重慶雙塔雙索面斜拉橋索塔上塔柱施工方案圖文并茂doc

1、重慶市江津區(qū)XXX長(zhǎng)江大橋索塔上塔柱施工方案XXX六局、XXX股份聯(lián)合體一、總則11.1編制范圍11.2編制依據(jù)1二、工程概況12.1工程整體簡(jiǎn)介12.2上塔柱工程簡(jiǎn)介2三、總體部署83.1施工進(jìn)度計(jì)劃83.2物資配置計(jì)劃12四、主要施工方法124.1總體方案124.2勁性骨架184.3索導(dǎo)管定位204.4波紋管定位314.5鋼筋工程314.6模板工程314.7混凝土工程334.8預(yù)應(yīng)力工程34五、安全文明施工措施35主塔上塔柱施工方案一、總則1.1編制范圍本方案針對(duì)上塔柱施工，重點(diǎn)論述索導(dǎo)管、預(yù)應(yīng)力及齒板鋼筋的施工方法。1.2編制依據(jù)重慶市江津區(qū)XXX長(zhǎng)江大橋及引道工程施工圖設(shè)計(jì)文件混凝土結(jié)

2、構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000依據(jù)國(guó)家、交通部及重慶現(xiàn)行公路工程施工規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等二、工程概況2.1工程整體簡(jiǎn)介XXX長(zhǎng)江大橋主跨為216.5+464+216.5m雙塔雙索面半漂浮體系斜拉橋。在距離梁端60.50m的位置處設(shè)置兩個(gè)永久輔助墩，大橋設(shè)置輔助墩后，結(jié)構(gòu)體系可進(jìn)一步分為60.5+156+464+156+60.5m五跨連續(xù)鋼桁架梁斜拉橋。索塔身采用墩塔固結(jié)的鋼筋混凝土和部分施加預(yù)應(yīng)力的配筋結(jié)構(gòu)。南北塔身結(jié)構(gòu)形式和高度均相同，塔柱全高均為188.30m(承臺(tái)除外)。塔高與跨徑之比H/L2=1/3.602

3、2。索塔形式為寶塔型，分為上塔柱（錨索段）、中塔柱、下塔柱；與塔柱相對(duì)應(yīng)的橫梁分為上橫梁、中橫梁和下橫梁。在下橫梁以上13.m位置處的中塔柱內(nèi)側(cè)面，設(shè)置一個(gè)寬1.2m、高1.7m的人孔。塔柱以下是承臺(tái)及基礎(chǔ)。2.2上塔柱工程簡(jiǎn)介上塔柱（錨索段）全高79.7m，由兩根8.0×4.8m的等截面矩形空心箱組成，橫橋向壁厚150cm(不含鋸齒塊厚度)，順橋向壁厚100cm，斜拉索錨固于鋸齒塊上。上塔柱全段設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋，內(nèi)壁有斜拉索的兩側(cè)面包裹10mm厚的Q235B鋼板，鋼板焊接剪力釘。見圖2.2-1。圖2.2-1上塔柱示意圖上橫梁為7.0m（寬）×4.5m（高）的空心箱，頂?shù)装灞诤?/p>

4、100cm，側(cè)向腹板壁厚100cm，橫梁長(zhǎng)12.08m。在上橫梁的側(cè)板內(nèi)設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼束。主塔塔身及橫梁均采用角鋼勁性骨架加勁。塔冠位于上塔柱的頂部，高8.9m，縱橋向與塔柱同寬，橫橋向上頂寬1.0m，下底寬4.8m，成三角形狀。塔冠三個(gè)方向的壁厚均為100cm。在上塔柱的平臺(tái)上設(shè)置避雷針和排水槽，其三方有塔冠壁圍繞。拉索布置為扇形雙索面，間距0.8m，每塔單索面為14根，全橋拉索共4×14×4=224根。斜拉索下端采用穿稍較錨固于鋼桁架梁邊縱梁的錨拉板上，上端采用冷鑄錨錨固在上塔柱內(nèi)的齒板上。每個(gè)塔柱江測(cè)、岸側(cè)總計(jì)28個(gè)齒板，四個(gè)塔柱布置相同，總計(jì)112個(gè)齒板，編號(hào)為DA1D

5、A14，DJ1DJ14。主塔預(yù)應(yīng)力采用“井”字形布置，見圖2.2-2圖2.2-5。圖2.2-2上塔柱預(yù)應(yīng)力示意圖圖2.2-3上塔柱預(yù)應(yīng)力布置圖一圖2.2-4上塔柱預(yù)應(yīng)力布置圖二圖2.2-5上塔柱預(yù)應(yīng)力布置圖三索導(dǎo)管從一號(hào)到十四號(hào)長(zhǎng)度范圍為11814mm2262mm，重量694kg133kg。詳細(xì)規(guī)格尺寸見下表：表2.2-1索導(dǎo)管數(shù)量統(tǒng)計(jì)表編號(hào)規(guī)格長(zhǎng)度（mm）重量（kg）編號(hào)規(guī)格長(zhǎng)度（mm）重量（kg）A1325×7.511814 694 J1325×7.511814694 A1325×7.511814 694 J1325×7.511814694 A229

6、9×106407 457 J2299×106407457 A2299×106407 457 J2299×106407457 A3299×104666 333 J3299×104666333 A3299×104666 333 J3299×104666333 A4299×103830 273 J4299×103830273 A4299×103831 273 J4299×103831273 A5299×103455 246 J5299×103455246 A52

7、99×103455 246 J5299×103455246 A6299×103122 223 J6299×103122223 A6299×103122 223 J6299×103122223 A7299×102892 206 J7299×102892206 A7299×102893 206 J7299×102893206 A8299×102714 193 J8299×102726194 A8299×102715 194 J8299×102726194 A9

8、299×102599 185 J9299×102599185 A9299×102600 185 J9299×102600185 A10299×102533 181 J10299×102499178 A10299×102533 181 J10299×102500178 A11325×7.52486 146 J11325×7.52429143 A11325×7.52487 146 J11325×7.52429143 A12325×7.52438 143 J12325&#

9、215;7.52366139 A12325×7.52438 143 J12325×7.52366139 A13325×7.52398 141 J13325×7.52311136 A13325×7.52399 141 J13325×7.52311136 A14325×7.52361 139 J14325×7.52266133 A14325×7.52362 139 J14325×7.52266133 三、總體部署3.1施工進(jìn)度計(jì)劃2011年完成塔柱施工，按照爬模施工分節(jié)，每節(jié)段4.5m，上塔柱為25

10、40節(jié)，總計(jì)16節(jié)。其中第23、24節(jié)為中橫梁，第37、38節(jié)為上橫梁。最上面一道預(yù)應(yīng)力標(biāo)高365.867，最后一節(jié)混凝土澆筑至366.226，超出最上面一道預(yù)應(yīng)力36cm，距離塔冠2.696m，待鋼桁梁架設(shè)完成，斜拉索張拉完成后，再澆筑封頂混凝土，見圖3.1-1。圖3.1-1塔柱封頂段示意圖 上塔柱總計(jì)16節(jié)混凝土，14道索道管，根據(jù)中塔柱施工進(jìn)度情況，上塔柱相對(duì)中塔柱增加了索導(dǎo)管、預(yù)應(yīng)力及齒板鋼筋施工。計(jì)劃每個(gè)節(jié)段10天，第37、38節(jié)考慮上橫梁預(yù)應(yīng)力施工，每個(gè)節(jié)段12天。5月15日進(jìn)入上塔柱施工，施工進(jìn)度計(jì)劃如下：52011.9.11 120天 第2536節(jié)段2011.9.122011.

11、10.5 24天 第3738節(jié)段2011.10.65 20天 第3940節(jié)段考慮552011.10.30。圖3.1-2上塔柱分節(jié)與索導(dǎo)管關(guān)系示意圖一圖3.1-3上塔柱分節(jié)與索導(dǎo)管關(guān)系示意圖二圖3.1-4上塔柱分節(jié)與索導(dǎo)管關(guān)系示意圖三3.2物資配置計(jì)劃鋼筋按照塔柱施工進(jìn)度正常進(jìn)場(chǎng)，索導(dǎo)管提前20天通知加工場(chǎng)訂做，目前第一批索導(dǎo)管已經(jīng)訂做，近日可以進(jìn)場(chǎng)。后續(xù)索道管根據(jù)工程進(jìn)展分批進(jìn)場(chǎng)。機(jī)械設(shè)備利用塔柱施工機(jī)械設(shè)備。千斤頂需要提前、定期檢測(cè)。在塔柱施工既有班組之上增加適當(dāng)工人，保證施工進(jìn)度。四、主要施工方法4.1總體方案上塔柱錨固區(qū)與一般塔柱節(jié)段相比，增加了索導(dǎo)管、預(yù)應(yīng)力及齒板施工，工序復(fù)雜，施工難

12、度加大。本工程處重慶市江津區(qū)，夏季炎熱多霧。上塔柱施工時(shí)間為五月至十月，施工方案還需要考慮氣候特點(diǎn)。（1）預(yù)應(yīng)力穿束預(yù)應(yīng)力穿束分為先穿束和后穿束兩種。先穿束為澆筑混凝土之前將波紋管、鋼絞線安裝到位。后穿束為澆筑混凝土之前采用波紋管預(yù)留孔道，混凝土澆筑、拆模之后再穿束張拉。先穿束法可以有效防止波紋管上浮，保證預(yù)應(yīng)力定位準(zhǔn)確，但需要模板開洞。根據(jù)本工程主塔爬模工藝施工特點(diǎn)，不宜采用先穿束法。采用后穿束法施工，而且本工程上塔柱預(yù)應(yīng)力為“井”字形，后穿束容易。預(yù)應(yīng)力波紋管與鋼筋存在一定沖突，波紋管的穿束定位時(shí)間嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，因此施工過(guò)程中，勁性骨架焊接完成、索導(dǎo)管定位完成之后即進(jìn)行波紋管穿束，最后

13、進(jìn)行鋼筋施工，而不是先進(jìn)行鋼筋施工再穿波紋管。為保證波紋管定位準(zhǔn)確穩(wěn)定，保證定位鋼筋的施工質(zhì)量并在波紋管內(nèi)設(shè)置內(nèi)襯管。在混凝土澆筑之后抽出內(nèi)襯管再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工。（2）索導(dǎo)管與塔柱分節(jié)澆筑的關(guān)系根據(jù)索導(dǎo)管長(zhǎng)度及塔柱分節(jié)特點(diǎn)，確定塔柱各節(jié)段施工工序。1號(hào)索導(dǎo)管最長(zhǎng)11814mm，從25節(jié)上口73cm到28節(jié)段下口1.8m為索導(dǎo)管位置。如果采用2528四節(jié)勁性骨架一次性焊接來(lái)固定索導(dǎo)管，則進(jìn)行骨架高度達(dá)到18m，安全及穩(wěn)定性均無(wú)法控制。因此，考慮采用2627節(jié)勁性骨架來(lái)定位，高度9m，適當(dāng)加強(qiáng)進(jìn)行骨架可以保證其穩(wěn)定和安全性。25節(jié)混凝土澆筑時(shí)，不安裝索導(dǎo)管，而預(yù)留出上口73cm索導(dǎo)管部分不澆筑。2

14、14號(hào)索導(dǎo)管長(zhǎng)度6407mm2266mm，根據(jù)索導(dǎo)管與塔柱澆筑分節(jié)的情況，第26、27節(jié)段進(jìn)行骨架一次焊接，后續(xù)節(jié)段的施工過(guò)程中每次焊接兩節(jié)段即9m進(jìn)行骨架。即第一次焊接26、27節(jié)勁性骨架，26節(jié)鋼筋混凝土施工、27節(jié)鋼筋混凝土施工；接下來(lái)焊接28、29節(jié)進(jìn)行骨架，28節(jié)鋼筋混凝土施工、29節(jié)鋼筋混凝土施工，后續(xù)節(jié)段如此依次進(jìn)行下去。上塔柱2640節(jié)（標(biāo)高298.722m366.226m）詳細(xì)施工步驟詳見下表。表4.1-1上塔柱施工步驟骨架焊接次數(shù)施工內(nèi)容第一次（26、27節(jié)）1、焊接26、27節(jié)進(jìn)行骨架；2、1號(hào)索導(dǎo)管定位，對(duì)應(yīng)位置波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、26節(jié)塔柱鋼筋綁扎、爬模爬升

15、，26節(jié)合模、澆筑；4、27節(jié)塔柱鋼筋綁扎、爬模爬升，26節(jié)預(yù)應(yīng)力施工；5、27節(jié)合模、澆筑。第二次（28節(jié)）1、焊接第28節(jié)勁性骨架；2、對(duì)應(yīng)1號(hào)索導(dǎo)管位置波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、28節(jié)塔柱鋼筋綁扎完成、26節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成，爬模爬升。4、28節(jié)合模、澆筑，27節(jié)預(yù)應(yīng)力施工。第三次（29、30節(jié)）1、焊接第29、30節(jié)勁性骨架；2、2號(hào)索導(dǎo)管定位，對(duì)應(yīng)波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、29節(jié)塔柱鋼筋綁扎完成、27節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成，爬模爬升。4、29節(jié)合模、澆筑，28節(jié)預(yù)應(yīng)力施工。第四次（31節(jié)）1、焊接第31節(jié)勁性骨架；2、3號(hào)索導(dǎo)管定位，對(duì)應(yīng)波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、30節(jié)塔柱鋼筋綁

16、扎完成、28節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成，爬模爬升。4、30節(jié)合模、澆筑，29節(jié)預(yù)應(yīng)力施工。第五次（32節(jié)）1、焊接第32節(jié)勁性骨架；2、4號(hào)索導(dǎo)管定位、對(duì)應(yīng)波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、31節(jié)塔柱鋼筋綁扎完成、29節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成，爬模爬升。4、31節(jié)合模、澆筑，30節(jié)預(yù)應(yīng)力施工。第六次（33節(jié)）1、焊接第33節(jié)勁性骨架；2、5號(hào)索導(dǎo)管定位、對(duì)應(yīng)波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、32節(jié)塔柱鋼筋綁扎完成、30節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成，爬模爬升。4、32節(jié)合模、澆筑，31節(jié)預(yù)應(yīng)力施工。第七次（34節(jié)）1、焊接第34節(jié)勁性骨架；2、6號(hào)索導(dǎo)管定位、對(duì)應(yīng)波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、33節(jié)塔柱鋼筋綁扎完成、31節(jié)預(yù)應(yīng)力施工

17、完成，爬模爬升。4、33節(jié)合模、澆筑，32節(jié)預(yù)應(yīng)力施工。第八次（35節(jié)）1、焊接第35節(jié)勁性骨架；2、7號(hào)索導(dǎo)管定位、對(duì)應(yīng)波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、34節(jié)塔柱鋼筋綁扎完成、32節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成，爬模爬升；4、34節(jié)合模、澆筑，33節(jié)預(yù)應(yīng)力施工；5、8號(hào)索導(dǎo)管定位、對(duì)應(yīng)波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；6、35節(jié)塔柱鋼筋綁扎完成、33節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成、爬模爬升；7、35節(jié)合模、澆筑，34節(jié)預(yù)應(yīng)力施工。第九次（36節(jié)）1、焊接第36節(jié)勁性骨架；2、9號(hào)索導(dǎo)管定位、對(duì)應(yīng)波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、36節(jié)塔柱鋼筋綁扎完成、34節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成，爬模爬升；4、36節(jié)合模、澆筑，35節(jié)預(yù)應(yīng)力施工。第十次（3

18、7節(jié)）1、焊接第37節(jié)勁性骨架；2、10號(hào)索導(dǎo)管定位、對(duì)應(yīng)波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、37節(jié)塔柱鋼筋綁扎完成、35節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成，爬模爬升；4、37節(jié)合模、澆筑，36節(jié)預(yù)應(yīng)力施工。第十一次（38、39節(jié)）1、焊接第38、39節(jié)勁性骨架；2、11、12號(hào)索導(dǎo)管定位、對(duì)應(yīng)波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、38節(jié)塔柱鋼筋綁扎完成、36節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成，爬模爬升；4、38節(jié)合模、澆筑，37節(jié)預(yù)應(yīng)力施工。5、13號(hào)索導(dǎo)管定位、對(duì)應(yīng)波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、39節(jié)塔柱鋼筋綁扎完成、37節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成，爬模爬升；4、39節(jié)合模、澆筑，38節(jié)預(yù)應(yīng)力施工。第十二次（40節(jié)）1、焊接第40節(jié)勁性骨架；2、1

19、4號(hào)索導(dǎo)管定位、對(duì)應(yīng)波紋管定位、齒板鋼筋綁扎；3、40節(jié)塔柱鋼筋綁扎完成、38節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成，爬模爬升；4、40節(jié)合模、澆筑，39節(jié)預(yù)應(yīng)力施工；5、40節(jié)拆模，爬模面板拆除并進(jìn)行40節(jié)預(yù)應(yīng)力施工；6、40節(jié)預(yù)應(yīng)力施工完成，爬架拆除，爬模系統(tǒng)拆除，上塔柱施工完成。塔柱施工過(guò)程中，索導(dǎo)管定位的準(zhǔn)確與否，進(jìn)行骨架剛度是關(guān)鍵因素之一。要對(duì)進(jìn)行骨架進(jìn)行加強(qiáng)。并且盡量減少進(jìn)行骨架上的荷載，原則上每次進(jìn)行骨架上只定位1組索導(dǎo)管，除非兩組索導(dǎo)管位于同一階段內(nèi)，如11、12號(hào)索導(dǎo)管。（3）吊裝方式主塔錨固區(qū)施工過(guò)程中索導(dǎo)管、勁性骨架等的吊裝定位有以下兩種方式：第一種：整體吊裝在地上焊接進(jìn)行骨架，并根據(jù)相對(duì)位置

20、定位索導(dǎo)管、預(yù)應(yīng)力、齒板鋼筋等，完成之后整體吊裝至塔頂，并確定空間位置。最后綁扎其余塔柱鋼筋，支模板并澆筑混凝土。第二種：分步吊裝勁性骨架、索導(dǎo)管、預(yù)應(yīng)力先在塔頂焊接勁性骨架，然后逐個(gè)吊裝索導(dǎo)管并定位，再施工預(yù)應(yīng)力波紋管、齒板鋼筋等，最后綁扎塔柱鋼筋、支模板并澆筑混凝土。兩種施工方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合本工程特點(diǎn)，具體分析見表4.1-2。表4.1-2兩種吊裝方式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析表吊裝方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)整體吊裝1、在地面定位，減少高空作業(yè)，施工方便，速度快；2、地面作業(yè)，只有最后骨架定位在塔頂進(jìn)行，基本不受大霧、大風(fēng)等天氣影響。1、對(duì)吊裝能力要求高；2、骨架在塔頂調(diào)節(jié)定位有一定難度；3、勁性骨架需要精確定位

21、，而塔柱有曲線，每節(jié)骨架尺寸有差異，每節(jié)需要預(yù)先計(jì)算、放樣。4、索導(dǎo)管定位存在累計(jì)誤差；5、本工程索導(dǎo)管分布與塔柱施工分節(jié)存在一定沖突，如果勁性骨架與塔柱分節(jié)不一致，將大大增加施工難度。分步吊裝1、吊裝能力要求低。2、定位簡(jiǎn)單，施工簡(jiǎn)單，每次操作基本相同，工人容易熟練；3、勁性骨架不需要精確定位，也不需要精確控制尺寸。4、無(wú)累計(jì)誤差1、索導(dǎo)管定位操作繁復(fù)，高空作業(yè)有一定難度；2、高空作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，大風(fēng)大霧天氣測(cè)量困難，無(wú)法進(jìn)行定位施工?？偨Y(jié)：根據(jù)本工程塔柱帶有曲線這一特點(diǎn)，整體化吊裝方式施工精度難以保證，本工程施工精度要求高，因此采用分步吊裝的方式。索導(dǎo)管定位時(shí)間一般定在晚間氣溫相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)間段

22、，盡量避開大霧時(shí)間段。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，四根索導(dǎo)管定位完全可以在3小時(shí)左右完成，因此可以避開不良天氣影響，可以滿足工期要求。（4）工藝流程上塔柱每一循環(huán)施工流程如下：4.2勁性骨架勁性骨架按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置，并根據(jù)施工需要增加勁性骨架剛度。豎向角鋼一律采用L100×100×10作為支撐主體，水平及斜向支撐采用L75×75×8，定位角鋼采用L50×50×5，內(nèi)外層勁性骨架之間采用L75×75×8設(shè)置斜撐。索導(dǎo)管采用L75×75×8在勁性骨架上定位。勁性骨架詳見下圖（單層示意圖）。圖4.2-1上塔柱勁

23、性骨架示意圖圖4.2-2上塔柱斷面勁性骨架示意圖齒板處根據(jù)齒板外形尺寸增設(shè)斜向勁性骨架，斜向進(jìn)行骨架采用L75×75×8角鋼，所有索導(dǎo)管按此原則定位，現(xiàn)將一號(hào)索導(dǎo)管勁性骨架形式詳述如下：圖4.2-3第一節(jié)索導(dǎo)管定位骨架示意圖 索導(dǎo)管采用手拉葫蘆、塔吊初定位，測(cè)量校核準(zhǔn)確無(wú)誤后將索導(dǎo)管與進(jìn)行骨架焊接牢固。4.3索導(dǎo)管定位概述根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，主塔索導(dǎo)管的定位精度控制包括2個(gè)方面：錨固點(diǎn)的空間位置三維坐標(biāo)允許偏差為±5mm；索導(dǎo)管軸線與設(shè)計(jì)斜拉索軸線的相對(duì)允許偏差為±3mm且同向。根據(jù)斜拉索的結(jié)構(gòu)受力特性，索導(dǎo)管的精密定位應(yīng)優(yōu)先保證索導(dǎo)管軸線與設(shè)計(jì)斜拉索軸

24、線的相對(duì)定位精度，其次才是錨固點(diǎn)位置的三維精度，而索導(dǎo)管軸線與設(shè)計(jì)斜拉索軸線的相對(duì)偏差主要取決于索導(dǎo)管兩端口中心三維坐標(biāo)的絕對(duì)精度，也就是說(shuō)，索導(dǎo)管定位的關(guān)鍵在于索導(dǎo)管兩端口中心的三維坐標(biāo)控制。因此，針對(duì)主塔周邊的測(cè)區(qū)環(huán)境和索導(dǎo)管的分布特點(diǎn)，選擇科學(xué)的方法，制定詳細(xì)而周密的索導(dǎo)管定位方案，對(duì)斜拉橋索導(dǎo)管的定位質(zhì)量尤其重要。4.3.2索導(dǎo)管的定位原理4.3.2.1建立空間直角坐標(biāo)系空間直角坐標(biāo)系以主橋直線段橋軸線為X軸（縱軸），在水平面內(nèi)與X軸垂直的軸為Y軸（橫軸），而通過(guò)平面坐標(biāo)系原點(diǎn)的鉛垂線則是Z軸。坐標(biāo)系原點(diǎn)為主跨，跨中位置。本坐標(biāo)系簡(jiǎn)化了主墩的索導(dǎo)管坐標(biāo)，在本坐標(biāo)系中，P3、P4對(duì)應(yīng)的索

25、導(dǎo)管坐標(biāo)Y、Z坐標(biāo)均相同，X坐標(biāo)相反。見下圖。圖4.3.2.1-1坐標(biāo)系示意圖4.3.2.2索導(dǎo)管定位的數(shù)學(xué)模型索導(dǎo)管定位的數(shù)學(xué)模型由空間直線方程推導(dǎo)、簡(jiǎn)化后，可以用下式表達(dá)： （1）式中，X0，Y0，Z0，a，b對(duì)對(duì)每一根索道管而言均為常數(shù)(依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙給出的索道管錨固點(diǎn)坐標(biāo)、塔壁側(cè)索道管中心點(diǎn)坐標(biāo)以及索道管傾斜角度就可得出)；Z為自變量，表示斜拉索中心線上某一點(diǎn)的高程；X、Y分別是與Z 相對(duì)應(yīng)的斜拉索中心線上某一點(diǎn)的縱向、橫向坐標(biāo)。索道管的定位步驟(1)在勁性骨架上放樣索道管空間位置；(2)用吊機(jī)、倒鏈等工具安裝索道管；(3)對(duì)索道管進(jìn)行初定位；(4)用高精度全站儀檢查索道管初定位后的空問(wèn)

26、位置，逐步調(diào)整，直至滿足設(shè)計(jì)要求；(5)將索道管與勁性骨架焊接加固；(6)對(duì)塔柱進(jìn)行混凝土澆筑前的索道管竣工檢查。三維空間極坐標(biāo)法無(wú)論是索道管位置的放樣，還是對(duì)已在主塔勁性骨架上安裝好的索道管空間位置進(jìn)行檢查，均可采用式(1)，借助于高精度的全站儀，將觀測(cè)高程Z代入式(1)，得到與Z對(duì)應(yīng)的理論坐標(biāo)X理、Y理，比較理論坐標(biāo)X理、Y理與實(shí)測(cè)的坐標(biāo)X、Y的差值X、Y，即可判斷索道管的空間位置是否滿足精度要求。索道管的定位測(cè)量索道管空間位置的放樣索道管定位的關(guān)鍵在于索道管兩端口中心的三維坐標(biāo)控制。因此，要在主塔勁性骨架上放樣出索道管位置，只要放樣出錨固點(diǎn)和索導(dǎo)管坡口的中心位置就可以了，其中錨固點(diǎn)高程設(shè)

27、計(jì)已經(jīng)給出，索導(dǎo)管坡口的中心位置需要參照設(shè)計(jì)值，并使用50cm鋼尺測(cè)量索導(dǎo)管實(shí)際加工尺寸計(jì)算得出。根據(jù)已知的錨固點(diǎn)坐標(biāo)及索導(dǎo)管出口中心的坐標(biāo)，在其設(shè)計(jì)位置上方的勁性骨架上加焊細(xì)長(zhǎng)鋼板或鋼筋，在鋼板或鋼筋上投點(diǎn)，投點(diǎn)的縱向、橫向坐標(biāo)即為錨固點(diǎn)和索導(dǎo)管坡口處管中心設(shè)計(jì)平面坐標(biāo)，而投點(diǎn)的豎向坐標(biāo)比錨固點(diǎn)及索導(dǎo)管坡口中心設(shè)計(jì)高程略高(50100cm)，投放的這兩點(diǎn)分別稱為A點(diǎn)和B點(diǎn)，并實(shí)測(cè)出A、B兩點(diǎn)的高程，計(jì)算出實(shí)測(cè)高程與設(shè)計(jì)高程的差值ZA，ZB。索道管的初定位用塔吊將索道管大概吊裝至放樣點(diǎn)A、B下方，懸掛線鉈在A、B點(diǎn)上，線鉈底尖至A、B點(diǎn)的長(zhǎng)度即是實(shí)測(cè)A、B點(diǎn)高程與錨固點(diǎn)和塔壁出口處管中心設(shè)計(jì)高

28、程的差值ZA，ZB，用手拉葫蘆配合千斤頂對(duì)索導(dǎo)管位置進(jìn)行微調(diào)，使其錨固點(diǎn)和坡口中心位置與線鉈底尖大概吻合，其對(duì)點(diǎn)誤差控制在1Omm 以內(nèi)并臨時(shí)固定。索道管的精密定位裝置索道管定位后的軸線與設(shè)計(jì)斜拉索軸線的相對(duì)偏差主要取決于索道管兩端口中心三維坐標(biāo)的絕對(duì)精度，而要保證索道管兩端中心三維坐標(biāo)的絕對(duì)精度，一方面要借助于高精度的測(cè)量?jī)x器，另一方面，要有一套能直接準(zhǔn)確地反映索道管兩端口中心位置的定位裝置。高精度全站儀采用索佳SET1130R3，經(jīng)過(guò)檢定一測(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.66，測(cè)距綜合標(biāo)準(zhǔn)差（標(biāo)稱精度評(píng)定）mD=±（0.58mm+0.38mm/km）。觀測(cè)索道管空問(wèn)位置的兩岸岸邊專用測(cè)

29、量控制點(diǎn)均采用強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩，有效地減少了儀器的對(duì)中誤差。精密定位裝置由精密加工的索道管定位板和前點(diǎn)的特制棱鏡裝置組成。索道管定位板分2種：一種是錨固點(diǎn)定位板(圖)，用于觀測(cè)錨固點(diǎn)中心位置，這種定位板按照索道管內(nèi)徑尺寸加工，四周焊接對(duì)稱的4塊墊板，蓋板厚10 mm。在圓蓋板上用沖釘在圓中心沖小孔，使用時(shí)當(dāng)圓蓋板面與錨墊板密貼后，這個(gè)小孔標(biāo)志就直接反映了錨固點(diǎn)中心的空間位置。圖錨固點(diǎn)定位板示意另一種是出口定位板(圖)，用于觀測(cè)塔壁索道管出口處中心位置，這種定位板也按照索道管內(nèi)徑尺寸加工為半圓盤觀測(cè)裝置，觀測(cè)時(shí)用半圓盤下部垂直索道管內(nèi)壁，使半圓盤外周邊與索道管內(nèi)壁緊貼，則精確標(biāo)定的半圓盤中心即是索

30、道管中軸線上的一點(diǎn)，這一點(diǎn)不必準(zhǔn)確在塔壁索道管出口處，只要在索道管中軸線上就可以。圖出口定位板示意棱鏡桿的傾斜誤差與桿高成正比，通常使用的棱鏡桿可調(diào)高度在1.22.15 m，要達(dá)到精密定位的目的，應(yīng)減少棱鏡桿的傾斜誤差，項(xiàng)目特別購(gòu)置小棱鏡高度3cm1.54m，在通視條件允許的前提下，盡可能使用較短的棱鏡桿，有效地滿足了定位精度的要求。索道管空間位置的精密定位索道管依據(jù)放樣點(diǎn)A、B完成初定位后，進(jìn)行精密定位。首先調(diào)整錨墊板中心位置，將錨固點(diǎn)定位板放入索道管并臨時(shí)固定，使其盤面與錨墊板面位于同一平面，此時(shí)盤心即為索道管錨固點(diǎn)位置，實(shí)測(cè)該點(diǎn)三維坐標(biāo)并調(diào)整到設(shè)計(jì)位置；然后將出口定位板放入索道管出管口并

31、臨時(shí)固定(注意半圓盤標(biāo)志要盡量與索道管軸線垂直)，此時(shí)半圓盤盤心即為索道管中軸線上的一點(diǎn)，實(shí)測(cè)該點(diǎn)三維坐標(biāo)并代入式(1)，計(jì)算該點(diǎn)的偏差值，將其微調(diào)直到合格。由于調(diào)整管口時(shí)可能引起錨墊板中心位置變化，因此要復(fù)測(cè)錨墊板中心并再次進(jìn)行微調(diào)，如此反復(fù)直至滿足限差要求后，將索道管與勁性骨架固結(jié)。為防止吊裝作業(yè)等原因碰撞已加固的索道管而引起其變位，在塔柱進(jìn)行混凝土澆筑前要對(duì)索道管進(jìn)行竣工檢查。4.3. 4索道管定位的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)4.3.4.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備斜拉索體系是斜拉橋上部構(gòu)造的核心，是全橋受力的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，而索道管是將斜拉索錨固在主塔上的重要構(gòu)件，斜拉橋施工必須保證索道管空間位置及方向的準(zhǔn)確。因此索道管定

32、位前，要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑乃鞯拦軈?shù)進(jìn)行復(fù)核，了解設(shè)計(jì)意圖，并根據(jù)索道管的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算索道管定位方程的參數(shù)，所有的計(jì)算數(shù)據(jù)必須有2人以上獨(dú)立計(jì)算，相互校核，確保計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。圖紙復(fù)核和數(shù)據(jù)計(jì)算完成后，還要依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，結(jié)合人員、儀器配置以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制訂出切實(shí)可行的高精度索道管施測(cè)方案，并進(jìn)行技術(shù)交底后，才可以進(jìn)行具體的索道管定位工作。儀器配備要滿足索道管的定位要求，必須要借助于現(xiàn)代高精度的測(cè)量?jī)x器。全站儀的高精度在很大程度上依賴于軸系誤差的改正功能，尤其對(duì)于主塔傾角較大的索道管外業(yè)觀測(cè)情況，因此，選用的全站儀性能非常重要，本工程索道管定位時(shí)選用索佳SET1130R3全站儀，在穩(wěn)定性還是

33、觀測(cè)精度方面都比較好。盡管如此，在索道管定位前必須實(shí)時(shí)檢測(cè)各項(xiàng)軸系誤差以確保設(shè)置值為當(dāng)前狀態(tài)下的實(shí)測(cè)值，這對(duì)于高精度的單鏡模式非常重要。4.3.4.3控制測(cè)量根據(jù)測(cè)區(qū)地形條件，本工程用于索道管定位測(cè)量的局部控制網(wǎng)布設(shè)為三等控制網(wǎng)，網(wǎng)形為大地四邊形，控制點(diǎn)均埋設(shè)為帶有強(qiáng)制對(duì)中裝置的觀測(cè)墩。用三維極坐標(biāo)法進(jìn)行索道管定位時(shí)，標(biāo)高采用三角高程法傳遞，因此，觀測(cè)墩既作為平面控制點(diǎn)，同時(shí)也是高程控制點(diǎn)。按照索道管的定位要求，控制測(cè)量應(yīng)從2個(gè)方面考慮：對(duì)于錨固點(diǎn)的絕對(duì)三維精度，控制測(cè)量應(yīng)符合不顯著影響原則，即控制點(diǎn)誤差所引起的誤差為放樣點(diǎn)總誤差的0.4倍時(shí)，使總誤差僅增加10%，因此，依據(jù)精密控制測(cè)量要求取

34、平面控制和高程控制的相鄰點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位中誤差Mij小于±3mm；對(duì)于索道管軸線與斜拉索軸線的相對(duì)偏差，由于使用同一個(gè)控制點(diǎn)觀測(cè)索道管兩端口中心的三維坐標(biāo)，因此其定位精度不受控制點(diǎn)本身誤差的影響。由于控制網(wǎng)在施工中使用頻繁，因此，在索道管定位前及定位過(guò)程中須經(jīng)常對(duì)控制網(wǎng)的穩(wěn)定可靠性進(jìn)行檢測(cè)。采用極坐標(biāo)法放樣時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持使用雙后視法，以減小角度觀測(cè)誤差。投影面的改正采用三維極坐標(biāo)法對(duì)索道管進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，索道管分布在上塔柱，其所在位置與兩岸側(cè)的測(cè)站點(diǎn)之間高差較大，所以在索道管定位時(shí)必須考慮高程投影面的改正，通過(guò)改正全站儀里棱鏡常數(shù)設(shè)置的辦法修正測(cè)量距離。距離投影改正公式為：式中，H為測(cè)線平均高程；

35、H0為投影面高程；S為平距；R為地球曲率半徑。4.3.4.5氣象及球氣差改正受氣象條件影響改正公式為：式中，P為大氣壓；t為大氣溫度。受球氣差影響改正公式為：式中，K為大氣折光系數(shù)。此項(xiàng)改正可以通過(guò)修改全站儀內(nèi)部程序設(shè)置里的氣象條件來(lái)完成。4.3.4.6垂度改正由于斜拉索自重的影響，塔壁索道管出口處垂度的改正值按照設(shè)計(jì)要求施工。4.3.4.7三角高程誤差的消除對(duì)于高塔柱的高程測(cè)量，全站儀測(cè)距三角高程具有方法簡(jiǎn)便靈活、作業(yè)速度快、效率高、受地形條件限制較少等特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于幾何水準(zhǔn)測(cè)量。目前影響全站儀三角高程精度的主要因素仍然是大氣折光的影響。由于大氣折光系數(shù)與氣候、地區(qū)以及地形等復(fù)雜因素相關(guān)

36、，即使同一邊的兩端也不盡相同，因此，用對(duì)向觀測(cè)或水準(zhǔn)測(cè)量反算的大氣折光系數(shù)K值或平均K 值，對(duì)一個(gè)地區(qū)的三角高程進(jìn)行改正，并不能真正減弱大氣折光的影響。而對(duì)于大跨度的斜拉橋進(jìn)行索道管測(cè)量時(shí)，對(duì)向觀測(cè)非常困難，大氣折光影響比較嚴(yán)重。為減少這種誤差，在P4主塔墩橫梁南北側(cè)各埋設(shè)1個(gè)高精度的高程控制點(diǎn)，在進(jìn)行索道管三維測(cè)量時(shí)，后視橫梁上的高程控制點(diǎn)，實(shí)時(shí)計(jì)算K：用計(jì)算所得的K值對(duì)全站儀設(shè)置的K值進(jìn)行修正。由于視線所通過(guò)的環(huán)境與后視大致相同，可以基本消除大氣折光對(duì)高程測(cè)量的影響。定位時(shí)間段的選擇由于塔柱受日照、風(fēng)力以及塔柱內(nèi)外溫度不均等因素影響，塔柱位置會(huì)發(fā)生隨機(jī)變化，要選擇合適的測(cè)量時(shí)間段，在沒(méi)有日

37、照、沒(méi)有3級(jí)以上大風(fēng)，且空氣濕度及塔柱溫度變化不大的時(shí)間段里進(jìn)行索道管定位。一般情況下，宜選擇在20時(shí)到第二天5時(shí)進(jìn)行測(cè)量定位作業(yè)，以減少塔柱變形對(duì)索道管定位精度的影響。精度分析4.3.5.1兩端口中心的三維坐標(biāo)中誤差允許值設(shè)X，Y，Z為索道管管口中心測(cè)量坐標(biāo)(不含控制誤差)，X，Y，Z為索道管管口理論坐標(biāo)。管口中心與斜拉索軸線的偏差近似用索道管中心測(cè)量坐標(biāo)與理論坐標(biāo)的空間距離D表示為： （2）式中，X=X-X，Y=Y-Y,Z=Z-Z。對(duì)式（2）全微分，根據(jù)線性誤差傳播定律得出：設(shè)MX=MY=MZ=Mf，則推出MD=Mf=±3mm?？紤]控制點(diǎn)點(diǎn)位誤差，則得出兩端口中心的三維坐標(biāo)中誤差

38、允許值為MX允=MY允=MZ允=±37mm。由儀器設(shè)備和采取的措施推算的兩端口中心的三維坐標(biāo)中誤差設(shè)測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)為X0，Y0，Z0，則索道管上的觀測(cè)點(diǎn)P點(diǎn)的三維坐標(biāo)表達(dá)式為： （3）式中，S為斜距；a為方位角；z為豎角。應(yīng)用誤差傳播定律對(duì)式(3)求導(dǎo)后得出P點(diǎn)的觀測(cè)中誤差為：式中，MZp是三角高程單向觀測(cè)的高程中誤差。在一般情況下，三角高程測(cè)量誤差主要還包括大氣折光影響、儀器高量測(cè)誤差等。其中大氣折光是三角高程測(cè)量的主要誤差源，索道管定位時(shí)可通過(guò)后視主塔橫粱上的標(biāo)高點(diǎn)來(lái)改正；棱鏡高直接由棱鏡桿上標(biāo)數(shù)讀出，精確標(biāo)定后其中誤差取=1mm。平面點(diǎn)位測(cè)量誤差要考慮棱鏡的對(duì)點(diǎn)誤差。棱鏡對(duì)點(diǎn)誤差由

39、棱鏡桿傾斜誤差和棱鏡桿尖對(duì)點(diǎn)誤差構(gòu)成，棱鏡桿傾斜誤差以圓水準(zhǔn)器的格值82mm計(jì)算，桿高0.6m時(shí)，傾斜誤差為0.7mm，棱鏡桿尖對(duì)點(diǎn)誤差在采用精加工標(biāo)志件時(shí)取0.5mm，因此棱鏡對(duì)點(diǎn)中誤差近似取為1mm。綜上分析可得P點(diǎn)測(cè)量誤差為： （4）根據(jù)本工程測(cè)量控制網(wǎng)及儀器使用情況，取最大觀測(cè)豎角Zmax=20°，最大斜距Smax=700m，對(duì)點(diǎn)誤差=±1mm，控制點(diǎn)點(diǎn)位誤差±212mm，MK=D2·K2R=0.03mm代人式（4）求得單鏡位測(cè)量P點(diǎn)最大誤差為：4.4波紋管定位上塔柱預(yù)應(yīng)力采用“井”字形布置，波紋管在鋼筋綁扎之前先行定位，提高施工速度，避免鋼筋綁

40、扎之后切割鋼筋及操作上的種種不便。定位鋼筋按照設(shè)計(jì)要求，每隔60cm設(shè)置一道。波紋管中設(shè)置內(nèi)襯管，保證波紋管的線形及完好性。圖4.4-1波紋管定位筋布置圖預(yù)應(yīng)力錨盒按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置，錨盒端頭采用土工布塞實(shí)，并采用雙層土工布封口，保證密閉不漏漿。4.5鋼筋工程波紋管定位完成后，綁扎齒板鋼筋，齒板鋼筋全部為25螺紋鋼。齒板鋼筋綁扎完成后，綁扎塔柱鋼筋，按照先主筋后箍筋的順序進(jìn)行。鋼筋施工要求符合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。4.6模板工程塔柱外模采用爬模系統(tǒng)，按照爬模施工工序施工。內(nèi)模在設(shè)置索道管的兩側(cè)內(nèi)壁按照設(shè)計(jì)要求采用1cm鋼板作為內(nèi)模，見圖4.6-1。圖4.6-1齒板處內(nèi)包鋼板示意圖內(nèi)包鋼板作為內(nèi)模面板使用，再設(shè)置木方及型鋼作為支撐組成內(nèi)模體系。無(wú)內(nèi)包鋼板的部分采用1.5cm厚竹膠板作為內(nèi)模面板。模板工程施工要求符合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。外模合模之前，索導(dǎo)管底口采用沙袋塞實(shí)并用土工布封閉，在索導(dǎo)管內(nèi)腔灌注約50cm