11第11章桥梁工程测量选编

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1、2024/9/11工工 程程 测测 量量 学学第第 十一十一 章章 桥梁工程测量主要内容：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2024/9/12主主 要要 内内 容容 和和 重重 点点主主 要要 内内 容容 和和 重重 点点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。2024/9/13主主 要要 内内 容容 和和 重重 点点难点难点悬索桥索塔在施工期的变形监测连续刚

2、构桥悬臂箱梁的挠度测量和温度影响分析2024/9/1411.111.1桥梁工程测量概述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2024/9/1511.111.1桥梁工程测量概述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2024/9/1611.111.1桥梁工程测量概述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。 2024/9/1711.111.1桥梁工程测量概述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

3、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。2024/9/1811.111.1桥梁工程测量概述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。2024/9/192024/9/11011.2 2桥梁施工控制网的精度和布设桥梁施工控制网的精度和布设1 1 根据具体桥梁的桥式桥型估算桥轴线的中误根据具体桥梁的桥式桥型估算桥轴线的中误差差 (简支梁桥和预制梁桥)每一跨的梁

4、长制造误差桥梁施工控制网精度计算方法桥梁施工控制网精度计算方法2024/9/11111.2 2桥梁施工控制网的精度和布设桥梁施工控制网的精度和布设2 2 按墩台定位精度来确定桥梁施工控制网精度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桥梁施工控制网精度计算方法2024/9/11211.2 2桥梁施工控制网的精度和布设桥梁施工控制网的精度和布设3 3 按桥长确定桥梁施工控制网的必要精度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

5、中小桥梁桥梁施工控制网精度计算方法桥梁施工控制网精度计算方法2024/9/11311.2 2桥梁施工控制网的精度和布设桥梁施工控制网的精度和布设独立坐标系统：独立坐标系统：1 1 以桥梁墩、台顶面平均高程面作为基准面2 2 以桥轴线设计的坐标方位角作为起算方位角3 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：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桥梁施工控制网布设方法2024/9/11411.2 2桥梁施工控制网的精度和布设桥梁施工控制网的精度和布设建立方法：建立方法：1 1 在桥轴线上和两侧应布设控制点2 2 特大型和大型桥梁

6、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 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桥梁施工控制网布设方法2024/9/11511.2 2桥梁施工控制网的精度和布设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

7、高程建立。2.3桥梁高程控制网布设方法桥梁高程控制网布设方法2024/9/11611.2 2桥梁施工控制网的精度和布设桥梁施工控制网的精度和布设高程控制网的建立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桥梁高程控制网布设方法跨河水准的必要性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

8、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 2桥梁施工控制网的精度和布设桥梁施工控制网的精度和布设跨河水准测量1）水准路线的选择11.2 2桥梁施工控制网的精度和布设桥梁施工控制网的精度和布设2）施测方法（1） 光学测微法 视线小于500m图5-272）施测方法（2）倾斜螺旋法 500m2km（3）经纬仪倾角法 500m3km2024/9/12111.

9、3 悬索桥施工中监控与监测悬索桥施工中监控与监测主要内容：主要内容：1 悬索桥的简介悬索桥的简介2 桥梁施工控制网的精度桥梁施工控制网的精度和布设和布设3 悬索桥基准索股的垂度测量4 悬索桥的索塔变形监测11.3 悬索桥施工中监控与监测悬索桥施工中监控与监测2024/9/122典型悬索桥典型悬索桥虎门大桥11.3 悬索桥施工中监控与监测悬索桥施工中监控与监测2024/9/123 典型悬索桥典型悬索桥汕头海湾大桥11.3 悬索桥施工中监控与监测悬索桥施工中监控与监测2024/9/124典型悬索桥典型悬索桥江阴长江大桥11.3 悬索桥施工中监控与监测悬索桥施工中监控与监测2024/9/125典型悬

10、索桥典型悬索桥美国三藩市金门桥11.3 悬索桥施工中监控与监测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2024/9/12611.3.1 桥梁简介桥梁简介2024/9/127悬索桥构造悬索桥构造11.3.2 悬索桥基准索股的垂度测量悬索桥基准索股的垂度测量2.1 主缆2024/9/12811.3.2 悬索桥基准索股的垂度测量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

11、准索股的垂度决定2024/9/12911.3.2 悬索桥基准索股的垂度测量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2024/9/13011.3.2 悬索桥基准索股的垂度测量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2024/9/13111.3.2 悬索桥

12、基准索股的垂度测量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2024/9/132西堠门大桥西堠门大桥西堠门大桥西堠门大桥11.3.2悬索桥基准索股的垂度测量悬索桥基准索股的垂度测量2.6 垂度调整u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u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2024/9/13311.3.3悬索桥的索塔变形监测悬索桥的

13、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2024/9/134主要原因3.1 引起索塔变形的原因引起索塔变形的原因11.3.3 悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1353.1日照温差影响的索塔静态变形监测日照温差影响的索塔静态变形监测u影响方式：影响方式：阳面的混凝土膨胀，阴面的混凝 土收缩u监测目的：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11.3.3悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监

14、测2024/9/1363.2猫道施工阶段的索塔变形监测猫道施工阶段的索塔变形监测11.3.3悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1373.2猫道施工阶段的索塔变形监测猫道施工阶段的索塔变形监测u理想状态：索塔塔顶两侧水平力相等u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u结果：主塔会在顺桥向方向变形u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11.3.3 悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1383.3 索股牵引阶段的索塔变形监测索股牵引阶段的索塔变形监测11.3.3 悬索桥的索塔变形监

15、测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1393.3 索股牵引阶段的索塔变形监测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）11.3.3 悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1403.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测钢箱梁钢箱梁重达几百重达几百T吊装过程吊装过程11.3.3 悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1413.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测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

16、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11.3.3悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1423.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测主鞍座11.3.3 悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1433.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测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11.3.3 悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1443.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监

17、测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11.3.3 悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1453.5 索塔变形的距离差监测法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11.3.3 悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1463.5 索塔变形的距离差监测法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11.3.3 悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监

18、测2024/9/1473.5 索塔变形的距离差监测法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11.3.3 悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1483.5 索塔变形的距离差监测法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。11.3.3 悬索桥

19、的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测2024/9/1493.5 索塔变形的距离差监测法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11.411.4悬索桥的索塔变形监测悬索桥的索塔变形监测1日照温差影响的索塔静态变形监测2猫道施工阶段的索塔变形监测3索股牵引阶段的索塔变形监测4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测5索塔变形的距离差监测法2024/9/15011.4.111.4.1日照温差影响的索塔静态

20、变形监测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。 2024/9/15111.4.111.4.1日照温差影响的索塔静态变形监测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

21、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。2024/9/15211.4.211.4.2猫道施工阶段的索塔变形监测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

22、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。2024/9/15311.4.211.4.2猫道施工阶段的索塔变形监测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。2024/9/15411.4.311.4.3索股牵引阶段的索塔变形监测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，

23、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。 2024/9/15511.4.311.4.3索股牵引阶段的索塔变形监测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。2024/9/15611.4.411.4.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测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

24、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2024/9/15711.4.411.4.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测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：202

25、4/9/15811.4.411.4.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测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2024/9/15911.4.411.4.4钢箱梁吊装阶段的索塔变形监测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。2024/9/16011.4.511.4.5索塔变形的距离差监测法索塔变形的距离差监测法 日照温

26、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：2024/9/16111.4.511.4.5索塔变形的距离差监测法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

27、，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；2024/9/16211.4.511.4.5索塔变形的距离差监测法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2024/9/16311.4

28、.511.4.5索塔变形的距离差监测法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。2024/9/16411.4.511.4.5索塔变形的距离差监测法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

29、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 + SiCD2024/9/16511.511.5连续刚构桥悬臂箱梁的挠度变形监测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挠度变形的成因分析2 挠度变形监测与精度挠度变形监测与精度3 挠度变形监测的措施挠度变形监测的措施4 挠度变形的规律挠度变形的规律2024/9/1662024/9/16711.511.5连续刚构桥悬臂箱梁的挠度变形监测连续刚构桥悬臂箱梁

30、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。2024/9/16811.511.5连续刚构桥悬臂箱梁的挠度变形监测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。 2024/9/1691

31、1.5.1 11.5.1 挠度变形的成因分析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。2024/9/17011.5.1 11.5.1 挠度变形的成因分析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

32、下，悬臂箱梁处于不断的变形之中。2024/9/17111.5.2 11.5.2 挠度变形监测与精度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：1基准网点布设2观测周期确定3水准路线设计4监测点埋设5精度分析2024/9/17211.5.2 11.5.2 挠度变形监测与精度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。2024/9/17311.5.3

33、 11.5.3 挠度变形监测的措施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2024/9/17411.5.4 11.5.4 挠度变形的规律挠度变形的规律 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

34、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2024/9/17511.5.4 11.5.4 挠度变形的规律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。11.611.6长悬臂箱梁标高的温度影响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2024/9/17611.611.6长悬臂箱梁标高的温度影响长悬臂箱梁标高的温度影响大

35、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。2024/9/17711.6.111.6.1温度对长悬臂箱梁标高的影响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。2024/9/17811.6.111.6.1温度对长悬臂箱梁标高的影响温度

36、对长悬臂箱梁标高的影响2024/9/179温度变化对挠度监测结果的影响（单位：mm）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。2024/9/18011.6.211.6.

37、2温度影响的实验分析温度影响的实验分析11.6.211.6.2温度影响的实验分析温度影响的实验分析2024/9/181长悬臂箱梁时间-温度-挠度关系观测实验数据统计表11.6.211.6.2温度影响的实验分析温度影响的实验分析2024/9/18211.6.311.6.3克服温度影响的对策克服温度影响的对策对策之一：采用固定时间观测法进行挂蓝立模标高放样。对策之二：采用相对标高法进行挂蓝立模标高的放样。2024/9/18311.6.311.6.3克服温度影响的对策克服温度影响的对策结论： （1）温度变化对悬浇法悬臂箱梁标高的影响显著，在大跨度桥梁的悬浇法施工监控中，应采取有效的方法克服其影响。

38、（2）通过时间-温度-挠度关系观测实验，获得了温度变化对悬浇法长悬臂箱梁标高影响的量的关系，即影响量与温度变化量成正比，随悬臂长度的增加而增加，在时间上具有滞后的特点。2024/9/18411.6.311.6.3克服温度影响的对策克服温度影响的对策 （3）固定时间观测法和相对标高放样法，可有效地消减温度变化对悬浇法悬臂箱梁标高的影响，后者由于其放样时间的随意性，更切合实际情况。 （4）本节所获得的结论是在分析大量观测数据的基础上后总结得到的，正确方法，理论合理，在多座大跨度桥梁悬浇法施工中得到应用。2024/9/185桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题(1) 确定桥梁施工控制网精度的常用方法

39、有哪些？答：对于简支梁桥和预制梁桥，一般是从保证桥梁精确架设的角度出发，根据具体桥梁的桥式桥型估算桥轴线的中误差，进而确定桥梁施工控制网必须达到的精度；对于特大型悬索桥或斜拉桥，可按墩台定位精度来确定桥梁施工控制网的精度；按桥长确定桥梁施工控制网的必要精度。2024/9/186桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题(2) 建立桥梁施工平面控制网的要点是什么？答：1、必须能控制全桥及与之相关的重要附属工程；2、布设成有强制对中装置的混凝土观测墩，并作定期复测；3、大型、特大型桥梁应布设GNSS网作首级控制网，其他类型桥梁的可直接使用全站仪布设的边角网；4、GNSS网和边角网之间应该有多余观测。20

40、24/9/187桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题(3) 什么叫悬臂浇筑法？答：悬臂浇筑法又称挂蓝法，就是将主梁分节段进行施工，后一节段梁体的施工，是靠已浇注节段梁体的刚度和挂蓝来支撑，所用的主要的设备是挂蓝，通过挂蓝的前移，对称地向两侧跨中逐段浇筑混凝土，悬浇法施工分三个阶段，即每浇筑一块混凝土箱梁，混凝土达到强度后就进行钢绞线穿束和预应力张拉，然后前移挂蓝，浇筑下一块箱梁，周而复始直至合拢。2024/9/188桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题(4) 大跨度连续刚构桥箱梁挠度变形具有什么规律？答：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

41、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数情况下是对称的，也有出现不对称的情况，此时在变形值幅度上中跨比边跨略大一些；2024/9/189桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题 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、同一号块箱梁上的两个挠度监测点，在各工况下的挠度变形几乎是相等的，说明在各工况下箱梁没有出现横向扭转，也说明挠度变形观测结果具有较高的精度和可靠性； 5、零号块的悬臂箱梁观测挠度与计算挠度吻合得最好，悬臂中部的观测挠度与计算挠度吻合得还可以，悬臂前

42、端两者相差略要大一些，因此箱梁放样标高的调整，也大多在悬臂前端的箱梁上进行。2024/9/190桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题(5) 悬索桥主缆架设中的垂度测量包含哪些内容？答：主要包含基准索股的绝对垂度与一般索股的相对垂度测量2024/9/191桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题(6) 悬索桥主缆垂度测量应注意的事项有哪些？答：1、在垂度测量的每一阶段都应测量单向折光系数，以便进行大气折光改正 2、基准索股跨中垂度的测量，应从两个不同的方向同时进行，对结果进行比较分析，从两岸向跨中同一点测量的垂度互差应控制在20mm以内； 3、量测索塔的倾斜量和索股的表面温度2024/9/192桥梁

43、工程测量思考题桥梁工程测量思考题4、在主缆索股的整个架设过程中，需不定期对基准索股的垂度进行监控观测；5、为了保证基准索股垂度测量的精度和可靠性，应在基准索股的垂度调整好后，连续进行三个晚上的监测，确认基准索股的线形符合设计要求。2024/9/193桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题(7) 悬索桥的索塔变形监测包括哪些监测项目？答：包括日照温差影响引起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。2024/9/194桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题(8) 连续刚构桥悬臂箱梁施工中，监测悬臂箱梁挠度变形的意义何在？答：在大跨度连续

44、刚构桥悬浇法主梁施工中（也适合于斜拉桥），由于跨度大和悬臂长，悬臂箱梁的挠度变形是显著的，因此只有对其挠度变形监测与改正，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。2024/9/195桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题(9) 悬臂箱梁的挠度变形监测包括哪些内容？答：1）基准网点的布设；2）观测周期的确定；3）水准路线的设计；4）监测点的埋设；5）精度分析。2024/9/196桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题(10) 温度变化对长悬臂箱梁标高有什么危害？答：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性；3）给中跨和边跨的合拢带来困难。2024/9/197桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题(11) 克服温度变化对长悬臂箱梁标高影响的对策有哪些？答：1）采用固定时间观测法进行挂蓝立模标高放样；2）采用相对标高法进行挂蓝立模标高的放样。2024/9/198桥梁工程测量思考题桥梁工程测量思考题(12) 何谓固定时间观测法？答：在清晨5：30至7：30这个时间段里，空气温度变化最小，在这一时间段里进行挂蓝立模标高放样，温度变化对立模标高的影响可忽略不计。这一克服温度变化对长悬臂箱梁标高影响的对策，称为固定时间观测法。2024/9/199