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項(xiàng)目四、
橋梁工程變形監(jiān)測(cè)
任務(wù)一、橋梁工程變形概述(一)概述隨著我國(guó)高速鐵路與高速公路的迅猛發(fā)展,橋梁隧道數(shù)量也達(dá)到了空前的高度。我國(guó)大跨徑橋梁建設(shè)進(jìn)入輝煌發(fā)展時(shí)期。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)?,公路橋80多萬(wàn)座,鐵路橋20多萬(wàn)座,世界在建一千米以上懸鎖橋13座,中國(guó)11座;世界建成或者在建600米以上的斜拉橋21座,中國(guó)占到17座。橋梁數(shù)量最多:
目前我國(guó)公路橋梁總數(shù)接近80萬(wàn)座,鐵路橋梁總數(shù)已超過(guò)20萬(wàn)座,已成為世界第一橋梁大國(guó)橋梁跨度最大:
跨度是衡量一個(gè)國(guó)家橋梁技術(shù)水平的重要指標(biāo),世界十大拱橋、十大梁橋、十大斜拉橋、十大懸索橋,中國(guó)分別占據(jù)了半壁江山或一半以上。世界最長(zhǎng)跨海大橋:港珠澳大橋東接香港西接珠海和澳門,總長(zhǎng)55公里,是世界的最長(zhǎng)跨海大橋。世界跨度最大公鐵兩用大橋:滬通長(zhǎng)江大橋,主跨1092米,是世界上首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋大橋主塔高325米,約相當(dāng)于100層樓高,為世界最高公鐵兩用斜拉橋。世界最長(zhǎng)高鐵橋:京滬高速鐵路丹陽(yáng)至昆山段特大鐵路橋,全長(zhǎng)164.85公里,是世界第一長(zhǎng)橋大橋。世界跨徑最大鋼拱橋:重慶朝天門長(zhǎng)江大橋主跨長(zhǎng)552米,為世界跨徑最大的鋼拱橋。世界首座公鐵兩用跨海大橋:長(zhǎng)達(dá)16公里的平潭海峽公鐵兩用跨海大橋,是新建福州至平潭鐵路長(zhǎng)樂(lè)至平潭高速公路的關(guān)鍵性控制工程,是世界上第一座真正意義上的公鐵兩用跨海大橋。世界第一高懸索橋:位于湖北巴東縣境內(nèi)的四渡河大橋,是滬渝高速公路控制性橋梁工程,主跨900米,橋面距谷底560米,相當(dāng)于200層樓高,是已建成通車的世界第一高橋世界最長(zhǎng)的公路,鐵路兩用懸鎖橋:香港青馬大橋,是全球最長(zhǎng)的行車鐵路雙用懸索式吊橋,亦是全球第八長(zhǎng)以懸索吊橋形式建造的吊橋。大橋主跨長(zhǎng)1,377米,連引道全長(zhǎng)為2,160米。其中我國(guó)現(xiàn)有主跨在?200m?以上的橋梁近?110?座?,?其中公路橋占?80%以上。就跨徑而言?,?我國(guó)已建成的懸索橋、斜拉橋、拱橋、梁橋?,?有多座躋身于世界同類型橋梁排行榜前?10?名。懸索橋主跨在?200?m?以上的有?24?座?,?其中主跨在?400?m?以上的有?13?座。江蘇潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋主跨1?490?m?,?為國(guó)內(nèi)目前最大跨徑?;?舟山西堠門大橋主跨?1?650?m?,?將成為世界第二大跨懸索橋。?????斜拉橋主跨在?200?m?以上的有?47?座?,?其中主跨在?400?m?以上的有?18座。南京長(zhǎng)江第二大橋主跨628?m?,?為國(guó)內(nèi)目前最大跨徑?;蘇通長(zhǎng)江大橋主跨?1?088?m?,?將成為世界第一大跨斜拉橋。
拱橋型式多彩多姿?,?主跨在?200?m?以上的有?22座?,?其中主跨在?400m?以上的有?3?座。萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋?yàn)橹骺?420?m?混凝土拱橋?,?巫山長(zhǎng)江大橋?yàn)橹骺?60?m?鋼管混凝土拱橋?,?上海盧浦大橋?yàn)橹骺?550?m鋼箱拱橋?,?主跨分別位居同類型橋梁世界第一。石拱橋跨徑達(dá)?100?m?的有?16?座?,?山西晉城丹河大橋跨徑146?m?,?為世界第一大跨石拱橋。?????預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋主跨在?200?m?以上的有?14座?,?虎門大橋副航道橋主跨270?m?預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋?,?主跨位居同類型橋梁世界第三。正在中國(guó)的江河大海上如火如荼地建設(shè)著大橋正在成為一張中國(guó)的新“名片”,中國(guó)橋梁界為世界橋梁創(chuàng)造了眾多的“世界第一”就橋梁本身來(lái)說(shuō),其自身重量較大、受荷復(fù)雜多變,橋梁設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營(yíng)全周期中有不可控的因素(比如地質(zhì)條件變化、超載、惡劣天氣等),都會(huì)給橋梁的使用帶來(lái)安全隱患。橋梁變形的原因:首先是自然條件及其變化:
橋墩臺(tái)地基的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、土壤的物理性質(zhì)、水位變化、大氣溫度、地震等都會(huì)導(dǎo)致橋墩臺(tái)不均勻沉陷使橋跨結(jié)構(gòu)傾斜;土基的塑性變形也會(huì)引起均勻沉陷;臺(tái)風(fēng)、車載以及超期服役、腐蝕、疲勞、車、船的沖擊、碰撞和爆炸等許多不定時(shí)或不可確定的危害性事件也是其中原因。
其次是橋梁自身的原因,墩臺(tái)與梁的結(jié)構(gòu)、型式:作用在橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載與作用墩臺(tái)的恒載;活載的作用(如車輛通過(guò)時(shí)的震動(dòng)、風(fēng)力等)
最后是設(shè)計(jì)、人為施工等不合理??睖y(cè)、設(shè)計(jì)的不臺(tái)理。沒(méi)有按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定規(guī)范施工;運(yùn)營(yíng)、管理工作的不恰當(dāng)?shù)?。橋梁的變形分類?/p>
橋梁變形按其類型可分為靜態(tài)變形和動(dòng)態(tài)變形;靜態(tài)變形是指變形觀測(cè)的結(jié)果只表示在某一期間內(nèi)的變形值,它是時(shí)間的函數(shù)。動(dòng)態(tài)變形是指在外力影響下而產(chǎn)生的變形,它是表示橋梁在某個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)變形,是以外力為函數(shù)來(lái)表示的對(duì)于時(shí)間的變化。橋梁墩臺(tái)的變形一般來(lái)說(shuō)是靜態(tài)變形,而橋梁結(jié)構(gòu)的撓度變形則是動(dòng)態(tài)變形。目的與意義
成橋后的結(jié)構(gòu)狀態(tài)識(shí)別和確認(rèn),橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的損傷檢測(cè)、預(yù)警及適時(shí)維修制度的建立,有助于從根本上消除隱患及避免災(zāi)難性事故的發(fā)生。運(yùn)營(yíng)中的橋梁結(jié)構(gòu)及其環(huán)境所獲得的信息不僅是理論研究和實(shí)驗(yàn)室調(diào)查的補(bǔ)充,而且可以提供有關(guān)結(jié)構(gòu)行為與環(huán)境規(guī)律的最真實(shí)的信息。橋梁變形觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè),應(yīng)滿足下列要求:1.橋墩的垂直位移變形觀測(cè)點(diǎn),宜沿橋墩的縱、橫軸線布設(shè)在邊緣,也可布設(shè)在墩面上。每個(gè)橋墩的變形觀測(cè)點(diǎn)數(shù),視橋墩的大小布設(shè)。?2.梁體和構(gòu)建的變形觀測(cè)點(diǎn),宜布設(shè)在其頂板上。每塊箱體或板塊,宜按左、中、右分別布設(shè)三點(diǎn);構(gòu)件的點(diǎn)位宜布設(shè)在其1/4、1/2、3/4處。??承臺(tái)與墩身觀測(cè)標(biāo)設(shè)置示意圖懸臂法澆筑或安裝梁體的變形觀測(cè)點(diǎn),宜沿梁體縱向軸線或兩側(cè)邊緣分別布設(shè)在每段梁體的前端和后端。???支架法澆筑梁體的變形觀測(cè)點(diǎn),可沿梁體縱向軸線或兩側(cè)邊緣布設(shè)在每個(gè)橋墩和墩間梁體的1/2、1/4處。??將配式拱架的變形觀測(cè)點(diǎn),可沿拱架縱向軸線布設(shè)在每段拱架的兩端和拱架的1/2處。
3、索塔垂直位移變形觀測(cè)點(diǎn),宜布設(shè)在索塔底部的四角;索塔傾斜變形觀測(cè)點(diǎn),宜布設(shè)在索塔頂部、中部、下部并沿索塔橫向軸線對(duì)稱布設(shè)。4.橋面變形觀測(cè)點(diǎn),應(yīng)在橋墩(索塔)和墩間均勻布設(shè),點(diǎn)位間距以10~50m為宜,大型橋梁應(yīng)按橋面的兩側(cè)布點(diǎn)。5、橋梁兩岸邊坡變形觀測(cè)點(diǎn),宜成排布設(shè)在邊坡的頂部、中部、下部。點(diǎn)位間距以10~20m為宜.沉降觀測(cè)標(biāo)埋設(shè)技術(shù)交底沉降觀測(cè)標(biāo)埋設(shè)技術(shù)交底橋梁變形監(jiān)測(cè)方法
近年來(lái),隨著高新技術(shù)的迅猛發(fā)展,橋梁變形監(jiān)測(cè)技術(shù)向電子化、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)變,目前使用的監(jiān)測(cè)方法有大地測(cè)量法、物探法、GNSS技術(shù)、近景攝影測(cè)量技術(shù)、INSAR技術(shù)及雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)。大橋自動(dòng)化監(jiān)測(cè)大地測(cè)量法:是對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)間的角度和距離進(jìn)行實(shí)際監(jiān)測(cè),進(jìn)而獲取橋梁監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo),確定橋梁監(jiān)測(cè)點(diǎn)的垂直位移和水平位移,再對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析,依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,確定相關(guān)變形指標(biāo)是否在安全指標(biāo)的范圍之內(nèi)。常用到光學(xué)測(cè)量?jī)x器和電子測(cè)量?jī)x器。具有較多的人為誤差。監(jiān)測(cè)橋梁的整體變形使用常規(guī)測(cè)量法是比較有效的,但在橋梁的局部變形監(jiān)測(cè)中則具有一定的劣勢(shì)。物探法物探法,又稱物探技術(shù),是地球物理勘探技術(shù)的簡(jiǎn)稱,也是近年來(lái)運(yùn)用較多的一種監(jiān)測(cè)方法。在實(shí)際監(jiān)測(cè)點(diǎn)位稀疏、傾斜計(jì)、位移計(jì)、測(cè)力計(jì)等。除此之外,傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器等外界條件所引起的變形。和常規(guī)大地測(cè)量法不同的是,物探法能夠監(jiān)測(cè)橋梁局部變形情況。在監(jiān)測(cè)橋梁的局部變形的過(guò)程中,監(jiān)測(cè)的程序是先將傳感器固定在橋梁待測(cè)位置,接好相關(guān)線路后待測(cè),由于傳感器靈活性、適應(yīng)能力較強(qiáng),在野外環(huán)境都能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到數(shù)據(jù),但是傳感器只能監(jiān)測(cè)橋梁的局部變形和相對(duì)變形,而無(wú)法監(jiān)測(cè)橋梁整體變形,因兩種監(jiān)測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)全面監(jiān)測(cè)橋梁變形。GNSS技術(shù):GNSS技術(shù)是橋梁定期監(jiān)測(cè)中最常用的方法,按監(jiān)測(cè)對(duì)象可分為靜態(tài)測(cè)量法、動(dòng)態(tài)測(cè)量法以及快速靜態(tài)測(cè)量法。對(duì)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)周期性觀測(cè)有效運(yùn)用GNSS的靜態(tài)定位,進(jìn)而得到變形點(diǎn)的實(shí)際情況,獲得相關(guān)變形數(shù)據(jù)。GNSS技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn):1、精度是比較高的,最高的監(jiān)測(cè)精度可以達(dá)到亞毫米級(jí)。2、反應(yīng)靈敏,10min就可以獲得5~10個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)情況。3、可在室內(nèi)操作,利用GNSS監(jiān)測(cè)技術(shù)大大減少了人力室外作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn),并且還能快速獲得變形數(shù)據(jù)。4、直接獲取獨(dú)立的三維絕對(duì)坐標(biāo),增強(qiáng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的可靠度:5、實(shí)時(shí)計(jì)算并顯示三維位移:6、全天候24小時(shí)連續(xù)觀測(cè):7、與已有系統(tǒng)的絕對(duì)位置獨(dú)立檢核。GNSS橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由GNSS傳感器(天線)、通信鏈路、數(shù)據(jù)處理和管理軟件、附件和分析軟件等在內(nèi)的一個(gè)完整的系統(tǒng)組成。近景攝影測(cè)量技術(shù):近景攝影測(cè)量技術(shù)是通過(guò)非量測(cè)攝影機(jī)或者量測(cè)攝影機(jī)對(duì)近距離的橋梁監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行拍攝,最后對(duì)圖像進(jìn)行處理,獲得符合要求的立體影像,依據(jù)共線方程,經(jīng)過(guò)誤差修正之后得到監(jiān)測(cè)的實(shí)際坐標(biāo)。近景攝影測(cè)量技術(shù)在對(duì)橋梁進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)時(shí),就是采用定期與不定期的攝影,獲取相應(yīng)的攝像作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),最終通過(guò)反算獲得隨機(jī)時(shí)間和不同時(shí)間段各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的坐標(biāo)位置的變化情況,以此來(lái)作為變形監(jiān)測(cè)分析的數(shù)據(jù)依據(jù)。近景攝影測(cè)量的的優(yōu)勢(shì)①是一種瞬間獲取被測(cè)物體大量物理信息和幾何信息的測(cè)量手段。②是一種非接觸性量測(cè)手段,不傷及測(cè)量目標(biāo),不干擾被測(cè)物自然狀態(tài)。③適合于動(dòng)態(tài)物體外形和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定的手段,是一種適用于微觀世界和較遠(yuǎn)目標(biāo)的測(cè)量手段。④可提供基于三維空間坐標(biāo)的各種產(chǎn)品,包括各類數(shù)據(jù)、圖形、圖像、數(shù)字表面模型以及三維動(dòng)態(tài)序列影像等。INSAR(SyntheticApertureRadarInterferometry的稱,合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量)技術(shù)由于其具有全天時(shí)、全天候、高精度的特性,因此,此技術(shù)在大型建筑物的變形監(jiān)測(cè)當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛。INSAR技術(shù)的原理是利用微波合成孔徑雷達(dá)圖像(SAR)數(shù)據(jù)對(duì)地表重復(fù)觀測(cè)形成的微波(0.01~1m)相位差計(jì)算地表形變INSAR技術(shù):雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)有兩個(gè)側(cè)視天線,對(duì)同一地區(qū)采取地表面三維幾何和物理特征。與INSAR技術(shù)相比,雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)差分干涉的精度更高,可以應(yīng)用于橋梁的微小變形監(jiān)測(cè)。雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)三維激光掃描技術(shù):使用三維激光掃描儀可以全面監(jiān)測(cè)橋梁變形情況,在精度上也能夠達(dá)到毫米級(jí)要求。這種技術(shù)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)描述性,監(jiān)測(cè)誤差均勻,提供較高的采樣密度,在橋梁工程監(jiān)測(cè)上具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)任務(wù)二、橋梁的基礎(chǔ)沉降(一)沉降觀測(cè)的精度要求沉降觀測(cè)的精度要求在±1mm,讀數(shù)取位在0.1mm。橋梁墩臺(tái)變形觀測(cè)橋梁墩臺(tái)的變形觀測(cè)主要包括兩方面:墩臺(tái)的垂直位移觀測(cè)。主要包括墩臺(tái)特征位置的垂直位移和沿橋軸線方向(或垂直于橋軸線方向)的傾斜觀測(cè)。墩臺(tái)的水平位移觀測(cè)。其中各墩臺(tái)在上、下游的水平位移觀測(cè)稱為橫向位移觀測(cè);各墩臺(tái)沿橋軸線方向的水平位移觀測(cè)稱為縱向位移觀測(cè)。兩者中,以橫向位移觀測(cè)更為重要。(二)觀測(cè)標(biāo)志埋設(shè)要求:為滿足橋梁變形觀測(cè)的需求,結(jié)構(gòu)整體變形和位移監(jiān)測(cè)應(yīng)根據(jù)最不利荷載組合作用下關(guān)鍵構(gòu)件的撓度、位移和傾角最大或較大的位置來(lái)布置測(cè)點(diǎn)。即應(yīng)在梁體及每個(gè)橋梁臺(tái)承臺(tái)及墩身上設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志。觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志具體埋設(shè)應(yīng)符合以下要求:1、橋臺(tái)觀測(cè)標(biāo)志應(yīng)設(shè)在臺(tái)頂(臺(tái)帽及背墻頂),觀測(cè)點(diǎn)數(shù)量不少于4處,分別設(shè)在臺(tái)帽兩側(cè)及背墻兩側(cè)(橫橋向)。2、承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)志為臨時(shí)觀測(cè)標(biāo)志,當(dāng)墩身觀測(cè)標(biāo)志正常使用后,承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)志隨基坑回填不再使用。承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)志分為觀測(cè)標(biāo)1、觀測(cè)標(biāo)2,承臺(tái)觀測(cè)1設(shè)置于底層承臺(tái)左側(cè)小里程角上;承臺(tái)觀測(cè)2設(shè)置于底層承臺(tái)右側(cè)大里程角上(以某條線路AB線全長(zhǎng)100公里為例,該條線的設(shè)計(jì)起點(diǎn)A里程是DK0+000,終點(diǎn)B里程就是DK100+000,A方向?yàn)樾±锍谭较?,B為大里程方向。DK529+486-DK529+479這段里程中DK529+486是大里程,看數(shù)字知道,大的是大里程,小的是小里程)。3、墩身觀測(cè)標(biāo)志埋設(shè),當(dāng)墩高大于14米時(shí)(指承臺(tái)頂至墩臺(tái)墊石頂),需要埋設(shè)2個(gè)觀測(cè)標(biāo);當(dāng)墩全高≤14m時(shí),埋設(shè)一個(gè)墩身觀測(cè)標(biāo),墩身觀測(cè)標(biāo)一般設(shè)置在墩底部高出地面或常水位0.5m左右的位置;當(dāng)墩身較矮,梁底距離地面凈空較低不便于立尺觀測(cè)時(shí),墩身觀測(cè)標(biāo)可設(shè)置在對(duì)應(yīng)墩身埋標(biāo)位置的頂帽上。特殊情況可按照確保觀測(cè)精度、觀測(cè)方便、利于測(cè)點(diǎn)保護(hù)的原則,確定相應(yīng)的位置。(三)橋梁基礎(chǔ)沉降觀測(cè)應(yīng)滿足下列要求1、依據(jù)變形觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)要求或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的變形觀測(cè)點(diǎn)布點(diǎn)圖,確定變形觀測(cè)點(diǎn)的位置。在控制點(diǎn)與變形觀測(cè)點(diǎn)之間建立固定的觀測(cè)路線,并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處作好標(biāo)記樁,保證各次觀測(cè)均沿同一路線。2、首次觀測(cè)應(yīng)在觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固后及時(shí)進(jìn)行。首期觀測(cè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行二次觀測(cè),取其平均值作為首期觀測(cè)值3、變形觀測(cè)中應(yīng)符合以下規(guī)定①按二等垂直位移的技術(shù)要求進(jìn)行觀測(cè),各次觀測(cè)宜按照固定的觀測(cè)路線進(jìn)行觀測(cè)。②隨時(shí)觀測(cè),隨時(shí)檢核計(jì)算,現(xiàn)測(cè)時(shí)要一次完成,中途不中斷。③在雨季前后要聯(lián)測(cè),檢查水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高是否有變動(dòng)。觀測(cè)階段觀測(cè)頻次備注觀測(cè)期限觀測(cè)周期墩臺(tái)基礎(chǔ)施工完成
設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)墩臺(tái)混凝土施工全程荷載變化前后各1次或1次/周承臺(tái)回填時(shí),測(cè)點(diǎn)應(yīng)移至墩身或墩頂,二者高程轉(zhuǎn)換時(shí)的測(cè)量精度要求不應(yīng)低于首次測(cè)量要求預(yù)制橋梁(架梁前)全程1次/周
預(yù)制橋梁(架設(shè))全程前后各一次
預(yù)制橋梁(附屬設(shè)施施工)全程荷載變化前后各1次或1次/周
橋位施工橋梁(制梁前)全程1次/周
橋位施工橋梁(上部結(jié)構(gòu)施工中)全程荷載變化前后各1次或1次/周
橋位施工橋梁(附屬設(shè)施施工)全程荷載變化前后各1次或1次/周
橋梁機(jī)(運(yùn)梁車通過(guò))全程前2次通過(guò)后各1次,其后每1次數(shù)天,連續(xù)2次,其后1次3天,連續(xù)3次,以后1次每周
橋梁主體完工大于6個(gè)月1次每周巖石地基橋梁一般不少于2個(gè)月(四)沉降觀測(cè)頻次每個(gè)橋梁墩臺(tái)在承臺(tái)施工完成后進(jìn)行首次沉降觀測(cè),以后根據(jù)表4中要求的時(shí)間間隔進(jìn)行觀測(cè)表墩臺(tái)沉降觀測(cè)頻次(五)沉降現(xiàn)測(cè)的準(zhǔn)備和實(shí)施1、沉降觀測(cè)的準(zhǔn)備(1)基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)、觀測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)備工作
基準(zhǔn)點(diǎn)要求建立在沉降變形區(qū)以外的穩(wěn)定地區(qū),同大地測(cè)量點(diǎn)的比較,要求具有更高的穩(wěn)定性,其平面控制點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)有強(qiáng)制歸心裝載?;鶞?zhǔn)點(diǎn)使用全線二等精密高程控制測(cè)量布設(shè)的基巖點(diǎn)、深埋水準(zhǔn)點(diǎn)。工作基點(diǎn)的布設(shè):可以根據(jù)項(xiàng)目沉降觀測(cè)設(shè)計(jì)要求來(lái)布設(shè),也可以使用施工水準(zhǔn)點(diǎn)。布設(shè)工作基點(diǎn)時(shí),本著方便穩(wěn)固的原則,盡量布置在征地界外20m以內(nèi)的范圍,基點(diǎn)間距一般不大于200m,選擇在田地的拐角或者穩(wěn)固的堤壩處,埋點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在原狀土上,避免在松散的填方土體上、人員易踩踏或者易水毀的地方埋點(diǎn)。首先挖一個(gè)30cmx30cmx40cm的坑,用?16mm長(zhǎng)60-80cm的鋼筋打入坑內(nèi),上端與地面平齊,用混凝土將坑澆起至距鋼筋頂1cm,在混凝土表面刻上編號(hào)。并做好點(diǎn)之記。埋點(diǎn)后應(yīng)當(dāng)在點(diǎn)位自穩(wěn)7天后使用,避免因點(diǎn)位的自身變化影響觀測(cè)精度。由于在胸墻懸臂下方的臺(tái)帽兩側(cè),錐體護(hù)坡頂面以上的位置為檢查通道,對(duì)沉降觀測(cè)立尺提供了方便和空間;此位置距離地面不高,且不易受到破壞,從而影響觀測(cè);再加上一般橋臺(tái)基礎(chǔ)土質(zhì)時(shí)為群樁基礎(chǔ),石質(zhì)時(shí)為擴(kuò)大基礎(chǔ)。極少發(fā)生前后兩方向?qū)ΨQ不均勻沉降。所以橋臺(tái)上沉降觀測(cè)點(diǎn)設(shè)為兩點(diǎn)為宜,(2)沉降觀測(cè)的準(zhǔn)備工作主要有人員、儀器的準(zhǔn)備。人員、儀器的準(zhǔn)備由于施工建設(shè)速度非???,沉降觀測(cè)的任務(wù)非常重,因此選擇合適的測(cè)量人員和測(cè)量?jī)x器是必須的前提工作。在大橋建設(shè)施工的初期,就應(yīng)該根據(jù)任務(wù)量選擇好人員和測(cè)量?jī)x器。一般可以選擇3人一組或者4人一組,一般使用測(cè)量?jī)x器為精密電子水準(zhǔn)儀和銦鋼條碼尺。2、沉降工作的實(shí)施(1)工作基點(diǎn)的測(cè)量工作基點(diǎn)的測(cè)量在沉降測(cè)中屬于基礎(chǔ)工作,也是很重要的一項(xiàng)工作,做好此項(xiàng)工作,才能為以后的沉降觀測(cè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。嚴(yán)格按照二等水準(zhǔn)測(cè)量精度要求,將工作基點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè),將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行平差,取得工作基點(diǎn)的高程作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)使用,在此過(guò)程中,同時(shí)要熟悉現(xiàn)場(chǎng)的沉降觀測(cè)的地形和線路。(2)沉降觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量當(dāng)承臺(tái)混凝土終凝后,就要進(jìn)行首次沉降觀測(cè)。首次觀測(cè)應(yīng)嚴(yán)格按照二等沉降觀測(cè)精度要求施測(cè),并且觀測(cè)兩次,取其平均值作為首次觀測(cè)數(shù)據(jù),觀測(cè)路線應(yīng)當(dāng)為工作基點(diǎn)A到右側(cè)沉降觀測(cè)點(diǎn)再到工作基點(diǎn)B,然后再到左側(cè)沉降觀測(cè)點(diǎn)再到工作基點(diǎn)A。在此次沉降觀測(cè)的過(guò)程中要基本確定觀測(cè)的路線和儀器架設(shè)的次數(shù)以及每站的視距長(zhǎng)度,為以后墩身沉降觀測(cè)做好準(zhǔn)備。墩身施工前后應(yīng)保證各有一次沉降觀測(cè)。當(dāng)墩身觀測(cè)標(biāo)埋設(shè)牢固后,應(yīng)進(jìn)行墩身、承臺(tái)觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換測(cè)量,以保證沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性。轉(zhuǎn)換測(cè)量時(shí),精度應(yīng)不低于首次觀測(cè)精度。轉(zhuǎn)換測(cè)量時(shí),應(yīng)從工作基點(diǎn)觀測(cè)到承臺(tái)觀測(cè)點(diǎn),再到墩身觀測(cè)點(diǎn),然后再閉合回到工作基點(diǎn),然后再單獨(dú)測(cè)量?jī)纱味丈碛^測(cè)點(diǎn)與承臺(tái)觀測(cè)點(diǎn)的高差,作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之用。如果墩身只有一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)時(shí),應(yīng)分別測(cè)量承臺(tái)兩觀測(cè)點(diǎn)與墩身觀測(cè)點(diǎn)的高差,求取墩身觀測(cè)點(diǎn)的高程,然后取平均值作為墩身觀測(cè)點(diǎn)的首次觀測(cè)值。其后的觀測(cè)頻次應(yīng)滿足《規(guī)范》中規(guī)定頻次。墩臺(tái)基礎(chǔ)觀測(cè)網(wǎng)形如圖所示3、沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)處理每次沉降觀測(cè)完成后,應(yīng)當(dāng)及時(shí)將觀測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)出進(jìn)行數(shù)據(jù)平差處理。然后將數(shù)據(jù)與上次觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。如果發(fā)現(xiàn)沉降值數(shù)據(jù)跳點(diǎn)或者反彈,應(yīng)當(dāng)及時(shí)查找原因。如果不是數(shù)據(jù)處理過(guò)程中產(chǎn)生的誤差造成的,那么單點(diǎn)數(shù)據(jù)異常,應(yīng)當(dāng)考慮是測(cè)量原因造成的,一組數(shù)據(jù)異常,應(yīng)當(dāng)考慮是工作基點(diǎn)沉降引起的。以上兩種情況都應(yīng)當(dāng)對(duì)此組沉降點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè),查找原因,取得正確合適的沉降數(shù)據(jù)。不能隨意算改原始數(shù)據(jù)。4、沉降觀測(cè)要注意的事項(xiàng)(1)沉降觀測(cè)工作基點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)之間的聯(lián)測(cè)應(yīng)“格按照二等水準(zhǔn)觀測(cè)。通過(guò)平差取得工作基點(diǎn)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。也可以使用施工的二等水準(zhǔn)點(diǎn),需要注意每季度最好聯(lián)測(cè)一次工作基點(diǎn)的水準(zhǔn)高程,同時(shí)在季節(jié)變化過(guò)后聯(lián)測(cè)一次水準(zhǔn)基點(diǎn),避免因水準(zhǔn)基點(diǎn)的沉降變化造成墩身沉降測(cè)結(jié)果的失真。(2)沉降觀測(cè)的人員應(yīng)當(dāng)固定,要免頻繁更換,否則不僅影響觀測(cè)的速度,影響觀測(cè)的結(jié)果,同時(shí)也增加沉降現(xiàn)測(cè)的成本。(3)沉降觀測(cè)的記錄應(yīng)當(dāng)完整全面,觀測(cè)線路應(yīng)當(dāng)在觀測(cè)前做好詳細(xì)的選擇和現(xiàn)場(chǎng)查看并記錄下來(lái),避免在實(shí)際觀測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)觀測(cè)停頓和選擇路線的問(wèn)題,從而影響沉降觀測(cè)的精度,應(yīng)當(dāng)把觀測(cè)的線路固定下來(lái),形成固定的程序。沉降觀測(cè)過(guò)程中每一條線路,每一個(gè)沉降的點(diǎn)位測(cè)量都應(yīng)當(dāng)詳細(xì)的記錄天氣情況,大氣的溫度和當(dāng)時(shí)的日照,這有利于當(dāng)出現(xiàn)跳躍數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比分析和原因分析(4)沉降觀測(cè)時(shí)應(yīng)當(dāng)避免日出后和日落前半小時(shí)內(nèi)觀測(cè),此時(shí)大氣折光對(duì)沉降影響過(guò)大。(5)沉降觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)當(dāng)及時(shí),同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)與施工單位的溝通,避免出現(xiàn)二次轉(zhuǎn)點(diǎn)和補(bǔ)點(diǎn),或者干脆就不能觀測(cè)的情況(6)觀測(cè)成果的重測(cè)和取舍按《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》(GB/T?12897-2006)有關(guān)要求執(zhí)行。觀測(cè)時(shí),視線長(zhǎng)度≤50m,前后視距差≤1.0?m(電子);前后視距累積差≤3.0m(電子);視線高度≥0.55m(電子);測(cè)站限差:兩次讀數(shù)差≤0.3mm,兩次所測(cè)高差之差≤0.5mm,檢測(cè)間歇點(diǎn)高差之差≤1.0?mm。任務(wù)三橋梁的水平位移監(jiān)測(cè)一、水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)布置水平位移觀測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)結(jié)合橋梁兩岸地形地質(zhì)條件和其他建筑物分布、水平位移觀測(cè)點(diǎn)的布置與觀測(cè)方法,以及基準(zhǔn)網(wǎng)的觀測(cè)方法等因素確定,一般分兩級(jí)布設(shè),基準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)在岸上穩(wěn)定的地方并埋設(shè)深埋鉆孔樁標(biāo)志;在橋面用橋墩水平位移觀測(cè)點(diǎn)作為工作基點(diǎn),用它們測(cè)定橋面觀測(cè)點(diǎn)的水平位移。橋梁變形觀測(cè)點(diǎn)位布置圖3水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)主要技術(shù)要求按下表執(zhí)行三、常規(guī)法水平位移觀測(cè)測(cè)定相對(duì)位移的方法與橋梁的形狀有關(guān),對(duì)于直線形橋梁,一般采用基準(zhǔn)線法、測(cè)小角法等;對(duì)于曲線橋梁,一般采用前方交會(huì)法、導(dǎo)線測(cè)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(cè)小角法,精密測(cè)定基準(zhǔn)線方向(或分段基準(zhǔn)線方向)與測(cè)站到觀測(cè)點(diǎn)之間的小角。(3)前方交會(huì)法,若橋梁難以直接用距離測(cè)量法和基準(zhǔn)線法測(cè)定位移,可用前方交會(huì)法。(4)導(dǎo)線測(cè)量法導(dǎo)線,兩端連接于橋臺(tái)工作基點(diǎn)上,每一個(gè)墩上設(shè)置一導(dǎo)線點(diǎn),它們也是觀測(cè)點(diǎn)。這是一種兩端不測(cè)連接角的無(wú)定向?qū)Ь€。由于受到觀測(cè)條件的影響,任何變形監(jiān)測(cè)資料都可能存在誤差。誤差一般分為三類:粗差、系統(tǒng)誤差、偶然誤差。在觀測(cè)過(guò)程中,粗差需要避免,系統(tǒng)誤差可以通過(guò)一定的觀測(cè)程序加以消除或者減弱。在變形監(jiān)測(cè)中,由于變形量本身較小,接近測(cè)量誤差的邊緣,所以應(yīng)設(shè)法消除較大誤差,提高監(jiān)測(cè)精度,從而盡可能地減小觀測(cè)誤差對(duì)變形分析的影響。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)檢核的方法很多,主要可以分為野外粗檢和室內(nèi)精檢,且當(dāng)天測(cè)得的原始數(shù)據(jù),應(yīng)于當(dāng)天檢核整理完畢。四、GNSS水平位移觀測(cè)技術(shù)實(shí)地選點(diǎn)時(shí)要注意以下幾點(diǎn):(1)點(diǎn)位的基礎(chǔ)應(yīng)做到堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固,并且易于長(zhǎng)期的進(jìn)行保存。不能選在夏季洪水易淹沒(méi)的地方;(2)點(diǎn)位視場(chǎng)內(nèi)障礙物的高度角不能超過(guò)15度,以減少衛(wèi)星信號(hào)被遮擋;(3)點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源,其距離不得小于200米,并遠(yuǎn)離高壓輸電線和微波無(wú)線電信號(hào)傳輸通道。其距離不得小于50米,以免電磁場(chǎng)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的干擾;(4)點(diǎn)位離河應(yīng)保持一定的距離,附近不能有大面積水域,以減弱多路徑效應(yīng)的影響。(5)點(diǎn)位離大橋的距離至少在200米以上,減少大橋行車時(shí)對(duì)點(diǎn)位本身和GNSS觀測(cè)時(shí)的影響;(6)點(diǎn)位的數(shù)量視橋型大小而定,一般來(lái)說(shuō),在河兩岸橋梁的兩側(cè)至少各有一個(gè)點(diǎn),大型橋梁立適當(dāng)增加。還應(yīng)聯(lián)測(cè)國(guó)家已知點(diǎn)或施工控制網(wǎng)的點(diǎn)。2、變形觀測(cè)控制網(wǎng)的建立要達(dá)到規(guī)定的精度要求在施測(cè)過(guò)程中采用了下面的措施:1)盡量避開(kāi)車輛行走引起儀器的抖動(dòng)及干擾GNSS接收機(jī)的信號(hào)接收的影響,充分利用GS測(cè)量可以全天候作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)夜間觀測(cè)沒(méi)置在橋面的工作基點(diǎn),盡可能減弱外界環(huán)境對(duì)其觀測(cè)的誤差影響2)增加觀測(cè)時(shí)段并延長(zhǎng)時(shí)段觀測(cè)時(shí)間。對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)采用兩時(shí)段觀測(cè):對(duì)工作點(diǎn)采用一時(shí)段觀測(cè),每時(shí)段長(zhǎng)均為3小時(shí)左右進(jìn)行變形觀測(cè)時(shí),首先應(yīng)對(duì)不同時(shí)期觀測(cè)到的變形數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析,在此基礎(chǔ)上定期復(fù)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)點(diǎn)位觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,采用精度監(jiān)測(cè)和約束平差坐標(biāo)轉(zhuǎn)化,以減少誤差率,提高觀測(cè)成果的質(zhì)量圖GNSS監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置分布圖3、觀測(cè)數(shù)據(jù)的通訊傳輸對(duì)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行通訊傳輸時(shí),其傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)常常采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是;當(dāng)萊一網(wǎng)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí),不影響其他網(wǎng)點(diǎn)的正常工作。同時(shí)監(jiān)控室的主機(jī)與各測(cè)站上的接收機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換,并轉(zhuǎn)換為RINEX文件存儲(chǔ)。為了保證正確傳輸數(shù)據(jù),系統(tǒng)保留了FTP的下載功能旦數(shù)據(jù)交換失敗,則系統(tǒng)白動(dòng)更改為定時(shí)FTP下載,為傳輸數(shù)據(jù)的可靠性起到了很好的保護(hù)作用4、觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理變形觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理一般包括以下內(nèi)容:1)外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算整理,包括粗差的剔除和定位,運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí),對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)2)運(yùn)用各種位移變幅表格,對(duì)變形狀態(tài)進(jìn)行定性分析。3)編繪各種過(guò)程曲線圖,直觀地反映出變形狀態(tài)4)變形解釋和變形預(yù)測(cè),多運(yùn)用回歸分析法。五、三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用:三維激光掃描儀的強(qiáng)項(xiàng)不在于單點(diǎn)測(cè)量的精度,而是可以連續(xù)高精度的對(duì)掃描對(duì)象進(jìn)行一定密度的點(diǎn)云采樣,通過(guò)點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成掃描對(duì)象的模型。三維激光掃描技術(shù)在橋梁變形監(jiān)測(cè)中的工作流程,包括準(zhǔn)備階段、數(shù)據(jù)采集階段、數(shù)據(jù)處理階段。準(zhǔn)備階段包括明確項(xiàng)目任務(wù)要求、現(xiàn)場(chǎng)勘查、制定技術(shù)方案;數(shù)據(jù)采集階段包括儀器安置、儀器參數(shù)設(shè)置、橋梁掃描;數(shù)據(jù)處理階段包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、模型建立、變形對(duì)比分析、成果輸出。六、雷達(dá)干涉測(cè)量(GBInSAr)技術(shù)雷達(dá)干涉測(cè)量(GBInSAr)技術(shù)是一種基于微波主動(dòng)探測(cè)的創(chuàng)新雷達(dá)技術(shù),其工作原理與星載nSAR技術(shù)類似,通過(guò)干涉技術(shù)可實(shí)現(xiàn)亞mm級(jí)的微變形監(jiān)測(cè),為橋梁變形監(jiān)測(cè)開(kāi)辟了一條新的道路。GBInSAr技術(shù)將干涉測(cè)量技術(shù)、步選頻率連續(xù)波和合成孔徑雷達(dá)技術(shù)(SAR)有效地融合在一起,具有監(jiān)測(cè)成本低、精度高、空間連續(xù)觀測(cè)等優(yōu)點(diǎn),是一種全新的變形監(jiān)測(cè)方法。實(shí)施步驟選取攝影機(jī)選取標(biāo)志點(diǎn),布設(shè)標(biāo)志點(diǎn),獲取控制點(diǎn)坐標(biāo),采集數(shù)碼影像,重建橋梁三維模型,點(diǎn)、線的量測(cè)精度分析
標(biāo)志的選取:人工標(biāo)志多為平面形,但也有球形標(biāo)志。平面標(biāo)志通常選用黑白相間的顏色,球形標(biāo)志適用于從多個(gè)角度拍攝目標(biāo)物,以至環(huán)繞目標(biāo)來(lái)拍攝或測(cè)量的情況。七、近景攝影測(cè)量技術(shù):標(biāo)志點(diǎn)的布設(shè):根據(jù)變形監(jiān)測(cè)任務(wù),選取橋側(cè)面及橋墩中心作為標(biāo)志點(diǎn)布設(shè)的位置,獲取標(biāo)志點(diǎn)處的坐標(biāo)值以用來(lái)監(jiān)測(cè)橋面的平面位移。獲取控制點(diǎn)坐標(biāo):在點(diǎn)A(0,0,0)上架設(shè)全站儀,以點(diǎn)B為后視點(diǎn),對(duì)控制點(diǎn)1、2、3、4…9進(jìn)行觀測(cè)從而得到控制點(diǎn)的坐標(biāo)值。(控制點(diǎn)的坐標(biāo)值為獨(dú)立坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值)采集數(shù)碼影像:為了拍攝高質(zhì)量的影像,在野外影像采集過(guò)程中需要遵循一定的規(guī)則:①選取適當(dāng)?shù)呐臄z角度。②至少拍攝同一目標(biāo)物的三張像片,盡量使三張相片包含所有的特征點(diǎn)。③保證像片之間有較高的重疊度,盡量讓相鄰兩張相片里出現(xiàn)足夠多的同名點(diǎn)。④在實(shí)地量測(cè)兩特征點(diǎn)之間的最大距離。軟件操作流程:進(jìn)入Photomodeler軟件界面,新建一個(gè)工程文件將所拍攝的影像導(dǎo)入到軟件中對(duì)像片上特征點(diǎn)、線進(jìn)行匹配確定目標(biāo)物外方位元素,檢查各項(xiàng)誤差。進(jìn)行物體的立體影像恢復(fù),建立目標(biāo)物三維模型。點(diǎn)、線的量測(cè):任選三個(gè)控制點(diǎn),例如:3、6、8,輸入控制點(diǎn)坐標(biāo)與三維模型上對(duì)應(yīng)的控制點(diǎn)進(jìn)行匹配,建立統(tǒng)一坐標(biāo)系,然后進(jìn)行特征點(diǎn)、線的量測(cè);根據(jù)量測(cè)出的特征點(diǎn)、線以及恢復(fù)的立體模型紋理,來(lái)進(jìn)行橋梁各個(gè)部位的檢測(cè);用測(cè)量出的結(jié)果以及恢復(fù)的立體模型,由測(cè)量出的特征點(diǎn)可以進(jìn)行橋梁的的支點(diǎn)、1/4點(diǎn)、跨中的坐標(biāo)與設(shè)計(jì)的坐標(biāo)比較精度分析:全站儀進(jìn)行的橋梁特征點(diǎn)的量測(cè)能夠達(dá)到很高的精度,所以可以將軟件量測(cè)坐標(biāo)與全站儀量測(cè)坐標(biāo)對(duì)比,以驗(yàn)證地面攝影測(cè)量用作變形監(jiān)測(cè)的精度。將通過(guò)立體模型量測(cè)出的1、2、4、5、7、9六個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)與全站儀量測(cè)坐標(biāo)對(duì)比,可以得出人工標(biāo)志點(diǎn)的坐標(biāo)精度在1cm左右,精度較高,適用于橋梁的檢測(cè)。攝影設(shè)備進(jìn)行校正,校正內(nèi)容一般包括:(1)主點(diǎn)與主距的測(cè)定;(2)光學(xué)畸變系數(shù)的測(cè)定;(3)相框坐標(biāo)系的設(shè)定;(4)攝影機(jī)畸變差變化的測(cè)定;(5)攝影機(jī)內(nèi)外方位元素的測(cè)定等。由于橋梁的變形監(jiān)測(cè)精度較高,采用近景攝影測(cè)量方法對(duì)橋梁開(kāi)展變形監(jiān)測(cè),前提是盡量剔除外部因素對(duì)精度的影響,否則無(wú)法達(dá)到相關(guān)要求八、成果整理分析觀測(cè)成果的整理分析主要包括:每期觀測(cè)后計(jì)算基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)、高程及其變化量;橋墩、橋面沉陷觀測(cè)點(diǎn)、線形點(diǎn)的高程及變化量;橋面水平位移觀測(cè)點(diǎn)的Y坐標(biāo)及橫向位移。根據(jù)這些變形量繪制了相應(yīng)的變形曲線。任務(wù)四、橋梁撓度變形監(jiān)測(cè)橋梁撓度變形是指在荷載作用下,多種因素造成的橋面豎向變形的狀況。橋梁擾度是橋梁建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo),采用較高精度的儀器進(jìn)行定時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)發(fā)揮橋梁的正常功能具有重要意義。雖然橋梁擾度變形在某種程度上來(lái)說(shuō),并不是因橋梁承載力不足引起的,但是過(guò)大的擾度會(huì)造成橋梁裂縫的,且對(duì)橋梁后續(xù)發(fā)揮功能起到不利影響。圖橋面撓度監(jiān)測(cè)點(diǎn)示意圖(一)撓度測(cè)量的常用方法1.精密水準(zhǔn)法精密水準(zhǔn)是橋梁撓度測(cè)量的一種傳統(tǒng)方法,該方法利用布置在穩(wěn)固處的基準(zhǔn)點(diǎn)和橋梁結(jié)構(gòu)上的水準(zhǔn)點(diǎn),觀測(cè)橋體在加載前和加載后的測(cè)點(diǎn)高程差,從而計(jì)算橋梁檢測(cè)部位的撓度值。精密水準(zhǔn)是進(jìn)行國(guó)家高程控制網(wǎng)及高精度工程控制網(wǎng)的主要手段,因此,其測(cè)量精度和成果的可靠性高。由于大多數(shù)橋梁的跨徑都在1000m以內(nèi),所以利用水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)量撓度,一般能達(dá)到±1mm以內(nèi)的精度。假設(shè)橋梁在零荷載狀態(tài)下某一觀測(cè)點(diǎn)的高程為H,第i級(jí)荷載狀態(tài)下的高程為H,則橋梁在第i級(jí)荷載狀態(tài)下的相對(duì)撓度(即變形)為:H=H-H。2.全站儀觀測(cè)法全站儀撓度測(cè)量基本原理是三角高程測(cè)量。因?yàn)闇y(cè)量的只是測(cè)點(diǎn)在加載前后的相對(duì)高差,而在這段時(shí)間內(nèi),觀測(cè)時(shí)受到的大氣折光和垂線偏差的影響可認(rèn)為是樣的,并且地球曲率對(duì)高差的影響可以自動(dòng)抵消,因此,在撓度觀測(cè)中對(duì)折光差和地球曲率的影響不予考慮。1)對(duì)于橋面跨度較長(zhǎng)且坡度比較陡的橋梁進(jìn)行撓度檢測(cè)時(shí),當(dāng)精密水準(zhǔn)儀有困難時(shí),選用標(biāo)稱精度為mD=±(2mm+2pm?D),mα=±2“的全站儀來(lái)代替精密水準(zhǔn)儀是可行的。2)用全站儀觀測(cè)橋梁撓度的方法精密水準(zhǔn)儀方法要方便,工作效率高,更顯優(yōu)越性;尤其是遇到橋下面有水且坡度比較大的情況下,用全站儀觀測(cè)撓度會(huì)大大提高工作效率。3)采用全站儀進(jìn)行撓度觀測(cè)時(shí),測(cè)點(diǎn)選取比較靈活,觀測(cè)距離D<120m,豎直角a<15°時(shí),觀測(cè)效果最佳4)為減小觀測(cè)過(guò)程中的一系列誤差,提高觀測(cè)的精度,建議觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置覘牌,可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.GNSS觀測(cè)法目前,GNSS測(cè)量主要靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模式,各種測(cè)量模式的觀測(cè)時(shí)間和測(cè)量精度有明顯的差異。在通常情況下,靜態(tài)測(cè)量
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