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文档简介

1、 赣江公路大桥上部构造施工监控方案一、施工监控的意义及工作组织体系赣江公路大桥悬索桥上部构造施工复杂,施工监控的目的就是通过现场监测和监控计算手段,在大桥施工猫道、主缆、吊索、钢箱梁等结构的各施工过程中,对塔顶位移、施工猫道线型、主缆线型、钢箱梁线型、锚跨索股张力、吊索拉力、拉杆拉力及应变状态等进行有效地监测、分析、计算和预测。为施工提供施工监控信息(如塔顶位移、施工猫道线型、主缆线型、钢箱梁线型、索鞍预偏值、顶推量等),做好与设计、监理、业主、第三方监控单位之间的协调与配合工作,以保证整个结构在施工过程中的安全并最终达到设计成桥状态。施工监控组织体系见下图:二、施工监测控制网布设与上构施工前

2、期准备1.施工监测控制网布设为了满足赣江公路大桥悬索上部构造施工测量和施工监控的需要,对原大桥施工测量控制网进行复测和加密。根据大桥施工范围实际地形条件,控制点选定以方便施工放样及施工监控为原则,主桥控制点有(GPS06、GPS05、J3、XJ3、XJ4、J5、XJ5)。控制网等级:平面控制网采用三级GPS精度施测,高程控制网采用四等水准测量精度施测并转换成四等三角高程网。控制网图如下:监测点的布设:塔柱与承台沉降观测点利用高程复测加密成果所布设的点位;塔柱变形观测点在塔顶封顶时,于各塔柱外测便于观测由不受后期施工干扰的地方预埋一个弯角棱镜杆,在塔顶封顶砼浇筑完毕并达到设计强度后,进行塔柱变形

3、初始值的观测。2.施工监测人员及测量仪器配置根据测量监控精度需要,本项目预配置GPS一套、全站仪二台(拓普康及尼康各一套,达到或超过测角精度:±1”;测距精度:±(2mm+2ppm)、接触式温度计15台、其它器具若干,在仪器装备上以满足监控需要。主要测量仪器配置如下:赣江公路大桥主要测量仪器配置表名称生产厂家型号标称精度检定日期状态全站仪尼康DTM352C 1”/±(2mm+2ppm)2009.04 合格全站仪拓普康GTS722 1”/±(2mm+2ppm)2009.05 合格水准仪徕卡WILDNA21mm2009.04 合格水准仪索佳C321mm200

4、8.11合格电子水准仪天宝DiNi0.01mm2008.11合格3.主索鞍钢格栅和散索鞍底座测量定位上部构造施工前期测量工作主要有东、西塔主索鞍及其钢格栅和东、西锚碇散索鞍及其底座测量放样任务以及上述构件吊装中的施工监控,由于该项工作测量精度要求高,为了实现上述构件机械加工精度与土木实施精度的结合,务必做细外业的测量工作,其中严格控制各放样点间相对位置误差以达到机械加工精度要求。放样的方法是平面位置采用极坐标法放样出各构件及其预埋件各角点位置,然后利用标定过的钢尺丈量法来修正各角点的相对距离;高程利用悬挂钢尺法确定各构件的绝对标高,利用精密水准仪,采用四等水准测量精度要求来保证构件顶面的平整度

5、及倾斜度要求。同时精确放样出东、西塔主索鞍的预偏位置和东、西锚碇散索鞍预倾角的位置。在东、西塔主索鞍的吊装过程中,要进行吊装门架的变形监控,特别是东、西塔主索鞍及其钢格栅的吊装,加强塔柱变形的观测。其中吊装门架的挠度采用水准测量的方法进行,而吊装门架偏位与塔顶变形采用极坐标法。4.前期的几项变形监控原始数据采集工作1)索塔顶部标高和平面位置受温度影响的24小时36小时的静态变形监测 赣江公路大桥悬索桥的索塔高达69.803m,其塔顶标高和平面位置受温度影响的静态变形及其变形的规律,对大型悬索桥上部构造施工中的索塔偏位监测、跨径变化监测、主鞍座预偏量的控制、基准索股和主缆的垂度控制以及索夹的放样

6、等,有着至关重要的影响,因此应在上部构造施工前进行此项监测。 塔顶部标高位置受温度影响的24小时36小时的静态变形监测标高位置的静态变形监测的基准点,布设在索塔承台基础的顶面,而监测点则布设在索塔顶部表面,在下横梁顶面布设一个转点,采用悬挂钢尺水准测量的方法进行观测。施测时,需准备2把50m钢卷尺和三台水准仪,所有钢卷尺和水准仪,必须经过有关计量部门的检测和较正,在承台和下横梁之间,悬挂一把50m的钢卷尺,在下横梁和上横梁之间,悬挂一把50m的钢卷尺,所悬挂的钢卷尺,必须施加标准的拉力(50N);而三台水准仪则分别布设在承台、下横梁、上横梁上,对已悬挂好的钢卷尺同步进行观测,观测的同时测量空气

7、温度、钢卷尺和索塔阴、阳面的表面温度,以便对钢卷尺施加温度改正。此项监测应连续观测24小时36小时,每一小时观测一次。索塔顶部平面位置受温度影响的24小时36小时的静态变形监测索塔顶部的静态变形主要是由于日照方向的变化而引起的,如上午,阳光直射索塔的东面,此时东面砼的温度比西面的高,形成温差,由于热胀冷缩的作用,索塔向西扭转变形;到下午,则情况相反。而日照方向的变化和温差的大小,与时间有关系,因此扭转变形观测的内容,包括观测的时间、空气温度、索塔阴阳面砼表面的温度和萦塔在顺横桥向方向的位移量,而且必须连续观测24小时36小时,从而获取索塔在这一高度时,扭转变形量随时间和温度变化的数学模型,最后

8、根据这一数学模型,推求任一时间的扭转变形量,以掌握其变形的规律。索塔扭转变形监测的方法 欲测量索塔顶部的扭转变形,常把监测点布设在索塔顶部的外侧表面,南北侧各布设一个监测点,而基准点则可采用局部控制网点,注意选择基准点的位置,使监测点和基准点间能构成良好的交会图形。 在当前的交会定位测量手段中,测边交会相对测角交会而言,不但精度高,而且速度快,外业观测工作量少,易于被测量技术人员所采用。因此赣江公路大桥索塔的扭转变形,也将采用测边前方交会法监测。施测时两台全站仪同时架设在基准点A和B上,同时对监测点J1和J2进行水平距离测量,测量时记录气温、气压和索塔阴阳面的砼表面温度以及观测时刻,并对实测距

9、离进行气象改正,由改正后的水平距离和基准点A、B的坐标,计算监测点当前的坐标。这样,不同时刻监测点的坐标变化量即为这一时段内索塔的扭转变形量。每隔60分观测一次,持续观测2436小时,观测时索塔应为裸塔和处于停工状态,以减小外界条件对监测精度的影响。索塔扭转变形监测的精度 当采用测边标称精度为±(2mm+2ppm)的全站仪或测距仪进行边长前方交会时,可按以下方法分析监测点位移量监测的精度。假设距离前方交会的边长不大于500m(控制点至主塔距离最长为530m),交会角为P=(90±30)度时,交会点的点位精度可按下式估算:则位移量的中误差为(假设不同周期的扭转变形监测为同精度

10、观测):取两倍的中误差为允许极限误差,即P=2*4.61=±9.22mm,说明按上述方法施测的监测点位移误差为±9.22mm,亦说明当索塔的扭转变形量大于±9.22mm时,上述监测方法有足够的精度和可靠性把它监测出来,这是最不利的情况下的精度估算,实际监测时精度应该在45mm之间。索塔扭转变形监测的数据处理首先根据气象改正后的实测交会边长,计算监测点的本次观测坐标(Xi,Yi),并与首次观测坐标(X。,Y。)以及上一次观测坐标(Xi-1,Yi-1)进行比较,计算累计位移量(Xi,Yi)和相对位移量 (Xi.i-1,Yi.i-1),全部观测结束后,根据实测的Xi和Y

11、i与相对应时刻 ti和温度Ti,进行二元线性回归分析,可建立扭转变形预测模型(Xi,Yi)=f(ti,Ti)及其预测的精度。根据测量监控测量数据,索塔顶部24小时静态变形监测表如下:项目温度变化值()高程变化(mm)高程10.28平面X(路线前进向)10.592Y(路线前进向)10.0562)大气折光系数取值的试验工作由于在整个施工监控中,三角高程测量是主要监测方法,如猫道承重索线形和索股线形控制等,均需采用该方法。赣江公路大桥控制点位相对处于高势及跨径较小(为408m),高程测量方法主要采用三角高程中间法,可以有效降低大气折光对三角高程测量的影响,但为提高测量精度,保证工程质量,须提前进行大

12、气折光系数取值的试验工作。根据测量监控测量数据,大气折光系数如下表:时间大气折光系数0:30-0.42551:01-0.58052:00-0.53623:00-0.61924:00-0.56395:00-0.5632均值-0.5480三、主缆各施工阶段线型监控1.悬索桥猫道垂度控制与调整作为悬索桥上部构造施工平台,首先得铺设好猫道,只有控制好了猫道的线型,后续工作才能得到保证良好。作为猫道面承重的猫道承重索在架设的过程中,须调整到设计垂度,猫道承重索的调整应满足如下要求:沿全长的几何线型符合设计线型,自由悬挂时为悬链线型。猫道承重索的调整工作按边跨、中跨、边跨的顺序进行,在调整过程中,要求经常

13、测量塔顶偏位、跨径、中跨和边跨的垂度及温度,计算中跨中点和边跨中点的垂度偏差,作为猫道承重索垂度调整的依据。猫道承重索垂度的测量应在气温变化小,大气对流稳定的时间进行,并以尽可能高的精度和可靠性来测量中跨和边跨的垂度。在猫道面层及横向通道的架设以及后续工作实施过程中,需不断监测猫道承重索的垂度,为整个猫道的垂度调整提供基础资料。猫道承重索垂度和猫道线型控制测量采用双测站无棱镜拨角三角高程测量方法。测量方法示意图如下: 猫道控制网图 欲测量猫道承重索各跨跨中点Zi(X、Y、Z)的标高,预设测站于平面控制点GPS06上,后视J5,反算测点至Zi点的设计方位角,然后拨角到设计方位角位置,实测各跨中点

14、的竖直角,按如下公式计算猫道承重索的垂度: HZi=Z06Sitgi(1-K)/(2R)Si2+ Ii其中:Si为各测点至各置站点的设计平距;i为各跨跨中点实测竖直角值;Z06为GPS06的高程;K为大气折光系数;R为地球半径;Ii为仪器高度;HZi为各测点标高。按四等三角高程测量进行测量,其主要技术要求如下:等级仪器测回数指标差较差(” )垂直角较差(” )对向观测高差较差(mm)符合或环形闭合差(mm三丝法中丝法四等DJ2-37740D20D注:垂直角观测,每照准一次,读数两次,两次读数较差不应大于3”。测量任务的分划为:GPS06负责中跨和西边跨侧猫道承重索的垂度测量,J5负责中跨猫道承

15、重索的垂度测量,XJ5负责东边跨猫道承重索的垂度测量;XJ3、XJ4、负责中、边跨(复核作用)承重索的垂度测量,为避免由于塔柱变形的影响,并保证猫道承重索的整体线形均在同一平面内,进行剩余部分猫道承重索垂度调整时,须先进行已架设部分的垂度测量,当已架设部分的实测垂度误差在规范允许范围内(±3cm)时,以架设部分实测的垂度平均值作为剩余部分的控制基准,进行剩余部分的猫道承重索的线形控制。当猫道面层架设完成后,即可采用置棱镜的单向三角高程测量法进行猫道线形的整体调整,确保猫道线形与主缆空载线形一致,在后续的工作实施过程中,需不断进行猫道的线形监测,监测频率定为:1次/1月。猫道承重索垂度

16、测量记录表格见附表2.悬索桥主缆垂度控制与调整悬索桥主缆架设过程中,首先要安装基准索股并将基准索股调整到设计垂度。调整好的基准索股应满足:沿全长的几何线型符合设计线型,自由悬挂时为悬链线型。基准索股的调整工作按中跨、锚跨的顺序进行,在基准索股的调整过程中,要求经常测量塔柱变形及中跨和边跨的垂度,计算中跨中点和边跨中点的垂度偏差,作为基准索股垂度调整的依据。因为基准索股是调整主缆一般索股垂度的基准,它与主缆线型的架设精度有直接关系,因此,基准索股垂度的测量应在气温变化小、大气对流稳定的夜间(一般在晚上11点早晨5点,风速小于12米/秒)进行,并以尽可能高的精度和可靠性来测量中跨和边跨的垂度,并对

17、基准索股垂度稳定性坚持37天的观测,以确保主缆线形满足设计要求。基准索股架设并调整完毕后,一般索股的架设和垂度调整以基准索股为基础,通过测量一般索股(基于基准索股)的相对垂度来进行一般索股的垂度调整。2.1.主要测控工作内容和测量方法基准索股垂度控制以及与基准索股垂度和主缆垂度有关的测量工作包括:2.1.1基准索股中跨中点标高的测量;2.1.2基准索股两侧边跨中点标高的测量;2.1.3基准索股与一般索股温度测量,温度检测点布置在边跨跨中以及中跨的塔顶、1/4、1/2处,同时做好空气温度的测量和记录;2.1.4基准索股垂度稳定性监测,一般要求37天;2.1.5上、下游两根基准索股在中跨中点的相对

18、垂度测量;2.1.6基准索股与一般索股间相对垂度的测量;2.1.7东、西索塔顶的倾斜监测,在东、西索塔顶两测各布置一个监测点,半个月观测一次;2.1.8东、西索塔间跨径的测量,监测点在上横梁轴线位置,半个月观测一次;2.1.9东、西索塔承台和锚碇的沉降监测,3个月观测一次;根据大桥范围的地形以及可能采用的测量仪器和测量手段,确定基准索股垂度和主缆线型控制测量主要采用三角高程测量方法。对于基准索股和主缆的中跨垂度,采用多测站三角高程测量进行,以加强对垂度测量结果的比较和验证。对于架缆过程中塔柱的倾斜检测采用极坐标法施测。对于两塔柱间的跨径采用测距法测量;上、下游两根基准索股在中跨边跨中点的相对垂

19、度采用简易液体静力水准测量(连通管)方法进行;对于架缆过程塔柱承台、锚碇的沉降,则采用精密水准仪按三等水准测量方法对预埋在塔柱承台、锚碇上水准点进行监测。2.2.主缆中跨和边跨垂度测量2.2.1基准索股架设 1#索股作为主缆架设的首条基准索股。需要在夜晚温度恒定风速很小的条件下精确调整中跨和两个边跨的垂度,并在主索鞍、散索鞍鞍槽压紧固定,并精确调整锚跨张力。需要大于3昼夜时间反复观测其绝对高程,直至满足设计标高允许误差,主垮基准股±20mm,边垮±40mm。赣江公路大桥悬索桥基准索股调整记录表见附表2.2.2一般索股架设 一般索股的垂度相对基准索股确定。随着索股架设数量的增

20、加,可新增2根二次基准索股。一般索股相对基准索股的相对误差控制在0mm,+5mm范围(若即若离)。其相对标高则采用水平卡尺反复三次测量。索股线形调整一般选在温度相对稳定,风力不大的午夜进行。测量点定在中跨中点,及两个边跨的中点位置。赣江公路大桥索股架设索股温度测量记录表见附表索股架设作业程序如下:西锚放置索股卷盘 锚头挂接拽拉器 牵引索股 前锚头牵至西锚 检查索股的扭曲并矫正 前后锚头牵引入锚 各索鞍前后部位安装握索器 中跨上提横移 边跨上提横移 主索鞍部位整形入鞍 东塔主索鞍与索股标记重合并压紧 散索鞍部位整形入鞍 两端锚头入锚 调整中跨索股抬高量 中跨索股垂度调整 南塔主索鞍鞍槽压紧 边跨

21、索股垂度调整 对应散索鞍鞍槽压紧 锚跨张力调整2.3.测量原理分析2.3.1主缆垂度三角高程测量原理三角高程测量的基本思想是向照准点所观测的高度角和它们之间的倾斜距离计算测站和照准点之间的高差,如下图所示,欲测量基准索股中跨测点Z的标高,设测站位于平面控制点ZJ12(假定)上,反光镜直接架设在中跨中点索股的正六边形顶面上,根据测站D到反光镜Z的斜距L1和竖直角1,HZD=HDL1Sin1(1-K)/(2R)So2i1- v1 可求得Z点的高程HZD。基准索股绝对垂度测量2.3.2垂直折光差的消减与测回数及主要限差由于中跨和边跨中点垂度的三角高程测量只能采用单方向观测。为了有效地削减大气折光的影

22、响,三角高程测量采用中间法测量,直接在主塔横梁标高点上架设后视标高棱镜,直接采用测量后视标高值计算待求点标高,通过试验及本地区平均大气折光系数值校核三角高程中间法数据。另一方面,选择最有利观测时间,与基准索股垂度调整相适应,三角高程观测时间段应安排在后午夜1时5时,此时大气层最稳定。中跨和边跨中点的垂度测量,按四等三角高程测量的精度要求施测,其中测距按二等精度要求进行,相应测量项目的测回数与其主要限差按工程测量规范要求进行。距离测量的主要技术指标表等 级 仪 器 等 级观 测 方 式测 回 数一测回读数最大较差单回测回间最大较差二等一等单程43mm5mm按四等三角高程测量进行测量,其主要技术要

23、求如下:等级仪器测回数指标差较差(” )垂直角较差(” )对向观测高差较差(mm)符合或环形闭合差(mm三丝法中丝法四等DJ2-37740D20D2.3.3相对垂度调整原理如下图所示,采用同一水平线等高的原理,利用标有刻度的两直尺作为脚尺,并与带有水准管的水平钢尺垂直,当水平钢尺水平时,脚尺L1的读数为a,脚尺L2的读数b,则待调一般索股与基准股的高差值为:测ba -(3)索股相对垂度测量示意图若测>理,则降低待调一般索股;若测<理,则抬高待调一般索股;控制一般索股的高程量,使它与相邻索股保持若即若离状态即可。2.4上下游两对应基准索股相对垂度测量采用简易液体静力水准仪进行测量,是

24、利用2cm的长透明橡胶管,灌以清水,以量取两端管的水柱面到待测索股测点的高差来确定上下游待测索股的相对垂度,根据经验,该方法能达到的精度为±3mm,因此,在三跨中点进行相对垂度测量,其测量值较差能控制在1cm以内,说明该方法能满足控制要求。2.5矢度调整根据实测两索塔间的跨径、主鞍座的实际标高、基准索股的实际温度,计算出各跨基准索股的理论高程。白天架设的索股,在夜间温度变化小的时间进行矢度调整,调整时,事先进行外界气温和索股温度的观测,把温度变化小的时间段定为调整时间。温度稳定的条件:长度方向索股的温度T2°C断面方向索股的温度T1°C,不具备以上条件时,要等条件

25、成熟再进行。矢度调整步骤如下:矢度测量 垫板调整 索股滑移 矢度测量 锚股张拉力测量。2.6主缆垂度监控在架缆过程中,定期对基准索股垂度进行监测并对索塔倾斜进行监测,确保主缆成型后的线型与设计符合,主缆架设完成和紧缆后对空缆状态线型要进行实测,并对索塔倾斜及跨径实测,获得空缆状态下的各结构位置情况,为钢箱梁吊装提供可靠的数据,最终保证桥面线型与设计相符。四、索夹测量放样方案索夹安装前先要实测中跨和边跨的跨径,根据实测的结果,将跨径误差在放样时平均分摊在每两个索夹之间。索夹定位通过放样主缆顶线处的吊索中心位置来控制,采用测距法进行。空缆和成桥状态的吊索中心位置的对应关系由设计方提供后实施。放样在

26、温度稳定的夜间进行,利用全站仪在主缆天顶线上放样出主缆中心线与吊索中心线交点在空缆状态下垂直投影到天顶线点,利用该点用直尺和水平尺在主缆两测标出索夹边缘位置,并在索夹两端做好保护标记。索夹位置必须控制在设计允许误差±10mm范围内。天顶线交点到索夹两端的距离,不同位置的索夹数值不同,且同型号的索夹其数值也有差别,如图所示: L1=A+R×tg L2=B-R×tgA、 B为索夹销轴中心线与主线轴线交叉点到索夹两端的距离 (同一索夹A、B为常数); 为空缆状态下索夹位置的水平倾角;R为空缆半径;1.测量精度分析 测距误差距离法放样采用拓普康全站仪进行,其标称精度为2m

27、m+2ppm.一般来讲可根据所采用的测距仪的标称精度直接计算距离放样误差对放样点位的影响,具体计算公式如下:ms2=22+(2×0.5)2=5.00mm仪器安置误差根据经验,全站仪安置中误差可取为:m1=±2mm,棱镜安置中误差一般取m2=±2mm。主索鞍位置误差此项误差影响为:m3=±2mm综合上述三项误差,按误差传播定律得:m总2= ms2+ m12+ m22+ m32=8.84+22+22+22=17.00mmm总=±4.12取二倍中误差作为极限误差,则:8.25mm由此可见,采用距离法进行索夹放样,其放样精度可控制在1cm内,完全满足施

28、工要求。2.现场实测索夹放样时,首先放出天顶线,而天顶线随温度的变化而变化,故索夹放样应选择夜间气温相对稳定的时段进行。通过对主缆的温度进行昼夜观测,找出温度变化相对稳定的时段,放样时间就选择在这一时段。当主缆线形定型后,白天沿主缆的曲线把索夹的粗略位置在主缆上作临时标记。夜间,在空缆状态下把临时标记作为参考进行索夹正确位置的放样。由于高空作业,工作场面狭小,拟采用全站仪的红外线测距法。另外,索夹中心里程是根据特定的结构状态计算出来的,在实际操作时,结构的实际状态与计算采用的状态存在一定误差,因此在放样时,必须进行修正。数据修正首先在放样开始相应的跨径进行测量得到一个数值L测,再利用计算所采用

29、的跨径L计就得到一个修正系数:n=(L测-L计)/L计 S修S计(n+1)S计为计算的里程值 S修为修正后的里程值 现场放样 先在索夹位置放出主缆的天顶线,再采用测距法确定出吊索中心线与主缆的天顶线交点位置,同时采用量距的方法确定出索夹两边缘的位置,此外,为了便于索夹安装,在边缘线外lOcm的地方作上参考标志。复核在索夹放样完成后,对所放点位进行检查,通常采用距离法。所谓距离法,就是检验相邻两索夹的吊索中心线与天顶线的交点之间的距离是否与计算值相符。五、钢箱梁吊装过程施工监控钢箱梁吊装阶段涉及到结构变形的问题,而在吊装钢箱梁的过程中索塔要发生倾斜,为了不超出允许的倾斜值,主索鞍在钢箱梁吊装前也

30、将预偏安装。并在吊装钢箱梁过程中,根据索塔的水平倾斜值,分次进行顶推,确保索塔处于安全状态。通过对索塔的变形监测,及时掌握索塔的倾斜位移情况,为索鞍的顶推量提供可靠的数据,钢箱梁吊装过程中的监控项目有索塔的倾斜监测、索塔间跨径测量、主缆线型的监测、两索塔承台的沉降监测。对于索塔的倾斜监测可采用极坐标方法或距离法进行,索塔间跨径测量采用距离法进行,两索塔的沉降监测采用精密水准仪按三等水准测量方法对预埋在塔柱承台上的水准点进行监测。主缆线型则要用三角高程测量方法进行。1. 钢箱梁吊装过程中主鞍座顶推量的监控1.钢箱梁架设过程中梁段线形的监测悬索桥主梁的线形,主要由主缆的线形和吊索的长度确定,在主梁

31、吊装过程中其标高是无法调整的,而主梁线形监测的目的,是观察吊装后,钢箱梁的线形是否与当前工况下的监控计算标高相吻合,以预测和调整主梁成桥后的线形。拟采用直接水准测量的方法,测量已吊装梁段主梁的线型,直接水准测量的水准点,水准控制点设置在东西塔柱下横梁位置。赣江公路大桥悬索桥主梁的长度408m,当已吊装的梁段长度较短时,可采用一至二台水准仪同时观测;当已吊装的梁段长度较长时,在温差的作用下,梁段标高的变化是相当显著的,此时主梁线型的测量,必须在尽可能短的时间内完成,以避免由于温度变化所引起的主梁线型测量的误差,为此在梁段较长时,应采用多台水准仪同时测量,以缩短主梁线形测量的时间,除此之外还应采取

32、以下措施: (1)在风力较小和夜间温度变化小的时间段内完成观测,一般在凌晨1点6点。 (2)在水准测量的同时,应每隔15分钟测量并记录空气和主缆、吊索、钢箱梁表面的温度。3.钢箱梁架设过程中梁段中线的监测 主梁架设阶段,虽然吊装后每一块箱梁的中线位置主要地由主缆的线形、索夹的位置和箱梁上吊点的位置确定,但也应监测已吊装梁段的中线,观察钢箱梁的焊接是否引起箱梁中线的变化和钢箱梁焊接后的梁段中心线是否与设计桥轴线方向相吻合。此项监测,可通过在索塔的横梁上所设置的桥轴线方向点,采用全站仪视准线法,监测梁段中线的偏位情况。4.钢箱梁吊装过程中索塔、散索鞍位移等的监测 在钢箱梁吊装过程中,采用全站仪,做

33、好缆载吊机的稳定性和平衡性观测。架梁过程中索塔位移监测的方法与原理,同上述;而架梁过程中散索鞍位移的监测,可在散索鞍的顶面横桥向方向轴线上设置监测点,每个散索鞍设置一个监测点,采用测距方法测量散索鞍的位移,此项变形监测的初始值,应在上部构造施工前测定,此后根据施工的进展,定期地对散索鞍的位移进行监测。六、钢箱梁吊装完成后,桥面线型监控钢箱梁合拢段吊装完成后,对钢箱梁顶面标高进行实测,根据测量时的温度条件,计算结构的理论标高,形成桥面监控计算标高与实测标高比较表,对于超过允许值的梁段在焊接前时进行调整,确保桥面线与设计一致,经调整好后要进行复测,符合要求后才能进行焊接。桥面标高的施测采用四等水准

34、方法进行。七、承台、锚碇的沉降监测方案在下部构造施工完毕后,进入上部构造的施工时,由于在其施工过程中,塔柱承台不断承受荷载与锚碇的沉降,因此必须对塔柱承台与锚碇的沉降进行监测,以了解塔柱与锚碇基础的稳定性,确保施工安全。1.监测点的布置根据受力和变形及受施工干扰情况来看,沉降监测点按每个承台共布置7个,具体为每个承台各3个对称布置,中间布置1个,监测点离承台边约1m左右,锚碇的沉降点设置在地锚四个角点处。2.监测方法利用精密水准仪,按三等水准测量技术要求,把标高从水准点传递到各监测点处,然后形成一个闭合环(同样按三等水准测量技术要求),采用该法完全能满足塔柱承台、锚碇沉降监测的要求。三等水准测

35、量的主要技术要求等级每千米高差全中误差(mm)路线长度(km)水准仪的型号水准尺观测次数往返较差、附合或环线闭合差与已知点联测附合或环 线平地(mm)山地(mm)三等650DS1因瓦往返各一次往一次12L4nDS3双面往返各一次注:结点之间或结点与高级点之间,其路线的长度不应大于表中规定的0.7倍; L为往返测段,附合或环线的水准路线长度(km);n为测站数。3.监测的间隔及整理在上部构造施工过程中,要求按三个月,进行一次塔柱承台、锚碇沉降监测;其中钢箱梁吊装集中加载期间,增加一次,一个月进行一次塔柱承台、锚碇沉降监测,根据每次的监测数据及时整理并得出分析成果,以此作为施工指导。八、主要测量方

36、法的精度估算1.极坐标法监测精度估算(1)基准索股绝对垂度监控测量的精度分析 应用单向三角高程测量时,计算测站点A到观测点B的高差的公式为:式中:为测站点A到观测点B的水平距离; 为测站点到观测点的竖直角; 为测站点A的仪器高,为观测点B的目标高; 为测站点A到目标点B的两差即地球弯曲差和大气折光差改正(式中R为地球的曲率半径R=6370000m)。将上式全微分并转化为成中误差关系式,得: 式中:为距离测量的中误差; 为竖直角测量的中误差; 分别为仪器高和目标高测量的中误差; 为两差改正的中误差。(2)中跨垂度测量的控制点精度估算 当中跨垂度测量采用三角高程中间法时,取S=500m,中跨索股跨

37、中的高度约为127m,则约为7°;设三角高程测量时采用标称精度为2mm+2ppm的全站仪施测,则有;当采用小钢尺丈量仪器高和目标高时,;折光系数K的中误差一般为±0.03±0.05,则可算得。把以上各值带入上式,算得:采用双测站时,则mk=±5.84/1.414=±4.13mm取2倍的中误差为极限误差,则中跨跨中垂度测量的误差区间为(+8.26mm,-8.26mm),赣江公路大桥悬索桥基准索股架设的垂度允许误差为,主垮基准股±20mm,边垮±14mm。该精度能满足设计的索股垂度架设的精度要求。九、成桥测量1.主缆线型测量 (

38、1)测点布置: 东西线主缆各观测5个点的缆顶标高,这5个点分别为两边跨的跨中,中跨的1/4、1/2和1/4处,要求在观测缆顶标高前,在主缆上放样出这些测点的平面位置。 加测东西线主缆在塔顶和锚碇出口处的标高。 (2)观测要求:采用两台全站仪,同时用中间法三角高程同时对同名点进行观测,并对测量成果施加地球曲率和大气折光改正。东西线主缆在塔顶和锚碇出口处的标高,根据塔顶和锚顶水准点采用直接水准测量的方法测量。2.主梁线型测量 (1)测点布设:有索区,每对索观测一个断面,每个断面观测4个点,左右半幅桥各布设2个点,以便横坡和纵坡的计算,每个测点距路沿石内侧边缘15cm;无索区,每个断面布设4个点,位

39、置同上。 (2)观测要求:从控制网联测高程,利用东西塔下横梁上控制点2台水准仪同时从东西塔向中跨观测各测点高程,按四等水准测量的精度等级观测,观测时每半小时记录空气温度和钢箱梁表面温度,并尽可能在夜间1点至凌晨6点之间观测。3.主梁长度和方位的测量 主梁长度和轴线方位测量:采用全站仪极坐标法,实测主梁两端伸缩缝桥轴线和两边线对称位置处的坐标,根据实测坐标反算主梁桥轴线和两边线的长度及轴线的方位,两边线位置为南北线路沿石内侧15cm处,观测时记录空气温度和主梁表面温度。4.主塔和主鞍位置测量及跨径测量 根据局部测量控制网,采用测边交会或边角交会或极坐标方法,测量东西塔各塔顶上主鞍座横桥向轴线的里程,并与设计里程比较,以反映主鞍座在成桥时顺桥向方向的偏位情况;根据局部测量控制网,采用测边交会或边角交会或极坐标方法,测量各索塔顶几何中心的坐标,并与设计坐标比较,以反映成桥时索塔顶的偏位情况;在塔顶用测距仪或全站仪,直接测量南北索塔东西线和桥轴线的实际跨径,并与设计跨径比较,以反映成桥时跨径的偏差情况;采用悬挂钢尺水准测量的方法,测量索塔的高度并与设计高度比较,应反映成桥时索塔高度的偏差。5.散索鞍位置测量根据局部测量控制网,采用测边交会或边角交会或极坐标方法,测量东西锚锭上散索鞍座横桥向轴线的里程,并与设计里程比较,以反映散索

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