橋梁工程變形監(jiān)測(已修改)
2025-06-29 16:09 本頁面
【正文】 . . . .. .167。13—4 橋梁工程變形監(jiān)測一、概述大型橋梁，如斜拉橋、懸索橋自20世紀90年代初期以來在我國如雨后春筍般的發(fā)展。這種橋梁的結構特點是跨度大、塔柱高,主跨段具有柔性特性。在這類橋梁的施工測量中,人們已針對動態(tài)施工測量作了一些研究并取得了一些經驗。在竣工通車運營期間,如何針對它們的柔性結構與動態(tài)特性進行監(jiān)測也是人們十分關心的另一問題。盡管目前有些橋梁已建立了了解結構內部物理量的變化的“橋梁健康系統(tǒng)”,它對于了解橋梁結構內力的變化、分析變形原因無疑有著十分重要的作用。然而,要真正達到橋梁安全監(jiān)測之目的,了解橋梁的變化情況,還必須及時測定它們幾何量的變化及大小。因此,在建立“橋梁健康系統(tǒng)”的同時,研究采用大地測量原理和各種專用的工程測量儀器和方法建立大跨度橋梁的監(jiān)測系統(tǒng)也是十分必要的。二、變形監(jiān)測內容 根據(jù)我國最新頒發(fā)的“公路技術養(yǎng)護規(guī)范”中的有關規(guī)定和要求,以及大跨度橋梁塔柱高、跨度大和主跨梁段為柔性梁的特點,橋梁工程變形監(jiān)觀測的主要內容包括: 1) 橋梁墩臺沉陷觀測、橋面線形與撓度觀測、主梁橫向水平位移觀測、高塔柱擺動觀測； 2) 為了進行上述各項目的測量,還必須建立相應的水平位移基準網與沉陷基準網觀測。三、系統(tǒng)布置 1）橋墩沉陷與橋面線形觀測點的布置 橋墩(臺)沉陷觀測點一般布置在與墩(臺)頂面對應的橋面上；橋面線形與撓度觀測點布置在主梁上。對于大跨度的斜拉段,線形觀測點還與斜拉索錨固著力點位置對應；橋面水平位移觀測點與橋軸線一側的橋面沉陷和線形觀測點共點。2） 塔柱擺動觀測點布置 塔柱擺動觀測點布置在主塔上塔柱的頂部、,每柱設2點。3）水平位移監(jiān)測基準點布置 水平位移觀測基準網應結合橋梁兩岸地形地質條件和其他建筑物分布、水平位移觀測點的布置與觀測方法,以及基準網的觀測方法等因素確定,一般分兩級布設,基準網布設在岸上穩(wěn)定的地方并埋設深埋鉆孔樁標志；在橋面用橋墩水平位移觀測點作為工作基點,用它們測定橋面觀測點的水平位移。4）垂直位移監(jiān)測基準網布置 為了便于觀測和使用方便,一般將岸上的平面基準網點納入垂直位移基準網中,同時還應在較穩(wěn)定的地方增加深埋水準點作為水準基點,它們是大橋垂直位移監(jiān)測的基準；為統(tǒng)一兩岸的高程系統(tǒng),在兩岸的基準點之間應布置了一條過江水準線路。四、方法與成果精度1）GPS定位系統(tǒng)測量平面基準網 為了滿足變形觀測的技術要求,考慮到基準網邊長相差懸殊,對基準網邊長相對精度應達到不低于1/120000和邊長誤差小于177。5mm的雙控精度指標；由于工作基點多位于大橋橋面,它們與基準點之間難以全部通視,可采用GPS定位系統(tǒng)施測。為了在觀測期間不中斷交通,且避開車輛通行引起儀器的抖動和干擾GPS接收機的信號接收,對設置在橋面工作基點的觀測時段應安排在夜間作業(yè),盡可能使其符合靜態(tài)作業(yè)條件以提高觀測精度。2）精密水準測量建立高程基準網和沉陷觀測 高程基準網與橋面沉陷觀測均按照“國家一、二等水準測量規(guī)范”的二等技術規(guī)定要求實施。并將垂直位移基準網點、橋面沉陷點、過江水準線路之間構組成多個環(huán)線。高程基準網的觀測采用精密水準儀；高程基準網中的過江水準測量,可采用三角高程測量方法，用2臺精密全站儀同時對向觀測。3）全站儀坐標法觀測橫向水平位移 眾所周知,直線型建筑物的水平位移常采用基準線法觀測,它的實質測定垂直于基準線方向的偏離值。為充分發(fā)揮現(xiàn)代全站儀的優(yōu)點,橋面水平位移觀測可采用類似基準線法原理的坐標法,以直接測定觀測點的橫坐標。武漢長江二橋采用該法觀測橫向水平位移，根據(jù)對全橋136個觀測點的結果進行了統(tǒng)計分析,在未顧及視線長度不等對Ｙ坐標的精度影響的條件下,求得Ｙ坐標的精度為177。,遠高于橋梁監(jiān)測技術中的精度要求(177。3mm)。4) 智能型全站儀(測量機器人)測定高塔柱的擺動 塔柱擺動可觀測采用當代最先進的智能型全站儀TCA2003,″,177。(1mm+1106D)。它可以實現(xiàn)自動尋找和精確照準目標,自動測定測站點至目標點的距離、水平方向值和天頂距,計算出3維坐標并記錄在內置模塊或計算機內。由于它不需要人工照準、讀數(shù)、
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