CN114398692B - 一种确定钢箱梁顶面异形锚拉板空间位置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定钢箱梁顶面异形锚拉板空间位置的方法，根据桥梁设计图纸提供的位置参数和锚拉板的构造形式，可在CAD图中进行放样，模拟成桥状态下锚拉板的安装位置，并在锚拉板的主体结构上与锚点位置关系直接相关的位置处设置便于现场测量的检测点，通过该点在钢箱梁顶面处的投影关系，分别确定其投影点距离钢箱梁横基线、纵基线的理论间距，实际现场过程中以此来判断锚拉板的定位精度，初步定位完成后，通过检测点、投影点以及投影点到锚拉板与钢箱梁顶面交线的垂点，构成的三角关系进一步来验证锚管的倾斜角度；该方法能保证锚拉板的空间位置精度，同时也可为其他异形单元件的安装定位提供了一定的经验。

Description

一种确定钢箱梁顶面异形锚拉板空间位置的方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种确定钢箱梁顶面异形锚 拉板空间位置的方法。

背景技术

悬索桥的构造方式是于19世纪初被发明的，由于悬索桥可以充分利用 材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，是众多桥梁所采用的构造方 式，悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力是最大的，因此大跨度桥梁全部 采用此结构。悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁， 由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。桥面系中预埋件锚拉板 的预埋要求有较高的精度，特别是拉杆的预留孔道要有准确的位置及与拉 索要保证良好的同心度，以确保在正常的张拉过程中拉杆始终位于孔道的 正中心，否则将直接影响后续施工及全桥的整体受力平衡。此外，此类锚 拉板结构多为异形，与钢箱梁的空间定位关系复杂，尤其锚点的平面位置 及锚管的角度控制非常关键。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种确定钢箱梁 顶面异形锚拉板空间位置的方法。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种确定钢箱梁顶面异形锚拉板空间位置的方法，包括：

步骤1：在锚拉板上部便于现场测量的位置确定一个检测点；

步骤2：根据桥梁设计图纸提供的锚拉板位置参数在CAD图中进行放样， 模拟在成桥状态下锚拉板的安装位置，并根据所述检测点在所述CAD图中 的投影点确定锚拉板在模拟成桥状态下的空间位置理论参数；其中，理论 参数包括投影点与钢箱梁横基线垂直距离l、投影点与钢箱梁纵基线垂直距 离s、检测点与投影点距离h以及投影点距锚拉板与钢箱梁顶面交线的垂直距 离d，并计算出锚拉板的理论横向倾斜角度arctanβ＝h/d；

步骤3：根据桥梁设计图纸提供的锚拉板位置参数在钢箱梁顶面确定锚 拉板的平面位置，并将锚拉板放置在所述平面位置上；

步骤4：利用角度尺测量锚拉板的实际横向倾斜角度α，并根据所述步 骤2得到的锚拉板理论横向倾斜角度β进行调整，直至实际横向倾斜角度α与 理论横向倾斜角度β偏差控制在1°范围内，再将锚拉板初步定位并固定在 钢箱梁顶面；

步骤5：确定锚拉板上部检测点在钢箱梁顶面的投影点，并测量该投影 点与钢箱梁横基线的垂直距离L，该投影点与钢箱梁纵基线的垂直距离S， 并与步骤2得到的理论参数l、s进行对比调整，误差控制在2mm以内；

步骤5：测量锚拉板上部检测点与其在钢箱梁顶面的投影点的距离H， 以及所述投影点距锚拉板与钢箱梁顶面交线的垂直距离D，计算得到锚拉板 实际横向倾斜角度arctanθ＝H/D；

步骤6：计算锚拉板实际倾斜角度与理论横向倾斜角度的差值Δ＝ |θ-β|，当Δ满足设计和施工规范要求后即可对锚拉板进行焊接固定。

进一步地，所述步骤3中，根据锚拉板底边线及其分中线，在钢箱梁 顶面确定锚拉板的平面位置。

进一步地，所述步骤7中，焊接时应先进行锚拉板底边与钢箱梁顶面 主焊缝焊接，再进行锚拉板两侧加劲板与钢箱梁顶面焊缝焊接，焊接应按 照对角同时施焊的原则，避免单侧施焊造成较大收缩变形。

本发明的有益效果：

1、本发明将桥面系中的锚拉板中锚点与钢箱梁横纵基线的关系通过锚 拉板中便于测量的检测点进行计算，通过投影的方式，在钢箱梁上找到投 影点，根据相应的位置转换关系，先确定出锚拉板的平面位置，根据设计 中给出的悬索的角度，利用三角关系，进一步转换为检测点之间的距离关 系，方便实际现场安装过程中定位和测量；

2、该方法能准确定位锚拉板的平面位置及倾斜角度，保证锚拉板的空 间位置精度，同时也可为其他异形单元件的安装定位提供了一定的经验；

3、该发明操作简单，定位精确，且效率高，经实践验证，效果良好。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1为模拟放样后锚拉板的平面投影图；

图2为模拟放样后锚拉板的侧视图；

图3为锚拉板的空间位置关系示意图；

图4为锚拉板的俯视结构透视图。

附图标记说明：

1-锚拉板；2-检测点；3-投影点；4-钢箱梁横基线；5-钢箱梁纵基线； 6-纵向位置线；7-横向位置线；8-数显角度尺；9-锚拉板与钢箱梁顶面主焊 缝；10-加劲板与钢箱梁顶面焊缝。

具体实施方式

下面结合具体实施例和图1～图4对本发明做进一步详细的描述，但本 发明的实施方式不限于此。

本发明提供了一种确定钢箱梁顶面异形锚拉板空间位置的方法，具体 包括以下步骤：

步骤1：在锚拉板1上部便于现场测量的位置确定一个检测点2。

步骤2：根据桥梁设计图纸提供的锚拉板1位置参数在CAD图中进行放 样，模拟在成桥状态下锚拉板1的安装位置，并根据所述检测点2在所述CAD 图中的投影点3确定锚拉板1在模拟成桥状态下的空间位置理论参数；其中， 理论参数包括投影点3与钢箱梁横基线4垂直距离l、投影点3与钢箱梁纵基线 5垂直距离s、检测点2与投影点3距离h以及投影点3距锚拉板1与钢箱梁顶面 交线的垂直距离d，并计算出锚拉板1的理论横向倾斜角度arctanβ＝h/d。

步骤3：根据桥梁设计图纸提供的锚拉板1位置参数在钢箱梁顶面确定 锚拉板1的平面位置，并将锚拉板1放置在所述平面位置上。

具体地，根据锚拉板1底边线及其分中线，在钢箱梁顶面确定锚拉板1 的平面位置。

任意一个锚拉板1所在的钢箱梁横基线4与刚箱梁纵基线5与锚拉板1锚 管的中心位置的距离是设计提前确定的，通过该距离可以确定锚管的中心 线，即得到锚管分中线，也就是锚管的纵向位置线6和横向位置线7，从而 确定锚管的位置，然后通过锚拉板1其余部件距离锚管的位置从而确定锚拉 板1的安装定位线，即底边线，从而确定锚拉板1的平面位置。

步骤4：利用数显角度尺8测量锚拉板1的实际横向倾斜角度α，并根据 所述步骤2得到的锚拉板1理论横向倾斜角度β进行调整，直至实际横向倾斜 角度α与理论横向倾斜角度β偏差控制在1°范围内，再将锚拉板1初步定位 并固定在钢箱梁顶面。

步骤5：确定锚拉板1上部检测点2在钢箱梁顶面的投影点3，并测量该 投影点3与钢箱梁横基线4的垂直距离L，该投影点3与钢箱梁纵基线5的垂直 距离S，并与步骤2得到的理论参数l、s进行对比调整，误差控制在2mm以内； 至此锚拉板1的平面位置及纵横向的倾角关系基本确定。

步骤6：进一步验证锚拉板1倾斜角度控制精度，在步骤5中锚拉板1的 平面位置精度调整到位后，测量锚拉板1上部检测点2与其在钢箱梁顶面的 投影点3的距离H，以及所述投影点3距锚拉板1与钢箱梁顶面交线的垂直距 离D，计算得到锚拉板1实际横向倾斜角度arctanθ＝H/D。

步骤7：计算锚拉板1实际倾斜角度与理论横向倾斜角度的差值Δ＝ |θ-β|，当Δ满足设计和施工规范要求后即可对锚拉板1进行焊接固定。

焊接时，应先进行锚拉板1底边与钢箱梁顶面主焊缝9焊接，再进行锚 拉板1两侧加劲板与钢箱梁顶面焊缝10焊接，焊接应按照对角同时施焊的原 则，避免单侧施焊造成较大收缩变形；焊接完成后应对检测点2的投影点3 与钢箱梁横基线4的距离、与钢箱梁纵基线5的距离、与检测点2之间的距离、 与锚拉板1与钢箱梁顶面交线的距离以及锚拉板的横向倾斜角度进行复测， 确认是否发生变化；若精度超过要求，则应在焊后对锚管的角度再次修正， 直至满足设计及规范要求。

本发明的方法操作简单，且能很好的利用设计图中所给的信息，放样 精确，不需要其他多余资料，速度快，适用性强，由于无法直接测量锚拉 板中锚管的位置关系，利用投影法转移检测点，通过其与锚管的相对关系 控制锚拉板的平面位置及倾斜角度，能够更加简便、快速、精确的对锚拉 板进行定位安装，同时为其它异形件安装精度的控制提供了参考，经实践 验证，该方法的应用效果良好。

定位悬索桥中锚拉板的位置是为了保证拉杆张拉时预留孔道位置的精 确，预留孔锚点，即锚管的中心点精度由纵桥向、横桥向平面位置以及锚 管的倾斜角度所决定，一般情况下，锚管中轴线与桥梁纵轴线的角度关系 伴随着桥面纵坡的改变而改变，锚管中轴线与横桥向的角度关系，则与桥 面横坡及拉杆(即锚管中心线)位置有关，根据设计图纸提供的位置关系和锚 拉板的构造形式，可在CAD图中进行放样，模拟成桥状态下锚拉板的安装 位置，并在锚拉板的主体结构上与锚点位置关系直接相关的位置处设置便 于现场测量的检测点，通过该点在钢箱梁顶面处的投影关系，分别确定其 投影点距离梁段横基线、纵基线的理论间距，实际现场过程中以此来判断 锚拉板的定位精度，初步定位完成后，通过检测点、投影点以及投影点到 锚拉板与箱梁顶面交线的垂点，构成的三角关系进一步来验证锚管的倾斜 角度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明， 不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简 单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种确定钢箱梁顶面异形锚拉板空间位置的方法，其特征在于，包括：

步骤1：在锚拉板上部便于现场测量的位置确定一个检测点；

步骤2：根据桥梁设计图纸提供的锚拉板位置参数在CAD图中进行放样，模拟在成桥状态下锚拉板的安装位置，并根据所述检测点在所述CAD图中的投影点确定锚拉板在模拟成桥状态下的空间位置理论参数；其中，理论参数包括投影点与钢箱梁横基线垂直距离l、投影点与钢箱梁纵基线垂直距离s、检测点与投影点距离h以及投影点距锚拉板与钢箱梁顶面交线的垂直距离d，并计算出锚拉板的理论横向倾斜角度arctanβ＝h/d；

步骤3：根据桥梁设计图纸提供的锚拉板位置参数在钢箱梁顶面确定锚拉板的平面位置，并将锚拉板放置在所述平面位置上；

步骤4：利用角度尺测量锚拉板的实际横向倾斜角度α，并根据所述步骤2得到的锚拉板理论横向倾斜角度β进行调整，直至实际横向倾斜角度α与理论横向倾斜角度β偏差控制在1°范围内，再将锚拉板初步定位并固定在钢箱梁顶面；

步骤5：确定锚拉板上部检测点在钢箱梁顶面的投影点，并测量该投影点与钢箱梁横基线的垂直距离L，该投影点与钢箱梁纵基线的垂直距离S，并与步骤2得到的理论参数l、s进行对比调整，误差控制在2mm以内；

步骤6：测量锚拉板上部检测点与其在钢箱梁顶面的投影点的距离H，以及所述投影点距锚拉板与钢箱梁顶面交线的垂直距离D，计算得到锚拉板实际横向倾斜角度arctanθ＝H/D；

步骤7：计算锚拉板实际倾斜角度与理论横向倾斜角度的差值Δ＝|θ-β|，当Δ满足设计和施工规范要求后即可对锚拉板进行焊接固定。

2.根据权利要求1所述的确定钢箱梁顶面异形锚拉板空间位置的方法，其特征在于，所述步骤3中，根据锚拉板底边线及其分中线，在钢箱梁顶面确定锚拉板的平面位置。

3.根据权利要求1所述的确定钢箱梁顶面异形锚拉板空间位置的方法，其特征在于，所述步骤7中，焊接时应先进行锚拉板底边与钢箱梁顶面主焊缝焊接，再进行锚拉板两侧加劲板与钢箱梁顶面焊缝焊接，焊接应按照对角同时施焊的原则，避免单侧施焊造成较大收缩变形。