1、重庆市东水门长江大桥主塔异形墩墩身定位精度的分析与测量控制论文摘要：对重庆市东水门长江主塔异形墩定位精度进行了分析、估算主塔成品与设计值的偏差，确认该主塔定位采取的测量控制方法满足施工精度要求。 关键词：异形墩 ； 模板定位 ； 精度分析 ； 测量控制 中图分类号：V556 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012） 1 东水门长江大桥主塔概况 重庆市东水门长江大桥是国内首座主塔采用天梭形造型的斜拉桥梁。主梁型式为(222.5+445+190.5)m 的钢桁梁。大桥主桥为双塔单索面双主桁斜拉桥。长江南岸侧 P1#主塔塔身高度是 172.61m，北岸侧 P2#主塔塔身高度是 162
2、.496m。主塔分为上下两部分，从塔顶往下 148m 为上塔柱，分界处至塔底为下塔柱。下塔柱主塔横断面一半是由半径为 4.7182m，弓长 3.3m 的圆弧和半径为 16.745m，及直线相连接构成。 图 1 主塔下塔柱标准横断面尺寸图，L 根据塔身高度变化而变化 上塔柱主塔横断面与下塔柱一样也是由半径相同的两个圆及直线组合。但比下塔柱多一个 1 米的凹角，并且在分界点向上 10m 处中间分开，形成左右分两个独立的塔柱，通过横梁连接。并且随着标高的变化横断面直线段及半径 16.745m 的圆弧最后消失。 图 2 主塔上塔柱标准横断面尺寸，L1，L2，L3，L4 根据主塔标高变化而变化 主塔中部
3、及上部设置 3 道横系梁，顶标高分别为：230.61(230.496)，298.610(298.496)，334.610(334.496)。 主塔正面外轮廓由三条曲线顺接组成，分为两条圆弧和一条直线，具体参数如下图： 图 3 主塔正立面图 重庆市东水门长江大桥位于朝天门码头上游侧约一公里处。主塔施工线型精度的控制将高低直接影响两江四岸的整体美观效果，也无法达到设计初衷所要表达的涵意。根据业主单位及设计要求，塔柱截面尺寸精度保证在+8mm 以内。本图以北岸侧 P2#主塔为例来说明。 2 测量资料 面对由多个变化曲面组成的主塔，首行要解决的就是模板制造问题。主塔模板由北京卓良模板有限公司加工制作，
4、外模面板采用的是进口VISA 板。在制造过程中就需要精密测量控制墩身的轮廓尺寸，相邻模板顺接，防止错位，间隙出现。首节模板制作完成后，测量了每块模板的平面尺寸，对位于圆曲线上的模板对曲率也进行了精确的测量。然后将测量后的数据导入计算机内，进行图形化并按设计方案拼接起来。将拼接好的图形和设计图形再进行比较，如果差值出现比较大的变化，就反馈回加工对问题模板进行调整。修改后再测量，对比，再修改，以保证每块模板的偏差不大于 5mm。 模板拼装完成临时锚固后就需要通过全站仪对整个的平面位置进行检查、微调。可通过设计提供的如下主塔平面尺寸关系式计算模板的设计平面位置。 设定顺桥向为 X 轴，横桥向为 Y
5、轴，竖向为 Z 轴， 横桥向 Y 值由以下公式求得： Y11= +（sqr (245.472（37.4285Z）2)227.97) (P1 墩：-26.11Z37 P1 墩：-14.61Z37 Y12= +（sqr (108.35042（37.31Z）2）90.85)(37Z52) Y13= +（(172.5769-Z）16.5120.5769） (52Z147) Y21= +（sqr (53.5812（36.3371Z）2）39.3769)(0Z37) Y22= +（sqr (138.7632（Z-35.2832）2）124.5524) (37Z52) Y23= +（(160.7725Z）1
6、3.2108.7725）(52Z148) Y31= +（sqr (462（42.0209Z）2）33.0251)(10Z37） Y32= +（sqr (2272（Z-28.3997）2）214.1370) (37Z102) Y33= +0.6 (102Z141) 顺桥向 X 值由以下公式求解 X1=+（sqr (4.71822（4.7182Y）2)(0Y3.3) X2=+（sqr (16.7452（9Y）2) 11.245）(3.3Y9) X3=+5.5 (Y9) 对 B 类断面 X3=+（XY2(14.0541(Y2-Y3)100-1) 由于主塔截面尺寸是根据高程变化而变化，在现场测量时需要
7、快速而准确的检查方式。显然通过手工计算及计算器套用公式计算模板设计位置太慢太繁琐。根据设计提供的以上公式，先在计算机里面对设计的主塔塔身尺寸进行建模，然后通过 4850 计算器语言进行编程。在现场通过向计算器直接输入所测模板点高程，桥轴系里程及偏距的方式就能快速准确地计算出所测量模板点的设计位置。 3 模板定位精度要求 根据设计图纸要求，为保证主塔线型符合设计线型，并且截面尺寸不小于设计值。主塔成品尺寸要求控制在比设计值大 0 到 8mm 之间。考虑在砼浇筑过程，拉杆受力变化及模板膨胀变形，模板在放样及浇砼前检查时比设计尺寸大 5 mm。并且在砼浇筑过程中对模板进行监控。监控时间为砼浇筑高度达
8、到每次浇筑的 1/3，1/2，3/4 及浇筑完成时。对变形较大的地方，通过千顶顶支撑及松紧拉杆的方式来调节。最后保证主塔每节浇筑完成后成品的截面尺寸大部分点都只比设计值大 8mm 以内，及个别点在 1cm 内，满足了设计要求。 4 结束语 通过每节如上方式的测量控制，主塔封顶后，整体线型流畅，符合设计要求。在对桥梁景观价值要求越来越高的现代，今后各种造型的桥梁还会层出不穷。但只需要通过上面的方法来实施现场测量控制桥梁造型，那就一定能实现满足设计要求线型。综合所述，本文的异形墩精定位要求及测量控制方法在其他桥梁的墩台施工中值得借鉴。 参考文献 (1) 张正禄 工程测量学M 武汉武汉大学出版社.2005
