中点单觇法在高钢管支架沉降观测中的应用

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60桥梁建设2009年增刊1
图1临时墩高钢管支架模型
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从而得出支架在荷载下的弹性变形值和非弹性变形值。

根据得到的弹性变形值给支架顶部一定的预抬高,来保证钢箱梁在安装完成后的线形满足设计要求。

2常规水准仪测量在本项目沉降观测时的困难常规的水准仪在本项目的高钢管支架沉降观测时,测量底部的沉降值是可行的。

但本项目的支架高50m,顶口的沉降值若依然使用水准仪进行观测,顶部支架上无一稳定点作为观测后视,就必须采用倒挂钢尺法。

海上常年风大,采用倒挂钢尺法则不能满足测量精度的要求,若等待无风情况,则不满足本项目的施工进度要求。

经研究最后采用中点单觇法三角高程测量方法。

为反映出高钢管支架在荷载作用下的沉降情况,一般规定测量精度应该大于沉降观测值的1/10。

根据以往高钢管支架的沉降观测经验,50m高的钢管支架弹性变形值一般为4cm,则本项目选取的三角高程观测方法的观测精度应在4mm以内。

3中点单觇法在高钢管支架沉降观测中的应用中点单觇法即在两置觇点中间安置仪器测定觇点间高差的方法,通过观测测站点和目标点的高差,间接求出两觇点之间的高差。

具有以下优点:①测站不需要对中,不量仪器高;②采用适当方法,可不量取觇标高;前后视使用同一棱镜杆,不用量棱镜高;③测站选在中部时,可减弱大气折光的影响;④减少劳动强度、提高作业速度等。

选取2个高钢管支架沉降观测断面,分别为支架加载区的顶层平联面和底层平联面。

每个断面选取该区域的4个脚点作为沉降观测点,共8个点,见图2。

高钢管支架位于海中,高度为50m,首先在钢管支架下部附近选取一稳定点作为测量后视B,假设其标高为0.000m。

该点在距离钢管支架约10m远的变压器平台上,该平台与栈桥脱离,荷载不变,无外力作用。

然后将徕卡全站仪(LEICATCA2003)架设于距离支架200m的临时钻孔平台上的D处,分别观测沉降观测点A(即图2中a,、az、b1、b2、e。

、c2、dI、d2)、D和B、D两点之间的高差,从而间接求出A、B之间高差,最终得出沉降观测点的高程,见图3。

图2沉降观测点示意
站点
图3中点单觇法施测示意
根据全站仪内置计算程序和误差传播定律,并且考虑前、后视高差观测是在相近条件下进行的,大气折光系数相等,在观测时不用量取前后视棱镜高,始终使用同一根棱镜杆,这样可以消除量取棱镜高过程中的人为误差,即VA—V。

,则可以推导出A点到B点的高差计算公式[21:
,lAB—SA・cosZA—SB・cosZB+(1一K)[(SA・sinZA)2一(SB・sinZs)2]/2R
式中,S为经改正后的斜距;Z为天顶距观测值;R为地球的平均曲率半径;K为大气折光系数。

中点单觇法三角高差测量时,每一测站均应独立施测2次,满足要求后,取其平均值作为最后成果,即
hna.平均=(^,A。

+如)/z
式中,.Ilk为第1次观测高差;^k为第2次观测
高差。

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