鸭池河特大桥主塔施工监控测量与结果分析

李宗勋

(同济大学　测绘与地理信息学院，上海 200092)



鸭池河特大桥主塔施工监控测量与结果分析

李宗勋

(同济大学测绘与地理信息学院，上海 200092)

结合贵黔高速公路鸭池河特大桥主塔的施工监控测量，阐述大型斜拉桥主塔施工监控测量与计算方法。通过对测量结果以及数据进行分析，发现主塔在施工过程中沉降量较小，不会对主塔的施工产生影响；而主塔的线型在施工过程中受温度的影响比较明显，因此在施工和测量的过程中应该充分考虑到温度变化的影响。结果表明，文中提到的方法能有效地对主塔施工进行监控测量。

斜拉桥；施工测量；沉降监测；偏移监测

鸭池河特大桥主桥长度1 240 m，采用双塔双索面半漂浮体系的混合梁斜拉桥结构，主塔采用H形桥塔，贵阳岸(3号)塔高243.2 m，黔西岸塔(4号)高258.2 m。以鸭池河特大桥3JHJ塔为例:3号主塔采用H形桥塔，高243.2 m，上塔柱高86.1 m，箱型截面，顺桥向宽8.0 m，壁厚1.0 m，横桥向宽5.0 m，壁厚1.2 m；中塔柱高97.1 m，箱型截面，顺桥向宽8.0～10.0 m，壁厚1.2 m，横桥向宽5.0～6.0 m，壁厚1.2 m；下塔柱高58.0 m，箱型截面，顺桥向宽10.0～11.52 m，壁厚1.5 m，横桥向宽6.0～9.223 m，壁厚1.5 m。

主塔施工监控测量的主要任务包括主塔的偏移与沉降测量，并根据测量数据以及应力等指标对主塔后续施工设置的预抬量和预偏量进行调整，为后续斜拉索的施工调整提供参考，以保证塔柱几何形状符合设计要求[1-4]。

主塔施工监控测量的主要内容包括：监控测量控制网以及基准的建立、监控点位的布设、固定人员以及仪器对主塔的位移以及沉降进行监控测量、对监控测量数据结果进行分析[5-9]。

1　主塔的沉降观测

在观测的过程中要固定人员、固定仪器、固定设站位置、固定的水准路线和观测方法、在固定的时间段进行观测，以减少各类误差的影响。沉降观测的基准点应该埋设在远离施工区域大约200 m的稳定地段，并且能够和高等级的水准点进行联测，方便定期检查基准点的稳定性。塔柱沉降观测点埋设在距塔座0.5～2.0 m，点位设在塔柱的一侧，根据塔柱施工每一施工阶段及荷载情况形成周期性的沉降观测。观测仪器采用索佳SDL30自动安平水准仪，高程测量精度为0.4 mm，最小显示高程为0.000 1 m，距离为0.01 m。每周对3号塔和4号塔进行一次观测，主塔整体完工后再记录两组数据，观测数据见表1，由此绘制出主塔的沉降情况如图1和图2所示。

表1　 3，4号主塔沉降观测数据

由观测曲线图1和图2可以看出，随着施工的进行，主塔发生一定的沉降，3号主塔累计沉降1.89 mm，4号主塔累计沉降2.8 mm，对主塔的施工影响较小，但能对施工有重要的参考价值。

2　主塔偏移测量与计算方法

塔柱上的观测点只能布设在已施工完毕的塔柱表面，将观测点反射片粘贴在塔柱的横向断面的中间位置，随塔柱节段的上升，测量这些点的三维坐标，计算出每一节段主塔线形的偏移量，为下一节段塔柱的施工以及后续斜拉索的施工提供参考，使主塔施工线形达到设计要求。

2.1测量方法

本次主塔偏移测量采用的仪器为徕卡TS30全站仪，测角精度为0.5 s，测距精度在目标为棱镜状态下为0.6 mm+1 ppm，目标为反射片状态下为1 mm+1 ppm,观测时全站仪和后视点位置的棱镜均立在强制归心观测墩上面。

1)测量时间：气温较为稳定时段，无日照温差影响。

2)塔吊状态：塔吊大臂位于远离附墙方向。

3)风力：不大于6级。

4)减少塔柱施工观测倾角过大问题。随着塔柱施工高度的增加，全站仪观测倾角逐渐增大，使得测量误差加大，因此，随着塔柱高度的增加将测站往高处移动。

2.2计算方法

鸭池河特大桥位于路线的一段直线上，如图3所示，将反射片粘贴在每一节塔柱横断面的末端位置，在每节塔柱施工完成后下一节塔柱施工前，测量出该点的三维坐标值，要求的是塔柱上该点在顺桥向的偏移量，因此可以转换成求该点塔柱实际中心线与设计中心线之间在顺桥向的偏差。

图1　3号主塔沉降观测曲线

图2　4号主塔沉降观测曲线

图3　主塔纵横断面示意图

(1)

主塔的实测中心里程的算式为

(2)

而主塔在该点的塔偏P算式为

(3)

2.3数据结果分析

在主塔完工后，在主塔顶部位置放置圆棱镜，对主塔中心里程的偏移进行24 h的监控测量，观测数据见表2、表3，由此绘制出的主塔中心里程变化如图4～图7所示。

表2　3号主塔中心里程观测数据

由测量的数据结果和图表可以看出，这种对主塔位移的监控测量计算方法，能够实时地监控主塔的里程变化，而且可以看出当温度升高和降低时，主塔的里程也会相应地发生增大和减小，所以说温度的变化对主塔的线型影响比较明显，因此在施工和测量的过程中应该充分考虑到温度的影响，尽量在早晨6～8点进行施工测量。

表3　4号主塔中心里程观测数据

图4　3号塔左塔肢24 h观测里程变化曲线

图5　3号塔右塔肢24 h观测里程变化曲线

图6　4号塔左塔肢24 h观测里程变化曲线

3　结束语

斜拉桥主塔的施工是斜拉桥建设的一个重要组成部分，因此对斜拉桥主塔施工过程中的监控测量工作尤为重要。本文结合鸭池河特大桥工程的施工监控测量，描述在斜拉桥主塔的施工过程中对

主塔的沉降观测流程，并着重介绍主塔偏移量的测量以及计算方法。这种对斜拉桥主塔的测量计算方法能够准确计算出主塔在每个时间段偏移量，能够指导后面节段塔柱的施工，在斜拉索的施工过程，此计算方法可以为调整索力提供详细准确的参考数据。

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[责任编辑：李铭娜]

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

李宗勋(1990-)，男，硕士研究生.

P258

A

1006-7949(2016)12-0044-05