【正文】 準(zhǔn)測量的方法分段往上傳遞 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測量 斜拉索的應(yīng)力和線形控制是施工監(jiān)控的重要內(nèi)容，斜拉索的線形與由塔上和梁上斜拉索索道管的空間位置相關(guān)，斜拉索索道管空間位置的精密測量定位及其精度，是影響斜拉橋施工質(zhì)量、成橋線形和施工工期的重要因素，在斜拉橋的施工測量中占有重要的地位。 塔上斜拉索索道管其位置高，又與索塔同時施工，受施工的影響大，因此比主梁上的斜拉索索道管測量定位難度大，塔上斜拉索索道管的精密測量定位方法，是大型斜拉橋施工測量的主要內(nèi)容之一。 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測量 斜拉索索道管的測量定位的精度要求 為了確保成橋后斜拉索和主梁線形接近設(shè)計(jì)線形，大型斜拉橋斜拉索索道管測量定位的精度要求高達(dá) 177。 5mm，即相對于局部坐標(biāo)系原點(diǎn)而言，索道管上、下口中心的施工定位與設(shè)計(jì)位置在 X、 Y、 Z三方向的誤差，都不得大于177。 5mm。 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測量 斜拉索索道管空間位置的設(shè)計(jì)參數(shù) 1) 索塔錨固區(qū)鋼墊板中心點(diǎn) A的空間坐標(biāo)， A點(diǎn)的位置見右圖。 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測量 斜拉索索道管空間位置的設(shè)計(jì)參數(shù) 2) 索道管的縱向傾角，其幾何含義見圖 1023。 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測量 斜拉索索道管空間位置的設(shè)計(jì)參數(shù) 3) 索道管水平投影的橫向偏角和錨固區(qū)索道管中心點(diǎn) A的橫向偏距 d，它們的幾何含義見圖 1024。 索道管水平投影橫向偏角示意圖 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測量 斜拉索索道管空間位置的設(shè)計(jì)參數(shù) 4）索道管的空間橫向偏角（用公式編輯器修改），與的關(guān)系為，的幾何含義見圖 1022。 5）索塔順橋向方向的傾斜度的幾何含義見圖 1023。 6）索道管的長度 L、索道管的半徑 R和鋼墊板的厚度 t2，它們的幾何含義見圖 1025。 7）索塔錨固區(qū)索道管中心與塔柱外側(cè)壁交點(diǎn) C的空間坐標(biāo)，C點(diǎn)的位置見下圖 1025。 圖 1025索道管測量定位示意圖 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測量 索道管施工放樣點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)的計(jì)算 1 中跨上游側(cè) 1號索道管設(shè)計(jì)參數(shù) 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測量 索道管施工放樣點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)的計(jì)算 2 索道管出口 B、 H和 G點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)的計(jì)算 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測量 索道管施工放樣點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)的計(jì)算 3 索道管與塔柱外側(cè)壁最低交點(diǎn) D的坐標(biāo)計(jì)算 塔柱在索道管中線鉛垂面方向的傾斜率： 該方向塔柱傾角： D點(diǎn)坐標(biāo)： 01 1 : 1 4 5 .1co s?????11 0 2 3 39。 4 1 . 5 39。39。a r c t g?? ???1111si n 3 .4 1 0c o s( )8 .6 2 5c o s 8 9 .5 6 7c o s( )DCDCDCRxxyyRzz??????? ? ? ????? ? ? ?? 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測量 4 索道管測量放樣點(diǎn) E和 F的設(shè)計(jì)坐標(biāo)計(jì)算 已知 E和 F點(diǎn)距塔柱外側(cè)壁的順橋向方向水平距離分別為 L1= L2=，根據(jù)索道管的縱向傾角和橫向偏角，可把 L1和 L2轉(zhuǎn)換為索道管中線方向的空間長度。 E、 F點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)為： 112239。 94( c os c os )39。 82( c os c os )LLmLLm??????????11139。 c os c os 39。 c os si n 39。 si n EDEDEDx x Ly y Lz z L?????? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?22239。 c os c os 2. 21 039。 c os sin 8. 39 439。 sin 92 .6 13FDFDFDx x Ly y Lz z L?????? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測量 斜拉索索道管測量定位的方法 1 加密索道管測量定位的局部控制網(wǎng)點(diǎn) ? 在邊跨已經(jīng)竣工的橋墩或橋面上距索塔 200m左右處，設(shè)置索道管測量定位的局部平面控制網(wǎng)點(diǎn) ? 在索塔上橫梁上，設(shè)置索道管測量定位的局部高程控制網(wǎng)點(diǎn) 2 索道管定位點(diǎn) E及 F空間位置測設(shè)和索道管定位 ? 按 E、 F設(shè)計(jì)高度，用局部水準(zhǔn)點(diǎn)和懸吊鋼尺水準(zhǔn)測量精確確定支撐鋼板高度 ? 在已經(jīng)調(diào)好高度的鋼板上放出 E和 F點(diǎn)的設(shè)計(jì)位置 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測量 斜拉索索道管測量定位的方法 3 檢查索道管出口上邊緣點(diǎn) H的位置 ? 在出口上端 H點(diǎn)設(shè)置測量標(biāo)志，以整體或局部平面控制點(diǎn)為基準(zhǔn)，測量 H點(diǎn)的平面坐標(biāo)； ? 以局部高程控制網(wǎng)點(diǎn)為基準(zhǔn)，用精密水準(zhǔn)儀懸吊鋼尺水準(zhǔn)測量方法測量 H點(diǎn)的標(biāo)高，這樣就獲得了 H點(diǎn)的三維實(shí)測坐標(biāo)； ? 與其推算的設(shè)計(jì)坐標(biāo)相比較，若 X、 Y、 Z三方向的誤差均在以內(nèi)，則該索道管定位完畢，否則，應(yīng)按上述方法重新進(jìn)行調(diào)整再次檢查，直到滿足要求為止。 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營期的變形監(jiān)測 概述 動態(tài)變形 : 在外力影響下而產(chǎn)生 的某個時刻的瞬時變 形，如撓度變形。 靜態(tài)變形 : 變形觀測的結(jié)果只表 示在某一期間內(nèi)的變 形值，如墩臺變形。 橋梁變形 墩臺垂直位移觀測 墩臺水平位移觀測 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營期的變形監(jiān)測 大地控制測量方法（常規(guī)地面測量方 法），是變形觀測的主要手段。 特殊測量方法，包括傾斜測量和激光準(zhǔn)直測量 地面立體攝影測量方法 GPS動態(tài)監(jiān)測方法 橋梁變形 觀測方法 橋梁變形分析：歸納出橋梁變形的過程、變形的規(guī)律和幅度， 分析變形的原因，判斷變形是否異常。 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營期的變形監(jiān)測 垂直位移觀測 1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng) ? 基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)盡量選在橋梁承壓區(qū)之外，但又不宜離橋梁墩臺太遠(yuǎn)，以免加大實(shí)測工作量及增大測量的累積誤差，一般來說，以不遠(yuǎn)于橋梁墩臺 lkm～ 2km為宜。 ? 工作基點(diǎn)一般選在橋臺上，以便于觀測布設(shè)在橋梁墩上的觀測點(diǎn)，測定各橋墩相對于橋臺的變形。 ? 觀測點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)遵循既要均勻又要有重點(diǎn)的原則。 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營期的變形監(jiān)測 垂直位移觀測 2 垂直位移觀測 ? 垂直位移觀測是定期地測量布設(shè)在橋墩臺上的觀測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的高差，求得觀測點(diǎn)的高程，利用不同時期觀測點(diǎn)的高程求出墩臺的垂直位移值。 ? 基準(zhǔn)點(diǎn)觀測應(yīng)每年定期進(jìn)行一次或二次，各次觀測的條件應(yīng)盡可能相同，以減少外界條件對成果的影響。水準(zhǔn)測量應(yīng)執(zhí)行的等級，依據(jù)變形觀測的精度要求而定。一般大型橋梁應(yīng)按一等水準(zhǔn)測量施測，它能滿足變形觀測精度 1mm的要求。 ? 觀測點(diǎn)觀測包括引橋觀測點(diǎn)觀測和水中橋墩觀測點(diǎn)的觀測，由于引橋觀測點(diǎn)是在岸上，其施測方法可參照工作基點(diǎn)的施測方法進(jìn)行。水中觀測點(diǎn)觀測的線路方案從一個墩到另一個墩的觀測，可以采用跨河水準(zhǔn)測量或跨墩水準(zhǔn)測量。 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營期的變形監(jiān)測 水平位移觀測 1 水平位移監(jiān)測工作基點(diǎn)測定 測定相對位移時，工作基點(diǎn)一般處于橋臺上或附近不遠(yuǎn)處，很難保證穩(wěn)定不動，所以要定期測定工作基點(diǎn)的位移，以改正觀測點(diǎn)測定的結(jié)果。工作基點(diǎn)位移可按如下方法測定： （ 1）邊角網(wǎng) （ 2）方交會法 （ 3）檢核基準(zhǔn)線法 （ 4） GPS網(wǎng) 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營期的變形監(jiān)測 水平位移觀測 2 水平位移觀測 測定相對位移的方法與橋梁的形狀有關(guān)，對于直線形橋梁，一般采用基準(zhǔn)線法、測小角法等；對于曲線橋梁，一般采用前方交會法、導(dǎo)線測量法等。 （ 1）基準(zhǔn)線法，可布設(shè)三條基準(zhǔn)線，主橋一條，兩端引橋各一條。 （ 2）測小角法，精密測定基準(zhǔn)線方向（或分段基準(zhǔn)線方向）與測站到觀測點(diǎn)之間的小角。 （ 3）前方交會法，若橋梁難以直接用距離測量法和基準(zhǔn)線法測定位移，可用前方交會法。 （ 4）導(dǎo)線測量法導(dǎo)線，兩端連接于橋臺工作基點(diǎn)上，每一個墩上設(shè)置一導(dǎo)線點(diǎn)，它們也是觀測點(diǎn)。這是一種兩端不測連接角的無定向?qū)Ь€。 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營期的變形監(jiān)測 橋梁撓度觀測 橋梁繞度觀測分為橋梁的靜荷載撓度觀測和動荷載撓度觀測。靜荷載撓度觀測時測定橋梁自重和構(gòu)件安裝誤差引起的橋梁的下垂量；動荷載撓度觀測時測定車輛通過時在其重量和沖量作用下橋梁產(chǎn)生的撓曲變形。 1 精密水準(zhǔn)法 2 全站儀觀測法，即光電測距三角高程法。 3 GPS觀測法，對大撓度的橋梁可考慮用 GPS 。 4 靜力水準(zhǔn)觀測法，自動化的數(shù)據(jù)采集和處理。 5 專用撓度儀觀測法，最常見的為激光撓度儀。 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營期的變形監(jiān)測 GPS(RTK)橋梁實(shí)時位移監(jiān)測方法 衛(wèi)星定位系統(tǒng)監(jiān)測大橋位移的特點(diǎn) （ 1）大橋上各點(diǎn)只要能接收到 5顆以上 GPS衛(wèi)星及基準(zhǔn)站傳來的 GPS差分信號，即可進(jìn)行 RTKGPS差分定位。各監(jiān)測站之間勿需通視，是相互獨(dú)立的觀測值。 （ 2） GPS定位受外界大氣影響小，可以在暴風(fēng)雨中進(jìn)行監(jiān)測。 （ 3） GPS測定位移自動化程度高。從接收信號，捕捉衛(wèi)星，到完成 RTK差分位移都可由儀器自動完成。所測 3維坐標(biāo)可直接存入監(jiān)控中心服務(wù)器進(jìn)行大橋安全性分析。 （ 4） GPS定位速度快、精度高。 RTKGPS最快可達(dá) 10～20Hz速率輸出定位結(jié)果，實(shí)時定位精度平面可達(dá) 10mm,高程可達(dá) 20mm。 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營期的變形監(jiān)測 虎門大橋 GPS(RTK)實(shí)時位移監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成 橋面上布設(shè) 12個 GPS監(jiān)測點(diǎn)，在橋面的中點(diǎn)、四分之一、八分之一處兩側(cè)對稱安置兩個監(jiān)測點(diǎn)，在東西橋塔的塔上橫粱中點(diǎn)處各安置一個監(jiān)測點(diǎn)。 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營期的變形監(jiān)測 中國地質(zhì)大學(xué) 工程測量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營期的變形監(jiān)測 虎門大橋 RTKGPS實(shí)時位移監(jiān)測系統(tǒng)信號流程 1 差分信號的傳送 2 控制命令的傳遞 3 RTK數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)傳遞