吉林省桥梁梁监测方案(1).doc

吉林国省道干线桥梁安全技术定期监测实施方案交通部公路科研院新桥公司二零一零年八月目 录一、概述1二、桥梁实施监测目的3三、桥梁实施监测内容4四、所用仪器设备与介绍44.1 精密水准仪44.2 全站仪5五、测点设置65.1 桥梁控制点设置65.2 桥面观测点的设置75.3 桥墩观测点的设置7六、作业方法、及精度要求96.1 桥梁控制点检测96.2 桥面观测点监测96.3 桥墩基础观测点监测106.4 监测频率11七、监测资料提供11八、工作量及费用11九、作业依据标准12桥梁定期监测实施方案 一、概述吉林地域辽广，现有公路，公路密度达每百平方公里1.97公里，公路总里程5340公里，其中：省道7条、2069公里，县道14条、1211公里乡道24条、929公里，专用线17条、411公里，边防线5条、720公里。盟公路管理局领导为了保证交通运营的安全、做到桥梁养护的先进管理，在2009年委托交通部公路科学研究院北京新桥技术发展有限公司全盟主要干线公路桥梁进行了定期检查与检测。在09年定期检测中发现一些大桥、高桥均没有设置定期观测系统，这些大、高桥由于跨径相对较大、桥墩较高，其柔性大，频率低，对风荷载、地震、温度的作用很敏感。由于阿拉善盟所区在西北地震带附近，并且常年风速、风力较大，这些因素将直接影响桥梁的安全使用，为了为保证其在上述条件下的安全运营，建议业主对主要干道上以下桥梁建立观测系统，并定期进行观测和数据分析，具体桥梁如下所示： 需进行监测的桥梁一览表 表1-1序号桥名线路名桥跨组合(m)上构形式设计荷载1兰家一桥S2012-202密江大桥G3027-163桦皮厂西桥S1013-324海青沟大桥S2045-205漂河大桥S2045-306长安桥S10210-307红石大桥S1026-41.58自进铁路立交S204 2-159新民大桥G3029-2710松江第一桥G2017-1611珲春大桥S20124-1212东明大桥S2028-30二、桥梁实施监测目的1、为确保主要干线公路大桥的正常运行，必须对大桥实施长期监测，通过长期监测可有效地监测桥梁的运行状况；分析和总结大桥变化规律、发展趋势，研究运行中各种因素对大桥变形的影响情况；2、通过长期监测，保证桥梁结构的安全性，挠度是桥梁结构最重要及最直观的指标之一。桥梁结构由于主要部位出现缺损、缺陷，如裂缝、锈蚀、错位、沉降及混凝土的收缩徐变等，挠度将发生变化，通过挠度长期监测，保证结构的安全性。3、通过长期监测，保证桥梁结构的耐久性，随着地区经济建设的快速发展，特大型工业设备、集装箱运输日渐频繁，超重车辆通过桥梁或自然灾害将对构造物造成危害，通过挠度长期监测，为桥梁的使用及维修加固设计与施工提供必要的参考，保证桥梁结构的健康和耐久性。4、通过长期监测，进一步完善和建立、健全现有的桥梁管理系统，建立和积累必要的技术档案资料，提高桥梁管理技术水平。5、通过长期监测，可以验证大桥设计及施工的合理性，结构分析与模型实验的正确性，为今后设计中重要参数的选取和设计方法提供有用的反馈信息。 三、桥梁实施监测内容1、桥梁几何变形量监测监测内容为：墩台位移、倾斜、扭转、全桥上部构件线形变化等。2、若墩台基础沉降量过大或整体式墩体桩基不均匀沉降将对桥梁安全带来重大安全隐患，所以有必要对桥梁沉降进行长期监测。四、所用仪器设备与介绍4.1 精密水准仪是用来建立水平视线测定地面两点间高差的仪器，主要部件有望远镜、管水准器(或补偿器)、垂直轴、基座、脚螺旋。精密水准仪与一般水准仪比较，其特点是能够精密地整平视线和精确地读取读数，在结构上它有以下特点：(1)水准器具有较高的灵敏度，管水准器值为10/2mm；(2)望远镜具有良好的光学性能，望远镜的放大倍数为38倍，望远镜的有效孔径47mm，视场亮度较高，十字丝的中丝刻成楔形，能较精确地瞄准水准尺的分划；(3)具有光学测微器装置，可直接读取水准尺一个分格(1cm或0.5cm)的1/100单位(0.1mm或0.05mm)，提高读数精度；(4)视准轴与水准轴之间的联系相对稳定。精密水准仪均采用钢构件，并且密封起来，受温度变化影响小。此次监测主要是用来进行高程测量，可以检查桥面纵坡是否平顺、墩台是否下沉，也可间接检查主拱圈有无严重变形(拱桥)。 水准仪观测桥面观测点高程4.2 全站仪全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。此次主要是用来测量桥梁线形，包括测量观测点的坐标和基准点角度。全站仪观测五、测点设置5.1 桥梁控制点设置为保证检测控制点稳定性，并有效剔除因路线过长、通行车辆较多震动影响而引起的累积误差。拟在该桥两端各自设置3个监测基准点，共设置6个监测基准点。(图1)其布设方法如下：1、踏勘选点首先调查收集测区地形图和控制点的成果资料，先在已有的地形图上拟定导线布设方案，后到现场核对、修改和落实点位。如果测区没有以前的地形资料，则要详细踏勘现场，根据地形条件及施工需要等具体情况，合理选定导线的位置，并建立标志。选点时以下几点需要注意：(1)相邻导线点要通视；(2)导线点应选在土质坚硬、稳定的地方，以便于安置仪器；(3)所选导线点必须满足观测视线超越障碍物1.3m以上；(4)平面控制点应设在路线两边，小于300m。2、测边、测角、联测，建立高程网或平面网图1 桥梁观测基准控制点5.2 桥面观测点的设置考虑到不影响桥面行车并保证观测点长期稳定等各种不利因素，桥面观测点将沿行车道两边(靠路缘石处)设置，按每孔跨中、L/4、支点等不少于五个位置(10个点)，测点应固于桥面板上。图2 桥面观测点布设5.3 桥墩观测点的设置桥墩采用一般的钢筋弯头测点，由于直头伸出较长，易被扰动破坏。由于系梁(承台)沉降能反映墩体变形，为便于立尺与观测，将沉降监测点布置在立柱底部系梁(承台)处(如系梁被掩埋较深，则埋设于立柱上)。每个墩柱左右两侧各布设一个监测点，每个承台布设4个监测点。测点采用冲击钻造孔，植入8不锈钢标芯，外露5mm左右。标芯顶部为半圆形，可保证每次监测时尺体与监测点接触面为同一点。 图3桥墩观测点布设 图4 桥墩观测点布设 图5桥墩观测点布设 图6 桥台观测点布设六、作业方法、及精度要求6.1 桥梁控制点检测监测基准网按国家II等水准测量要求进行设置永久性观测点，当永久观测点与国家大地测量网联络有困难时，建立相对独立的基准测量系统，具体作业要求如下：高程控制网测量技术要求水准仪徕卡DNA03环线闭合差水准尺因瓦水准尺相邻基准点高差中误差1mm视线长度50m测站高差中误差0.3mm高精度全站仪TCA-1201导线点闭合差分布在桥两端的监测基准网组成一个独立的水准网，以其中一个监测基准点为高程起算点，独立计算网内其它各点的高程。由于桥面震动较大，常规线路水准误差累积对精度影响较大，故采用桥下水准测量的方法进行基准网的测量。但限于结构形式，桥墩间距不完全相同，故部分测站前后视距差无法保证。但采用的仪器为高精度电子全站仪，能自动改正视距差引起的测量误差。由于监测时间跨度较大，为保证监测基准点的可靠性，每一年对基准网复测一次，确认监测基准点稳定性，并及时判定剔除异常点，并使用新平差后的数据成果。6.2 桥面观测点监测桥面观测用DS3水准仪提供水平视线，通过水准尺读数计算出桥面板上各观测点高程，以此判断桥面沉降。精度方面水准测量中无法避免误差，包括仪器误差、观测误差以及外界条件影响的误差，因此为提高结果精确性要进行减小误差。计算校核计算有误错误从式8-1可以看出，后视读数总和与前视读数总和之差数，应等于高差代数和。见式8-2HAB=h1+h2+h3+h4+hn=hi=a-b(6-1)h=a-b(6-2)测站检核在连续水准测量中，只进行计算检核，还无法保证每一个测站的高差没问题，因此，对每一站的高差，还要进行相应的进行校核，保证每个测站高差的正确性，我们通常采用双仪高法和双面尺法。成果检核计算检核只能发现计算是否错误，而测站检核只能检核每个测站上的错误，不能发现立迟点变动的错误，更不能评测成果精度。同时受观测条件的影响，随着测站增多，误差积累，因此对成果进行检核，通常用闭合水准路线、符合水准路线进行校核。闭合差调整若产生闭合差可将其按长度或测站数成正比反符号按下式进行分配。Vi=-fh/L*Li=v*LiVi=-fh/n*ni=v*ni后续各期测量值均与首期基准值进行比较，对比多次观测的沉降变化量，分析桥梁的变形情况。观测时间按不同年度大致相同的月份进行安排，以保证观测数据的准确可靠。考虑到安全问题，桥下水准测量安排在白天进行。6.3 桥墩基础观测点监测桥墩沉降监测按工程测量规范国家二等水准测量要求进行。首期观测进行两次独立的测量，取两次测量的均值作为监测点的原始基准值，通常用水准仪和全站仪相结合来观测观测点高程和坐标，来此判断桥梁墩台沉降、偏移。6.4 监测频率根据桥型、桥梁所处位置，应每年进行一次桥梁监测，如有特殊情况与业主商议后确定，本监测方案暂定为1年。七、监测资料提供在每次监测外业工作作业结束后*个工作日内向业主提供本次监测的监测报告，监测报告包含以下内容：1、监测基准网观测数据；2、沉降变化数据；3、位移变化数据；4、数据变化、时间曲线图；5、监测成果分析资料。八、工作量及费用序号桥名桥跨组合(m)基准网测设(元)墩台身测点监测(元)桥面测点监测(元)桥梁等级1兰家一桥2-2020000200020004类2密江大桥7-1620000160070004类3桦皮厂西桥3-3220000320030004海青沟大桥5-2020000200050005漂河大桥5-3020000300050006长安桥10-30200003000100007红石大桥6-41.520000450060008自进铁路立交2-1520000150020004类9新民大桥9-27200002700900010松江第一桥1-200+5-203000022000600011珲春大桥7-16200001600700012东明大桥8-302000030008000合计370