[发明专利]一种基于对边高差测量的桥梁线形检测方法

说明书

本发明涉及一种基于对边高差测量的桥梁线形检测方法，属于桥梁工程技术领域。步骤S1获得桥面检测点之间的高差，步骤S2通过两个地面已知水准基点计算人为、环境及仪器等产生的高差的差分值，获得观测的任意两点的真实高差，然后将步骤S2获得的真实高差代入步骤S3，对桥面各个监测点的高差进行修正，得到各监测点的实际高程，并根据步骤S3获得的高程数据绘制对应桥面高程线形曲线图和桥面高程线形曲线表，直观显示测量结果。本发明有效解决了测量仪器频繁移动的难题，并且避免了由于桥梁振动引起的测量误差，提高了测量精度。另外，本检测方法可以设置多个棱镜，同时对各检测点进行自动化观测，大大缩减了桥面线形测量时间，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及一种基于对边高差测量的桥梁线形检测方法，属于桥梁工程技术领域。

背景技术

各种类型的大中型桥梁结构中主梁是直接承受交通荷载的主要承重构件，主梁的内力、变形会随着活载的分布及其大小的不断变化产生相应的变化，并促使主桥桥面整个体系趋于新的平衡。营运期间活载及其他外力对主梁反复作用，容易使主桥箱梁产生疲劳破坏，影响结构的安全运营，因此，主梁受力情况及内力分布、材料性能的判别应是桥梁检测的一项主要内容。目前已建桥梁的主梁内力无法直接用测力仪器进行检测与评定，只能通过观测其结构变形程度来了解其受力状况及变化规律。桥梁主梁结构变形情况是反映其受力的一个重要参数，在桥梁检测中，对主梁进行标高测量，可以直接从桥面线形标高变化的检测数据中了解其总的线形、长轴向扭转变形情况，通过历次的标高变化数据掌握其挠度变化和发展趋势。

就变形而言，作为主要结构的主梁桥面变形是桥梁结构整体受力性能的主要表现，也是衡量桥梁整体刚度的重要标志，过大的桥面变形不仅影响行车安全，也会影响桥梁的使用寿命。桥面线形在车辆活载及温度荷载周期性作用下呈现周期性波动，引发桥梁裂缝的产生与发展，使主梁刚度减小、性能衰减，若桥面线形变化过大，甚至会造成桥梁约束条件破坏，使得桥梁结构受力体系发生改变，产生落梁事故。通过桥面线形观测，可以判断其是否超过正常使用范围，从而判断桥梁结构是否安全。

目前，在主桥箱梁线形(标高)观测中，常规的测量方法是挠度仪观测法和几何水准测量法，在大跨径或超大跨径的桥梁线形观测时，挠度仪观测法根本无法实现，只能采用几何水准测量法，按照《建筑变形测量规范》(JGJ 8-2016)技术要求，桥面线形测量通常执行国家二等水准测量技术要求。

几何水准测量法需要在桥梁处于静止状态时进行检测，但是，在高速公路桥梁检测时，高速公路上很难暂停交通，在汽车活载、温度变化及其他外力对主梁的反复作用下，桥面始终处于振动状态，在高速公路桥梁上使用几何水准测量会违反《建筑变形测量规范》的技术要求，且观测精度达不到国家二等水准测量技术要求。同时，由于无法暂停交通，各种行驶汽车对桥面上进行水准测量的人员和仪器带来很大安全隐患，严重影响测量人员的生命安全。

另外，目前几何水准测量很难实现自动化，按照规范要求，必须进行后后前前或后前前后的逐站观测程序，每站至少三人配合，人工观测、人工立尺，观测时间长，且影响测量精度的因素较多，需要大量人物财力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于对边高差测量的桥梁线形检测方法，在地面自由设置观测站，利用全站仪的自动观测系统，逐个观测桥面上的棱镜与仪器的倾斜距离和天顶距，计算桥面上两棱镜之间的高差，获取桥面上各检测点的标高，从而求得本次观测的桥面线形，通过历次的标高比较掌握其挠度变化和发展趋势。有效解决了测量仪器频繁移动的难题，并且避免了由于桥梁振动引起的测量误差，提高了测量精度。另外本测量方法可以设置多个棱镜，同时对各检测点进行自动化观测，大大缩减了桥面线形测量时间，提高了工作效率。

术语解释：

水准基点：水准点BM。

本发明的技术方案如下：

一种基于对边高差测量的桥梁线形检测方法，步骤如下：