現(xiàn)代橋梁建設(shè)中，隨著橋梁工藝的發(fā)展，鋼管混凝土拱橋以其在材料、施工和經(jīng)濟(jì)上表現(xiàn)出的優(yōu)勢，已越來越被人們所采用。目前，大跨度鋼管混凝土拱橋主要采用纜索吊裝—斜拉扣定施工新技術(shù)，拱橋的線形通過實(shí)測每節(jié)鋼管拱的標(biāo)高及拱軸線位置并借助扣索實(shí)施動態(tài)調(diào)整來保證。為確保主拱按預(yù)期線形合攏，吊裝過程中的監(jiān)測監(jiān)控工作尤為重要。位于長江三峽境內(nèi)牛肝馬肺峽對岸的九畹溪大橋，屬庫區(qū)移民交通復(fù)建配套工程，該橋主跨160m，由15節(jié)鋼管先經(jīng)地面預(yù)拼、后空中吊裝再法蘭盤焊接成形。這里山勢陡峭，施工條件極其惡劣。因此，選擇合理的監(jiān)測方法且不受施工因素干擾是控制好線形的關(guān)鍵。

　　1、橋梁監(jiān)測控制測量

　　大橋的線形監(jiān)測工作分為拱軸線和標(biāo)高控制兩部分，與施工測量完全獨(dú)立。根據(jù)橋長、橋跨及跨越的結(jié)構(gòu)形式，選定平面監(jiān)測網(wǎng)為三等獨(dú)立三角網(wǎng)，各控制點(diǎn)均砌水泥觀測墩。邊長采用LeicaDII600測距儀（標(biāo)稱精度為3mm±2×10－6D）往返測量，水平角采用WildT3經(jīng)緯儀，高程控制選用北京測繪儀器廠的DS1精密水準(zhǔn)儀施測Ⅱ等水準(zhǔn)。為保證高程精度一致性，九畹溪兩岸的水準(zhǔn)點(diǎn)做到聯(lián)測。網(wǎng)的各項(xiàng)精度指標(biāo)為：測角中誤差±0.6″，三角形最大閉合差1.2″，最弱邊精度1?440000。

　　2、鋼管拱肋的線形監(jiān)測

　　為做好大橋監(jiān)控工作，確保大橋施工質(zhì)量，每節(jié)鋼管拱吊裝完，監(jiān)測工作開始實(shí)施并及時(shí)上報(bào)監(jiān)測數(shù)據(jù)。針對實(shí)際工作環(huán)境，為測到每段拱肋的拱軸線和標(biāo)高，采用雙經(jīng)緯儀作前方交會，可實(shí)現(xiàn)橋梁施工三維監(jiān)測的同步化。拱肋上的監(jiān)測點(diǎn)，事先在法蘭盤或拱背其它通視良好部位做標(biāo)記。

　　2.1 拱軸線的監(jiān)測

　　已知點(diǎn)A、B的坐標(biāo)為XA、YA和XB、YB，在A、B兩點(diǎn)設(shè)站，測出水平角a和b，按下式計(jì)算未知點(diǎn)P的坐標(biāo)：

　　XP＝[XActgb＋XBctga＋（YB－YA）]/[ctga＋ctgb]

　　YP＝[YActgb＋YBctga－（XB－XA）]/(ctga＋ctgb) （1）

　　若每段拱肋的YP值為一固定常數(shù)，則表明拱軸線正確，未發(fā)生偏移。

　　2.2 拱肋標(biāo)高的監(jiān)測

　　測定拱肋標(biāo)高的原理是三角高程測量。

　　Q，Z控制點(diǎn)高程為HQ、HZ，P點(diǎn)高程為HP，Q、Z點(diǎn)上經(jīng)緯儀儀器高為iQ、iZ（用游標(biāo)卡尺量�。�

　　，Q、Z到P點(diǎn)的水平距離為DQP、DZP，a，r為豎直角。根據(jù)三角高程測量原理有：

　　HP＝HQ＋DQPtga＋iQ＋fQP （2）

　　HP＝HZ＋DZPtgr＋iZ＋fZP （3）

　　式中

　　fQP＝0.43D2QP?R，fZP＝0.43D2ZP?R，R＝6371km，水平距離DQP、

　　DZP由下式求出：

　　DQP＝（XP－XQ）2＋（YP－YQ）2（4）DZP＝（XP－XZ）2＋（YP－YZ）

　　2（5）由（2）、（3）兩式計(jì)算標(biāo)高取平均值，若計(jì)算值與設(shè)計(jì)值相等，則表示拱肋標(biāo)高已調(diào)整到位。

　　3、線形監(jiān)測的精度估計(jì)

　　3.1 拱軸線監(jiān)測精度估計(jì)

　　根據(jù)前方交會精度估計(jì)公式，P點(diǎn)的平面位置精度mP為式中 m″———為測角中誤差；

　　ρ″＝206265；

　　DAB———為A、B點(diǎn)間的水平距離；

　　3.2 標(biāo)高監(jiān)測精度估計(jì)

　　根據(jù)式（2）或式（3），利用誤差傳播定律，可得單經(jīng)緯儀監(jiān)測P點(diǎn)精度mHp為：

　　mHp＝±mH2＋mi2＋mf2＋tg2δm2D＋D2m″2δ?（ρ″2cos4δ） （7）

　　式中 δ———為豎直角；

　　mδ″———為其觀測誤差；

　　mH———為Q點(diǎn)或Z點(diǎn)高程誤差；

　　mD———為邊長的測量誤差；

　　mf———為球氣差誤差；

　　mi———為儀器高測量誤差。

　　4、工程應(yīng)用

　　在九畹溪大橋的吊裝過程中，由于對每一工況實(shí)施監(jiān)測監(jiān)控，并使之達(dá)到預(yù)抬的標(biāo)高，從而減小了鋼管拱合攏前調(diào)整拱肋的整體控制難度，保證了鋼管拱的順利合攏。結(jié)果表明：前方交會方法運(yùn)用合理，測量方便，數(shù)據(jù)結(jié)果合乎精度要求，達(dá)到了監(jiān)控目的。

　　為節(jié)省篇幅、說明問題、簡化表格，表1特給出了交會角與豎直角相等時(shí)點(diǎn)位精度。交會角a、b在30°～40°時(shí)具有較高的平面監(jiān)測精度，豎直角在40°以內(nèi)時(shí)標(biāo)高測量精度較高；表2監(jiān)測數(shù)據(jù)表明測量值與設(shè)計(jì)值存在誤差，主要反映在一方面測量有誤差，另一方面整個(gè)鋼管拱存在著徐變。

　　參考文獻(xiàn)：

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　�。�2］蔣水龍等．宜春袁州鋼管混凝土拱橋主跨設(shè)計(jì)及施工工藝．華東公路，2002，1

　�。�3］武漢測繪科技大學(xué)．測量學(xué)［M］．北京：測繪出版社，1991