构实践方位的作用丈量

    猫道架起结束后,塔顶标高和平面方位受温度影响的静态变形及其变形规则对悬索桥上部结构施工中的索塔偏位监测、跨径改变监测、基准索股和主缆的垂度操控以及索夹放养等有着至关重要的影响。此刻,猫道与索塔构成一全体结构,应对桥塔、主鞍座、主缆锚固结构进行丈量,它是索股架规划算的直接依据,本阶段详细的监测作业如下:

    (1)丈量猫道引起的索塔水平位移及标高改变,并丈量发作位移的温度;取1个晚上的2次丈量作用均值与裸塔作用进行比较以求得偏位值。

    (2)依据理论预偏量及猫道架起引起的塔柱纵向位移核算鞍座装置预偏量。施工单位可依据此预偏量对散索鞍和主鞍座进行准确预偏,对实践的鞍座装置预偏量由不同人员进行屡次丈量承认,然后加水平支承,束缚其纵向滑动。

    桥塔、主鞍座、主缆锚固结构丈量后,结合最新的结构恒载数据从头核算索鞍的预偏量和基准丝股的架起操控线形,规划温度下的核算值应提交给业主指定单位复核承认。查看新核算的预偏量是否与已设置的预偏量共同,如有改变,调整索鞍预偏量。

   4 基准索股架起进程中的监控丈量

   基准索股架起前,需对索鞍预偏量进行复测,承认方位准确无改变。索鞍预偏结束后,即可进行主缆基准索股的架起。影响基准索股线形的参数有温度改变、桥塔偏位。本阶段详细的监测作业如下:

    (1)确认基准索股肯定垂度监控丈量办法

    基准索股垂度丈量选用单向三角高程丈量,在数据处理时考虑当地大气折光系数的改正和地球曲率的改正,而当地水面大气折光系数的获取,可依据对向三角高程丈量实验的办法,在当地不同气候条件下通过实验获取,所取得的大气折光系数具有必定的代表性,可对观测的垂直角进行改正,最终选用改正后的垂直角核算待测点的高程,此法运用妥当的话,在500~1000m的范围内,肯定垂度的丈量可到达±1.0~1.5cm的精度,可满意基准索股垂度丈量的精度要求。

    (2)监测桥塔边跨一侧基准索股和主缆间相对垂度

    基准索股相对高差的丈量,也拟选用此丈量办法进行丈量,首要选用液体静力水准丈量即联通管水准丈量的办法,在风小、夜间温度改变较小和索股安稳的时分,直接丈量上下游基准索股间的相对垂度,再用三角高程中心法复核上下游基准索股的相对垂度;上下游主缆间的相对高差,也选用这种办法施行监控。此项监控项目在虎门大桥、江阴大桥、海沧大桥施行中状况较好,两种丈量办法的较差一般在±5mm以下,能满意特大型悬索桥施工监控的精度要求。

    (3)基准索股架起结束、安稳观测阶段的监测

    在基准索股调整好之后,要对基准索股进行至少3天的安稳观测。在每天晚上3次丈量各跨索股的跨度改变量和索股跨中符号点的纵向方位、顶部标高。监控人员将依据各次复核作用确认基准索股的架起精度,如不满意要求,将需从头调整基准索股。

   5 一般索股架起进程中桥塔变形、梁端位移的监控丈量

    在一般索股的牵引和温度、线形差错等要素的影响将使作用在索塔上的水平力发作改变,然后导致索塔的变形和梁端的位移,而为操控索股和主缆的线形,从监控视点保证索塔安全,有必要监测索塔的变形和梁端的位移。

   在一般索股架起进程中,索塔变形和梁端位移一般是一维变量,首要的变形方向为顺桥向,所挑选的变形监测办法应简练、快速、牢靠、高效且易于完成,才干有用合作施工。在虎门大桥、海沧大桥、润扬长江大桥南汊桥悬索桥上部结构施工中,均选用测距仪或全站仪“间隔差监测法”,监测上部结构施工各工况的索塔变形和梁端位移,取得了较好的监测作用。

   6 主缆架起完成后的作用复测

    在主缆紧缆之后,要对空缆线形加以准确丈量。丈量的办法与基准索股架起期间的监测办法相同。在进行空缆线形丈量之前,免除散索套处的暂时支承对纵向的束缚,以得到实在的空缆线形。

    空缆状况线形丈量要素如下:索塔塔柱顶的纵横坐标、高程、各跨平均温度、主缆跨中方位及标高、散索鞍转动量及锚跨温度。应在夜间气温安稳的状况下丈量3次空缆线形。

    丈量作用将用于在施工监控仿真剖析体系中核算主缆的架起精度状况以及依据桥塔几许形状和实测空缆线形反算主缆无应力长度并核算对成桥主缆线形的影响量。

   参阅文献:

   [1]杨德灿,孙杰,胡荣根.大跨度悬索桥的施工程序及技能关键剖析[J].交通科技,2004.

   [2]李江乐.悬索桥的施工操控总述[J].山西修建,2008.

   [3]蔡峰,王磊. 自锚式悬索桥桥面线型操控技能研讨[J].888真人注册技能,2011.

   [4]王鹏,吴迅,石雪飞. 自锚式悬索桥施工操控[J].结构工程师2008(01).

   

   作者简介:刘战(1986--),男,长安大学公路学院硕士研讨生,888真人注册与地道专业。

   
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