武汉白沙洲长江大桥索塔挠度变形观测.docx

武汉白沙洲长江大桥索塔挠度 武汉白沙洲长江大桥索塔挠度变形观测 杜 兵 (交通部第二公路工程局第一工程处 武汉市 430052) 刘志德 (武汉测绘科技大学 武汉市 430079) 提要 该文论述了武汉白沙洲长江大桥索塔挠度变形观测的目的 、监测控制网的建立 、观测点 的布设 、观测方法及其精度 ,并对索塔 24 小时挠度变形观测的结果进行了数据整理和分析 。 关键词 斜拉桥 索塔 挠度 变形观测 CABL E TOWER D EFL ECTIO N D EFO RMATIO N OBSERVATIO N OF THE WUHAN BAIS HAZHO U C HANGJ IANG L ARGE BRID GE Du Bing (No . 1 Engineering Department , No . 2 Highway Engineering Bureau , Ministry of Communication) Liu Zhide ( Wuhan Technical University of Surveying and Mapping) Abstract The paper states the purpose , the establishment of the monitoring control net , the arrangement of the observation points , observation method and its precision. Also , it makes the data arrangement and analysis of the cable tower deflection deformation observation result in 24 hours. Key words cable stayed ;cable tower ; deflection ; deformation observation 1 概况 武汉白沙洲长江大桥为目前国内已建成 跨度最大的双塔双索面斜拉桥 , 主跨 618m , 排名世界第三 。大桥全长 3586138m ,其中正 桥长 2458m 。主 塔 为 钻 石 型 钢 筋 混 凝 土 结 构 ,承台顶面以上高 178175m ,塔柱为箱型断 面 。主梁采用钢箱梁与钢筋混凝土箱梁组合 型结构 ,全宽 3012m 。 索塔是斜拉桥的基本构件之一 ,其产生 挠度变形的原因 : 一是由于索塔两侧斜拉索 的拉力不等 ,而使索塔在顺桥向产生挠度变 形 ;二是由于索塔受风力 、日照等外界环境因 素的影响 ,而产生挠度变形 ;三是由于设计与 施 工的不合理性 ,而使索塔产生额外的变形 。 对索塔进行挠度观测的目的 ,主要有三 点 : 1) 在索塔建设过程中 ,随着索塔高度的 增加 ,挠度变形的幅度也急剧增大 。只有准 确地掌握索塔摆动和扭转的规律 ,才能有效 地指导施工和相应的施工测量工作 。 2) 在大桥钢箱梁吊装过程中 ,由于施工 原因 ,致使索塔两侧斜拉索受力不平衡 ,从而 使索塔在顺桥向产生一定的偏移 。这种偏移 有时可达几十厘米 。为了将这种变形限制在 一定范围内 ,不致于使其危及索塔安全 ,需对 此变形进行观测 。 3) 为了延长桥梁的使用寿命 ,验证工程 设计与施工的效果 ,并为科学研究提供资料 , 应该对桥梁进行变形观测 。 第一作者简 介 : 杜 兵 , 男 , 27 岁 , 助 理 工 程 师 , 工 程 测 量 专 业 。 2001 年第 5 期勘 察 科学 技 2001 年第 5 期 勘 察 科 学 技 术 49 差法平差 。平差结果最弱点点位中误差为 ± 4mm ,最大方向值改正数为 217″,最大距离改 正数为 514mm 。由于工作基点位于江边 ,点 位稳定性较差 ,所以每隔半年 ,对首级网复测 一次 。 观测点在索塔上布设的位置和数量 ,依 能反映索塔摆动和扭转的变形特征为原则 , 同时要有利于观测 。据此 ,分别在塔顶和上 横梁处布设观测点 B1 ～B4 ,以反映索塔在不 同高度的摆动幅度 ; 在同一高度断面上布设 两个观测点 ,以便对此分析索塔的扭转变形 。 另外这些点都向着江岸方向 ,便于在岸上观 测照准 (图 2) 。每个观测点上都预埋有强制 对中装置 。 2 观测精度及周期 斜拉桥索塔属于变形比较敏感的高层建 筑 ,按照《工程测量规范》三等变形观测的精度 要求 ,变形点的点位中误差应不超过 ±6mm。 变形观测的周期 ,在工程施工阶段 ,可根 据影响索塔受力变化的具体工况而定 ( 如钢 箱梁的吊装 、混 凝 土