Báo cáo khoa học: Bố trí và kiểm tra vị trí tháp cầu dây văng - ThS. Hồ Thị Lan Hương

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

225
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Báo cáo khoa học: Bố trí và kiểm tra vị trí tháp cầu dây văng do ThS. Hồ Thị Lan Hương thực hiện trình bày một số nội dung chính sau: Phương pháp bố trí điểm bằng máy Toàn đạc điện tử, đo kiểm tra vị trí, kích thước hình học của tháp cầu, kết quả thực tế kiểm tra bố trí tháp cầu trong xây dựng cầu dây văng. Mời các bạn cùng tham khảo bài báo cáo để nắm bắt được nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: Bố trí và kiểm tra vị trí tháp cầu dây văng - ThS. Hồ Thị Lan Hương

Bè trÝ vµ kiÓm tra vÞ trÝ th¸p cÇu d©y v¨ng ThS. hå thÞ lan h−¬ng Bé m«n Tr¾c ®Þa Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: Trong cÇu d©y v¨ng (CDV) th¸p cÇu lμ bé phËn quan träng cã tÝnh quyÕt ®Þnh c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt vμ ®é an toμn cña c«ng tr×nh. KiÕn tróc th¸p CDV t−¬ng ®èi phøc t¹p, ®iÒu kiÖn thi c«ng l¹i khã kh¨n, v× vËy viÖc x¸c ®Þnh ®óng vÞ trÝ vμ kÝch th−íc h×nh häc cña th¸p cÇu lμ viÖc hÕt søc quan träng. Trong bμi b¸o nμy t¸c gi¶ kh¶o s¸t viÖc øng dông m¸y toμn ®¹c ®iÖn tö ®Ó bè trÝ th¸p trong x©y dùng CDV. Summary: In a cable-stayed brigde, the pylon is the most impotant component which decides the construction’s eco-technical standards and safety. The pylon structure is fairly complicated, the constructing condition is difficult, therefore, it is important to locate the corrrect position of and the geometrical dimensions for the pylon. In this report, the writer studies the application of the electronic total station to locate the pylon in construction of cable-stayed brigdes. . §Æt vÊn ®Ò CÇu d©y v¨ng lµ hÖ kh«ng biÕn d¹ng h×nh häc, cã ®é cøng lín v× thÕ cã thÓ v−ît ®−îc c¸c CT 2 nhÞp rÊt lín (hµng tr¨m ®Õn hµng ngh×n mÐt), h×nh d¸ng cña cÇu l¹i rÊt ®Ñp, kiÕn tróc phong phó vµ cã thÓ thiÕt kÕ phï hîp víi tËp qu¸n, truyÒn thèng còng nh− vËt liÖu n¬i x©y dùng. ë ViÖt Nam, cÇu d©y v¨ng ®Çu tiªn ®−îc x©y dùng n¨m 1976 lµ cÇu §akr«ng (®· sËp n¨m 1999 do ®øt neo), tiÕp sau ®ã lµ cÇu Mü ThuËn, CÇu BÝnh, cÇu KiÒn, cÇu B·i Ch¸y vµ ®ang x©y dùng lµ cÇu R¹ch MiÔu, cÇu Cöu Long (cÇu CÇn Th¬)... Trong CDV th¸p cÇu chÞu toµn bé tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i t¸c dông lªn kÕt cÊu nhÞp th«ng qua trô truyÒn t¶i träng xuèng ®Êt nÒn. Ngoµi ra, kiÕn tróc th¸p CDV còng t−¬ng ®èi phøc t¹p, tiÕt diÖn thay ®æi theo chiÒu cao, cã ®é nghiªng, nhiÒu khi cßn cã ®é cong, ®iÒu kiÖn thi c«ng khã kh¨n, chËt hÑp, yªu cÇu ®é chÝnh x¸c l¹i cao, nªn khi bè trÝ còng nh− kiÓm tra vÞ trÝ th¸p cÇu cÇn ¸p dông c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ ®o ®¹c hiÖn ®¹i nhÊt. II. Néi dung To¹ ®é cña tim th¸p hay c¸c ®iÓm ®Æc tr−ng cña mÆt c¾t th¸p ®−îc tÝnh to¸n chÝnh x¸c khi thiÕt kÕ vµ trong b¶n vÏ tæ chøc thi c«ng, sau ®ã c¨n cø vµo l−íi khèng chÕ thi c«ng cÇu ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña chóng ngoµi thùc ®Þa. Trong thi c«ng CDV, sau khi x¸c ®Þnh ®−îc vÞ trÝ t©m th¸p trªn bÖ th¸p, vÞ trÝ vµ h×nh d¹ng tiÕp theo cña th¸p ®−îc x¸c ®Þnh th«ng qua khung ®Þnh vÞ. Khung ®Þnh vÞ ®−îc lµm b»ng thÐp (h×nh 1), th−êng cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt, ®−îc chÕ t¹o trªn mÆt ®Êt víi ®é chÝnh x¸c rÊt cao vÒ kÝch th−íc h×nh häc, th«ng qua to¹ ®é c¸c gãc khung t−¬ng øng víi tõng ®é cao cña th¸p cÇu. §é cao cña khung phô thuéc vµo chiÒu cao cña tõng lift (víi
cÇu B·i Ch¸y chiÒu cao cña lift tõ 2.5 ®Õn 4.2m, cÇu Cöu Long kho¶ng 5m), cèt thÐp còng ®−îc bè trÝ trªn mÆt ®Êt, sau ®ã c¶ lång thÐp nµy ®−îc cÈu lªn vÞ trÝ cña nã trªn th¸p vµ nèi víi khung ®Þnh vÞ cña lift tr−íc nã b»ng c¸c bu l«ng, lóc nµy vÞ trÝ cña th¸p cÇu ®· ®−îc c¨n chØnh chÝnh x¸c, ng−êi ta kiÓm tra vÞ trÝ nµy khi l¾p v¸n khu«n tr−íc khi ®æ bª t«ng th«ng qua 4 mÆt bÝch cña khung ®Þnh vÞ. H×nh1. Khung ®Þnh vÞ H×nh 2. VÞ trÝ nèi bu l«ng cña khung ®Þnh vÞ 1. Ph−¬ng ph¸p bè trÝ ®iÓm b»ng m¸y Toµn ®¹c ®iÖn tö CT 2 + Ph−¬ng ph¸p to¹ ®é cùc (ch−¬ng tr×nh setting out) T©m bÖ th¸p ®−îc x¸c ®Þnh s¬ bé khi l¾p v¸n khu«n b»ng ph−¬ng ph¸p to¹ ®é cùc (h×nh 3) cña m¸y T§§T, sau ®ã ®−îc kiÓm tra vµ ®iÒu chØnh theo to¹ ®é thiÕt kÕ b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p kh¸c, t©m th¸p còng cã thÓ g¾n vµo víi c¸c ®iÓm cña l−íi khèng chÕ t¹o thµnh mét hÖ thèng l−íi côc bé (nh− tim th¸p cÇu R¹ch MiÔu). c s αΑΒ αΑC B β A H×nh 3. Ph−¬ng ph¸p to¹ ®é cùc VÞ trÝ cña khung ®Þnh vÞ ®Çu tiªn nµy còng ®−îc x¸c ®Þnh th«ng qua c¸c ®iÓm cña l−íi khèng chÕ hay ®iÓm tim th¸p cÇu. ë ph−¬ng ph¸p nµy, c¨n cø vµo 2 ®iÓm cña l−íi khèng chÕ A, B ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ ®iÓm thiÕt kÕ C th«ng qua c¸c yÕu tè:
S = Δ2 X + Δ2 Y β = αAB - αAC; (1) AC AC Sai sè vÞ trÝ ®iÓm bè trÝ cña ph−¬ng ph¸p to¹ ®é cùc ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: 2 ⎛ mβ ⎞2 m=± ⎜ ⎟ S + mS 2 (2) ⎜ρ ⎟ ⎝ ⎠ + Ph−¬ng ph¸p giao héi gãc c¹nh c γ s2 s1 β2 B β1 A H×nh 4. Ph−¬ng ph¸p giao héi gãc c¹nh Cã thÓ sö dông ph−¬ng ph¸p giao héi gãc c¹nh b»ng m¸y T§§T ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ ®iÓm cña khung ®Þnh vÞ, hay tim th¸p cÇu. Tõ 2 ®iÓm A,B cña l−íi khèng chÕ ( h×nh 4), bè trÝ ®iÓm thiÕt kÕ C b»ng ph−¬ng ph¸p giao hé gãc c¹nh, c¸c yÕu tè bè trÝ ®−îc tÝnh theo c«ng thøc sau: β1 =α AB −α AC ; β 2 =α BC −α BA CT 2 S1 = Δ2 X AC + Δ2 Y AC (3) Δ2 X BC + Δ2 YBC S2 = Sai sè trung ph−¬ng vÞ trÝ ®iÓm bè trÝ (C) ®−îc tÝnh theo tr×nh tù sau: TÝnh sai sè vÞ trÝ ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p giao héi gãc: mβ S 21 + S 2 2 m' C = ± (4) ρ sin γ TÝnh sai sè vÞ trÝ ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p giao héi c¹nh: 1 m S12 + m S2 2 m' ' C = ± (5) sin γ Sai sè vÞ trÝ ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p giao héi gãc c¹nh: m' c ×m c ' ' mc = ± (6) m' 2 c +m' ' c 2 2. §o kiÓm tra vÞ trÝ th¸p: VÞ trÝ tim th¸p, vÞ trÝ c¸c ®iÓm cña khung ®Þnh vÞ hay c¸c ®iÓm
®Æc tr−ng cña tiÕt diÖn sau khi bè trÝ, l¾p ®Æt vµ ®æ bª t«ng xong, ®−îc kiÓm tra cËn thËn b»ng mét trong c¸c ph−¬ng ph¸p sau: + Ch−¬ng tr×nh ®o to¹ ®é cña 1 ®iÓm b»ng m¸y T§§T A,B lµ 2 ®iÓm ®· biÕt to¹ ®é, ®Æt m¸y T§§T t¹i B, ®o gãc β vµ c¹nh S, tÝnh ®−îc to¹ ®é C theo c«ng thøc: Xc = XB + S CosαBC B Yc = YB + S SinαBC (7) B trong ®ã: αBC = αBA - β c s a β b H×nh 5. TÝnh to¹ ®é ®iÓm b»ng T§§T Tõ to¹ ®é ®iÓm l−íi khèng chÕ vµ to¹ ®é thiÕt kÕ c¸c ®iÓm cña tiÕt diÖn th¸p, ta tÝnh ra kho¶ng c¸ch ë ®é cao t−¬ng øng råi so s¸nh víi sè liÖu ®o ®−îc ngoµi thùc tÕ vµ tÝnh sai sè. + Ph−¬ng ph¸p giao héi nghÞch cña m¸y toµn ®¹c ®iÓn tö (ch−¬ng tr×nh free station). CT 2 Ch−¬ng tr×nh ®o to¹ ®é cña ®iÓm ®Æt m¸y b»ng c¸ch ®o kho¶ng c¸ch, gãc b»ng tíi c¸c ®iÓm (tèi thiÓu lµ 2 ®iÓm). VÝ dô: A,B,C lµ 3 ®iÓm ®· biÕt to¹ ®é, tÝnh to¹ ®é ®iÓm P b»ng ph−¬ng ph¸p giao héi nghÞch. §Æt m¸y t¹i P ®o c¸c gãc α, β vµ ®o c¸c c¹nh S1, S2, S3. - KÝch th−íc h×nh häc cña mÆt c¾t th¸p sau khi ®æ bª t«ng cã thÓ kiÓm tra b»ng ch−¬ng tr×nh ®o kho¶ng c¸ch gi÷a 2 g−¬ng (tie distance). - Ngoµi ra, còng cã thÓ kiÓm tra to¹ ®é c¸c ®iÓm cña khung ®Þnh vÞ hay c¸c ®iÓm ®Æc tr−ng cña mÆt c¾t sau khi ®æ bª t«ng víi ph−¬ng ph¸p ®o tÜnh b»ng c«ng nghÖ ®o GPS. c b a a b c1 c2 γ δ s2 S1 s3 β α p H×nh 6. Ph−¬ng ph¸p giao héi nghÞch
3. KÕt qu¶ thùc tÕ kiÓm tra bè trÝ th¸p cÇu HÖ thèng l−íi thi c«ng cÇu Cöu Long ®−îc x©y dùng b»ng c«ng nghÖ GPS däc theo tim tuyÕn (h×nh 7) vµ ®· sö dông c¸c mèc WB118, WB105, WB107, WB108, WB130, WB110, WB109 ®Ó bè trÝ vµ kiÓm tra 2 th¸p cÇu. wb113a wb108 wb130 yard - no.03 x a1 - st.4+910.00 south - pylon wb102 wb104 wb118 wb106 north - pylon hau - river hau - river y wb103 wb105 wb101 wb107 a2 - st.7+660.00 sub - stream wb110 wb112 wb114 wb116 pier - 24 wb109 wb111 wb113 wb115 wb140 yard - no.04 CT 2 H×nh 7. L−íi khèng chÕ thi c«ng cÇu Cöu Long y abutment 2 4 3 centerline of bridge x up stream 2 1 H×nh 8. VÞ trÝ khung ®Þnh vÞ VÞ trÝ c¸c ®iÓm ®−îc bè trÝ b»ng ch−¬ng tr×nh setting out cña m¸y toµn ®¹c ®iÖn tö, c¸c lift cña th¸p sau khi l¾p xong khung ®Þnh vÞ vµ sau khi ®æ bª t«ng ®Òu ®−îc kiÓm tra b»ng toµn ®¹c ®iÖn tö vµ GPS, kÝch th−íc cña khung ®Þnh vÞ ®−îc kiÓm tra b»ng th−íc thÐp vµ b»ng toµn ®¹c ®iÖn tö. KÝch th−íc cña c¸c chi tiÕt cã sai sè cho phÐp sau khi ®æ bª t«ng lµ (-10mm ÷ 20mm), mét sè kÕt qu¶ kiÓm tra ®−îc ghi ë b¶ng sau:
B¶ng 1. KÕt qu¶ kiÓm tra vÞ trÝ 4 ®iÓm khung ®Þnh vÞ tr−íc khi ®æ bª t«ng §iÓm To¹ ®é thiÕt kÕ (m) To¹ ®é thùc tÕ (m) Sai sè (mm) ®o ∆X ∆Y ∆H Xi Yi Hi X’i Y’i H’i 1 5.221 -2.950 108.400 5.220 -2.944 108.383 -1 6 -17 2 1.183 -2.950 108.400 1.182 -2.953 108.386 -1 -3 -14 3 5.221 2.950 108.400 5.210 2.957 108.386 -11 7 -14 4 1.183 2.950 108.400 1.173 2.948 108.388 -10 -2 -12 Sai sè trung ph−¬ng vÞ trÝ ®iÓm mp =± 9mm B¶ng 2. KÕt qu¶ kiÓm tra kÝch th−íc khung ®Þnh vÞ. K/c¸ch B»ng T§§T B»ng th−íc thÐp Sai sè KÕt luËn 1-2 4.038 4.038 0 OK CT 2 3-4 4.037 4.038 -1 OK 1-3 5.901 5.900 -1 OK 2-4 5.900 5.900 0 OK B¶ng 3. KÕt qu¶ kiÓm tra ®é cao sau khi ®æ bª t«ng §iÓm H TK H TT Sai sè (mm) (m) (m) 1 106.900 106.930 30 2 106.900 106.930 30 3 106.900 106.930 30 4 106.900 106.930 30 5 106.900 106.930 30 6 106.900 106.930 30
y 2 x up stream 6 3 4 H×nh 9. MÆt c¾t lift sau khi ®æ bª t«ng §é cao ®−îc nµy ®−îc x¸c ®Þnh ®Ó ®iÒu chØnh vÒ ®é cao vµ kÝch th−íc cho lift tiÕp theo sau khi ®æ bª t«ng B¶ng 4. KiÓm tra vÞ trÝ sau khi ®æ bª t«ng §iÓm ThiÕt kÕ (m) Thùc tÕ (m) Sai sè (mm) ∆X ∆Y X Y X Y 1 1.431 3.500 1.422 3.503 -9 3 2 5.493 3.500 5.492 3.507 -1 7 CT 2 3 1.431 -3.500 1.426 -3.507 -5 7 4 5.493 -3.500 5.491 -3.497 -2 -3 Sai sè trung ph−¬ng vÞ trÝ ®iÓm mp = ± 6.5mm III. KÕt luËn - Trong qu¸ tr×nh x©y dùng c«ng tr×nh, ®Æc biÖt lµ c«ng tr×nh lín, c«ng t¸c x©y dùng phøc t¹p th× nhÊt thiÕt ph¶i øng dông c¸c thiÕt bÞ hiÖn ®¹i ®Ó gi¶m ®−îc khèi l−îng vµ thêi gian ®o ®¹c mµ vÉn ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c yªu cÇu. - Nªn sö dông ph−¬ng ph¸p giao héi gãc c¹nh ®Ó bè trÝ th¸p, mè trô cÇu, v× ph−¬ng ph¸p nµy ®¬n gi¶n, ®é chÝnh x¸c cao. - Thùc tÕ ë cÇu Cöu Long cho thÊy, øng dông m¸y Toµn ®¹c ®iÖn tö trong thi c«ng cÇu hoµn toµn ®¸p øng ®−îc c¸c yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c còng nh− ®iÒu kiÖn thi c«ng phøc t¹p. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. GS,TS Lª §×nh T©m (chñ biªn), KS Ph¹m Duy Hoμ. CÇu D©y V¨ng. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt - 2001. [2]. Phan V¨n HiÕn vμ nh÷ng ng−êi kh¸c. Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh – Nhµ xuÊt b¶n Giao th«ng VËn t¶i – 2001. [3]. Technical work plan for pylon construction lift 24 to 27 ( can th¬ bridge project)