论文部分内容阅读
摘要:随着我国桥梁建设步伐不断加快,桥梁设计的形式日新月异。在大桥的施工过程中,测量定位的准确性对工程质量和进度显得极为重要。特别是在钢管拱桥的施工中,测量放样的精度和速度对整个桥梁的建设起着至关重要的作用。而钢管拱的定位在整个拱桥的施工是最为复杂和重要的。因此要提高桥梁施工的质量;加快桥梁施工的速度,提高精度,就必须在测量方法上进行改善,灵活应运测量知识是最为关键的。拱桥由于其外型美观,跨越能力大等诸多优点,一直受到人们的欢迎。修建大跨度拱桥的关键是施工问题。目前我国拱桥常用的拱轴线型有:(1)圆弧线。(2)悬链线。(3)抛物线。拱轴线的形状不仅直接影响着拱圈的内力分布及截面应力的大小,而且它与结构的耐久性、经济性和施工安全性等都有密切的关系。
关键词:钢桁梁;钢梁架设;测量控制;极坐标法;三角高程测量;
中图分类号:K928文献标识码: A
1、前言
太原市南中环桥主桥不同于一般的平行拱桥,主拱向桥外侧倾斜16°,副拱向桥外侧倾斜26.82°。每个不同断面的距中距离都不相同,不能采用一般平行拱桥的测量定位方法。因此我们结合图纸将传统大地坐标改变为以桩号,距离中线的距离,绝对高程为相对坐标的X,Y,Z,并编制了拱桥三维坐标计算方法的程序,这样把传统的大地坐标转换为相对独立的控制网坐标,使用起来既简捷又直观,能够准确,直观,快速的进行整个大桥的测量定位。
2、工程概况
太原市南中环桥是连接东西城区的重要道路,南中环桥为南中环街西端,跨越汾河的橋梁结构。主桥起讫里程K0+885.000~K1+185.000,采用钢叠合梁组合式系杆拱体系,跨径组合60m(边跨)+180m(中跨)+60m(边跨)。
主桥中跨跨中92米梁段采用钢叠合梁,梁高3.0m,主桥边跨60米及主桥中跨44米梁段采用砼箱梁,梁高3.0m~6.5m。主桥标准段宽度为52.5m,跨中宽度为71米。
主桥中跨由四根主副拱肋组合而成的下承式钢管拱桥,主拱向桥外侧倾斜16°,副拱向桥外侧倾斜26.82°。全桥共设11对斜拉杆,12米设置一对,副吊杆与斜拉杆一一对应。全桥共设25对主吊杆,6米设置一对。
主拱示意图
3、定位
设定坐标系:主桥在施工之前,将主桥整个范围内的导线点转换为相对独立坐标,由于主桥在直线段上,所以此项工作并不复杂。
主拱肋由上下两个扁钢管中间加腹板组成哑铃型断面,主拱肋高度3.5m,上扁钢管高度为1.0m,宽度为2.0m;下主扁钢管高度为1.0m,宽度为1.5m;主拱拱轴线为二次抛物线,平面内的矢跨比为1/4.326,主拱肋平面内在跨处设置82mm的预拱度(沿平面向上),工地接头处为0mm,其他位置的预拱度值按二次抛物线进行内插。
副拱肋采用直径为1.3m的空圆钢管,壁厚25mm,副拱拱轴线为二次抛物线,平面内的矢跨比为1/1.673,副拱肋平面内在跨中处设置61mm的预拱度(沿平面向上),工地接头处为0mm,其他位置的预拱度值按二次抛物线进行内插,同时副拱肋平面外在跨中处设置140mm的预偏量(向桥内侧垂直于拱平面),工地接头处为0mm,其他位置的预拱度值按二次抛物线进行内插。
主拱肋平面内在跨中处设置82mm的预拱度(向上),其方程:
h=-0.005137283951X 2+0.924711111X
注:主拱工地接头至跨中间距为78.768m,至拱脚起拱点间距为11.232m。
主拱成桥后拱轴线方程:
Y =-0.001416049583X2+0.254888888X
H =-0.004938271605X2+0.888888888X+785.975
主拱钢管拱安装拱轴线方程:
Y =-0.001416049583X2+0.254888888X
H=-0.004938271605X2+0.888888888X-0.005137283951(X-11.232) 2+0.924711111(X-11.232) +785.975
副拱钢管拱安装拱轴线方程:
y=-0.000022045x2+0.00351357x
h=-0.00664037037x2+1.195266667x
注:副拱工地接头至跨中间距为79.691m。至拱脚起拱点间距为10.309m。
副拱成桥后拱轴线方程:
Y=-0.005925925926X2+1.066666667X
H=-0.002996296296X2+0.539333333X+785.975
副拱钢管拱安装拱轴线方程:
Y=-0.005925925926X2+1.066666667X-(-0.000022045(X-10.309)2+0.00351357(X-10.309))
H=-0.002996296296X2+0.539333333X-0.00664037037(X-10.309)2+1.195266667(X-10.309) +785.975
1/2副拱肋平面外预偏量设置示意图
卡西欧4800计算器程序的编制:主拱轴线ZGZX
A=tan-1(166.448x(180-2X) ÷1802)
B“HS”=(166.448Xx(180-X)÷1802+1.75÷cosA)xcos16。+785.975◢
C“YS”=(B-785.975)÷cos16。xsin16。+16.93◢
D“HS”=(166.448Xx(180-X) ÷1802-1.75÷cosA)xcos16。+785.975◢
E“YX”=(D-785.975)÷cos16。xsin16。+16.93◢
副拱轴线FGZX
A=1.066666667-0.01185185185X
B“HS”=1.066666667X-0.005925926X2+0.65÷cosA+785.975◢
C“HZ” =1.066666667X-0.005925926X2+785.975◢
D“HX” =1.066666667X-0.005925926X2-0.65÷cosA+785.975◢
Y=0.539333333X-0.002996296X2+16.532
其中:H为高程,Y为距中距离,X为里程,S,Z,X分别代表上,中,下。HS表示为拱肋上口高程,YS表示拱肋上口距中线距离。HX表示为拱肋下口高程,YX表示拱肋下口距中线距离。
从太原市南中环桥钢管拱的测量定位方法来看,三维相对坐标测量能够直观,快速地进行钢管拱动态实时放样定位计算,直接可以减少工人在拱肋停留的时间和人为的计算误差。在实际拱肋定位施工时可以任何时候计算任何断面的坐标,方便实用,值得推广应用。
参考文献:
[1]胡伍生,潘庆生等.土木工程施工测量手册.人民交通出版社,2001
[2]孔祥元,梅是义 控制测量学.北京:测绘出版社,1991
[3] 聂让 许金良等.公路施工测量手册.人民交通出版社,2000.8
[4]精密工程测量规范 .国家技术监督局1994-12-22发布.
关键词:钢桁梁;钢梁架设;测量控制;极坐标法;三角高程测量;
中图分类号:K928文献标识码: A
1、前言
太原市南中环桥主桥不同于一般的平行拱桥,主拱向桥外侧倾斜16°,副拱向桥外侧倾斜26.82°。每个不同断面的距中距离都不相同,不能采用一般平行拱桥的测量定位方法。因此我们结合图纸将传统大地坐标改变为以桩号,距离中线的距离,绝对高程为相对坐标的X,Y,Z,并编制了拱桥三维坐标计算方法的程序,这样把传统的大地坐标转换为相对独立的控制网坐标,使用起来既简捷又直观,能够准确,直观,快速的进行整个大桥的测量定位。
2、工程概况
太原市南中环桥是连接东西城区的重要道路,南中环桥为南中环街西端,跨越汾河的橋梁结构。主桥起讫里程K0+885.000~K1+185.000,采用钢叠合梁组合式系杆拱体系,跨径组合60m(边跨)+180m(中跨)+60m(边跨)。
主桥中跨跨中92米梁段采用钢叠合梁,梁高3.0m,主桥边跨60米及主桥中跨44米梁段采用砼箱梁,梁高3.0m~6.5m。主桥标准段宽度为52.5m,跨中宽度为71米。
主桥中跨由四根主副拱肋组合而成的下承式钢管拱桥,主拱向桥外侧倾斜16°,副拱向桥外侧倾斜26.82°。全桥共设11对斜拉杆,12米设置一对,副吊杆与斜拉杆一一对应。全桥共设25对主吊杆,6米设置一对。
主拱示意图
3、定位
设定坐标系:主桥在施工之前,将主桥整个范围内的导线点转换为相对独立坐标,由于主桥在直线段上,所以此项工作并不复杂。
主拱肋由上下两个扁钢管中间加腹板组成哑铃型断面,主拱肋高度3.5m,上扁钢管高度为1.0m,宽度为2.0m;下主扁钢管高度为1.0m,宽度为1.5m;主拱拱轴线为二次抛物线,平面内的矢跨比为1/4.326,主拱肋平面内在跨处设置82mm的预拱度(沿平面向上),工地接头处为0mm,其他位置的预拱度值按二次抛物线进行内插。
副拱肋采用直径为1.3m的空圆钢管,壁厚25mm,副拱拱轴线为二次抛物线,平面内的矢跨比为1/1.673,副拱肋平面内在跨中处设置61mm的预拱度(沿平面向上),工地接头处为0mm,其他位置的预拱度值按二次抛物线进行内插,同时副拱肋平面外在跨中处设置140mm的预偏量(向桥内侧垂直于拱平面),工地接头处为0mm,其他位置的预拱度值按二次抛物线进行内插。
主拱肋平面内在跨中处设置82mm的预拱度(向上),其方程:
h=-0.005137283951X 2+0.924711111X
注:主拱工地接头至跨中间距为78.768m,至拱脚起拱点间距为11.232m。
主拱成桥后拱轴线方程:
Y =-0.001416049583X2+0.254888888X
H =-0.004938271605X2+0.888888888X+785.975
主拱钢管拱安装拱轴线方程:
Y =-0.001416049583X2+0.254888888X
H=-0.004938271605X2+0.888888888X-0.005137283951(X-11.232) 2+0.924711111(X-11.232) +785.975
副拱钢管拱安装拱轴线方程:
y=-0.000022045x2+0.00351357x
h=-0.00664037037x2+1.195266667x
注:副拱工地接头至跨中间距为79.691m。至拱脚起拱点间距为10.309m。
副拱成桥后拱轴线方程:
Y=-0.005925925926X2+1.066666667X
H=-0.002996296296X2+0.539333333X+785.975
副拱钢管拱安装拱轴线方程:
Y=-0.005925925926X2+1.066666667X-(-0.000022045(X-10.309)2+0.00351357(X-10.309))
H=-0.002996296296X2+0.539333333X-0.00664037037(X-10.309)2+1.195266667(X-10.309) +785.975
1/2副拱肋平面外预偏量设置示意图
卡西欧4800计算器程序的编制:主拱轴线ZGZX
A=tan-1(166.448x(180-2X) ÷1802)
B“HS”=(166.448Xx(180-X)÷1802+1.75÷cosA)xcos16。+785.975◢
C“YS”=(B-785.975)÷cos16。xsin16。+16.93◢
D“HS”=(166.448Xx(180-X) ÷1802-1.75÷cosA)xcos16。+785.975◢
E“YX”=(D-785.975)÷cos16。xsin16。+16.93◢
副拱轴线FGZX
A=1.066666667-0.01185185185X
B“HS”=1.066666667X-0.005925926X2+0.65÷cosA+785.975◢
C“HZ” =1.066666667X-0.005925926X2+785.975◢
D“HX” =1.066666667X-0.005925926X2-0.65÷cosA+785.975◢
Y=0.539333333X-0.002996296X2+16.532
其中:H为高程,Y为距中距离,X为里程,S,Z,X分别代表上,中,下。HS表示为拱肋上口高程,YS表示拱肋上口距中线距离。HX表示为拱肋下口高程,YX表示拱肋下口距中线距离。
从太原市南中环桥钢管拱的测量定位方法来看,三维相对坐标测量能够直观,快速地进行钢管拱动态实时放样定位计算,直接可以减少工人在拱肋停留的时间和人为的计算误差。在实际拱肋定位施工时可以任何时候计算任何断面的坐标,方便实用,值得推广应用。
参考文献:
[1]胡伍生,潘庆生等.土木工程施工测量手册.人民交通出版社,2001
[2]孔祥元,梅是义 控制测量学.北京:测绘出版社,1991
[3] 聂让 许金良等.公路施工测量手册.人民交通出版社,2000.8
[4]精密工程测量规范 .国家技术监督局1994-12-22发布.