[发明专利]跨海长桥桥墩绝对沉降量的测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种跨海长桥桥墩绝对沉降量的测量方法及系统，涉及桥梁测量技术领域，包括以下步骤：选择首尾两个桥墩及首尾两个桥墩之间间隔的若干桥墩作为测站墩，相邻两个测站墩之间的桥墩作为测点墩，获取每个测站墩的绝对沉降高程值；对每相邻的两个测站墩，测量另一测站墩的基准点相对基准测站墩的基准点的距离和竖直角，再测量该相邻两个测站墩之间的每个测点墩的监测点相对于基准测站墩的基准点的距离和竖直角，以计算该相邻两个测站墩之间每个测点墩的绝对沉降高程值；多次重复上述步骤，将后续每次得到的测站墩和测点墩绝对沉降高程值与第一次比较，以得到该次测站墩和测点墩的绝对沉降量。本发明在保证测量精度情况下，测量成本低。

技术领域

本发明涉及桥梁测量技术领域，具体涉及一种跨海长桥桥墩绝对沉降量的测量方法及系统。

背景技术

桥梁绝对沉降量的测量是桥梁施工和运营维护中的重要工作，它关系着桥梁施工质量和桥梁运营安全。桥梁在施工过程中，随着上部结构承载力不断加载，桥墩的沉降是避免不了的，桥梁运营过程中，随着时间的推移，运营荷载及地下水位变化和地面沉降会引起桥墩的沉降和变化，因此，桥梁施工和运营过程中，要进行桥墩绝对沉降量测量，提供精确的桥墩绝对沉降量数据，以便准确评估桥梁施工结构安全和运营安全。

跨海长桥桥墩绝对沉降量的测量所处环境为海洋，海洋大面积水域特殊测量环境与陆地桥梁桥墩绝对沉降量的测量和普通桥梁桥墩绝对沉降量的测量所处地面和小面积水域普通测量环境迥异。陆地桥梁桥墩绝对沉降量，在地面环境下进行测量，受环境限制影响小，相对容易且精度高；普通桥梁桥墩绝对沉降量的测量，小面积水域环境对沉降测量影响也不大。跨海长桥桥墩规模宏大，跨越水面长度数千米甚至数十千米，水中桥墩远离海岸且数量众多，受视距超长和测点高度分散影响，测量难度大。

目前，陆地桥梁和普通桥梁沉降桥墩绝对沉降量的测量一般采用几何水准测量法和GNSS高程测量法。几何水准测量法，测量成本低，技术成熟，而跨海长桥施工期水中桥墩不按顺序施工、已完成水中桥墩间隔可能很大，测点间视距可能超出水准测量视距限值要求，跨海长桥运营期行车震动，水中桥墩数量众多，在行车震动环境下测量误差大，所以几何水准测量法难以满足跨海长桥施工期和运营期绝对沉降量的测量环境和精度要求。

GNSS高程测量法，需要在各个桥墩上设置GNSS接收机，GNSS接收机测量精度高，但是对于拥有成百甚至上千个水中桥墩的跨海长桥来说，GNSS接收机需求数量巨大，成本高昂。因此，上述陆地桥梁和普通桥梁沉降桥墩绝对沉降量的两种测量方法，难以满足跨海长桥桥墩绝对沉降量的测量精度和成本要求。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种跨海长桥桥墩绝对沉降量的测量方法及系统，其在保证测量精度情况下，测量成本低。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种跨海长桥桥墩绝对沉降量的测量方法，包括以下步骤：

S1、选择首尾两个桥墩及首尾两个桥墩之间间隔的若干桥墩作为测站墩，相邻两个测站墩之间的桥墩作为测点墩，获取每个测站墩的绝对沉降高程值；

S2、对每相邻的两个测站墩，任选一个作为基准测站墩，测量另一测站墩的基准点相对基准测站墩的基准点的距离和竖直角，再测量该相邻两个测站墩之间的每个测点墩的监测点相对于基准测站墩的基准点的距离和竖直角，以计算该相邻两个测站墩之间每个测点墩的绝对沉降高程值；

S3、多次重复S1～S2，以第一次所有测站墩和测点墩的绝对沉降高程值为基准，将后续每次得到的测站墩和测点墩绝对沉降高程值与基准比较，以得到该次所有测站墩和测点墩的绝对沉降量。

在上述技术方案的基础上，步骤S2包括以下步骤：

在每个测站墩的基准点上均设置第一棱镜，每个测站墩上还设置全站仪，对每相邻的两个测站墩，使用基准测站墩上的全站仪测量另一测站墩的第一棱镜相对基准测站墩的第一棱镜的距离和竖直角。