江津观音岩长江大桥塔上锚点空间几何位置控制方法

摘要：介绍了重庆江津观音岩长江大桥在主塔和主梁施工期间，塔上锚点空间几何位置的控制方法，为该桥斜拉索无应力索长的计算提供了依据。

关键词：长江大桥；主塔；锚点；施工

Abstract：In this paper, the controlling means of geometric position in tower anchor's space during the construction of main tower and main beam of Guan-yin rock Yangtse River Bridge in Jiangjin are introduced, providing a basis for the calculation of non-stress length of the cable-stayed bridge’s cable.

Key words：Yangtse River Bridge；main tower；anchor；construction

中图分类号：U445文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1工程概况

江津观音岩长江大桥是重庆绕城公路南段跨越长江的重要工程，也是规模最大的特大桥，该桥在江津市观音岩附近跨越长江，连接滴水岸和南澎岸，我单位负责南澎岸侧桥梁结构施工，其结构布置如图1.1所示。

图1.1南澎岸结构布置图

主桥跨布置为35.5+186+436+186+35.5m，主桥共长879m。主梁的结构形式为双工字型结合梁，在双工字钢纵梁间每隔4米（0号梁段每隔3.6米）设置一根钢横梁将其连接为一框架结构；纵向半漂浮体系，在索塔下横梁与梁体间设置油压阻力器；横向采用限位支座；斜拉索全桥68对，按双索面扇形布置，塔上锚点均布置在上塔柱范围内。

其主塔采用菱形塔。桥面以下设置一道下横梁，桥面以上设置一道上横梁。其结构简图如图1.2所示。

图1.2主塔结构简图

2问题的提出

由于该桥施工控制采用的是几何控制法——无应力状态控制法，所以各锚点的实际空间几何位置就比较重要，它会影响到斜拉索张拉时螺母的定位位置。这里仅对主塔锚点空间几何位置的控制方法进行说明，而主梁上的锚点需在工厂制造时进行控制，这里不再叙述。

根据施工监控单位的要求：在施工期间要随时知道塔上各锚点在任一工况下的实际空间几何位置，以便与理论的锚点空间几何位置校核。但是，当主塔施工结束后，塔上锚点被包裹在塔柱内部，不能直接测量到各锚点的适时空间几何位置，因此必须通过其它可靠方法来确定塔上锚点在施工期间任一工况下的实际空间几何位置。再者，主塔是采用爬模逐段施工的，每节段施工时，塔上锚点是按照设计位置放样的；按照常规思路，待主塔施工结束时，塔上各锚点的位置任在设计位置，或者根据理论计算进行适当修正；但这与实际情况肯定有出入，因为先施工的节段要受后面节段弹性压缩的影响、收缩徐变的影响以及温度的影响，当施工周期较长时影响越大，必须对在主塔施工期间塔上锚点空间几何位置的变化进行控制。

3主塔施工期间锚点位置控制方法

如上所述，先施工的节段会受后面施工的节段、混凝土收缩徐变以及温度的影响，所以在塔柱施工时（包含锚点的上塔柱），应设置观测点以跟踪已施工节段在后续主塔施工期间的变化量。具体方法如下：

（1）在主塔上横梁施工结束后，在上、下横梁上设置四个观测点，如图3.1所示，（DS-S代表滴水上横梁上游，DS-X代表滴水上横梁下游；DX-S代表滴水下横梁上游，DX -X代表滴水下横梁下游）。

图3.1横梁测点布置图

测点到塔柱内侧的距离可根据实际情况做适当调整，顺桥向可定位在横梁中心线上，且上下游的侧点应尽量在同一铅垂线上；

（2）施工上塔柱有拉索导管的节段时，待每段施工结束后，复测该节段的锚点（只能测量最上面的锚点）并同时测量横梁上的四个测点，记录下来，作为该节段拉索锚点的初始位置，后面节段施工过程中，该节段拉索锚点空间位置的变化可以用横梁上的四个测点（以此时复测时的位置为初始状态）推算得到。

在塔柱施工结束时，通过测量上、下横梁上的四个测点，再根据每个节段施工完复测（锚点、上下横梁测点）时的坐标作为每个节段锚点的初始坐标，就可以推算出塔柱施工结束时各锚点的空间几何位置。

4主梁施工期间锚点位置控制方法

在主梁施工时，主塔已经施工结束，此时拉索锚点在塔柱内，不可能直接测量其空间几何位置，而锚点的空间几何位置对无应力索长的计算及螺母的定位至关重要，所以必须通过其它有效措施来掌握塔内锚点的实际空间几何位置。该桥通过在主塔两侧拉索区域内设置观测点来推算塔内锚点的实际位置，具体方法如下：

（1）待主塔施工结束后，在主塔两侧拉索区域内预埋件上设置观测点，如图4.1所示；D为滴水岩索塔，S为上游塔柱，X为下游塔柱，TM表示塔柱锚点测点，例如“DS-TM3”表示滴水岩上游塔柱锚点3号测点。

所有拉索锚点位置应包含在最上和最下两个几何测点内，以便推算锚点位置。

（2）待塔柱两侧的几何测点设置好后，测量其空间几何位置，并同时测量上、下横梁上的四个测点；

（3）根据上、下横梁上四个测点现在测量的数据推算塔上锚点在此时的空间几何位置。

图4.1主塔锚点几何测点布置图

（4）以第二步测得的塔柱两侧几何测点的空间几何位置和第三步推算得到的塔上锚点位置作为初始状态，作为后续主梁安装时推算塔上锚点空间几何位置的依据。

这样，在主梁安装的任何时候，可以通过测量塔柱两侧几何测点的空间几何位置，再结合第四步得到的初始状态，推算得到塔上锚点的实际空间位置，与其理论的空间几何位置比较，从而对张拉螺母的定位位置进行修正。

5结语

塔柱拉索锚点的位置对确定斜拉索实际无应力长度和拉索张拉伸长至关重要，所以必须跟踪拉索锚点在施工期间的变化量，从而对张拉螺母定位位置进行修正，以保证全桥的顺利合龙。

对于其它大跨度斜拉桥，当没有更有效、简便的方法时，以上介绍的方法可以参考。

参考文献

[1] 顾碧峰，蔡少云．蒋波．润扬长江公路大桥北汊斜拉桥施工测量．测绘通报，2005．

[2] 黄张裕，金华．大型斜拉桥主梁施工控制中的实时测量．重庆：重庆交通学院学报，2006．