桥梁工程变形监测

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桥梁工程变形监测方案

桥梁工程变形监测方案

桥梁工程变形监测方案一、引言桥梁是现代城市重要的交通基础设施,其结构的稳定性和安全性对于保障交通运输的顺利进行起着至关重要的作用。

然而,桥梁在长期使用过程中,由于自身的疲劳、老化以及外部荷载的作用,往往会引起一定程度的变形,严重的甚至导致桥梁结构失稳和倒塌。

因此,为了及时发现和解决桥梁中存在的变形问题,必须进行有效的变形监测。

二、变形监测技术目前,桥梁变形监测主要采用以下几种技术:激光测距仪监测技术、红外线测温技术、GPS技术、网络监测技术和传感器监测技术。

1.激光测距仪监测技术:该技术通过激光测距仪对桥梁各个部位进行扫描,并根据扫描数据计算出相应部位的变形情况。

这种技术的优点是测量精度高,可以实时监测桥梁的变形情况,缺点是设备成本较高。

2.红外线测温技术:该技术利用红外线测温仪对桥梁结构进行扫描,通过测量不同部位的温度差异来判断桥梁的变形情况。

这种技术的优点是设备成本较低,操作简单,适用范围广,缺点是测量精度相对较低。

3.GPS技术:该技术通过GPS接收器对桥梁的位置进行定位,并通过多次测量来判断桥梁结构的变形情况。

这种技术的优点是测量范围广,可以在大范围内进行监测,缺点是精度相对较差。

4.网络监测技术:该技术通过在桥梁结构上设置传感器,实时监测桥梁各个部位的变形情况,并将监测数据通过网络传输到监测中心进行分析。

这种技术的优点是实时监测能力强,缺点是设备成本较高。

5.传感器监测技术:该技术通过在桥梁结构上设置传感器来实时监测桥梁的变形情况。

传感器可以根据需要选择不同类型,如应变传感器、挠度传感器等。

这种技术的优点是监测范围广,精度高,缺点是设备成本较高。

根据以上介绍的变形监测技术,可以综合使用多种技术来监测桥梁的变形情况,以提高监测的准确度和实时性。

具体的监测方案如下:1.在桥梁结构的不同部位设置合适的监测仪器,如激光测距仪、红外线测温仪、GPS接收器和传感器。

2.选择合适的监测时间间隔,对桥梁进行定期或不定期的监测,以及时发现和解决桥梁的变形问题。

如何进行精确的变形监测

如何进行精确的变形监测

如何进行精确的变形监测随着科技的发展和应用,变形监测在工程领域的重要性日益凸显。

无论是建筑物、桥梁还是水利工程,变形监测都扮演着关键的角色。

它可以帮助工程师和专业人员及时了解工程结构的变形情况,以便及早采取相应的措施,保证工程的安全和稳定。

然而,要进行精确的变形监测并不是一件容易的事情。

本文将介绍一些关键的技术和方法,帮助读者理解如何进行精确的变形监测。

一、测量技术1. 全站仪测量:全站仪是一种现代化测量仪器,它可以高精度地测量地面点的三维坐标。

通过在时间上多次测量同一点,结合高精度的角度观测和距离观测,可以获取目标物体的变形信息。

全站仪测量变形时,需要注意观测的重复性和准确性,以确保测量结果的可靠性。

2. 光学测量:光学测量技术是一种常用的变形监测方法。

它基于光学原理,通过测量目标物体表面的形变或位移信息来判断其变形状态。

常见的光学测量方法包括激光测距仪、高速相机和数字图像处理技术。

这些方法可以提供高精度、非接触和实时监测的能力,适用于各种不同的工程环境。

3. 振动测量:振动测量是一种常用的变形监测方法,特别适用于对结构的动态变形进行监测。

振动传感器可以测量目标物体的振动频率、振幅和模态参数等信息,从而了解结构的变形和振动特性。

这些信息对于评估结构的安全状况和性能至关重要。

二、数据处理与分析精确的变形监测不仅依赖于准确的测量数据,还需要合理的数据处理与分析方法。

以下是一些常用的数据处理与分析技术:1. 线性回归分析:线性回归分析是一种统计方法,用于确定两个变量之间的线性关系。

在变形监测中,可以利用线性回归分析来建立监测数据与结构变形之间的关系模型,从而预测未来的变形趋势。

2. 模态分析:模态分析是一种结构动力学方法,用于确定结构的固有振动频率和模态形态。

通过模态分析,可以了解结构的变形特性、刚度和阻尼等参数,进而评估结构的安全性和可靠性。

3. 数据可视化:数据可视化是一种通过图表、图形和动画等方式将数据表达出来的方法。

变形监测有哪些内容

变形监测有哪些内容

变形监测有哪些内容变形监测是指对物体的形状、尺寸、位置等进行实时监测和检测的技术手段。

在工程领域中,变形监测被广泛应用于建筑结构、桥梁、隧道、地铁、水利工程等领域,以及航空航天、汽车制造等行业。

变形监测的内容包括但不限于以下几个方面:1. 变形监测原理。

变形监测的原理是利用各种传感器或测量仪器对目标物体的形状、尺寸、位置等进行实时监测和检测。

常用的传感器包括全站仪、GPS、倾角传感器、位移传感器、应变片等。

这些传感器可以实时采集目标物体的各项参数,并将数据传输给监测系统进行分析和处理,从而实现对目标物体变形情况的监测。

2. 变形监测方法。

变形监测方法包括静态监测和动态监测两种。

静态监测是指在目标物体处于静止状态下进行监测,通常用于建筑结构、桥梁等工程领域;动态监测是指在目标物体处于运动状态下进行监测,通常用于航空航天、汽车制造等行业。

根据监测的具体要求和目标物体的特点,可以选择合适的监测方法进行变形监测。

3. 变形监测技术。

变形监测技术包括传感器技术、数据采集技术、数据处理技术等。

传感器技术是变形监测的核心技术,传感器的选择和布设对监测结果具有重要影响;数据采集技术是指对传感器采集的数据进行有效获取和传输;数据处理技术是指对采集的数据进行分析、处理和展示,从而实现对目标物体变形情况的准确监测。

4. 变形监测应用。

变形监测在工程领域中有着广泛的应用,可以用于建筑结构的变形监测、桥梁的变形监测、隧道的变形监测、地铁的变形监测等。

在航空航天、汽车制造等行业,也可以利用变形监测技术对飞行器、汽车等进行变形监测,确保其安全运行。

变形监测还可以应用于地质灾害监测、海洋工程监测等领域,为工程建设和生产运营提供可靠的监测数据和技术支持。

5. 变形监测发展趋势。

随着科学技术的不断发展和进步,变形监测技术也在不断创新和完善。

未来,变形监测技术将更加智能化、精准化和自动化,传感器技术、数据采集技术、数据处理技术等将得到进一步提升和应用,从而更好地满足工程建设和生产运营对变形监测的需求。

道路桥梁工程变形监测方案

道路桥梁工程变形监测方案

道路桥梁工程变形监测方案1.引言道路桥梁工程在使用过程中会受到车辆荷载、自然灾害等因素的影响,从而导致结构的变形和损坏。

因此,对道路桥梁工程的变形进行监测是非常必要的,可以及时发现结构问题,并采取相应的维护和修复措施,以保障工程的安全和稳定性。

本文将针对道路桥梁工程变形监测的方案进行详细介绍和分析。

2. 变形监测技术及方法2.1 常用的监测技术(1)位移监测技术利用GPS、全站仪、测斜仪等设备,对桥梁结构的水平和垂直位移进行实时监测,以判断结构是否存在变形。

(2)应变监测技术利用应变片、应变计等设备,对桥梁结构的应变进行监测,从而判断结构是否存在应力集中或裂缝的情况。

(3)振动监测技术利用加速度计、振动传感器等设备,对桥梁结构的振动情况进行监测,以判断结构的稳定性和安全性。

(4)声波监测技术利用声波传感器和声波分析仪,对桥梁结构的声波传播情况进行监测,以判断结构内部是否存在裂缝或空洞。

2.2 监测方法(1)现场监测定期派专业人员到桥梁现场,利用各种监测设备进行实时监测,并及时记录监测数据和情况。

(2)远程监测利用网络、卫星通信等技术,将监测设备连接至远程监测中心,实现对桥梁结构的远程实时监测和数据传输。

3. 变形监测方案3.1 监测目标根据桥梁结构的特点和使用环境,确定监测的主要目标和重点部位,包括主塔、主梁、支座、桥面和桥墩等结构元素。

3.2 监测方案(1)位移监测方案采用GPS、全站仪、激光测距仪等设备,对桥梁结构的水平和垂直位移进行实时监测,主要监测桥面变形情况和主梁的竖向变形情况。

(2)应变监测方案采用应变片和应变计等设备,对主梁、桥梁支座等关键部位进行应变监测,以判断结构是否存在应力集中或裂缝的情况。

(3)振动监测方案采用加速度计、振动传感器等设备,对桥梁结构的振动情况进行监测,以判断结构的稳定性和安全性。

(4)声波监测方案采用声波传感器和声波分析仪,对桥梁结构的声波传播情况进行监测,以判断结构内部是否存在裂缝或空洞。

桥梁结构的变形监测与预警

桥梁结构的变形监测与预警

桥梁结构的变形监测与预警桥梁作为重要的交通基础设施,承载着大量交通流量和行人流量的同时,也面临着各种形式的变形和损坏风险。

为了确保桥梁的安全运行和延长其使用寿命,变形监测与预警系统成为必不可少的组成部分。

本文将探讨桥梁结构的变形监测与预警的意义、方法和技术。

一、变形监测与预警的意义桥梁结构的变形监测与预警可以及时发现结构的变形情况,并预测结构的健康状况,对于保持桥梁的结构完整性和安全性具有重要意义。

首先,变形监测与预警可以发现结构的损伤和变形。

通过安装传感器设备,可以实时监测桥梁的变形和挠度,及时发现桥梁各个部位的变形情况,包括梁、板、柱和基础等,以及不同环境条件下的变形情况。

这有助于及早发现结构的损伤和病害,为相应的维修和保养提供科学依据。

其次,变形监测与预警可以预测结构的健康状况。

通过对桥梁结构的变形数据进行分析和处理,可以建立结构的变形模型,并利用模型对结构的健康状况进行预测。

这使得工程师可以提前采取措施,减轻结构的损伤和延长结构的使用寿命。

最后,变形监测与预警可以提供重要的数据支持。

通过对桥梁结构的变形监测数据进行分析和处理,可以积累宝贵的数据资源,并为桥梁的设计和维修提供重要的技术支持和参考。

二、变形监测与预警的方法和技术变形监测与预警的方法和技术主要包括传感器安装与数据采集、数据处理与分析以及预警系统建立等。

首先,传感器安装与数据采集是变形监测与预警的基础。

传感器的选择和安装位置的确定是关键的一环。

常用的传感器包括应变计、挠度计、加速度计等,可以根据桥梁的具体情况选择合适的传感器,并保证其准确、稳定地采集变形数据。

其次,数据处理与分析是变形监测与预警的核心。

通过对传感器采集到的数据进行处理和分析,可以提取出桥梁结构的变形特征和规律,进而预测结构的健康状况。

数据处理和分析的方法包括统计分析、振动分析、有限元模拟等。

这些方法可以在不同的时间和空间尺度上分析变形数据,从而揭示桥梁结构的变形机理。

桥梁工程变形监测方案

桥梁工程变形监测方案

桥梁工程变形监测方案一、概述自1990年代初以来,我国如雨后春笋般涌现出斜拉桥、悬索桥等大型桥梁。

这种桥梁的结构特点是跨度大、塔柱高、主跨灵活。

在此类桥梁的施工测量中,人们对动态施工测量进行了一些研究,积累了一些经验。

如何对其柔性结构和动态特性进行监控,是人们在建成通车过程中非常关心的另一个问题。

虽然一些桥梁建立了“桥梁健康系统”来了解结构内部物理量的变化,但对于了解桥梁结构内力的变化和分析变形原因,无疑具有非常重要的作用。

但是,要真正达到桥梁安全监测的目的,了解桥梁的变化,就需要及时测量其几何量的变化和大小。

因此,在建立“桥梁卫生系统”的同时,还需要研究利用大地测量原理和各种专用工程测量仪器和方法,建立大跨度桥梁监测体系。

2、变形监测内容根据我国最新发布的《公路技术养护规范》中的相关规定和要求,以及塔柱高度高、跨度大、主跨柔性梁的大跨度桥梁的特点,主要内容桥梁工程变形监测与观测包括:1)桥墩沉降观测、桥面线形及挠度观测、主梁横向水平位移观测、高塔柱摆动观测;2)为进行上述项目的测量,还需要建立相应的水平位移基准网和沉降基准网进行观测。

三、系统布局1)桥墩沉降及桥面线形观察点布置墩(台)沉降观测点总则设置在与墩(台)顶面相对应的桥面上;桥面线形及挠度观测点设置在主梁上。

对于大跨度斜拉截面,直线观测点也对应斜拉索的锚固点;桥面水平位移观测点与桥轴线一侧的桥面沉降和直线观测点相同。

2)塔摆动观测点布置塔柱摆动观测点设置在主塔上柱顶部和上梁顶面上方约1.5m的上柱侧壁上,每柱2个点。

3)水平位移监测参考点布置水平位移观测基准网应结合桥梁两侧的地形地质条件及其他建筑物的分布情况、水平位移观测点的布置和观测方法、基准网的观测方法等确定。

.在桥面中,以桥墩水平位移观测点为工作基点,用它们来测量桥面观测点的水平位移。

4) 垂直位移监测参考网布局为了方便观察和使用,岸上的平面参考点总则都包含在垂直位移参考网中,同时在相对稳定的地方应增加深埋参考点作为参考点,即监测桥梁垂直位移的基准;标高系统应设置在跨越河流水平线的河流两侧的基准点之间。

变形监测有哪些内容

变形监测有哪些内容

变形监测有哪些内容变形监测是指对物体形态、结构、位置等进行实时监测和分析的技术手段。

在工程领域中,变形监测被广泛应用于建筑物、桥梁、隧道、坝体、地铁、高架线路等工程结构的安全监测和评估。

通过对结构变形的监测,可以及时发现结构变形的情况,为结构的安全运行提供重要的依据。

变形监测的内容主要包括以下几个方面:1. 变形监测的基本原理。

变形监测的基本原理是利用各种传感器对结构进行实时监测,通过采集的数据进行分析和处理,得出结构的变形情况。

常用的监测手段包括全站仪、GPS、倾角仪、位移传感器等。

这些传感器可以实时监测结构的位移、倾斜、变形等情况,为结构的安全运行提供重要的数据支持。

2. 变形监测的应用范围。

变形监测广泛应用于建筑物、桥梁、隧道、坝体等工程结构的安全监测和评估。

在建筑物中,可以通过变形监测技术对建筑物的沉降、裂缝、变形等情况进行实时监测,及时发现结构的变形情况,为建筑物的安全运行提供重要的依据。

在桥梁、隧道、坝体等工程结构中,变形监测可以对结构的位移、倾斜、裂缝等情况进行实时监测,为工程结构的安全运行提供重要的数据支持。

3. 变形监测的优势。

变形监测具有实时性强、监测范围广、监测精度高等优势。

通过变形监测技术,可以实时监测结构的变形情况,及时发现结构的安全隐患,为结构的安全运行提供重要的数据支持。

同时,变形监测技术可以对结构的变形情况进行全面、精准的监测,提高了监测的准确性和可靠性。

4. 变形监测的发展趋势。

随着科学技术的不断发展,变形监测技术也在不断创新和完善。

未来,变形监测技术将更加注重监测数据的实时性和准确性,提高监测手段的灵活性和多样性,为工程结构的安全运行提供更加可靠的数据支持。

同时,变形监测技术将更加注重监测数据的分析和处理,提高数据的利用价值,为工程结构的安全评估提供更加科学、可靠的依据。

5. 结语。

变形监测作为一种重要的工程监测手段,对工程结构的安全运行具有重要的意义。

通过对结构变形的实时监测和分析,可以及时发现结构的变形情况,为工程结构的安全运行提供重要的数据支持。

测绘工程中的工程变形监测与分析

测绘工程中的工程变形监测与分析

测绘工程中的工程变形监测与分析在现代工程建设领域中,测绘工程扮演着至关重要的角色。

而其中的工程变形监测与分析更是保障工程安全、质量和稳定运行的关键环节。

工程变形可能会给工程项目带来严重的安全隐患和经济损失,因此对其进行有效的监测和分析具有极其重要的意义。

工程变形是指工程建筑物在施工、运营过程中,由于各种内外因素的作用,其形状、位置、尺寸等发生的变化。

这些变化可能是缓慢的、渐进的,也可能是突发的、剧烈的。

常见的工程变形包括建筑物的沉降、倾斜、水平位移、裂缝开展等。

而引起工程变形的原因多种多样,主要包括地质条件的变化、荷载的作用、施工工艺的影响、环境因素的改变等。

为了及时准确地掌握工程变形情况,需要采用一系列先进的监测技术和方法。

其中,水准测量是最常用的一种方法。

通过在工程建筑物周围建立水准测量网,定期观测水准点的高程变化,从而计算出建筑物的沉降情况。

全站仪测量则能够同时测量建筑物的水平位移和垂直位移,具有较高的精度和效率。

GPS 测量技术的应用也越来越广泛,其不受通视条件限制,能够实现对大范围工程变形的实时监测。

此外,还有一些新兴的监测技术,如激光扫描测量、摄影测量等,为工程变形监测提供了更多的选择。

在进行工程变形监测时,监测点的布设是一个关键环节。

监测点应能够反映建筑物的变形特征,同时要保证其稳定性和可靠性。

一般来说,监测点应分布在建筑物的关键部位,如基础、柱、梁等。

监测的频率则需要根据工程的特点、变形的速度以及监测的目的来确定。

在施工期间,由于施工活动对建筑物的影响较大,监测频率通常较高;而在运营期间,监测频率可以适当降低。

监测得到的数据需要进行及时的处理和分析,以提取有用的信息。

数据处理包括误差消除、数据平差等。

而数据分析则可以采用多种方法,如回归分析、灰色系统理论、有限元分析等。

通过对监测数据的分析,可以了解工程变形的规律和趋势,判断变形是否在允许范围内。

如果变形超过了允许值,就需要及时采取措施进行处理,如加固建筑物、调整施工工艺等。

工程变形监测设备安装方案

工程变形监测设备安装方案

工程变形监测设备安装方案一、简介工程变形监测是指对建筑物、桥梁、隧道等工程结构进行变形监测,通过对工程结构变形的实时监测,来掌握工程结构的变形情况,及时发现和解决工程结构的变形问题,保障工程的安全。

工程变形监测设备是用于工程变形监测的设备,主要包括传感器、数据采集仪、数据传输设备、数据分析软件等。

本文将对工程变形监测设备的安装方案进行详细介绍。

二、安装前准备1. 确定监测目标:在开始安装工程变形监测设备之前,首先要明确监测的目标,包括监测的对象、监测的变形类型、监测的精度要求等。

只有明确了监测目标,才能有效地选择监测设备和确定安装方案。

2. 选择合适的监测设备:根据监测目标的要求,选择合适的工程变形监测设备,包括传感器的类型、数量和布设方案、数据采集仪的型号和数量、数据传输设备的选择等。

3. 制定监测方案:基于监测目标和选择的监测设备,制定具体的监测方案,包括监测点的选取、传感器的布设方案、数据采集仪的安装位置等。

4. 确定监测时间:根据工程的施工进度和监测的需要,确定监测的时间安排,包括开始监测的时间、定期监测的时间等。

5. 安全考虑:在进行工程变形监测设备的安装前,要对工作现场进行安全评估,确保工作人员的安全,并做好应急预案。

三、设备安装方案1. 传感器布设方案根据监测对象的特点和变形类型的需求,确定传感器的类型和数量,并设计传感器的布设方案。

一般情况下,变形监测需要监测的变形类型包括位移、应变、挠度等,针对不同的变形类型,选择合适的传感器进行布设。

并根据监测点的特点和变形情况,确定传感器的布设位置和方法,合理地安装传感器并保证传感器的稳定和准确。

2. 数据采集仪的安装数据采集仪是用于接收传感器采集的数据并进行处理和分析的设备,一般情况下,选择合适的数据采集仪按照监测方案进行安装,包括数据采集仪的安装位置、连接传感器的方式、供电等。

在安装数据采集仪时,要确保设备稳定、通风良好、防水防尘等。

3. 数据传输设备的选择和安装数据传输设备是用于将采集到的数据传输到监测中心或者云端进行存储和分析的设备,一般情况下,选择合适的数据传输设备并按照监测方案进行安装,包括数据传输设备的安装位置、连接数据采集仪和传输信号的方式、供电等。

桥梁变形监测现状总结(汇总3篇)

桥梁变形监测现状总结(汇总3篇)

桥梁变形监测现状总结第1篇用基于数据驱动的方法确定关键因素,并基于结构模态参数等关键因素识别的方法对结构有限元模型加以校正。

基于数据驱动的方法主要通过K-均值法、均方差法、熵权法,对不同指标的历史数据进行分类计算,并通过帕累托法实施重要性因素分析计算,再对关键因素加以分析,判断与理论计算或现场试验实测值的差异性。

1.均方差法:即各数据偏离平均数的距离的平均数。

某个指标的标准差越大,表明指标值的变异程度越高,提供的信息量也更多,在综合评价中所起的作用越突出,其权重也越大。

2.熵权法:用熵值来判断某个指标的离散程度,其信息熵值越小,指标的离散程度越大,该指标对综合评价的影响(即权重)就越大;如果某项指标的值全部相等,则该指标在综合评价中不起作用。

均值法:给定的一个含有n个数据点的数据集X及要预定目标的类别数量UK,选取欧式距离作为相似度指标,按照聚类平方和进行选择。

4.差异分析法:对于服从正态分布的不同参数可以采用变异系数或者相关系数。

对于不服从正态分布的不同参数可以采用相关系数。

以某连续梁桥和斜拉桥为例,对其结构响应的重要性采用不同方法进行分析,结果如下所示。

系统聚类法、灰色关联度法分类重要性按由高到低的顺序依次为中跨跨中节点加速度、0#块单元应力、边跨跨中位移、跨中单元应力和跨中位移。

与K-均值法相比,中跨跨中节点加速度重要性排在首位。

通过对主梁、主塔和索力因素地震时程加速度原始数据进行分析,三种方法的结果基本一致,即拉索因素的重要性均位居榜首。

二、基于优化算法的单参数智能预警技术桥梁作为一个复杂的系统,影响其运营安全性的因素众多,其中大多数因素不能通过定量的方法用函数关系表达出来,则多是依靠专家的经验或判断。

同时,对于桥梁的损伤评估,如果不加以分析与简化,即使是经验丰富的专家处理起来也相当的困难。

通过对结构建立有限元计算模型,可对桥梁进行较为详细的受力分析。

但考虑到桥梁在运营中面临着结构、自然、人为和材料等因素的损伤或破坏,在这种情况下,单纯的依靠理想化的理论模型的受力分析进行阈值设定,存在一定的分析缺陷。

项目四、桥梁工程变形监测

项目四、桥梁工程变形监测
预应力混凝土梁桥主跨在 200 m 以上的有 14 座 , 虎门大桥副航道桥主跨270 m 预应力混凝土连 续刚构桥 , 主跨位居同类型桥梁世界第三。
正在中国的江河大海上如火如荼地建设着大桥正在成
为一张中国的新“名片”,中国桥梁界为世界桥梁创 造了众多的“世界第一”
桥梁变形的原因:
就桥梁本身来说,其自身重量较大、受荷复杂多变, 桥梁设计、施工到运营全周期中有不可控的因素(比 如地质条件变化、超载、恶劣天气等),都会给桥梁 的使用带来安全隐患。
3、索塔垂直位移变形观测点,宜布设在索塔 底部的四角;索塔倾斜变形观测点,宜布设 在索塔顶部、中部、下部并沿索塔横向轴线 对称布设。
4.桥面变形观测点,应在桥墩(索塔) 和墩间均匀布设,点位间距以10~50m 为宜,大型桥梁应按桥面的两侧布点。
5、桥梁两岸边坡变形观测点,宜成排 布设在边坡的顶部、中部、下部。点 位间距以10~20m为宜.
世界最长的公路,铁路两用悬锁桥: 香港青马大桥,是全球最长的行车铁路双用悬索
式吊桥,亦是全球第八长以悬索吊桥形式建造的吊 桥。大桥主跨长1,377米,连引道全长为2,160米。
其中我国现有主跨在 200m 以上的桥梁近 110 座 , 其中公 路桥占 80%以上。就跨径而言 , 我国已建成的悬索桥、斜拉 桥、拱桥、梁桥 , 有多座跻身于世界同类型桥梁排行榜前 10 名。悬索桥主跨在 200 m 以上的有 24 座 , 其中主跨在 400 m 以上的有 13 座。江苏润扬长江大桥主跨1 490 m , 为国内目前最大跨径 ; 舟山西堠门大桥主跨 1 650 m , 将 成为世界第二大跨悬索桥。
桥梁数量最多:
目前我国公路桥梁总数接近80万座,铁路桥梁 总数已超过20万座,已成为世界第一桥梁大国

变形监测有哪些内容

变形监测有哪些内容

变形监测有哪些内容变形监测是指对工程结构或地质体进行形变的监测和分析,以及对变形进行预测和预警的一种技术手段。

变形监测通常应用于地质灾害预警、工程结构安全监测、地下水开采引起的地面沉降等领域。

在实际工程和地质勘察中,变形监测具有重要的意义,可以及时发现和预警可能出现的问题,保障工程安全和地质环境稳定。

下面将介绍一下变形监测的相关内容。

一、监测对象。

变形监测的对象包括但不限于以下几个方面:1. 工程结构,如建筑物、桥梁、隧道、坝体等工程结构的变形监测,可以通过监测结构的位移、变形、裂缝等情况,及时了解工程结构的变形情况,确保结构的安全性。

2. 地质体,如山体、边坡、岩体等地质体的变形监测,可以通过监测地表位移、地下水位变化、地下裂缝等情况,及时了解地质体的变形情况,预防地质灾害的发生。

3. 地下水位,地下水开采引起的地面沉降是一种常见的地质灾害,通过监测地下水位的变化,可以及时预警地面沉降的可能性,采取相应的措施进行治理。

二、监测方法。

1. GNSS监测,GNSS(全球导航卫星系统)是一种常用的变形监测技术,通过布设在监测对象周围的GNSS接收机,实时监测接收机的位置坐标,从而得到监测对象的位移和变形情况。

2. 雷达干涉监测,雷达干涉监测是一种利用合成孔径雷达(SAR)技术进行地表形变监测的方法,可以实现对大范围地表的高精度监测,对地质灾害的监测具有重要意义。

3. 激光测距监测,激光测距监测是一种利用激光测距仪进行变形监测的方法,可以实现对监测对象的高精度三维形变监测,适用于对工程结构的变形监测。

三、监测数据分析。

监测数据的分析是变形监测的重要环节,通过对监测数据的分析,可以及时发现变形情况,并进行预测和预警。

监测数据分析通常包括以下几个方面:1. 变形趋势分析,对监测数据进行时间序列分析,得出监测对象的变形趋势,判断变形是否存在加剧或减缓的趋势。

2. 变形速率分析,对监测数据进行速率分析,得出监测对象的变形速率,判断变形的快慢程度,为预测变形提供依据。

桥梁挠度测量方法与变形监测现状

桥梁挠度测量方法与变形监测现状

桥梁挠度测量方法与变形监测现状桥梁的挠度变形是桥梁健康状况评价的重要参数,在桥梁检测、危桥改造以及新桥验收等方面都需要准确测量桥梁的静、动态挠度值。

随着桥梁健康监测技术的进步,人们研究了许多用于位移及挠度测量的方法。

1建筑物变形监测的特点建筑物的变形监测属于工程建筑物监测内容的一部分,但是也是不同与其他监测同时非常重要的一类工程监测。

与一般的工程监测相比,建筑物变形监测具有以下几个特点:建筑物变形监测属于安全监测的内容,具体分为外部监测和内部监测两部分,内部观测内容有建构筑物的内部应力、温度变化的测量,动力特性及其加速度的测定等,一般不由测量工完成。

外部变形观测的内容主要有沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测和挠度观测等。

内部观测与外部观测之间有着密切的联系,应同时进行,以便在资料分析时可以互相验证与补充。

建筑物变形监测的精度要求很高,因为建筑物的变形是非常细微的一种变化,一般情况下,建筑物的变形幅度都不在人眼的视力范围内可以观测到,所以,相比其他的工程监测,建筑物变形监测的精度要求很高,同时建筑物的变形监测直接关系到建筑物持久的安全性,同时要求建筑物的内容监测等一系列的安全内容成套监测,影响变形的原因和变形的规律等都需要精密的观测,所以,建筑物的变形监测具有更高的精度要求。

建筑物的变形是随着建筑物建筑年龄和自然环境变化等随时发生的,很多的情况下,建筑物的变形自建筑物的成型起就一直在发生,在整个时间范围内,工程人员需要不断地、周期性的观测与监测,计算出建构筑物上同一观测点在两个观测周期间的坐标差和高程差(坐标和高程的变化量)。

有时为了求得瞬时变形,则应采用各种自动记录仪器记录其瞬时位置或瞬时状态。

2现阶段建筑物变形监测的基本方法建构筑物变形观测的基本原理是在建构筑物上和其地基上选择一定数量的有代表性的点(观测点),通过对这些点的重复观测来求出有关几何量的变化,并从中整理、分析出变形规律。

变形观测应设置基准点、工作点和观测点三种测量点。

工程变形监测方案审批

工程变形监测方案审批

工程变形监测方案审批一、前言工程变形监测是指为了掌握工程设施在使用过程中的变形情况,从而及时发现和预警潜在的安全隐患,保障工程设施的安全、稳定使用而进行的一种监测措施。

工程变形监测既包括建设过程中的变形监测,也包括工程使用过程中的变形监测。

本方案旨在对工程变形监测方案进行审批,以确保工程变形监测工作的科学性、合理性和有效性。

二、监测对象本监测方案适用于各类工程设施和建筑物,包括但不限于桥梁、隧道、大型建筑、水利工程、地铁、高铁等各类工程设施及其周边环境。

三、监测内容1. 工程变形监测内容应包括但不限于以下几个方面:(1)建设过程中的变形监测:主要包括施工期间各种施工工艺对周边环境和地质条件的影响,以及工程结构本身的变形情况。

(2)工程使用过程中的变形监测:主要包括工程设施在使用过程中的变形情况,例如桥梁的变形、隧道的变形、建筑物的变形等。

2. 变形监测的参数和方法应符合国家规定的相关标准和规范,监测内容应具体、明确,并包括监测的频次、监测的区域和监测的参数等。

四、监测方法1. 工程变形监测方法多种多样,包括但不限于以下几种:(1)物理测量法:如测量位移传感器、水准仪等物理测量仪器进行监测。

(2)遥感监测法:如卫星遥感、飞机航拍等遥感技术进行监测。

(3)无损检测法:如超声波检测、激光检测等技术进行监测。

2. 按照工程的具体情况,确定相应的监测方法和技术,确保监测结果准确、可靠。

五、监测频次1. 工程变形监测频次应根据工程设施的使用情况、周边环境的变化等因素确定,建设过程中的变形监测频次可根据施工进度和局部变形情况确定。

2. 工程使用过程中的变形监测频次一般应每年至少进行一次,对于特殊情况应根据实际情况确定监测频次,并及时调整监测方案。

六、监测报告1. 工程变形监测应编制监测报告,监测报告应包括但不限于以下几个方面的内容:(1)监测的基本情况:包括监测的对象、监测的位置、监测的参数和监测的方法等。

(2)监测结果:对监测结果进行分析和解读,结合相关标准和规范进行评价,确定工程的安全状况。

如何进行变形监测

如何进行变形监测

如何进行变形监测变形监测,是指对建筑物、桥梁、地铁隧道等工程结构在使用过程中的变形和位移进行实时监测和分析的过程。

通过变形监测,我们可以及时发现结构的异常变形,提前预警潜在问题,以保证建筑物的安全稳定。

本文将介绍如何进行有效的变形监测,涵盖监测方法、监测工具和数据分析等方面。

一、变形监测的方法1. 传统测量方法传统测量方法是指人工进行的监测方法,通常利用经纬仪、水准仪、全站仪等仪器设备进行直接测量。

这种方法的优势在于测量精度较高,数据可靠性比较高。

但是,由于工程规模大、监测点多,传统方法不能满足大规模和实时监测的需求。

2. 无人机测量方法随着科技的进步,无人机测量方法逐渐被应用于工程结构的变形监测中。

无人机可搭载高精度相机、雷达、激光扫描仪等设备,能够对工程结构进行全面、快速的测量。

通过无人机测量,我们可以获取大范围、高分辨率的监测数据,实现对工程结构的三维建模和变形分析。

3. 激光扫描仪监测方法激光扫描仪是一种高精度的变形监测工具,通过激光束测量物体表面的距离,可以获取物体的空间形态信息。

激光扫描仪监测方法具有高精度、非接触、高效率等特点,能够满足复杂场景下的变形监测需求。

但是,由于设备成本较高,该方法在实际应用中还存在一定的限制。

二、变形监测的工具1. 数据采集设备数据采集设备是进行变形监测的关键工具之一。

它可以记录监测点的位移、振动、变形等数据,并将其传输到监测中心进行分析。

常用的数据采集设备有挠度计、位移传感器、加速度计等。

这些设备具有高精度、高灵敏度的特点,能够准确地监测结构的变形情况。

2. 数据处理软件数据处理软件用于对采集到的监测数据进行分析和处理。

它能够将原始数据转化为可视化的图表和图像,以便工程师进行进一步分析。

常用的数据处理软件有MATLAB、Python等,它们提供了各种数据处理和统计分析的功能,方便工程师进行数据挖掘和模型建立。

三、数据分析方法1. 统计分析统计分析是变形监测中常用的分析方法之一。

道路桥梁工程变形监测方案

道路桥梁工程变形监测方案

道路桥梁工程变形监测方案随着城市化进程的加速,道路桥梁作为城市基础设施的重要组成部分,承担着贯穿城市的重要交通枢纽和经济生命线的重要任务。

然而,由于诸多因素的影响,道路桥梁存在着变形问题,如不及时处理,则可能会引发严重事故,特别是在重大工程建设中,必须开展变形监测工作。

一、变形监测的意义道路桥梁的变形监测是针对桥梁结构变形,通过成像技术实时变形监测,对桥梁的结构保持良好的状态和安全性进行评估。

变形监测最大的意义在于提高道路桥梁的安全性和可靠性,缩减出现故障和损坏的时间,降低维修成本,提高城市道路通行效率,使城市交通更加流畅。

二、变形监测方案的要求为了达到变形监测的目的,需要采取合理的监测方案,包括变形监测的预处理、监测站点的选址、监测参数的设置、数据传输及存储等环节。

一个科学且可靠的变形监测方案应具备以下几个要素:1.监测数据可靠性监测数据的可靠性直接决定着监测的有效性,因此,在监测过程中,要保证监测设备稳定可靠、精密度高,以及监测数据能够实时稳定的传输给监测中心,尽量避免人为干扰。

2.监测数据准确性为了获得准确的数据,我们一方面需要确保监测设备的精确度高,另一方面还需要合理设置监测的位置和数量,不能出现漏测和误测等情况。

3.监测数据实时性道路桥梁的变形监测是一项动态工作,因此,监测中心需要及时获取桥梁变形数值,及时发现桥梁变形信息,对于突发事件进行及时处置。

4.监测数据的可视化以数字化、可视化的方式展现监测结果,有利于监测人员全面准确地把握桥梁当前的变化情况和变形特征,使得检测结果更加直观。

三、变形监测方案的实施1.选址针对不同种类的桥梁,需要根据其特点、长度、形态等因素进行合理的选址,同时,考虑到道路桥梁的结构构件复杂,通常需要设置多个监测点进行监测,尽量覆盖桥梁主要结构部位和容易受力点。

2.监测参数的设置针对变形监测,需要设置合理的监测参数,如监测点的名称、编号、经纬度等,同时,还需根据桥梁的结构情况,进行合理的监测区间设定,它们独立或相互之间的变形情况都能在监测过程中互相印证,加强了变形监测的准确性。

工程变形监测方案涉及哪些内容

工程变形监测方案涉及哪些内容

工程变形监测方案涉及哪些内容一、监测对象工程变形监测的对象主要包括建筑结构、桥梁、隧道、地铁、坝体、管道、地基土体等工程结构及地质体等。

对不同的监测对象,采取不同的监测手段和技术方法。

在建筑结构方面,通常会对建筑的位移、倾斜、裂缝等进行监测,以确保建筑物的稳定性和安全性。

对桥梁和隧道方面,主要关注其结构变形、挠度、裂缝等情况。

而对于地基土体、坝体、管道等地下工程,通常会对其沉降、变形、应力等进行监测。

二、监测的技术手段工程变形监测的技术手段主要包括传统的测量仪器监测和现代的遥感监测技术。

传统的测量仪器监测包括全站仪、水准仪、倾斜仪、裂缝计等。

这些仪器主要通过人工操作或固定安装在监测点上,采用光学、机械或电子等原理进行测量,获取监测数据。

现代的遥感监测技术包括卫星遥感、激光雷达扫描、无人机、高精度GPS等。

这些技术可以实现远距离、动态、高精度的监测,大大提高了监测效率和精度。

三、监测的频次工程变形监测的频次主要包括定期监测和实时监测。

定期监测通常是按照一定的时间间隔进行,如每月、每季度或每年进行一次,以了解结构变形的趋势和周期性变化。

实时监测是指通过实时数据传输和处理技术,实时获取变形数据,并能及时发出预警信号。

四、监测数据分析监测数据的分析主要包括数据处理、趋势分析、异常预警等。

数据处理方面,主要对监测数据进行清洗、修正、转换、存储等,以确保数据的准确性和可靠性。

趋势分析是指对监测数据进行周、月、年的趋势分析,以了解结构变形的规律性和周期性变化。

异常预警是指通过监测数据的分析,发现结构发生异常变形,及时报警并采取相应的措施。

五、应对措施当监测数据显示结构发生异常变形时,需要及时采取相应的措施。

对于建筑结构,可以通过加固、维修等手段来消除异常变形。

对于桥梁和隧道等结构,可以加固、维修或限行等来应对。

对于地基土体、地铁隧道等地下工程,可以通过加固、抢修或改线等来应对。

综上所述,工程变形监测方案是确保工程结构安全及稳定运行的重要手段,涉及监测对象、监测技术手段、监测频次、监测数据分析及应对措施等方面。

桥梁工程变形监测方案

桥梁工程变形监测方案

桥梁工程变形监测方案1.监测目标和要求桥梁工程变形监测的主要目标是通过实时、准确地监测桥梁结构的变形情况,及时判断结构的稳定性,并对异常情况进行预警和分析。

监测要求包括:实时监测变形数据、准确标定监测位置、高精度测量变形量、快速响应异常情况等。

2.监测设备和技术(1)监测设备:选择合适的监测设备是影响监测效果的重要因素。

可以选择激光测距仪、GNSS测量系统、倾斜仪、挠度计等设备。

这些设备可以提供高精度的变形数据,并且具有较高的稳定性和可靠性。

(2)监测技术:通过不同的监测技术可以实现对桥梁变形情况的全面监测。

例如,利用激光测距仪可以实现对桥梁的纵向和横向位移变形的监测;倾斜仪可以测量桥梁的倾斜变形;GNSS系统可以实现对桥梁的整体位移和变形的监测等。

3.监测方案(1)监测位置的确定:根据桥梁结构的特点和工程要求,在桥梁的主体结构和关键部位安装监测设备,如桥塔、梁体、支座等。

监测位置的确定需要充分考虑到监测的重要性和可行性,确保监测结果的准确性和全面性。

(2)监测频率和周期:根据桥梁的使用情况、结构特点和监测目标,制定监测频率和周期。

可以通过连续监测、定时监测或事件触发监测等方式,获取尽可能多的变形数据,以便及时发现异常情况。

(3)数据处理和分析:对监测数据进行及时处理和分析,以便了解桥梁结构的变形特点和趋势。

可以使用专业的数据处理软件进行数据的预处理和分析,还可以应用数据挖掘和机器学习等技术,发现异常变形,并进行预警和报警。

(4)监测报告和管理:根据监测结果和分析,编制监测报告,汇总和记录桥梁结构的变形情况和趋势,为桥梁的维护和管理提供依据。

监测报告应包括监测数据、分析结果、异常情况和管理建议等内容。

4.实施和维护在实施桥梁工程变形监测方案时,需要进行设备安装、校准和参数配置等工作,保证监测设备的准确性和可靠性。

在使用过程中,定期对监测设备进行巡检和维护,确保设备的正常运行。

此外,还需要建立完善的管理机制和应急预案,及时处理数据异常和设备故障,并与维修单位进行沟通和协调。

工程测量变形监测方案设计

工程测量变形监测方案设计

工程测量变形监测方案设计一、引言随着工程建设的不断发展,对于工程测量变形监测的需求也越来越大。

工程测量变形监测是指对工程结构或地质体进行定期或连续的变形监测,以确定其变形状态,并据此进行安全评估和预警,保证工程的安全运行。

本文将结合实际工程案例,就工程测量变形监测方案的设计进行探讨。

二、工程测量变形监测方案设计的目的和意义1. 目的工程测量变形监测方案的设计目的是为了及时发现工程结构或地质体的变形情况,提前预警并采取相应措施以确保工程的正常运行和安全。

2. 意义工程测量变形监测方案的设计具有以下几个方面的意义:(1)保障工程安全:通过监测工程结构或地质体的变形情况,可以及时发现问题并采取措施以防止工程安全事故的发生;(2)评估工程设计和施工质量:监测变形情况可以反映工程设计和施工的质量情况,有助于改进工程设计和施工工艺;(3)指导维护和修复工程:监测变形情况可以及时了解工程的老化和损坏情况,有助于指导工程的维护和修复。

三、工程测量变形监测方案设计的原则工程测量变形监测方案设计应遵循以下原则:1. 精确性原则:监测数据应具有高度的精确性,以便准确了解工程结构或地质体的变形情况。

2. 及时性原则:监测数据应能够实时反映工程结构或地质体的变形情况,以便及时采取措施。

3. 经济性原则:监测方案设计应考虑成本和效益的平衡,尽量降低监测成本。

4. 全面性原则:监测方案应包括全面的监测内容,能够覆盖工程结构或地质体的所有变形情况。

四、工程测量变形监测方案设计的内容工程测量变形监测方案设计包括以下几个内容:1. 监测对象的确定首先需要确定监测的对象,即要监测的工程结构或地质体。

根据实际情况,可以是建筑物、桥梁、隧道、地铁、土木工程、岩土工程等。

2. 监测目标的确定然后需要确定监测的目标,即要监测的变形类型。

变形类型包括但不限于位移、倾斜、沉降、裂缝等。

3. 监测方法的选择监测方法包括传统的测量方法和现代的监测技术。

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§13—4 桥梁工程变形监测一、概述大型桥梁,如斜拉桥、悬索桥自20世纪90年代初期以来在我国如雨后春笋般的发展。

这种桥梁的结构特点是跨度大、塔柱高,主跨段具有柔性特性。

在这类桥梁的施工测量中,人们已针对动态施工测量作了一些研究并取得了一些经验。

在竣工通车运营期间,如何针对它们的柔性结构与动态特性进行监测也是人们十分关心的另一问题。

尽管目前有些桥梁已建立了了解结构内部物理量的变化的“桥梁健康系统”,它对于了解桥梁结构内力的变化、分析变形原因无疑有着十分重要的作用。

然而,要真正达到桥梁安全监测之目的,了解桥梁的变化情况,还必须及时测定它们几何量的变化及大小。

因此,在建立“桥梁健康系统”的同时,研究采用大地测量原理和各种专用的工程测量仪器和方法建立大跨度桥梁的监测系统也是十分必要的。

二、变形监测内容根据我国最新颁发的“公路技术养护规范”中的有关规定和要求,以及大跨度桥梁塔柱高、跨度大和主跨梁段为柔性梁的特点,桥梁工程变形监观测的主要内容包括:1) 桥梁墩台沉陷观测、桥面线形与挠度观测、主梁横向水平位移观测、高塔柱摆动观测;2) 为了进行上述各项目的测量,还必须建立相应的水平位移基准网与沉陷基准网观测。

三、系统布置1)桥墩沉陷与桥面线形观测点的布置桥墩(台)沉陷观测点一般布置在与墩(台)顶面对应的桥面上;桥面线形与挠度观测点布置在主梁上。

对于大跨度的斜拉段,线形观测点还与斜拉索锚固着力点位置对应;桥面水平位移观测点与桥轴线一侧的桥面沉陷和线形观测点共点。

2)塔柱摆动观测点布置塔柱摆动观测点布置在主塔上塔柱的顶部、上横梁顶面以上约1.5m的上塔柱侧壁上,每柱设2点。

3)水平位移监测基准点布置水平位移观测基准网应结合桥梁两岸地形地质条件和其他建筑物分布、水平位移观测点的布置与观测方法,以及基准网的观测方法等因素确定,一般分两级布设,基准网布设在岸上稳定的地方并埋设深埋钻孔桩标志;在桥面用桥墩水平位移观测点作为工作基点,用它们测定桥面观测点的水平位移。

4)垂直位移监测基准网布置为了便于观测和使用方便,一般将岸上的平面基准网点纳入垂直位移基准网中,同时还应在较稳定的地方增加深埋水准点作为水准基点,它们是大桥垂直位移监测的基准;为统一两岸的高程系统,在两岸的基准点之间应布置了一条过江水准线路。

四、方法与成果精度1)GPS定位系统测量平面基准网为了满足变形观测的技术要求,考虑到基准网边长相差悬殊,对基准网边长相对精度应达到不低于1/120000和边长误差小于±5mm的双控精度指标;由于工作基点多位于大桥桥面,它们与基准点之间难以全部通视,可采用GPS定位系统施测。

为了在观测期间不中断交通,且避开车辆通行引起仪器的抖动和干扰GPS接收机的信号接收,对设置在桥面工作基点的观测时段应安排在夜间作业,尽可能使其符合静态作业条件以提高观测精度。

2)精密水准测量建立高程基准网和沉陷观测高程基准网与桥面沉陷观测均按照“国家一、二等水准测量规范”的二等技术规定要求实施。

并将垂直位移基准网点、桥面沉陷点、过江水准线路之间构组成多个环线。

高程基准网的观测采用精密水准仪;高程基准网中的过江水准测量,可采用三角高程测量方法,用2台精密全站仪同时对向观测。

3)全站仪坐标法观测横向水平位移众所周知,直线型建筑物的水平位移常采用基准线法观测,它的实质测定垂直于基准线方向的偏离值。

为充分发挥现代全站仪的优点,桥面水平位移观测可采用类似基准线法原理的坐标法,以直接测定观测点的横坐标。

武汉长江二桥采用该法观测横向水平位移,根据对全桥136个观测点的结果进行了统计分析,在未顾及视线长度不等对Y坐标的精度影响的条件下,求得Y坐标的精度为±0.48mm,远高于桥梁监测技术中的精度要求(±3mm)。

4) 智能型全站仪(测量机器人)测定高塔柱的摆动塔柱摆动可观测采用当代最先进的智能型全站仪TCA2003,其标称精度为0.5″,±(1mm+1×10-6D)。

它可以实现自动寻找和精确照准目标,自动测定测站点至目标点的距离、水平方向值和天顶距,计算出3维坐标并记录在内置模块或计算机内。

由于它不需要人工照准、读数、计算,有利于消除人差的影响、减少记录计算出错的几率,特别是在夜间也不需要给标志照明。

该仪器每次观测记录一个目标点不超过7s,每点观测4测回也仅30s。

一周期观测10个点以内一般不会超过5 min,其观测速度之快是人工无法比拟的。

武汉长江二桥采用该法测定高塔柱的摆动,为了评定该法的精度,利用车流量很少的夜间观测成果进行了统计分析。

仿照桥面水平位移观测的统计分析方法,对视线长度为800m的观测点,根据夜间6周期的观测资料进行了统计分析计算,求得mx=0.034mm、my=0.61mm,它表明该法具有较高的精度,可以满足塔柱动态观测的精度要求。

五、成果整理分析观测成果的整理分析主要包括:每期观测后计算基准点的坐标、高程及其变化量;桥墩、桥面沉陷观测点、线形点的高程及变化量;桥面水平位移观测点的Y坐标及横向位移。

根据这些变形量绘制了相应的变形曲线。

六、南京长江二桥变形监测实例1)工程概况南京长江第二大桥是国家“九五”重点建设项目,位于现南京长江大桥下游11公里处,全长21.337公里,由南、北汊大桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。

其中:南汊大桥为钢箱梁斜拉桥,桥长2938米,主跨为628米,该跨径在建时居同类桥型中“国内第一,世界第三”;北汊大桥为钢筋混凝土预应力连续箱梁桥,桥长2172米,主跨为3×165米,该跨径在国内亦居领先。

全线还设有4座互通立交、4座特大桥、6座大桥。

该桥设计标准为双向六车道高速公路;设计速度为100公里/小时;设计荷载为汽——超20,挂——120;路基宽33.5米,桥面宽32米(不含斜拉索锚固区)。

全线设有监控、通讯、收费、照明、动静态称重等系统,并设有南汊主桥景观照明,南、北汊桥公园和八卦洲服务区。

为了建立南京长江二桥全线结构物的竣工线型和位置基准,并对南汊大桥、北汊大桥及八卦洲引线(软土地基)等重要路段、桥墩进行位移监测,为今后大桥维修、验收等工作留下起始数据,需要对南京长江二桥进行变形监测。

2)监测内容和方法(1)索塔及基础对索塔主要监测塔基础位移(三维)和塔顶水平变化(二维)。

对于南汊大桥,塔基础位移监测点布置在约9m高程面的塔柱上,塔顶水平变化监测点布置在塔顶柱体上,上、下游塔柱和塔柱南北侧各布置一测点,如图13-1所示。

南北塔共计布置17个监测点,其中北塔为9个点;对于北汊大桥,基础位移监测点设在江中22#、23#、24#、25#四个桥墩的墩柱上,每个桥墩的上、下游墩柱各布一个点,共计8个点,点位也设在约9m高程面上,如图13-2所示。

索塔及基础变位情况为每三个月观测一期。

测量使用瑞士Leica高精度TC2003全站仪,以三维前方交会法进行角度观测四测回,观测方法如图13-1和图13-2所示。

南、北汊大桥皆以竣工时恢复的首级控制网为基准,经平差计算获得三维坐标,为便于塔柱变位方向分析,平差计算采用桥轴坐标系。

(2)桥面线形(挠度)桥面线形包括桥面标高及桥中线,在南京长江二桥主桥施工期间,南汊大桥和北汊大桥的轴线和标高均控制在±5mm范围内,桥面上按一定的间距设有监测点。

桥面铺装完毕后,观测点全部遭埋没。

因此,必须重新建立桥面线型监观测点,并做周期性的监测。

由于南汊大桥和北汊大桥桥轴线均是桥轴坐标系的X轴,且当时施工中的施工控制精度均较高,此外,南京长江二桥首级控制网已得到了全面恢复,因此,可以认为南汊大桥和北汊大桥的桥轴线仍是桥轴坐标的X轴。

今后维修等工作若需检测桥轴线,仅需通过首级控制网的控制点即可进行检查,桥轴线监测点可不考虑恢复,仅需重新建立标高(挠度)监测点。

新建的桥面标高监测点沿全桥布设,每隔40米设一个点,主桥(钢箱梁)段点位布在桥梁中央分隔带护拦上,利用防护拦的铆钉头作为观测标志,共设28个点;引桥为上、下游幅结构,因此,每隔40米上、下游幅各设一个点,点位设在大桥防撞护拦一侧路边上,采用围棋子做测量标点,用强力胶将其粘贴在路面上,四周用红色油漆标注。

南引桥共布42个点,北引桥共布46个点。

测点布设位置示意图见图13-3和图13-4。

桥面标高为每三个月观测一期。

观测采用精密几何水准测量方法,以二等水准精度和要求进行。

水准基点设在两岸桥下墩台上。

(3)主梁及主塔应力对桥梁施工时施工监控设置的应力观测断面的观测点继续进行应力观测,研究主梁及主塔的应力变化。

(4)斜拉索索力对全桥244根斜拉索用频率法测量斜拉索索力变化情况。

以上观测项目在交工验收后第1年内每半年观测1次,以后每年观测1次。

若出现地震、风暴等特殊荷载或结构出现异常情况,需增加观测次数。

3)精度分析(1) 全站仪测量的精度分析 全站仪测量空间点三维坐标中误差为:222222222222222cos cos cos sin cos cos ρρAV M S AV M S A V M MMA V SXNXP+++=222222222222222cos cos sin sin sin cos ρρAV M S AV M S A V M MMA V SYNYP+++=22224222222224cos sin r i KV SHNHPM M M R S VM S V M MM+++++=ρ 式中符号及意义说明如下:(1)V代表竖直角观测值,A为坐标方位角,S为斜距观测值,R为地球半径,ρ=206265″; (2)M XP ,M YP 和M HP 分别为观测点p的三维坐标中误差;(3) M XN ,M YN 和M HN 分别为测站三维坐标中误差的平面分量和高程分量,包括控制点本身点位中误差和架设仪器误差。

由于每次观测时都采用同一测站和后视方向,因此,控制点本身误差不影响观测点精度,同时在固定观测墩上使用强制对中器,仪器对中误差可控制在0.1mm 之内,故该项误差可忽略不计;(4)M S 为测距中误差,由仪器标称精度确定: M S =a+b ·S (a为固定误差,b为比例误差系数); (5)M V 和M A 分别为竖直角和坐标方位角中误差,因全站仪具有竖轴补偿器,故, )M V =M A =M β (M β为水平角观测中误差, u M 2=β,μ为仪器标称精度)没;(6)MK为大气折光系数代表性误差,一般取M K =0.05;(7)M i 为棱镜对点中误差,M r 为棱镜高量测中误差,因监测点棱镜用强制对中器固定在桥塔顶部,此两项误差可忽略不计,故M i =M r =0。

将上式中平面误差部分合并得:222222,cos ρβM S V M M S Y X +=22422222224cos sin KV SHM R S VM S V M M++=ρ 当取距离最大为500m,竖直角最大为20°,采用测距标称精度为±(1+1×10-6·S)mm,测角标称精度为±1″,补偿器精度为±0.3″的全站仪观测一测回,代入上式计算,可以得出:M XY =±3.71mm,M H =±3.83mm 。

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