太原市迎宾桥钢塔竖转测量控制技术

发表时间:2020/7/30   来源:《工程管理前沿》2020年11期   作者:卢士才 杜操 李施展 蒋思君 康安生
[导读] 桥梁钢塔测量控制作为钢塔竖转施工的关键技术,是钢塔竖转施工的重点。
        摘要:桥梁钢塔测量控制作为钢塔竖转施工的关键技术,是钢塔竖转施工的重点。文章以太原市迎宾桥主桥钢塔竖转为例,针对钢塔竖转测量控制技术进行总结及日照对塔偏的影响进行收集分析。介绍了该桥通过钢塔卧拼、竖转较轴、等控制钢塔竖转施工,并评述该技术有效控制了钢塔竖转的测量精度,取得了良好的效果。鉴于此,本文就针对太原市迎宾桥主桥钢塔竖转测量控制技术进行总结,为类似钢塔竖转施工测量控制提供一定技术参考。
        关键词:太原市迎宾桥;钢塔竖转施工;测量控制技术
        引言:随着国内桥梁各类转体施工顺利实施,桥梁跨度、桥型结构形式等复杂美观,施工难度越来越大,施工难度也不断提高。迎宾桥钢塔竖转施工采用梁上卧拼+竖向转体的方式,钢塔的整体转体重量约1300t,转体角度66.86度,转轴部位测量控制精度要求高,施工难度较大。因此钢塔竖转前核心关键部位测量控制尤为关键,高精度测量控制方可保障竖转质量。本文详细介绍了迎宾桥钢塔竖转通过设置竖转较轴的测量控制方式控制钢塔竖转施工,具有一定的借鉴意义。
1. 控制点精度要求
 (1)平面精度要求
本桥采用三维坐标法进行测量,所用仪器为徕卡TS30,其标称测角精度为±0.5″,精密测距精度为±(0.6mm+1ppm×D),测距按最远考虑250m,ρ=206265秒/弧度。对点位误差计算公式取极值。平面四等精度指标点位中误差为MP=±1.04mm,满足钢塔平面偏差要求。
(2)高程控制与精度要求
        根据文献[1],采用徕卡TS30全站仪进行全自动观测,盘左、盘右观测6个测回取均值,精度可达±015″~±017″,根据三角高程误差分析测算,测量精度满足技术指标要求。
2.钢塔竖转理论数据准备
(1)通过建立CAD三维数学模型和计算器编程辅助,并编制excel计算表格。同时计算结果还要与CAD三维模型对比验证。
(2)通过两次坐标旋转建立两个姿态(设计姿态、卧拼姿态)的钢塔数学计算模型,旋转基点分别为塔根虚拟点和竖转绞轴中心点。        
3.钢塔施工测量
(1)卧拼段钢塔拼装测量
        钢塔在胎架上安装时,在每个节段顶板中轴线上前端和后端做2个标记点,作为安装过程中控制基准。卧拼节段根据支架上限位装置进行初定位,并采用千斤顶进行调整定位,架设全站仪用对中杆棱镜测量每节段钢塔顶板轴线控制基准点三维坐标,实测和设计进行比值后,指导现场对钢塔卧拼节段进行精确调到位后,再次复测相邻两个节段钢塔轴线相对关系,确认无误后方可进行焊接。

  
(2)转铰安装定位测量
        在QTJD1/2及QTJD2/3安装完成后进行铰座安装。用全站仪放样出下铰座安装轴线及高程,用于下铰座初定位。在下铰座工具轴的两端分中并找出圆心,在临时点焊板条做上标记,用全站仪测量工具轴两端圆心位置及高程。相对里程差控制<1mm,两侧轴心高差控<1mm。
(3)钢塔竖转控制测量
        竖转前,钢梁顶面布设监测点,在塔顶布设监测棱镜,在卧拼状态下用全站仪测量该测点三维坐标,计算竖转后该测点目标值,作为竖转姿态控制参考值。
        竖转过程中,在地面上架设全站仪,用两个控制点建站,在钢塔竖转过程中测量塔顶监测棱镜三维坐标,采用计算器程序现场计算竖转偏差情况。及时测量钢塔顶端横向偏移量,提升每5?报告钢塔竖转姿态。在竖转结束后、匹配件锁定后及固结焊接完成后三个阶段,分别测量塔顶偏位情况。钢塔竖转示意图见图3
           
4. 钢塔竖转合龙后日照对塔偏测量结果分析
        迎宾桥钢塔在傍晚18:13竖转合龙临时锁定后,对其进行温度日照数据观测记录。桥塔为东西向,从观测数据分析反映,钢塔在白天9点太阳从南侧照射后塔顶开始向北侧发生偏移变化。在下午14:30~15:00时间段塔顶偏移量峰值达到偏北最大277毫米,从下午16:00温度下降塔顶偏移值开始回位变小,在晚上21点至次日凌晨5点塔顶偏移量状态较为稳定。
迎宾桥钢塔竖转合龙临时锁定后测量结果统计表如下:表1
                         
此次测量控制技术实施,为钢塔竖转高精度合龙奠定了基础。钢塔竖转体系安装精准控制后,塔根与钢塔合龙精准顺利对接。钢塔平面位置及高程实测值均小于规范(平面位置±3mm,高程偏差±2mm),钢塔测量控制技术精度满足设计及规范要求。
结语:
钢塔竖转控制测量方案执行后,钢塔竖转测量精度均控制规范内。其控制测量实施达到预期质量控制效果,因此得出该钢塔竖转控制测量方法可行。
        随着我国桥梁建设不断优质发展,桥梁建设基于钢结构具备重量轻、施工高效快速、跨度大、构造美观复杂等优点的发展方向,对桥梁工程的施工测量控制,是更高的要求和挑战。因此在钢塔竖转施工过程中,竖转核心部位精准测量控制尤为重要,从中收集日照对钢塔变形测量数据进行分析研究,为今后类似钢塔竖转施工测量控制提供技术参考。
参考文献:
[1]游永中.桥梁施工测量的方法及技术要求[J].建材与装饰,2016
[2]《工程测量规范》(GB50026-2007)
[3]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
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