高塔斜拉橋鋼錨梁施工技術要點分析

梁茂然，李莘哲（.貴州高速公路集團有限公司，貴州　貴陽　550009；.廣西路橋工程集團有限公司，廣西　南寧　530000）

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高塔斜拉橋鋼錨梁施工技術要點分析

梁茂然1，李莘哲2
（1.貴州高速公路集團有限公司，貴州貴陽550009；2.廣西路橋工程集團有限公司，廣西南寧530000）

本文主要對高塔斜拉橋鋼錨梁施工技術要點進行分析。

高塔斜拉橋；鋼錨梁安裝；施工技術

本文以紅水河特大橋來展開分析，紅水河特大橋是雙塔雙索面混合式疊合梁斜拉橋，鋼錨梁與鋼牛腿的這種組合結構被用來構成塔端的斜拉索錨固方式，錨固方式是將一根鋼錨梁和兩個鋼牛腿組合為一節，用20個這樣的自錨結構以及1個錨固于主塔混凝土內的錨固結構可構成一個塔柱的錨固區。鋼錨梁自錨結構塔上安裝的特點是：①調整時間長；②操作難度大；③安全風險高。

1　工程概述

紅水河特大橋的索塔高為195.1m，上塔柱高68.1m，塔柱采用折H型空心索塔，與橋垂直的塔壁厚度為120cm，與橋平行的塔壁厚度為90cm，中間設由21節斜拉索錨固結構，其總長為4800mm，寬度的范圍為1328～1690mm，高度范圍為1785～2436mm，第一節的重量最重達17.5t，最后一節的質量最輕為16.9t，每一節錨固的斜拉索數量為兩根，圖 1為主塔上的鋼錨梁布置。

圖1　

斜拉索的錨固結構，是將一個呈箱型結構的鋼錨梁和兩個對鋼錨梁起支撐作用的鋼牛腿，錨固而成的。鋼錨梁是斜拉索的錨固結構，鋼錨梁與鋼牛腿接觸面之間留有5mm的縫隙，采用特定材料構成滑動摩擦副。在不平衡水平分力的作用下，鋼錨梁會將不平衡力傳遞給塔壁承受；豎向分離傳遞給索塔承受；鋼錨梁通過自身承受空間索在外面的水平分力可平衡部分，不平衡部分傳遞給塔壁承受［1］。

2　鋼錨梁在現場施工安裝的方法及鋼錨梁施工的注意要點

鋼錨梁在現場施工安裝之前，要注意的是在即將要安裝鋼錨梁的位置，確定好以及調整它的精確度，做到嚴格控制鋼牛腿的施工，對所涉及到的位置都要進行精確調整工作，既要保證鋼板周邊四個點的相對高差滿足鋼錨梁的安裝要求及規范，也要使得與鋼板處于同一平面的兩個鋼牛腿的相對高差也滿足鋼錨梁安裝的設計要求。首節鋼錨梁安裝十分重要，它需要從兩個方面獨立進行安裝：第一個獨立方面是進行索導管的安裝，索導管的傾斜度大、距離長且要在安裝鋼錨梁之前進行施工，在安裝時要注意的點是：①要使用全站儀來精確定位；②控制安裝軸線要與理論安裝軸線一致。另二個獨立部分就是首節鋼錨梁安裝，它在首節索導管安裝完成之后進行，安裝時一定要設置安裝胎架。

2.1鋼錨梁拼接的注意事項

在鋼錨梁拼接時，要注意把鋼錨梁放在中間位置，使得鋼錨梁兩側距離相等，然后在鋼錨梁的兩側進行安裝鋼牛腿的工作，在鋼牛腿與鋼錨梁連接時要格外注意接連點的位置，而因牛腿的重心靠前，所以借助手拉葫蘆與吊塔的力量，來穩定鋼牛腿的重心，進一步達到讓鋼錨梁的底板和鋼牛腿的頂板密切貼合的目的。

2.2在鋼錨梁安裝前需要進行的檢查工作

在安裝第一節鋼錨梁的首節索導管與首節鋼錨梁之前，要進行檢查工作，檢查的對象是鋼錨梁和索導管，檢查的內容是它們的大小重量等幾何尺寸，以及在安裝它們時候，需要用到的是高程測量觀測點和標記內容等。主要用到的工具有：鑒定鋼尺、全站儀和精密水準儀等。將檢查結果有誤的地方必須立刻找出產生誤差的原因并立馬改過，然后再重新檢查。對于索導管的檢查來說，將索導管的長度、坡口長度、以及壁厚等進行著重檢查。

2.3鋼牛腿的安裝

鋼牛腿的良好合理安裝對于鋼錨梁的精確安裝有直接影響，而鋼錨梁和鋼牛腿的良好合理安裝又決定了索導管的精確安裝。鋼牛腿的施工定位精確度，以及對鋼牛腿進行定位的底座安裝的精確度，會影響到首節鋼錨梁的安裝是否精確到位，因此必須嚴格控制定位底座與鋼牛腿施工定位的精確度。而定位底座與鋼牛腿的施工定位精確度對索導管的施工質量產生直接影響，所以需要在安裝鋼牛腿的工作進行之前，要注意的點是：①對鋼牛腿的大小質量等幾何尺寸進行檢查，看看是否符合設計要求；②在安裝定位鋼牛腿時需要的高程精度是否符合設計要求。在進行定位底座施工之前，要注意的點是：在安裝定位底座工作進行之前需要進行粗略的放樣定位工作。上塔柱的鋼牛腿之間連接的特殊性，造成了標高位置線的誤差會隨著節數的增加而增加，即它的誤差是不斷傳遞和積累的。所以定位底座的標高位置線必須得到精確定位。還有需要注意的地方是，在施工過程中必須嚴格控制鋼板的墊平厚度，這樣做的目的是為了避免傳遞積累高程誤差值。安裝鋼牛腿時應該注意的是，首先得用全站儀測量出上一節的鋼牛腿的四角高差，誤差允許在2mm的范圍內，才可以安裝下一節鋼牛腿。在鋼牛腿安裝后的誤差保證在2mm的范圍內，才可以對安裝好的鋼牛腿進行固定，然后才能進行鋼錨梁的安裝工作。

2.4鋼錨梁的傾斜度控制與鋼錨梁進行精確定位工作的控制要點

鋼錨梁如果在第一節安裝時就有了誤差，那么隨著鋼錨梁的不斷增高誤差也會慢慢積累增加，所以必須對鋼錨梁的累積偏差予以控制，控制方法是采用鋼墊片即糾偏墊板的使用。鋼錨梁精定位的要點是：①要控制中心軸線。②要控制高程。③要控制平整度。鋼牛腿的安裝位置以及高程，和鋼牛腿與鋼錨梁連接的平面平整度，是鋼錨梁存在誤差的主要影響因素。

3　鋼錨梁測量定位所涉及到的步驟與方法

3.1施工控制網的布設

控制網的布設是為施工測量服務的，而且控制網在施工中不斷被使用，所以控制網的布設中需要注意的點是：①控制網布設的穩定性要得到保證；②控制網布設的精確度要得到保證。只有保證了這兩點。控制網在施工中的作用才能做到最大化最優化。

3.2主塔鋼錨梁安裝定位的方法

將鋼錨梁的定位支架高程、頂面高程、平整度用高精度水準儀測量出來。待鋼錨梁的定位完成后，再進行檢查校對，所使用的工具是鋼尺和所使用的方法是全站儀三維坐標法。鋼錨梁與鋼牛腿之間用高強度螺栓連接會存在一定的活動性，所以在定位前，需要將他們固定成為一個整體。按照設計圖紙進行鋼錨梁和鋼牛腿的準確定位。通過使用這個方法，會讓鋼錨梁安裝定位的工作變得簡單且精度也會得到保證。鋼錨梁安裝的時候要注意將安裝時所涉及到的軸線重合，還要把握高程，按照設計圖紙設計要求進行安裝定位。

3.3鋼錨梁的實測過程

上塔柱的施工步驟如下：①勁性骨架的定位；②骨架的架線放樣；③安裝工作進行的定位檢查；④各關鍵點的放樣；⑤塔柱模板檢查定位；⑥預埋件安裝定位。索塔坐標計算分為索塔角點和鋼錨梁索導管三維坐標計算。索塔坐標的直觀明了會減少施工中出錯幾率，使施工質量得到保證。對鋼錨梁定位實測過程，主要的實測對象如下：①鋼牛腿的幾何尺寸等的檢查以及定位安裝的精確度；②鋼錨梁的幾何尺寸等的檢查以及精確安裝后的微調工作；③對錨固結構的澆筑和復查；四是對成品整體進行檢查。

3.4高程基準傳遞的方法

常用的方法有精密三角高程法和水準儀鋼尺量距法，精密三角高程法采用測出所要求的距離和天頂角，來計算得出高差，以普通水準儀進行高程基準傳遞。水準儀鋼尺量距法也是通過用鋼尺和水準儀進行一系列測量，然后在通過高程水準的已知點和待定點的高度差，來計算所求水準點的高程。

4　鋼錨梁的誤差分析

4.1用極坐標法測角的精度問題

運用極坐標法誤差產生的主要來源是測角的精度，而測角的精度影響因素有很多，比如：對中、大氣折光影響、目標偏心、目標照準等。影響測角精度的因素還有：①只通過使用全站儀的標準精度來衡量測角精度，沒有其他輔助儀器來測量，導致了安裝鋼錨梁的誤差出現；②利用的設備的精確度不夠，造成了鋼錨梁安裝時誤差的產生。針對性的解決對策：①測量時使用強制歸心裝置的設備來精準測量；②選擇與所測方位角夾角小的已知點為起始方位角。

4.2使用水準儀鋼尺距法傳遞高程的精度與誤差分析

使用水準儀鋼尺量距法誤差的主要來源有：①因為鋼尺尺長的長度不一，產生誤差；②傾斜的角度不同，產生誤差；③溫度變化的造成鋼尺形變，產生誤差；④安裝時拉力變化，產生誤差；⑤上水準儀讀數時，產生誤差；⑥下水準儀讀數時，產生誤差。

4.3實測時間段問題

外部環境會對放樣定位點產生影響，比如日照溫差、風力等外部環境的作用下。所以，上塔柱施工測量放樣定位工作選擇的環境和時間條件要對放樣定位工作無影響或微小影響。選好測量放樣定位施工的時間段后，在測量過程中還要用干濕溫度計和大氣壓力表，對儀器溫度和大氣壓強數值進行實時改正，使所測的數據精度得到保證［2］。

5　結束語

對于高塔斜拉橋鋼錨梁安裝施工，要通過采取合理的施工技術，并要嚴格控制測量精度，才能高效優質的去完成施工。

［1］林學春.高塔斜拉橋鋼錨梁施工技術研究［J］.企業技術開發，2012，01：16～19.

［2］楊 輝.大跨斜拉橋鋼錨梁安裝施工要點及精確定位［J］.北方交通，2015，12：31～35.

2016-4-1

U445.4

A

2095-2066（2016）12-0184-02