高塔斜拉桥钢锚梁施工技术要点分析

梁茂然，李莘哲（.贵州高速公路集团有限公司，贵州　贵阳　550009；.广西路桥工程集团有限公司，广西　南宁　530000）



高塔斜拉桥钢锚梁施工技术要点分析

梁茂然1，李莘哲2
（1.贵州高速公路集团有限公司，贵州贵阳550009；2.广西路桥工程集团有限公司，广西南宁530000）

本文主要对高塔斜拉桥钢锚梁施工技术要点进行分析。

高塔斜拉桥；钢锚梁安装；施工技术

本文以红水河特大桥来展开分析，红水河特大桥是双塔双索面混合式叠合梁斜拉桥，钢锚梁与钢牛腿的这种组合结构被用来构成塔端的斜拉索锚固方式，锚固方式是将一根钢锚梁和两个钢牛腿组合为一节，用20个这样的自锚结构以及1个锚固于主塔混凝土内的锚固结构可构成一个塔柱的锚固区。钢锚梁自锚结构塔上安装的特点是：①调整时间长；②操作难度大；③安全风险高。

1　工程概述

红水河特大桥的索塔高为195.1m，上塔柱高68.1m，塔柱采用折H型空心索塔，与桥垂直的塔壁厚度为120cm，与桥平行的塔壁厚度为90cm，中间设由21节斜拉索锚固结构，其总长为4800mm，宽度的范围为1328～1690mm，高度范围为1785～2436mm，第一节的重量最重达17.5t，最后一节的质量最轻为16.9t，每一节锚固的斜拉索数量为两根，图 1为主塔上的钢锚梁布置。

图1　

斜拉索的锚固结构，是将一个呈箱型结构的钢锚梁和两个对钢锚梁起支撑作用的钢牛腿，锚固而成的。钢锚梁是斜拉索的锚固结构，钢锚梁与钢牛腿接触面之间留有5mm的缝隙，采用特定材料构成滑动摩擦副。在不平衡水平分力的作用下，钢锚梁会将不平衡力传递给塔壁承受；竖向分离传递给索塔承受；钢锚梁通过自身承受空间索在外面的水平分力可平衡部分，不平衡部分传递给塔壁承受［1］。

2　钢锚梁在现场施工安装的方法及钢锚梁施工的注意要点

钢锚梁在现场施工安装之前，要注意的是在即将要安装钢锚梁的位置，确定好以及调整它的精确度，做到严格控制钢牛腿的施工，对所涉及到的位置都要进行精确调整工作，既要保证钢板周边四个点的相对高差满足钢锚梁的安装要求及规范，也要使得与钢板处于同一平面的两个钢牛腿的相对高差也满足钢锚梁安装的设计要求。首节钢锚梁安装十分重要，它需要从两个方面独立进行安装：第一个独立方面是进行索导管的安装，索导管的倾斜度大、距离长且要在安装钢锚梁之前进行施工，在安装时要注意的点是：①要使用全站仪来精确定位；②控制安装轴线要与理论安装轴线一致。另二个独立部分就是首节钢锚梁安装，它在首节索导管安装完成之后进行，安装时一定要设置安装胎架。

2.1钢锚梁拼接的注意事项

在钢锚梁拼接时，要注意把钢锚梁放在中间位置，使得钢锚梁两侧距离相等，然后在钢锚梁的两侧进行安装钢牛腿的工作，在钢牛腿与钢锚梁连接时要格外注意接连点的位置，而因牛腿的重心靠前，所以借助手拉葫芦与吊塔的力量，来稳定钢牛腿的重心，进一步达到让钢锚梁的底板和钢牛腿的顶板密切贴合的目的。

2.2在钢锚梁安装前需要进行的检查工作

在安装第一节钢锚梁的首节索导管与首节钢锚梁之前，要进行检查工作，检查的对象是钢锚梁和索导管，检查的内容是它们的大小重量等几何尺寸，以及在安装它们时候，需要用到的是高程测量观测点和标记内容等。主要用到的工具有：鉴定钢尺、全站仪和精密水准仪等。将检查结果有误的地方必须立刻找出产生误差的原因并立马改过，然后再重新检查。对于索导管的检查来说，将索导管的长度、坡口长度、以及壁厚等进行着重检查。

2.3钢牛腿的安装

钢牛腿的良好合理安装对于钢锚梁的精确安装有直接影响，而钢锚梁和钢牛腿的良好合理安装又决定了索导管的精确安装。钢牛腿的施工定位精确度，以及对钢牛腿进行定位的底座安装的精确度，会影响到首节钢锚梁的安装是否精确到位，因此必须严格控制定位底座与钢牛腿施工定位的精确度。而定位底座与钢牛腿的施工定位精确度对索导管的施工质量产生直接影响，所以需要在安装钢牛腿的工作进行之前，要注意的点是：①对钢牛腿的大小质量等几何尺寸进行检查，看看是否符合设计要求；②在安装定位钢牛腿时需要的高程精度是否符合设计要求。在进行定位底座施工之前，要注意的点是：在安装定位底座工作进行之前需要进行粗略的放样定位工作。上塔柱的钢牛腿之间连接的特殊性，造成了标高位置线的误差会随着节数的增加而增加，即它的误差是不断传递和积累的。所以定位底座的标高位置线必须得到精确定位。还有需要注意的地方是，在施工过程中必须严格控制钢板的垫平厚度，这样做的目的是为了避免传递积累高程误差值。安装钢牛腿时应该注意的是，首先得用全站仪测量出上一节的钢牛腿的四角高差，误差允许在2mm的范围内，才可以安装下一节钢牛腿。在钢牛腿安装后的误差保证在2mm的范围内，才可以对安装好的钢牛腿进行固定，然后才能进行钢锚梁的安装工作。

2.4钢锚梁的倾斜度控制与钢锚梁进行精确定位工作的控制要点

钢锚梁如果在第一节安装时就有了误差，那么随着钢锚梁的不断增高误差也会慢慢积累增加，所以必须对钢锚梁的累积偏差予以控制，控制方法是采用钢垫片即纠偏垫板的使用。钢锚梁精定位的要点是：①要控制中心轴线。②要控制高程。③要控制平整度。钢牛腿的安装位置以及高程，和钢牛腿与钢锚梁连接的平面平整度，是钢锚梁存在误差的主要影响因素。

3　钢锚梁测量定位所涉及到的步骤与方法

3.1施工控制网的布设

控制网的布设是为施工测量服务的，而且控制网在施工中不断被使用，所以控制网的布设中需要注意的点是：①控制网布设的稳定性要得到保证；②控制网布设的精确度要得到保证。只有保证了这两点。控制网在施工中的作用才能做到最大化最优化。

3.2主塔钢锚梁安装定位的方法

将钢锚梁的定位支架高程、顶面高程、平整度用高精度水准仪测量出来。待钢锚梁的定位完成后，再进行检查校对，所使用的工具是钢尺和所使用的方法是全站仪三维坐标法。钢锚梁与钢牛腿之间用高强度螺栓连接会存在一定的活动性，所以在定位前，需要将他们固定成为一个整体。按照设计图纸进行钢锚梁和钢牛腿的准确定位。通过使用这个方法，会让钢锚梁安装定位的工作变得简单且精度也会得到保证。钢锚梁安装的时候要注意将安装时所涉及到的轴线重合，还要把握高程，按照设计图纸设计要求进行安装定位。

3.3钢锚梁的实测过程

上塔柱的施工步骤如下：①劲性骨架的定位；②骨架的架线放样；③安装工作进行的定位检查；④各关键点的放样；⑤塔柱模板检查定位；⑥预埋件安装定位。索塔坐标计算分为索塔角点和钢锚梁索导管三维坐标计算。索塔坐标的直观明了会减少施工中出错几率，使施工质量得到保证。对钢锚梁定位实测过程，主要的实测对象如下：①钢牛腿的几何尺寸等的检查以及定位安装的精确度；②钢锚梁的几何尺寸等的检查以及精确安装后的微调工作；③对锚固结构的浇筑和复查；四是对成品整体进行检查。

3.4高程基准传递的方法

常用的方法有精密三角高程法和水准仪钢尺量距法，精密三角高程法采用测出所要求的距离和天顶角，来计算得出高差，以普通水准仪进行高程基准传递。水准仪钢尺量距法也是通过用钢尺和水准仪进行一系列测量，然后在通过高程水准的已知点和待定点的高度差，来计算所求水准点的高程。

4　钢锚梁的误差分析

4.1用极坐标法测角的精度问题

运用极坐标法误差产生的主要来源是测角的精度，而测角的精度影响因素有很多，比如：对中、大气折光影响、目标偏心、目标照准等。影响测角精度的因素还有：①只通过使用全站仪的标准精度来衡量测角精度，没有其他辅助仪器来测量，导致了安装钢锚梁的误差出现；②利用的设备的精确度不够，造成了钢锚梁安装时误差的产生。针对性的解决对策：①测量时使用强制归心装置的设备来精准测量；②选择与所测方位角夹角小的已知点为起始方位角。

4.2使用水准仪钢尺距法传递高程的精度与误差分析

使用水准仪钢尺量距法误差的主要来源有：①因为钢尺尺长的长度不一，产生误差；②倾斜的角度不同，产生误差；③温度变化的造成钢尺形变，产生误差；④安装时拉力变化，产生误差；⑤上水准仪读数时，产生误差；⑥下水准仪读数时，产生误差。

4.3实测时间段问题

外部环境会对放样定位点产生影响，比如日照温差、风力等外部环境的作用下。所以，上塔柱施工测量放样定位工作选择的环境和时间条件要对放样定位工作无影响或微小影响。选好测量放样定位施工的时间段后，在测量过程中还要用干湿温度计和大气压力表，对仪器温度和大气压强数值进行实时改正，使所测的数据精度得到保证［2］。

5　结束语

对于高塔斜拉桥钢锚梁安装施工，要通过采取合理的施工技术，并要严格控制测量精度，才能高效优质的去完成施工。

［1］林学春.高塔斜拉桥钢锚梁施工技术研究［J］.企业技术开发，2012，01：16～19.

［2］杨 辉.大跨斜拉桥钢锚梁安装施工要点及精确定位［J］.北方交通，2015，12：31～35.

2016-4-1

U445.4

A

2095-2066（2016）12-0184-02