浅析矮塔斜拉桥索鞍和锚导管安装 孙荣滔

浅析矮塔斜拉桥索鞍和锚导管安装孙荣滔

摘要：矮塔斜拉桥亦称部分斜拉桥，是介于传统斜拉桥和连续梁桥之间的一种

过渡性桥梁结构。矮塔斜拉桥的主塔较矮，斜拉索较短，为尽可能提高斜拉索的

倾角和偏心距，往往在主塔内设置索鞍，让斜拉索连续通过索塔，将索塔视为斜

拉索的转向点。

关键词：施工测量；安装

怀洪新河二号特大桥全长1505米，主桥跨径组合为75m+130m+75m悬浇箱梁，是一座双塔双索面矮塔斜拉桥。索塔高22.5米，为钢筋混凝土独柱实心矩形

截面，顺桥向长4m，横桥向宽2.4m。

主塔分四个节段采用翻模施工法浇筑施工，内设劲性骨架，用于钢筋和索鞍

定位。采用定型钢模板，由模板厂加工，现场拼装采用塔吊配合人工辅助翻模，

主塔浇筑中索鞍定位尤为重要。

主梁为预应力混凝土整体式箱梁，箱梁0号块处高度为3.7m，边跨支架现浇

段梁高2.5m，桥面横坡2%由箱梁浇筑时形成。箱梁宽度为28m，两侧悬臂均为4.5m。全桥共2个“T”构，每个“T”构15对块件，分块长度为4.0米，支架现浇段

长9.0m，合拢段长2.0m，块件重量为226吨～364吨。施工采用8m挂篮对称悬

浇灌注混凝土循环施工，由于主梁内锚导管是锚固缆索连接主塔和主梁的重要构件。因此，锚导管定位，是一项直接影响工程质量和工程进度的关键性工作。

本桥斜拉索采用扇形布置，梁上间距4m，塔上间距从0.93m到1.121m不等。拉索通过预埋锚导管穿过塔柱索鞍，在梁上张拉。全桥共设20对斜拉索，每个

索塔设10对斜拉索，其中1号、2号、3号、14号、15号块为无索区，其它块

段为有索区，全桥共40个索鞍和80个锚导管。下面就索鞍和锚导管安装定位进

行分析。

为保证索鞍施工精度，加快施工进度，采用先定位劲性骨架后定位安装索鞍。索鞍是定位在劲性骨架上的，因此劲性骨架安装精度间接影响着索鞍安装精度。

在劲性骨架安装前，置全站仪于大桥控制网测点上，在已埋入混凝土中的劲性骨

架顶端连接板上测放出待安装劲性骨架下端4个角点及纵横边线，并焊接限位角钢。即可吊按劲性骨架就位，骨架就位后即可进行索鞍吊装。

索鞍定位数据的计算，以顺桥向为X轴正方向，以横桥向为Y轴正方向，以

指向塔顶为Z轴的正方向，根据设计图纸中索鞍参数计算出索鞍鞍体内直线段与

曲线段相切点和鞍体中心点坐标及索鞍出口处高程。如图

测量方法采用三维空间极坐标法测量，

1）、使用LeicaTS02-2’’型全站仪，利用斜拉桥施工控制网，进行全站仪空间

三维极坐标测量，根据索鞍定位数据进行放样；

2）、索鞍定位位置放好后，用塔吊吊装索鞍到劲性骨架，由于劲性骨架内空

间较小所以吊索鞍时一定要注意安全；

3）、用葫芦吊起索鞍，通过铅锤粗定位索鞍X轴切点方向和Y轴中点方向； 4）、用水准仪控制索鞍出口处高程，通过葫芦进行上下调整；

5）、待平面位置和高程满足要求后即可放置横担焊接索鞍与劲性骨架。

安装中，要对放样点进行校核，多次微调，确保安装满足规范及设计要求。

索鞍安装好后再进行复核，满足要求即能进行下一对索鞍的安装。

索塔混凝土浇筑完后，对索鞍进行平面位置及高程复测，并记录相关实测数据，为锚导管的安装提供实测依据。

本桥索鞍编号为A1-A10，对应主梁为4#块-13#块，锚导管安装与索鞍安装一样，其定位参数的计算极为重要。

1确定锚导管长度

预埋导管采用Q235B，防腐采用热浸镀锌100um处理.锚导管长度按照拉索与水平面的夹角计算竖向高度不小于1m（0.9 m），锚导管的上管口中心距离桥面的垂直距离为1.2m，根据设计图纸得出锚导管下料长度Lα=2.1/tanα及

Lβ=2.1/tanβ。

2拉索自重作用下垂度修正值的确定

假定索体自重按塔梁锚固点间直线距离计算且均匀分布，拉索锚固点至索鞍出口点的拉索为直线，以拉索锚固点中心与索鞍出口截面中心连线作为锚导管安装方向，根据计算公式：

Δ自重= -*180o

得出在拉索重力作用下修正角度值。

其中P为锚端张拉力，N为拉索每延米重，主塔中心到锚固点水平距离为L，设计夹角为（北侧）或者β（南侧）

3挂篮施工挠度修正值的确定

主梁浇筑时，由于挂篮前端的挠度会带来锚导管角度变化，因此必须进行修正，由公式得出：

Δ挂篮=arctan

h为挂篮前端上抬值，4为挂篮长度

由Δ自重及Δ挂篮得出：实际=设计-Δ自重-Δ挂篮

或Δβ自重及Δβ挂篮得出：β实际=β设计-Δβ自重-Δβ挂篮

4锚导管锚固点和出口处坐标的确定

根据设计图纸计算出锚固点及索鞍出口处坐标，得出坐标方位角θ，根据锚导管长度l得出锚导管出口处坐标：X出口处=X锚固点 lcosθ

Y出口处=Y锚固点lsinθ

或者在CAD图上中画出两者平面位置，根据锚导管投影长度截取得出出口处坐标。

5锚固点与出口处高程的确定

根据索鞍实际出口处高程、设计水平夹角α或β和索鞍出口处与锚固点水平线确定锚固点高程，由α实际或β实际确定锚导管出口处中心高程。由于设计锚固点和出口处中心高程在实际测量过程中有难度，所以要对锚导管坐标和高程进行一定的修改以方便实际施工。

6安装

安装数据计算好后即可进行实际安装

1）在大桥控制点架设好仪器放出锚导管底部锚固点和锚导管出口处定位点； 2）先用塔吊吊起锚导管放置安装地点，再用两个葫芦吊起锚导管底部与出口处分别对应放样出的锚导管底部锚固点和锚导管出口处定位点大致的位置处；

3）用卷尺量出锚垫板中点位置与放样点对应，多次微调，安装定位架初步固定；

4）量出导管出口中心位置，用铅锤放到导管中心位置并与出口放样对应，安装定位架；

5）用水准仪分别对锚固点和出口处测量标高，葫芦配合调整，两端的高程要反复对其复测，达到设计高程后再对平面位置进行微调，使得安装满足要求；