试析舟山舟山小干大桥主塔索道管和钢锚梁安装精密测量

论文导读：对坐标），斜拉索塔上出口方向角为α，β，γ，索道管的长度L1和索道管的外径d以及索道管锚垫板的厚度T等（见图3）。根据锚垫板中心点A的三维坐标Xo、Yo、Zo和套筒长度L1、锚垫板厚度T，可计算索道管出口点E的设计坐标。根据上述索道管出口点E的设计坐标和套筒外径d，可计算索道管出口上边缘检查点F和下边缘点D的设计坐标。　
摘 要 斜拉桥主塔索道管和钢锚梁安装的精确定位测量是斜拉桥的关键技术之一。本文结合舟山小干大桥主塔索道管和钢锚梁的安装测量工作，对斜拉桥索道管和钢锚梁安装的精密定位进行一些讨论。
关键词 斜拉桥；索道管； 钢锚梁 ； 测量
A 文章编号 1674-6708（2013）91-0197-02
0引言
舟山小干大桥主桥为（130+300+130）m双塔双索面PC梁斜拉桥，塔顶高程为117.8m。斜拉锁采用扇形空间双索面布置，每塔每索面共18对斜拉锁，共144根（见图1）。其中首节为0#块，索道管通过劲性骨架进行定位安装，其余17节为钢锚梁进行整体的吊装。
在斜拉桥的施工过程中，对斜拉锁线型的控制是至关重要的。若斜拉锁的线型控制不好，斜拉锁与索道管会产生摩擦，影响斜拉锁的使用寿命，影响到整个大桥的使用安全。斜拉锁线型的控制是通过对塔柱索道管和梁面索道管的空间位置决定的。索道管的位置是一个三维空间坐标（见图2）。根据设计和规范的要求，索道管安装的位置偏差为±5mm，高程为±2mm。所以在斜拉桥的施工中，索道管的放样数据计算，测量是一项精度要求高、测量难度大的工作。本文结合舟山小干大桥斜拉桥的施工测量，对控制网的建立，索道管放样数据的计算、测量，钢锚梁的安装测量进行讨论。
1 索道管放样坐标的计算
斜拉索索道管的设计参数主要有：斜拉索塔上锚板中心点A的三维坐标Xo、Yo、Zo（相对坐标），斜拉索塔上出口方向角为α，β，γ，索道管的长度L1和索道管的外径d以及索道管锚垫板的厚度T等（见图3）。
根据锚垫板中心点A的三维坐标Xo、Yo、Zo和套筒长度L

1、锚垫板厚度T，可计算索道管出口点E的设计坐标。

根据上述索道管出口点E的设计坐标和套筒外径d，可计算索道管出口上边缘检查点F和下边缘点D的设计坐标。
同理根据板中心点A的三维坐标Xo、Yo、Zo，索道管的外径d和锚垫板宽度L2，可以计算出B，C点的三维坐标。
2 索道管安装的测量定位
索道管的安装定位步骤：
1）在劲性骨架上放样出索道管的空间位置A、E点；
2）通过A、E点进行索道管的吊装；
3）索道管的初定位；
4）索道管的精确定位；
5）索道管的焊接加工；
6）加固后的测量竣工检查。
斜拉桥主塔索道管定位的关键点位是锚固点A和出塔点E，这两个点是测量定位的关键点。但在实际源于：论文www.7ctime.com
操作过程中，需通过索道管和锚垫板上其他点位的控制来实现。首先在索道管和锚垫板上标记出样冲点B、C、D、F点，索道管初定位完成后，在工字钢上用全站仪极坐标法放样出D点，D点精确到位后，旱牢工字钢，将索道管的D点与其重合。再精确调整B、C两个点的位置，调整到位后，检查F点。最后再测量锚固点A和出塔点E，满足设计和规范要求，索道管的定位工作就完成了。
3 钢锚梁的安装定位
小干斜拉桥上塔柱除首节0#块，索道管通过劲性骨架进行定位安装外，其余17节为钢锚梁进行整体的吊装见（图4）。首节钢锚梁安装的准确性，直接影响着后续钢锚梁的安装精度，所以首节钢锚梁的定位至关重要。
钢锚梁安装的定位步骤：
1）在在定位架上放样出钢牛腿的轴线和边线，并画出钢牛腿底标高；
2）钢牛腿的吊装，并进行钢牛腿的初定位；
3）钢牛腿的精确定位，调整好钢牛腿的平面偏位，垂直度，高程和四角高差；
4）钢锚梁的吊装，并初步安装好螺栓；
5）钢锚梁的精确定位，检查锚固点A和出塔点E的平面和高程是否符合设计和规范要求，进行微调，满足设计和规范要求后，打紧螺栓进行固定；
6）对加固的钢牛腿和钢锚梁进行竣工测量。
4 索道管和钢锚梁精确定位的保障措施

4.1 高精度控制网和局部坐标系统的建立

小干大桥主塔施工控制点为建立在主塔两侧海堤上的四个强制观测墩（XG02、XG03、XG04和XG05），组成一个大地四边形。平面坐标系统舟山独立坐标系，高程采用1985年国家高程系统。平面控制网采用GPS静态测量的方法按GPS B级进行观测，高程采用Leica DNA03数字水准仪按三等水准进行。
为施工测量的方便，以及观测数据的直观明了，将舟山独立坐标系转换为局部坐标系。局部坐标系的建立为，以里程增加方向为X轴，横桥向为论文导读：
Y轴，高程方向为Z轴。设X、Y为舟山独立坐标系的坐标，X′、Y′为局部坐标系的坐标，根据独立坐标系和局部坐标系之间的转换公式进行转换。转换公式如下：
通过高精度的控制网的建立，以及局部施工坐标系的建立，为主塔索道管和钢锚梁的安装提供了基础的保障。

4.2 放样数据的准备

索道管和钢锚梁定位安装前，组织测量人员对设计图纸，施工方案进行研读，了解设计意图和施工定位方案。对设计图纸锚垫板坐标和索导管参数等进行复核，然后根据索道管参数和公式，计算出放样坐标。所有计算要保障2人以上独立计算，并进行复核，无误后才可进行测量放样。

4.3 测量仪器设备

为满足索道管和钢锚梁定位精度的要求，必须采用高精度的测量仪器。在舟山小干大桥采用的全站仪是Leica公司生产的TCA1800，其标称精度为1〞，1mm+2ppm。该全站仪是目前最先进的测量设备之一。仪器使用前，需到专业测量设备检测单位进行标定，检查其纵横轴误差及其他指标差。在使用过程中，需定期对全站仪进行自检。仪器使用时需配备温度计，气压计，对全站仪的温度值，气压值，球气差值进行修正。

4.4 三角高程测量注意事项和观测时间的选择

三角高程测量的基本思想是根据由测站向照准点所观测的垂直角（或天顶距）和它们之间的水平距离，计算测站点与照准点之间的高差。全站仪三角高程具有操作方便，快捷，准确等特点。但由于三角高程受环境，尤其是大气折光的影响很大，为消除大气折光的影响，在横梁上做一个精密高程点，作为后视高程。这样视线所通过个环境基本一致，可基本消除大气折光对三角高程的影响，保证三角高程的准确性。由于塔柱受温度湿度变化以及大风的影响，会发生随机的变化，所以观测时间要选择温度湿度变化小的时间段进行观测，一般在早晨和傍晚最合适宜。
5 结论
本文结合舟山小干大桥主塔斜拉桥索道管和钢锚梁的安装定位，讲述了主塔索道管的计算，安装定位步骤，以及如何提高测量精度的各项措施。对其它类型的桥梁施工测量，有一定的参考价值。
参考文献
李振伟，古梅新，刘成龙.崖门大桥主梁斜拉索套筒放样数据计算方法.国外桥梁，2001.
倪勇.武汉天兴洲公铁两用长江大桥主塔索道管精密定位测量.桥梁建设，2007.