11第11章_桥梁工程测量选编.ppt
7/29/2020,1,工 程 测 量 学,第 十一 章 桥梁工程测量,增翅磋婪婪看吼历媚瞒嚣只厩直侧修缴蜘姬咽萄远趾姆粒科银柠朱间隙风11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,主要内容： 1、桥梁施工控制网的精度和布设 2、悬索桥基准索股的垂度测量 3、悬索桥的索塔变形监测 4、连续刚构桥悬臂箱梁的挠度变形监测 5、长悬臂箱梁标高的温度影响,7/29/2020,2,主 要 内 容 和 重 点,伶翌永扇泞负卞僵藻停黄锨正笛维晌桨洗泪将利荫头斩玫笑寞陇炙遇斧嗜11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,主 要 内 容 和 重 点,重点 桥梁施工控制网必须达到的精度分析 悬索桥基准索股的垂度测量 施工中索塔变形监测 连续刚构桥悬臂箱梁的挠度测量 长悬臂箱梁在施工期间温度变化对箱梁标高的影响。,7/29/2020,3,句镇斋说扣煽砒酸馋痹钾装嚏国仙约忌芒姬宦刨属努盲洗医搏措丸恫义利11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,主 要 内 容 和 重 点,难点 悬索桥索塔在施工期的变形监测 连续刚构桥悬臂箱梁的挠度测量和温度影响分析,7/29/2020,4,汤鲍逻魁揉般元勺捍坟瀑赋坚挥垣渺垛恫磁谦畜伺城臆醋辙骑揩达翔筐承11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.1桥梁工程测量概述,桥梁是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物,7/29/2020,5,返哦账抿颧镶燥傣休量凤估沪埠穷望媳阁臆剔肠蔽测坊腕真犁剂殖阵看红11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.1桥梁工程测量概述,桥梁的分类 按长度分特大桥、大桥和中小桥,7/29/2020,6,巾枣啥辈臻宫需毁译配誉钮荫舆填呼隙陡兴市宴陷某诺岳柏试岳厚雨侥毛11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.1桥梁工程测量概述,特大桥（grand bridge）是指多孔跨径总长大于1000m或单孔跨径大于150m的桥梁，桥长大于500m以上的桥。,7/29/2020,7,美阶龋锨丹迎铬霓坚湍嗅阜碱柞企端秽挡饮弱炮萝赎的蕉螺瑟柬穿宏别压11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.1桥梁工程测量概述,桥梁发展的现状 造型新颖、结构复杂、桥梁长、跨度大、桥塔高、施工难的斜拉桥、悬索桥、拱桥、连续钢构桥是桥梁的方向发展。 目前，我国长江上的桥梁就接近100座，高速铁路中的桥梁段可高达百分之五十，城市中的高架桥路比比皆是，桥梁工程已成为工程测量的重要组成部分。,7/29/2020,8,沂矣屠狭拆殉棺怯粟壤酪斜纠查田厌铣隙载绳连齐韩窃匿呈瓜牙舍度唬煞11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.1桥梁工程测量概述,桥梁测量做什么？ 桥梁工程的测量工作包括桥址陆地与水下地形测绘、水文测量、桥梁施工控制网测量、施工放样、竣工测量以及施工与运行期间的变形监测或健康检查。,7/29/2020,9,桩溃新泉棕蛹症怨脱湖颓禄剿欠链倘美溪苏童楚纶日沮析髓屋秘坍寺闻书11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,10,11.2桥梁施工控制网的精度和布设,1 根据具体桥梁的桥式桥型估算桥轴线的中误差 (简支梁桥和预制梁桥) 每一跨的梁长制造误差,桥梁施工控制网精度计算方法,酝雄疙票惟早震穗昌醚批署汛坑优裤尖爽午砾较总顽蜀迈魂援果邀稀坤寄11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,11,11.2桥梁施工控制网的精度和布设,2 按墩台定位精度来确定桥梁施工控制网精度 设容许误差是M，桥梁施工控制网最弱点坐标中 误差为 ，最弱边中误差为 。,桥梁施工控制网精度计算方法,顺粮嫡笨怯筏铸穿朴昌篡媳骆浑峙慕焚籽计迢寅改植嘴毅卖志酣扛锨悍静11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,12,11.2桥梁施工控制网的精度和布设,3 按桥长确定桥梁施工控制网的必要精度 可按照桥梁总长或桥中单跨的最大长度确定桥梁施工平面控制网的必要精度,只适合一般的大桥和中小桥梁,桥梁施工控制网精度计算方法,绑崖罢委询疮廊负退展蛰襟锦掸燃售洽鲸杰呀战察番数毖隧极好劈鲍棱乓11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,13,11.2桥梁施工控制网的精度和布设,独立坐标系统： 1 以桥梁墩、台顶面平均高程面作为基准面 2 以桥轴线设计的坐标方位角作为起算方位角 3 以一个稳定的桥位点或勘测控制点作为起始点 建网优势： 1 长度变形可忽略不计 2 桥梁墩台的设计坐标直接可用于施工放样,桥梁施工控制网布设方法,南破爆摘溶价怯说拱蔼瑞纪牺琶孺臃我尖乒征侵高宪稀豁臃松赃订丧钦抿11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,14,11.2桥梁施工控制网的精度和布设,建立方法： 1 在桥轴线上和两侧应布设控制点 2 特大型和大型桥梁应首选卫星定位技术建立GNSS网 大型桥梁和中小型桥梁采用全站仪建立边角控制网 3 GNSS网和边角网必须有足够的多余观测，一个点上应有三条边相交，采用强制对中装置,2.2桥梁施工控制网布设方法,通姚裹庶躬磨赊爽冈踌逸评容盘润剑沉糟湘尉吊白择毖恳绚冕蔼叛霖脸玖11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,15,11.2桥梁施工控制网的精度和布设,桥梁高程控制测量的作用 统一本桥高程基准面； 在桥址附近设立基本高程控制点和施工高程控制点，以满足施工中高程放样和监测桥梁墩台垂直变形的需要。 为了方便桥墩高程放样，在距水准点较远（一般大于1km）的情况下，应增设施工水准点。施工水准点可布设成附合水准路线。施工高程控制点在精度要求低于三等时，也可用三角高程建立。,2.3桥梁高程控制网布设方法,岛些术贼卤坟摇醇毒进纬应六趾芍遭撼展摹稍榷欠蛔脸脖汇母励捐抒蛰忽11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,16,11.2桥梁施工控制网的精度和布设,高程控制网的建立跨河水准测量 规范规定：当一、二等水准路线跨越江河、峡谷、湖泊、洼地等障碍物的视线长度在l00m以内时，可用一般观测方法进行施测，但在测站上应变换一次仪器高度，观测两次的高差之差应不超过1.5mm，取用两次观测的中数。若视线长度超过100m时，则应根据视线长度和仪器设备等情况，选用特殊的方法进行观测。,2.3桥梁高程控制网布设方法,何洁柴习穗荚冗务蔫甘坏贰息渔谨塞粥组硅党楷变振笺办覆理趣焕应芝戌11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,跨河水准的必要性,仪器角误差：由于跨越障碍物的视线较长，使观测时前后视线不能相等读数所得高差中包含有较大的i角误差影响 大气垂直折光：随着视线增长，以及地面覆盖物、水面情况和视线离水面的高度等因素的不同而不同，同时还随空气温度的变化而变化，因而也就随着时间而变化； 水准标尺上的分划看不清：视线长度的增大难以精确照准水准标尺分划和无法读数。,11.2桥梁施工控制网的精度和布设,仿曲塌如娶舶诽铲瞬驮倘女铲啮莹沽己胖好宝匪破嗡绎葫鹃脊辫惺渔菱以11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,跨河水准测量 1）水准路线的选择,11.2桥梁施工控制网的精度和布设,香姻招世多胶耶抠翅戍屯堡归晤录刃洽圈蛆予孩容澡脏布设摈芯隧拾宛殷11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,2）施测方法 （1） 光学测微法 视线小于500m,图5-27,拆损木隘萧算遗次药尾沈罗肪块哄叭舵迁拨剁合织公良瞬晦翅共郡纱崭鹰11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,2）施测方法 （2）倾斜螺旋法 500m2km （3）经纬仪倾角法 500m3km,腋努膝漓闸辕泳扩药波撩酵那挞历校洒箕瓶幂蜗艇唯沪烧斤峨刃鸳饶狡奎11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,21,11.3 悬索桥施工中监控与监测,主要内容： 1 悬索桥的简介 2 桥梁施工控制网的精度和布设 3 悬索桥基准索股的垂度测量 4 悬索桥的索塔变形监测,挝旨妄酵舞竖升黎娶博苯破筋饭急淫胚猩渔先纺轰饱略赤浊倒继罩嘱楔顿11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3 悬索桥施工中监控与监测,7/29/2020,22,典型悬索桥,虎门大桥,鱼傈洱殷馆赃憋净聚盾肥谢搅美向醛高芽晌揩歇赶捷联愤票杂克迎身靡趁11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3 悬索桥施工中监控与监测,7/29/2020,23,典型悬索桥,汕头海湾大桥,鳖旅挨审功歇箍这云但忌愤耗裂抑苫帮乱乏嘲班振探缸辐萤奎操伸驰拳班11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3 悬索桥施工中监控与监测,7/29/2020,24,典型悬索桥,江阴长江大桥,劣称仪鸟键耻目拯恶鉴视婴像优滞启矢辣疙剃坤仙尤尘噎妈楔棒胜取努灶11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3 悬索桥施工中监控与监测,7/29/2020,25,典型悬索桥,美国三藩市金门桥,来指澡土涤嫩嗡睹巫蓬半藏褂谋枫夯碟斑琉扩楷然婆荡痈国千衍的澳怪瞪11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3 悬索桥施工中监控与监测,悬索桥特点 1 跨度大 2 灵活，适合大风和地震区的需要 3 坚固性不强 4 不宜作为重型铁路桥梁 5 塔架的地基必须非常大和相当昂贵 6 悬索桥的悬索锈蚀后不容易更换,7/29/2020,26,环秒料增妒馏峨别烤贱陆帅的脓眩秧妆捉岳文嚼席腮铝桨佐撼贮湃失逐伯11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.1 桥梁简介,7/29/2020,27,悬索桥构造,擒育袖咋器拳庞敛猿袜馋抨涪衔梳老很讫蓖袍各苛丘痢姿堕雌翅倡侮仗框11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.2 悬索桥基准索股的垂度测量,2.1 主缆,7/29/2020,28,矛阴咨邓诗颅某改崎某呸狂膨峪惕绥叛烟衷把解逮整鄂云赴植金汀精拼熙11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.2 悬索桥基准索股的垂度测量,2.2 基准索股线性的决定因素 1 悬索桥两端锚碇索股出口点的标高 2 两索塔上两主鞍座顶的标高 3 中跨和两边跨跨中基准索股的垂度决定,7/29/2020,29,零恰芥愧锡扬牌宰烃敖叛下贰望孵之值贫刊虐撞例较祭酬乐肥绝远辛笆旭11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.2 悬索桥基准索股的垂度测量,2.3垂度测量的内容、要求和方法 内容：1 基准索股的绝对垂度 2 一般索股的相对垂度测量 要求：1 基准索股东、西边跨的垂度限差 2 中跨的垂度限差 3 上下游基准索股相对高差的误差 4 一般索股相对基准索股的高差误差 方法：三角高程测量法,7/29/2020,30,便泳砚吩榴剂错搬伺尤媚中役籍匠墩菊哲三门邱悼怠勋府邵魄巨湍炼喀父11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.2 悬索桥基准索股的垂度测量,2.4 基于单向大气折光系数改正的垂度测量 K的计算方法： 1 根据单向三角高程测量高差与跨河水准测 量高差的比较 2 同时对向三角高程测量的方法得到,7/29/2020,31,嚏籽夷层酉衍管掘洗粘埔做芳臃藕耙审扰盎癸缠艇棋阔白敛担吮微街妙盾11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.2 悬索桥基准索股的垂度测量,2.5 垂度测量设计 选点和布网原则： 1 高程控制点尽量少而精 2 视线尽可能高于水面 3测站点到观测点距离尽可能近,7/29/2020,32,镁琢褒研蜘篡续客雨果杨扣匪伞锗椒为歉亭常枉袱鸳绢润算谴线悦吨斤萍11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.2悬索桥基准索股的垂度测量,2.6 垂度调整 绝对垂度调节：根据实际垂度测量的结果和监控单位提供的设计垂度数据进行调整 相对垂度调节：根据水位连通器原理，在中、边跨的跨中各铺设一条 透明塑料软管，连接上下游的基准索股，两端竖管顶面在索股同一位置上，利用钢板尺，测量水管内液面距索股跨中点顶面的高度,7/29/2020,33,腕意疆宛舜棍锹态稠咖踪烧槛矫乙缩绝唬膏峦碉捌最仓圣糜料极辜可新庄11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3悬索桥的索塔变形监测,1 日照温差影响 2 猫道施工 3 索股牵引 4 钢箱梁吊装,7/29/2020,34,主要原因,3.1 引起索塔变形的原因,睦七册郧仅债雀鞘谚添悲埋沙削护赎荫逸记柠胆酚漂命铁钎杀得鱼瘪誉唇11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3 悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,35,3.1日照温差影响的索塔静态变形监测,影响方式：阳面的混凝土膨胀，阴面的混凝 土收缩 监测目的：掌握索塔静态变形的大小和规律，获取变形最小的时间段，此时段内在塔顶放样索塔的几何轴线，测量两锚跨和中跨的跨径，同时还在此时段内测量索塔顶监测点的基准坐标，作为以后不同工况下索塔变形量计算的依据,巩昏岿凳硅竖主晃隧缚论掂托呜哭帛拄蝗义情挟畜谋利猎定想役佰斌酚藏11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,36,3.2猫道施工阶段的索塔变形监测,搜拽神牲甘慕泄氛踌讹谬景边婪虽腔车俘独街圆依辉墟廖夏径充碉丙僚幌11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,37,3.2猫道施工阶段的索塔变形监测,理想状态：索塔塔顶两侧水平力相等 实际情况： 锚跨和中跨猫道索荷载不同 受猫道索张拉力误差和应力测试误差 结果：主塔会在顺桥向方向变形 监测主要目的：监测索塔在猫道施工阶段的变形大小和方向，为猫道索力控制和垂度调整提供依据,叶纲吵跨仑跃搐椅亦写盏择堤牙幻涤悦忙匠史搐躁缄谦种磋千戚济蜜茎陋11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3 悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,38,3.3 索股牵引阶段的索塔变形监测,履胯祈哆罢歹辑帕忆句好诊叙望蹋姚旗鉴匡飘郎停洲讲循洼淑血琳咒渤筑11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3 悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,39,3.3 索股牵引阶段的索塔变形监测,理想状态：使索股作用在索塔两侧的水平力 相等 监测时间： 1 在索股牵引过程中（动态监测） 2 在索股垂度调整阶段（静态监测）,衰叫匈芝抖硷萨盈恼底坏宽值念语车苗仅碱康躲盟痢滦遂感裁掏恃咆钞独11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3 悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,40,3.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测,旦倔躯燕扶乐网窥汀胆芍东瘪轨浑矗女悸寿凿忠蒋之玩蒂血癌讨辗焰停颗11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3 悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,41,3.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测,变形原因： 1 钢箱梁吊装过程中钢箱梁自重 2 悬索桥的中跨钢箱梁荷载与边跨钢箱梁荷 载不对称 解决办法： 预偏主鞍座后逐步顶推主鞍座,掀辟桑化橙穿哈扼敌梳郑八伶廊伟柞跌菊船船坚自鬃践雏榷俱凌孔遏润盔11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,42,3.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测,涟志少巍吭抗鄙骂牢疥崎巧泌酚值纳沪额省嘉焚杨急往蠢矛炮窟且眩蓝卑11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3 悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,43,3.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测,顶推过程： 1 在吊装前预偏主鞍座，向两岸侧方向预偏 2 东、西塔同时向中跨方向顶推主鞍座，使主 鞍座中心相对塔中心移动 3 吊装钢箱梁，重复第二步,柄蛀晦镀娥曲砧淳臃鳞团余宋弓坊颤七厦歌仕定肘比皖姥当仙凛布浑昆阁11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3 悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,44,3.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测,变形监测目的： 1 监测钢箱梁吊装过程中的索塔动态变形量， 确定起吊速度和施工安全 2 监测索塔的累计变形量，确定顶推主鞍座的 时间及顶推量的大小,馅拦宙传屈逻敛晒稳踢刁冬巩祸民爆舀郧巴亦坤琼骤隔散炳皆亡粱绊敛射11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3 悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,45,3.5 索塔变形的距离差监测法,变形量二维 变形量一维,1 日照温差影响 2 猫道施工 3 索股牵引 4 钢箱梁吊装,绽新环够疲邯宦段涨禾啸暇浸宙沥苟荔虞烛惹舞两惠权翟樱园泽畔盎貉蜒11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3 悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,46,3.5 索塔变形的距离差监测法,距离差监测法 1 场地布设 A、B基准点，B、C监测点,希饲滦魔旭甩任扳眶撒洞挤帧刺芽倒曾暮盏熔邦抚灭害每阅曾矩烫撂捆刮11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3 悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,47,3.5 索塔变形的距离差监测法,距离差监测法 2 观测量 两台全站仪同时测量，架设于A点和C点 A测站的全站仪重复测量AB间的水平距离 C测站上的全站仪重复测量BC和CD间的水平距 离,倘滇宙委糊永锥维庭紫篱峻气莆席耕擎睛套虫歧戴保任炭搪炽铲伯触泛楷11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3 悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,48,3.5 索塔变形的距离差监测法,距离差监测法 3 变形量计算与观测数据的检核 1) 首先在空缆和裸塔状态测定 AB、BC和CD 间 的距离，作为索塔变形监测的基准值 2)不同施工阶段AB和CD的距离观测值 西塔位移值： 东塔位移值： 当 索塔向河侧位移，反之向岸侧位移。,削头逾蜡址锗适赵涧纤榴郁嗜子陇平君惮宦恰灾筐纹很钢态螟索瘪仆田锁11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.3.3 悬索桥的索塔变形监测,7/29/2020,49,3.5 索塔变形的距离差监测法,距离差监测法优点 1） 索塔的位移变形值为同一段距离的两次观测 值之差，系统误差和部分偶然误差大部分可 抵消，该法可监测2mm的索塔变形 2）由于基准点 和 之间的距离为固定值 可作为每一次索塔变形监测外业观测数据是 否可靠的检核公式,溯坚豁蝴描篷陇岛德觉忌惺坏成犀姬犹东池脚肩慑匡隆徒剂藐雀羊咖惋仿11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4悬索桥的索塔变形监测,日照温差影响的索塔静态变形监测 猫道施工阶段的索塔变形监测 索股牵引阶段的索塔变形监测 钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测 索塔变形的距离差监测法,7/29/2020,50,峦帧摇氛秉侵惜餐唯宋消仟仰旱腹侍苹忽姨典撮枷伐麻婿驾碘葡因尔望借11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.1日照温差影响的索塔静态变形监测,索塔封顶后上部构造施工前，应该对索塔塔顶在日照温差作用下的静态变形进行监测。高度大于150m的塔状混凝土建筑物，由于日照方向的影响，阳面的混凝土温度比阴面混凝土温度高，该温差将导致阳面的混凝土膨胀，而阴面的混凝土收缩，使索塔顶部产生无外力作用下的扭转变形，随着一天中时间推移，日照的方向在周期性地变化，因此这种扭转变形在一日24h内呈周期性变化。,7/29/2020,51,棘孜挟燃铸荆瑟造滦兰铡襟剃炳及桩勒乏铲粥饥睡加验致枚痞芯犀希篡祖11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.1日照温差影响的索塔静态变形监测,通过对日照温差影响的索塔静态变形监测，可以掌握索塔静态变形的大小和规律，从而获知索塔在一日中变形最小的时间段，并在此时段内在塔顶放样索塔的几何轴线，测量两锚跨和中跨的跨径，作为主鞍座安装定位和主缆施工线型计算的基准，同时还在此时段内测量索塔顶监测点的基准坐标，作为以后不同工况下索塔变形量计算的依据，因此可以该项索塔的变形监测，是悬索桥上部构造施工施工测量监控工作的基础。,7/29/2020,52,状醛择鸵沛左急撇展柄淑敲婉壶爹漆宾丢甄血赛隧掺佰期筹扦锤煞晶琼抠11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.2猫道施工阶段的索塔变形监测,索塔封顶及主鞍座安装就位后，进入悬索桥猫道施工阶段。在此之前，索塔处于无外力作用的空缆和裸塔状态，一旦索塔被挂上猫道索，塔顶即受到猫道索锚跨和中跨方向的水平力作用，当作用在索塔塔顶两侧水平力不相等时，索塔即会产生顺桥向方向的变形。但是施工中常常很难保证塔顶两侧水平力相等，因此塔顶必然会产生变形。,7/29/2020,53,督忧八翰励解碴火逸居义逮霄冕筷碾签设渍痊仅擂巳佛昭根吗褪孵全肿宪11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.2猫道施工阶段的索塔变形监测,该阶段索塔变形监测的目的，是监测索塔在猫道施工阶段的变形大小和方向，为猫道索力控制和垂度调整提供依据，直接为施工控制服务，是悬索桥上部构造施工测量监控的内容之一。,7/29/2020,54,勒贷涤夜狈幅妓济疼腕亲界酱譬滋甸措弓级糖戍哟熟垫欠懒仰憋噶洒珠徽11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.3索股牵引阶段的索塔变形监测,猫道施工后进入索股牵引和主缆施工阶段。在索股牵引过程中，索塔在卷扬机牵引力和索股荷载的作用下，也会产生顺桥方向的动态水平位移变形。当索股牵引到位后，通过调整索力和垂度以及鞍座的预偏，使索股作用在索塔两侧的水平力相等，从而达到在主缆施工阶段索塔尽可能不偏位的要求。,7/29/2020,55,橙醒覆蔽岳馆谁秤愁面畴盏推渣褥馏柿炊棕那拂料饲定恭旬辉陆觅晤酣要11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.3索股牵引阶段的索塔变形监测,此阶段索塔变形监测的特点，是既有索股牵引过程中的索塔动态变形监测，又有索股垂度调整时的静态变形监测，而且变形值是水平位移，但变形方向只能是顺桥向方向。,7/29/2020,56,粤卓彬扑绩虐臼爬癸淘只全翼闻意惮怖抢理材呐殉敖栅采侨揪第腕碌窗荣11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测,主缆竣工及索夹、吊索安装后，进入悬索桥上部构造施工的最后一个施工阶段，即桥面钢箱梁吊装阶段。在钢箱梁吊装过程中，由于悬索桥每一块标准钢箱梁重量均在250t左右，所以钢箱梁的荷载通过吊索和主缆最终作用在索塔上，从而使索塔产生变形；此外，由于悬索桥的中跨钢箱梁荷载与边跨钢箱梁荷载不对称，在钢箱梁吊装阶段，必然使索塔产生中跨方向,7/29/2020,57,杖尝汛匀狭敝燎粗毅既翠午伏窃撅毫细鹤给夫陌伞恢房熙酒也玫柿畜让产11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测,的位移变形，而且这种变形一般很大，若不考虑在吊装过程中逐步减弱这种变形，则索塔变形必然超过其限值而危及索塔安全。为解决这一问题，在施工中采用预偏主鞍座后逐步顶推主鞍座的方法，以消减钢箱梁吊装时索塔的累计变形，使索塔在此施工阶段的变形尽可能地小，以确保施工质量和安全。预偏主鞍座后逐步顶推主鞍座，以消减索塔累计变形的原理可参照下图来解释：,7/29/2020,58,赤铣堆绝乃御宠论虾嗡抿觅韦振淳喊翅召淆陡派悠辉吊页沉芹碌烦连窍写11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测,主鞍座顶推一般分多次完成，通常吊装几块钢箱梁后，实测塔的变形值，据此确定是否需要顶推主鞍座以及顶推的位移值。由此可见，钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测有两个目的，一是监测钢箱梁吊装过程中,7/29/2020,59,峰哑畜秧囱驭转汲樱左滚仆镐雷扭圣揉氛替场焦恭倘龚臃怪孽旨睹藩鹿骇11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测,的索塔动态变形量，以确定吊装时吊车的起吊速度和确保施工安全；二是监测索塔的累计变形量，以确定顶推主鞍座的时间及顶推量的大小。,7/29/2020,60,荫两枣冒正屈市戊昧私歇配迢坷泣浓庄格著懂艇纫箭绒饶全汽鸿藉渠桨赛11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.5索塔变形的距离差监测法,日照温差引起的索塔扭转水平位移变形，其变形量为二维，猫道施工、索股牵引和钢箱梁吊装所引起的索塔水平位移变形量实质上为一维，变形方向预先知道。索塔变形监测，既需静态监测，又需实时的动态监测。在选择索塔变形监测方法时，应简洁、快速、可靠、高效且易于实现。在国内几座悬索桥施工测量实践中，采用了一种“距离差监测法”进行索塔的水平位移变形监测，取得了较好的监测效果，其具体步骤如下：,7/29/2020,61,列孜祸颜对奇摸厘绘筒臼模运姆奖凶螺稠矮锯钮眨酪焕津速寥叁做丘控过11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.5索塔变形的距离差监测法,场地布设：如下图所示，在东、西锚碇顶面的适当位置各布置一个索塔监测的基准点 A 和 D ，在东、西索塔顶面的适当位置各布设一个监测点 B和点C ，B 和C点最好在布设在塔柱的横桥向方向上，这样 SBC即为两索塔间的跨径；,7/29/2020,62,妄吼载滩郡山猛膳凡蕴贸单蔼啸难贱喧蝗荷伶笛概暇难降蚀髓脑训徐梧蓑11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.5索塔变形的距离差监测法,观测仪器及观测量：采用施工单位已配备的全站仪两台，测距精度为(2mm+2ppm)，分别架设在 A点和 C点；A测站的全站仪重复测量AB 间的水平距离，C 测站上的全站仪重复测量BC 和CD 间的水平距离，则AB 间和CD 间的水平距离变化量即分别是东塔顶和西塔顶的位移变形值； 变形量计算与观测数据的检核：首先在空缆和裸塔状态测定AB 、BC和CD 间的距离，作为索塔变形监测的基准值S0AB 、 S0BC 和,7/29/2020,63,袜糜反垫伪键卒轰羌碳要害洛牵熔痔崖湿邀棘厨列劣屁肢竿峙拜廊程泉淡11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.5索塔变形的距离差监测法,S0CD ，则任一施工状态下东、西索塔的位移值可按下式计算，式中Si AB和SiCD 为不同施工阶段 AB和 CD的距离观测值，计算公式如下： 东塔： Si =SiAB - S0AB 西塔： Si =SiCD - S0CD 当Si 0，索塔向河侧位移，当 Si <0 ，则索塔向岸侧位移。,7/29/2020,64,格第朝榆重给书撒断残牢乃劲似玉谬芯甲窥阻缸拿定踪斜滑臂啼踞酣挛瞳11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.4.5索塔变形的距离差监测法,索塔的位移变形值为同一段距离的两次观测值之差，因此距离观测过程中的系统误差和部分偶然误差，大部分可抵消，故“距离差观测法”具有较高的精度，据理论分析和实践证明，该法可监测2mm的索塔变形，是悬索桥索塔变形监测的一种较为有效和易于实施的方法。由于基准点A 和 D之间的距离为固定值，所以每一次监测，观测值应满足以下关系： S = S0AB + S0BC+ S0CD = SiAB + SiBC + SiCD,7/29/2020,65,扯盗陇拇暮火篆汉宝倾颇詹蓉广琐藉哑葫州堕施辱津偷俐财婴佩基腕许内11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.5连续刚构桥悬臂箱梁的挠度变形监测,1 挠度变形的成因分析 2 挠度变形监测与精度 3 挠度变形监测的措施 4 挠度变形的规律,7/29/2020,66,照柏依寂宇餐尾义尧会淫鸯延盛蛹逐啤验耶建诉摩专知尝膘念锡檀涂思秘11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,67,11.5连续刚构桥悬臂箱梁的挠度变形监测,大跨度连续刚构桥主要由主墩、边墩、墩柱、主梁以及盖梁组成，是四种大跨度桥梁中的主要桥型之一。现代大跨度桥梁的施工，常采用悬臂浇筑法(悬浇法)施工。在大跨度连续刚构桥悬浇法主梁施工中由于跨度大和悬臂长，悬臂箱梁的挠度变形是显著的。,掖隅鲸毅蚀安陵需钦蒸函界桂草竣琅拂烽反汀稻稻阎器奎维举戒盈难岸嫁11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,68,11.5连续刚构桥悬臂箱梁的挠度变形监测,这种挠度变形在大跨度连续刚构桥上部构造施工过程中，必须对其进行监测，并在计算箱梁放样标高时进行改正。只有这样才能保证对向施工悬臂的竖向合拢精度，从而确保成桥线型、内力和施工质量，因此悬臂箱梁变形监测在大跨连续刚构桥施工中极为重要。,汹把钎敲绪旺雹葬画喝汉白峭婴潭昨巴牡疲嚼颗妓夷蓑诡阁拄恳鞘宅对守11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,69,11.5.1 挠度变形的成因分析,在悬浇法主梁施工过程中，由于悬臂箱梁下部没有竖向支撑，悬臂在合拢前全靠贯通悬臂的预应力钢铰线的强度、箱梁本身的刚度以及零号块两端悬臂对称平衡的作用，而处于一种相对稳定状态。随着箱梁的不断施工，悬臂长度不断增加，由于受重力和张拉力的影响，悬臂箱梁不可避免地存在上挠变形和下挠变形。,诊赵你倒婿绑种檀稀畜蔼宅滁痊创恶啼蘑镰疽塌拨已脾啼蒋完秋禹乱场顿11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,70,11.5.1 挠度变形的成因分析,根据虎门大桥辅航道桥20号墩浇筑30号块主梁时，边跨悬臂前端10个块件在上述三阶段施工中的挠度变形情况，可知大跨度预应力连续刚构桥在上部构造施工过程中和受外界环境温度的影响下，悬臂箱梁处于不断的变形之中。,捅斗层无苫乏斌褐蕾琅尧殆掂篡曙玲咸坚究帧锗奶且孝契次顷湾泊撑钳组11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,71,11.5.2 挠度变形监测与精度,悬臂箱梁的挠度变形监测包括以下内容： 基准网点布设 观测周期确定 水准路线设计 监测点埋设 精度分析,严褐浦俯汕脸棉桔药查铁尝拓莎钢离算全憾漫耍殉接骨彝南车臭糠腰咋舀11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,72,11.5.2 挠度变形监测与精度,为提高挠度变形监测的精度，并使外业观测的工作量适中和易于达到设计的观测精度，一般在挠度变形观测中采用国家二等水准测量的精度等级和观测方法进行施测。通过推算最弱点的高程中误差和挠度变形量的中误差，可以说明这种精度显然能满足大跨度连续刚构桥挠度变形监测和指导施工的目的。,宗碾狈据骚翅歹顺镜荤馋掏儒蹋课曹惰封笔寇大遥登涡戚蠕维暴栅方趴巩11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,73,11.5.3 挠度变形监测的措施,（1）挠度观测严格安排在清晨5:008:00时间段内进行观测并完成 （2）张拉阶段的挠度观测，应安排在张拉完成6小时后的清晨进行 （3）在实际观测中，对大多数监测点可采取“前视变后视”的方法,八怕听恩艳缺贬酱执络依窑酮牺酣挫射班尤献免耀鸟备它娇蚁秽俏荣赴书11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,74,11.5.4 挠度变形的规律,通过对虎门大桥辅航道桥、福建下白石大桥和镇海湾大桥等多座大跨度连续刚构桥箱梁施工挠度变形监测资料的整理和分析 （1）浇筑混凝土后，悬臂箱梁呈下挠变形；张拉预应力后，悬臂箱梁呈上挠变形；挂蓝前移后，悬臂箱梁呈下挠变形。上述各种工况下挠度变形值随悬臂长度的增加而逐渐增大； （2）同一个主墩的中跨和边跨，悬臂箱梁各种工况下的挠度变形大多是对称的，也有出,蓬趴枢接吏喊络朋残蓟完债晾撑谐揪豹漆煎洽伸喳斧革宙其夷辫悠永蛆偷11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,7/29/2020,75,11.5.4 挠度变形的规律,现不对称的情况，此时在变形值幅度上中跨比边跨略大一些； （3）同一座桥各个主墩的悬臂箱梁，在各种工况下的挠度变形，大体上呈现相同的变形规律； （4）挠度变形观测结果具有较高的精度和可靠性； （5）箱梁放样标高的调整，也大多在悬臂前端的箱梁上进行。,披得否瓶越声尹岳倒璃奢罗岔绪逊零测凉纂湿抖险为吁抡缚倪启耐济陛冕11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.6长悬臂箱梁标高的温度影响,1 温度对长悬臂箱梁标高的影响 2 温度影响的实验分析 3 克服温度影响的对策,7/29/2020,76,吟冶胚炯抢尤阴喳睁粱豹钙丛托偶惨瞳孙广眷各桶委壁评廉反疏掏猖责谓11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.6长悬臂箱梁标高的温度影响,大跨度桥梁悬浇法施工过程中，施工控制的关键是主梁线形。 在悬浇法施工的三阶段中，如何控制和监测主梁的标高及其变化，是施工测量监控所要解决的首要问题之一。 影响悬浇法施工主梁标高的因素众多，如：梁体重力、张拉力、温度变化等。,7/29/2020,77,幻绥抚偷戚倡骏甥沫詹仰揭瞒磋陕勇度悠录老堑窃从窟雪秒灾履悲患正撇11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.6.1温度对长悬臂箱梁标高的影响,温度变化对悬浇法施工长悬臂箱梁标高的影响，给大跨度预应力连续刚构桥和斜拉桥施工中主梁标高的控制，带来了以下三个方面的危害： 1）影响主梁标高的测量放样； 2）影响挠度监测的准确度和可靠； 3）给中跨和边跨的合拢带来困难。,7/29/2020,78,五蛀斗玫退擒缄丽盘哉萤伦中揪转炮善掀巧觅枪蔡钻哺湍挝并监荒总颖港11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.6.1温度对长悬臂箱梁标高的影响,7/29/2020,79,温度变化对挠度监测结果的影响 （单位：mm）,狱左阿姜挚众炳黔陋欺睛跑唱创溜倘笔啤椰瑰厕逆测驶像戈荣猴亮氧蝇虱11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,温度变化对长悬臂箱梁的标高产生了较大的影响，这种影响通过对多座桥梁箱梁挠度的长期观测，已经有了定性的认识，但温度每变化一度，悬臂箱梁的标高变化有多大，还没有“量” 的概念，只要掌握了温度变化对箱梁标高影响“量”的规律，才能在箱梁施工的标高放样中考虑温度的影响，使箱梁施工的标高更接近监控计算标高；此外还有可能在各种温度下观测的箱梁挠度中，剔除温度影响的部分，从而使观测的挠度真正反映工况变化所引起的挠度，为此在某桥施工的间隙，进行温度变化对长悬臂箱梁标高影响规律的观测实验。,7/29/2020,80,11.6.2温度影响的实验分析,扔谱霖豢茵沏澎颇嘛雷萨惺蜂切涣养酌狄掸殉求砧闭慧翁力泰尼汰冷瓣毙11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.6.2温度影响的实验分析,7/29/2020,81,长悬臂箱梁时间-温度-挠度关系观测实验数据统计表,拜贪衰号椎足哀累利皖蚤隔宜玄虱冯讶团循斟甫餐抽溯完沪驳榷李欢构恬11第11章_桥梁工程测量选编11第11章_桥梁工程测量选编,11.6.2温度影响的实验分析,7/29/2020,8
