测量机器人在高桥墩变形监测中的应用
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和 １ ６ ６ ． ２ ０ ５ ｍ， ５ 桥 墩 双 肢 墩 高 分 别 为 １ ６ ３ ． ０ ０ ５和
１ ６ ２． ８ ０５ ｍ
ＧＰ Ｓ １ １ ６ 、 ＧＰ Ｓ １ １ ７作 起算 数 点 ， 按 国家 Ｄ 级 网要求 ，
使用 ＧＰ Ｓ静 态测 量 方 法 ， 精确测定各待定点坐标 ，
２ 稳 定 性 监 测 方 案
（ １ ）监 测 目的 。二郎河 特 大桥 的 ２个 主墩 重 心
较高、 柔性 较 大 ， 其 施 工 精 度 要 求高 ， 垂 直 度 允 许偏 差 不得 大 于 １ ／ ３ ０ ０ ０ ， 墩身顶、 墩 身底 平 面 中心 位 置
与设计 偏 差不 得 大于 １ ０ ｍｍ。主墩 地 处 峡谷 处 ， 日 照温 差变 形 、 大气及 风力 作 用 、 施 工机 械等 因素都会 引起 墩轴 线 的弯 曲 和摆 动 ， 其 摆 动 幅度 都 会 大 于施
沙： 长沙理工大学 ， ２ ０ ０ ９ ．
性能研究［ Ｊ ］ ． 公 路交通科技 ， ２ ０ １ ０ ， ２ ７ （ ３ ） ．
［ １ Ｏ ］ 宋 小金 ． 树脂改 性半 刚性 面层 复合材料疲劳 性能研究 ［ Ｄ ］ ． 长沙 ： 长沙理工大学 ， ２ ０ ０ ６ ．
［ １ １ ］ 刘 游． 高模量沥青混凝土 桥面铺装材料性能研 究及在 甘肃高速 公 路 中 的应 用 ［ Ｄ］ ． 重庆： 重庆 交 通 大 学 ，
结 构连 续体 系 。该桥 ４ 、 ５ 桥 墩 处 于 干 河峡 谷 ， 为
主 桥桥 墩 ， 即墩 梁 固结 墩 ， 采用 双 肢空 心薄 壁墩 配桩
（ ２ ）监 测 控 制 网设 计 。 经现 场 勘 查 地 形 ， 分 别 在高 墩 ３个侧 面地 形合 适 的地方 建立 ２个 强制对 中
向的河 谷 ， 横断面呈 Ｖ形 ， 地形坡度 陡， 沟壑深切 ，
谷 岸 陡立 ， 坡度 ４ Ｏ 。 ～６ Ｏ 。 ， 局部陡壁发育 ， 河 谷 底 宽
约 ３ ０ ｍ。该 桥 为整 体式 桥 梁 ， 全长 ７ Ｏ １ ． ０ ８ ｍ， 设 计 为 ３ ×４ ０ ｍ＋ （ １ ０ ６ ＋２ Ｏ Ｏ ＋１ ０ ６ ）ｍ＋４×４ ０ ｍ 预 应
施 工期 间 的 部 分 观 测 数 据 ， 分 析 了桥 墩 变形 量 和 影 响 变形 的 因素 ， 并对使 用 Ｔ Ｃ Ａ２ ０ ０ ３测 量 机 器 人 过 程 中 出现 的 问题 进 行 了分析 。 关键词 ： 桥 梁 ；测 量 机 器人 ；二 郎河 特 大 桥 ；高桥 墩 ；变形 监 测 中 图 分类 号 ： Ｕ４ ４ ６ ． ２ 文献 标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ —２ ６ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ －０ １ ８ ５ －０ ４
工精度 ， 必 须采 用合 适 的施 工 放 样 测量 方 法 来 控 制
墩 身 的平 面位 置 和 垂 直度 。 因此 ， 通过 监 测 主 墩 的 变形量、 研 究其 变形 规律 ， 对 施 工精度 和安全性 有 着 重要 的指 导 和参考 价值 。
力砼 连 续刚 构 、 预应力砼 Ｔ梁 ， Ｔ 梁 采 用 先 简 支 后
１ 工 程 背 景
二 郎河特 大 桥 位 于 贵州 省 习水 县 二 郎 乡境 内 ， 为 赤水 至望谟 高 速公 路 （ 仁怀 至赤 水段 ） 第 九合 同段 （ Ｋ５ ３ ＋３ ８ ２ ． ４ ６ 一 Ｋ５ ４ ＋０ ８ ３ ． ５ ４ ） 。桥 址 区属 垄 岗溶 谷 地貌 ， 微 地貌 为河 流沟 谷 、 斜 坡 。大 桥 区位 于南北
观测 墩 和 １个 控 制 点 （ 见图 １ ） 。 以 已 有 控 制 点
基础 ， 纵 横 向隔一 定 距 离 用 系 梁 将 纵 向 双 臂墩 和横 向两 幅墩连 成整 体 以 满 足 结 构稳 定 要 求 ， 每墩 纵 横 向共 设 ３道 系梁 。４ 桥 墩 双肢 墩 高分 别 为 １ ６ ６ ． ４ ０ ５
２ ０１ ２．
［ ７ ］ 陈 团结． 大跨径钢桥 面 环氧沥青 混凝 土铺装 裂缝 行为 研究［ Ｄ ］ ． 南京： 东南大学 ， ２ ０ ０ ６ ． ［ ８ ］ Ｒ ａ ｍｓ ａ ｍｏ ｏ ｊ Ｄ Ｖ， Ｍａ ｊ ｉ ｄ ｚ ａ ｄ ｅ ｈ Ｋ， Ｋａ ｕ ｆ ｍａ ｎ ｎ Ｅ Ｍ． Ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ｆ ｅ ｘ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｐ ａ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ［ Ａ］ ．
摘要 ： 二 郎 河特 大桥 主桥 ４ 、 ５ 墩 处 于 干 河峡 谷 ， 墩柱 高 １ ６ ６ ． ４ ｍ， 施 工 时 高桥 墩 的 变 形会 对
施 工放 样 精 度 造 成 一 定影 响 文 中利 用 ＴＣ Ａ２ ０ ０ ３测 量机 器 人 采 集二 郎河 特 大桥 主 桥 ４ 、 ５ 墩 在
公
总第 ｇ ｈ ｗａ ｙ ｓ＆ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
测 量 机器 人在 高桥 墩 变 形 监 测 中的 应 用
白利 锋 ，邓 丁 杰 ， 殷 自成
（ 长 沙 理 工 大 学 交通 运 输 工 程 学院 ，湖 南 长 沙 ４ １ ０ ０ ０ ４ ）
布设监 测 控制 网 （ 见图２ ） 。
Ｇｅ ｒ ｍａ ｎ ｙ， ｌ ９ ７ ６ ．
［ ９ ］ 郝增恒 ， 阳君 ， 李 林波． 大 跨 径 钢 桥 铺 装 组 合 结 构 疲 劳
［ ５ ］ 高博 ， 王俏 ， 王民 ， 等． 国内外典型桥 面铺 装组合结构性 能研究 ［ Ｊ ］ ． 公路交 通技术 ， ２ ０ １ １ （ ２ ） ． ［ ６ ］ 刘 飞． 钢桥面刚柔复合铺 装结 构疲 劳损伤 分析［ Ｄ ］ ． 长
１ ６ ２． ８ ０５ ｍ
ＧＰ Ｓ １ １ ６ 、 ＧＰ Ｓ １ １ ７作 起算 数 点 ， 按 国家 Ｄ 级 网要求 ，
使用 ＧＰ Ｓ静 态测 量 方 法 ， 精确测定各待定点坐标 ，
２ 稳 定 性 监 测 方 案
（ １ ）监 测 目的 。二郎河 特 大桥 的 ２个 主墩 重 心
较高、 柔性 较 大 ， 其 施 工 精 度 要 求高 ， 垂 直 度 允 许偏 差 不得 大 于 １ ／ ３ ０ ０ ０ ， 墩身顶、 墩 身底 平 面 中心 位 置
与设计 偏 差不 得 大于 １ ０ ｍｍ。主墩 地 处 峡谷 处 ， 日 照温 差变 形 、 大气及 风力 作 用 、 施 工机 械等 因素都会 引起 墩轴 线 的弯 曲 和摆 动 ， 其 摆 动 幅度 都 会 大 于施
沙： 长沙理工大学 ， ２ ０ ０ ９ ．
性能研究［ Ｊ ］ ． 公 路交通科技 ， ２ ０ １ ０ ， ２ ７ （ ３ ） ．
［ １ Ｏ ］ 宋 小金 ． 树脂改 性半 刚性 面层 复合材料疲劳 性能研究 ［ Ｄ ］ ． 长沙 ： 长沙理工大学 ， ２ ０ ０ ６ ．
［ １ １ ］ 刘 游． 高模量沥青混凝土 桥面铺装材料性能研 究及在 甘肃高速 公 路 中 的应 用 ［ Ｄ］ ． 重庆： 重庆 交 通 大 学 ，
结 构连 续体 系 。该桥 ４ 、 ５ 桥 墩 处 于 干 河峡 谷 ， 为
主 桥桥 墩 ， 即墩 梁 固结 墩 ， 采用 双 肢空 心薄 壁墩 配桩
（ ２ ）监 测 控 制 网设 计 。 经现 场 勘 查 地 形 ， 分 别 在高 墩 ３个侧 面地 形合 适 的地方 建立 ２个 强制对 中
向的河 谷 ， 横断面呈 Ｖ形 ， 地形坡度 陡， 沟壑深切 ，
谷 岸 陡立 ， 坡度 ４ Ｏ 。 ～６ Ｏ 。 ， 局部陡壁发育 ， 河 谷 底 宽
约 ３ ０ ｍ。该 桥 为整 体式 桥 梁 ， 全长 ７ Ｏ １ ． ０ ８ ｍ， 设 计 为 ３ ×４ ０ ｍ＋ （ １ ０ ６ ＋２ Ｏ Ｏ ＋１ ０ ６ ）ｍ＋４×４ ０ ｍ 预 应
施 工期 间 的 部 分 观 测 数 据 ， 分 析 了桥 墩 变形 量 和 影 响 变形 的 因素 ， 并对使 用 Ｔ Ｃ Ａ２ ０ ０ ３测 量 机 器 人 过 程 中 出现 的 问题 进 行 了分析 。 关键词 ： 桥 梁 ；测 量 机 器人 ；二 郎河 特 大 桥 ；高桥 墩 ；变形 监 测 中 图 分类 号 ： Ｕ４ ４ ６ ． ２ 文献 标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ —２ ６ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ －０ １ ８ ５ －０ ４
工精度 ， 必 须采 用合 适 的施 工 放 样 测量 方 法 来 控 制
墩 身 的平 面位 置 和 垂 直度 。 因此 ， 通过 监 测 主 墩 的 变形量、 研 究其 变形 规律 ， 对 施 工精度 和安全性 有 着 重要 的指 导 和参考 价值 。
力砼 连 续刚 构 、 预应力砼 Ｔ梁 ， Ｔ 梁 采 用 先 简 支 后
１ 工 程 背 景
二 郎河特 大 桥 位 于 贵州 省 习水 县 二 郎 乡境 内 ， 为 赤水 至望谟 高 速公 路 （ 仁怀 至赤 水段 ） 第 九合 同段 （ Ｋ５ ３ ＋３ ８ ２ ． ４ ６ 一 Ｋ５ ４ ＋０ ８ ３ ． ５ ４ ） 。桥 址 区属 垄 岗溶 谷 地貌 ， 微 地貌 为河 流沟 谷 、 斜 坡 。大 桥 区位 于南北
观测 墩 和 １个 控 制 点 （ 见图 １ ） 。 以 已 有 控 制 点
基础 ， 纵 横 向隔一 定 距 离 用 系 梁 将 纵 向 双 臂墩 和横 向两 幅墩连 成整 体 以 满 足 结 构稳 定 要 求 ， 每墩 纵 横 向共 设 ３道 系梁 。４ 桥 墩 双肢 墩 高分 别 为 １ ６ ６ ． ４ ０ ５
２ ０１ ２．
［ ７ ］ 陈 团结． 大跨径钢桥 面 环氧沥青 混凝 土铺装 裂缝 行为 研究［ Ｄ ］ ． 南京： 东南大学 ， ２ ０ ０ ６ ． ［ ８ ］ Ｒ ａ ｍｓ ａ ｍｏ ｏ ｊ Ｄ Ｖ， Ｍａ ｊ ｉ ｄ ｚ ａ ｄ ｅ ｈ Ｋ， Ｋａ ｕ ｆ ｍａ ｎ ｎ Ｅ Ｍ． Ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ｆ ｅ ｘ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｐ ａ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ［ Ａ］ ．
摘要 ： 二 郎 河特 大桥 主桥 ４ 、 ５ 墩 处 于 干 河峡 谷 ， 墩柱 高 １ ６ ６ ． ４ ｍ， 施 工 时 高桥 墩 的 变 形会 对
施 工放 样 精 度 造 成 一 定影 响 文 中利 用 ＴＣ Ａ２ ０ ０ ３测 量机 器 人 采 集二 郎河 特 大桥 主 桥 ４ 、 ５ 墩 在
公
总第 ｇ ｈ ｗａ ｙ ｓ＆ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
测 量 机器 人在 高桥 墩 变 形 监 测 中的 应 用
白利 锋 ，邓 丁 杰 ， 殷 自成
（ 长 沙 理 工 大 学 交通 运 输 工 程 学院 ，湖 南 长 沙 ４ １ ０ ０ ０ ４ ）
布设监 测 控制 网 （ 见图２ ） 。
Ｇｅ ｒ ｍａ ｎ ｙ， ｌ ９ ７ ６ ．
［ ９ ］ 郝增恒 ， 阳君 ， 李 林波． 大 跨 径 钢 桥 铺 装 组 合 结 构 疲 劳
［ ５ ］ 高博 ， 王俏 ， 王民 ， 等． 国内外典型桥 面铺 装组合结构性 能研究 ［ Ｊ ］ ． 公路交 通技术 ， ２ ０ １ １ （ ２ ） ． ［ ６ ］ 刘 飞． 钢桥面刚柔复合铺 装结 构疲 劳损伤 分析［ Ｄ ］ ． 长