專利名稱：一種桁架梁精確就位檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種橋梁檢測方法，特別涉及一種桁架梁精確就位檢測方法。
背景技術：
目前桁架梁的檢測方法，由于精度的要求，一般分別采用全站儀對其平面位置進行檢測和采用水準儀對其高程進行檢測，具體檢測的方法包括直角坐標法、距離交會法、角度交會法、平面極坐標法等。當桁架橋梁在山區時，采用水準儀，則需要已知水準點和待測點的高差不太大，但是山區環境復雜，橋梁線型結構多樣，很難滿足水準儀的使用條件；另外直角坐標法雖然采用的檢測設備為全站儀，但缺點是不能對卵形曲線等復雜線型進行檢測、數據計算量大、效率低；距離交會法和角度交會法需要的檢測人員多、效率低、檢測精 度低、受地形條件限制明顯、操作難度大；采用平面極坐標法也很難測出線型結構多樣的桁架梁高程。即現有的檢測技術不能滿足曲線半徑小、線型結構多樣、架梁方式特殊(如頂推法架梁)的大橋桁架梁架設的高精度就位對接要求。
發明內容
本發明的目的在于克服現有方法不能有效的、精確的對彎曲半徑小、線型結構多樣的桁架梁的進行就位檢測的不足，提供一種效率較高、精度較高、結果可靠的一種桁架梁精確就位檢測方法，尤其適用于彎曲半徑小、線型結構多樣的桁架梁的就位檢測。為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案
一種桁架梁精確就位檢測方法，包括以下步驟
步驟一、建立滿足桁架梁設計和測量規范要求的控制網；桁架梁平面控制網選用精密導線網，控制點的選擇沿橋梁縱向，將整座橋納入控制網中；
計算所述桁架梁檢測點的點位誤差，選擇能夠滿足桁架梁檢測精度的測量儀器——全站儀；
建立空間極坐標系，以置鏡點為坐標原點，在水平面上建立坐標軸E、N (其中E指向東方，N指向北方)，Z軸方向垂直于坐標軸E、N并指向天頂；設檢測點與置鏡點之間連線在水平面的投影與北方N的夾角為方位角a，檢測點與置鏡點之間連線和天頂Z方向的夾角為豎直角盧，檢測點與置鏡點的距離在水平面的投影長度為7 (簡稱水平距離乃；
步驟二、計算桁架梁檢測點的方位角C1、豎直角和水平距離A，在可編程計算器里預先編好程序，所述的程序應能計算出桁架梁檢測點的設計坐標和設計高程，通過所述計算所得桁架梁檢測點的設計坐標和設計高程能反算出桁架梁檢測點與置鏡點之間的方位角、豎直角A1和水平距離A ；
步驟三、桁架梁通過應就位墩柱頂后，使桁架梁檢測點初次對準墩頂支座中心；初次對準是是相對于全站儀測量出來的準確位置來說，通過把桁架梁直接拖拉或頂推至支座中心上方的大致位置；
步驟四、經過所述步驟三的桁架梁檢測點初次對準支座中心后，將所述的全站儀置鏡能通視的控制點，完成后視設置，測出支座中心對應桁架梁下弦管頂面之間的兩兩高差值，然后調整桁架梁到設計高差值；
步驟五、在全站儀中輸入就位前桁架梁檢測點的任一方位角和水平距離，放樣出桁架梁檢測點的點位，通過全站儀檢測放樣出的桁架梁檢測點實際方位角a 2和桁架梁檢測點的設計方位角a x偏差值，以及桁架梁檢測點實際水平距離I2和桁架梁檢測點設計水平距離A的偏差值，來判斷桁架梁是否準確水平就位；若沒有準確水平就位，則逐一調整桁架梁檢測點實際方位角、水平距離72，直至設計位置；
步驟六、桁架梁高程回落就位，所述的步驟五中桁架梁水平位置調整完成后，一邊調節桁架梁回落一邊應用全站儀檢測桁架梁檢測點的豎直角，直至桁架梁回落至設計高程；同時判斷桁架梁在回落過程中是否發生橫向位移，若有橫向位移則進行調整，最后將調整至設計位置的桁架梁和墩頂支座之間進行固結，從而實現精確就位。本發明選用全站儀，原因在于全站儀功能強大，精度高，適應能力強，因此使得桁架梁的檢測更為方便，尤其是在高山，叢林地帶，對檢測曲線半徑較小的桁架梁架設，具有 明顯優勢。全站儀不僅能實現桁架梁待檢測點平面位置檢測，還能實現高程檢測，通過空間極坐標法推算出桁架梁待檢測點與置鏡點的高差，進而分別用全站儀和千斤頂進行檢測和調整，從而彌補了水準儀不能再這種環境下有效進行測量桁架梁高程的缺陷。優選地，所述的桁架梁采用千斤頂進行位置調整。優選地，所述的步驟三中有兩或兩個以上的桁架梁檢測點分別同時對準每個桁架梁檢測點所對應的墩頂支座中心。當桁架梁為左副主梁、右幅主梁時，可以同時使左幅桁架主梁一個及以上檢測點和右幅桁架主梁一個及以上檢測點分別同時對準相應的墩頂支座中心，這樣能使整個桁架梁整體更容易精確就位，精確就位檢測也更為容易。優選地，所述的桁架梁檢測點采用吊錘球的方法來初次對準墩頂支座中心。優選地，所述桁架梁在高程回落就位前，用千斤頂將每個桁架梁與所對應的支座中心的高差值調整到設計高差值，再同時將桁架梁平行下降相同高度至設計高程。調整支座對應桁架梁桁架梁檢測點高差至設計高差，使之在落梁過程中平行下降，減少水平位移量，避免在落梁過程中，桁架梁還需旋轉才能到達設計位置，這樣也減少了重復檢測桁架梁位置的次數，能夠較快、較準就位，而且快捷方便，結果更準確可靠。優選地，所述的千斤頂在調整桁架梁時，通過多次的邊檢測、邊調整，直至桁架梁精確就位。優選地，所述的步驟五中桁架梁是否準確水平就位是通過鋼尺測量放樣出的桁架梁檢測點實際值和桁架梁檢測點設計值的橫向偏差值、縱向偏差值，來判斷桁架梁是否準確水平就位。與現有技術相比，本發明的有益效果
本發明所述的一種桁架梁精確就位檢測方法，針對彎曲半徑小、線型結構多樣的桁架梁，通過建立空間極坐標法，只需使用全站儀就可以實現檢測桁架梁待檢測點的平面位置檢測和高程檢測，從而檢測桁架梁的精確就位。檢測使用全站儀先進行撥角度，然后再一個固定方位上測距離，找出設計位置的方法進行檢測；這樣就較之“距離交會法”、“角度交會法”在兩個方向上找點速度提高了一倍。本檢測方法檢測桁架梁的測設元素(方位角O■、豎直角后和距離乃，對于在同一個測站上所測設的各點，除定向誤差(即控制點本身的誤差、儀器安置誤差、后視瞄準誤差等綜合影響的反映)外，各測點撥角和量距誤差都是獨立的，應此同一個測站所測設各點誤差不積累、不傳遞，即點與點之間的誤差是獨立的，因此有較高的精度。另外在進行桁架梁高程回落就位前，先用千斤頂將桁架梁與支座中心的高差調整到設計高差，再同時將桁架梁平行下降相同高度至設計高程，避免在落梁過程中，桁架梁還需旋轉才能到達設計位置。這樣便減少了重復檢測平面位置次數，快捷方便，結果更準確可靠。
圖I為本發明的空間極坐標法示意 其中，
方位角a、檢測點與置鏡點之間的連線在水平面的投影與北方N的夾角；
豎直角3、檢測點與置鏡點之間的連線和天頂Z方向的夾角；
水平距離八檢測點與置鏡點之間的距離在水平面的投影長度。圖2為本發明的桁架梁結構軸線圖。圖3為本發明所述的一種桁架梁精確就位檢測方法步驟流程圖。圖中標記
I、桁架梁，2、桁架梁檢測點。
具體實施例方式下面結合試驗例及具體實施方式
對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明內容所實現的技術均屬于本發明的范圍。如圖1-3所示，一種桁架梁精確就位檢測方法，包括以下步驟
步驟一、建立滿足桁架梁I設計和測量規范要求的控制網；
a.平面控制網的建立桁架梁I控制網可布設成三角網、邊角網、三邊網、精密導線網、GPS網等。高山地區選點困難，GPS衛星星號不太好，選用精密導線網較為節省人力、物力；等級較高的導線網有二等、三等、四等導線，通過控制網優化設計選擇滿足設計精度的導線網，控制點的選擇沿橋梁縱向，將整座橋納入控制網中；
b.高程控制網的建立全橋應建立統一的高程控制網，常用方法是水準測量和三角高程測量。高程控制網應滿足設計等級要求，施工高程高程控制點精度低于三等時，可采用三角高程網；
計算所述桁架梁檢測點2的點位誤差，選擇能夠滿足桁架梁I檢測精度的測量儀器一全站儀；
建立空間極坐標系，以置鏡點為坐標原點，在水平面上建立坐標軸E、N (其中E指向東方，N指向北方)，Z軸方向垂直于坐標軸E、N并指向天頂；設檢測點與置鏡點之間連線在水平面的投影與北方N的夾角為方位角a，檢測點與置鏡點之間連線和天頂Z方向的夾角為豎直角盧，檢測點與置鏡點的距離在水平面的投影長度為7 (簡稱水平距離乃；
步驟二、計算桁架梁檢測點2的設計值方位角a P豎直角3 x和水平距離A，在可編程計算器(如Casio-5800)里預先編好程序，所述的程序應能計算出桁架梁檢測點2的設計坐標和設計高程，通過所述計算所得桁架梁檢測點2的設計坐標和設計高程能反算出桁架梁檢測點2與置鏡點之間的方位角a p豎直角3 x和水平距離I1 ；
步驟三、桁架梁I通過應就位墩柱頂后，使桁架梁檢測點2初次對準支座中心；初次對準是直接通過桁架梁拖拉或頂推至支座中心上方的大致位置，是相對于全站儀測量出來的準確位置而言的；桁架梁檢測點2初次對準墩頂支座中心時采用了吊錘球的方法；
步驟四、經過所述步驟三的桁架梁檢測點2初次對準支座中心后，將所述的全站儀置鏡能通視的控制點，完成后視設置，測出支座中心對應桁架梁I下弦管頂面之間的兩兩高差值，然后調整桁架梁到設計高差值；
步驟五、在全站儀中輸入就位前桁架梁檢測點2的任一方位角和水平距離，放樣出桁架梁檢測點2的點位，通過全站儀檢測放樣出的桁架梁檢測點2實際方位角a 2和桁架梁檢測點2的設計方位角a x偏差值，以及桁架梁檢測點2實際水平距離I2和桁架梁檢測點2理論水平距離A的偏差值，來判斷桁架梁I是否準確水平就位；若沒有準確水平就位，則逐一調整桁架梁檢測點2的實際方位角a 2、水平距離及，直至設計位置；桁架梁I是否準確水平就位通過鋼尺測量放樣出的桁架梁檢測點2實際值和桁架梁檢測點2設計值的橫向偏差值、縱向偏差值，來判斷祐1架梁I是否準確水平就位；
步驟六、桁架梁I高程回落就位，所述的步驟五中桁架梁I水平位置調整完成后，一邊調節桁架梁I回落一邊應用全站儀檢測桁架梁檢測點2的豎直角盧2，直至桁架梁I回落至設計高程；同時判斷桁架梁I在回落過程中是否發生橫向位移，若有橫向位移則進行調整，最后將調整至設計位置的桁架梁I和支座之間進行固結，從而實現精確就位。本發明選用全站儀，原因在于全站儀功能強大，精度高，適應能力強，因此使得桁架梁I的檢測更為方便，尤其是在高山，叢林地帶，尤其對檢測曲線半徑較小的桁架梁I架設，具有明顯優勢。比如一臺全站儀的標稱精度測角1"，測距精度2mm+lppm，能滿足對彎曲半徑小、線型結構多樣的桁架梁的檢測精度要求。當桁架梁I為左副主梁、右幅主梁時，在進行第一次對準時，可以同時使左幅桁架主梁兩個檢測點和右幅桁架主梁兩個檢測點分別同時對準相應的四個墩頂支座中心；第二次對準時，則同時選擇行左幅桁架主梁、右幅桁架主梁分別對準兩個支座中心，這樣能使整個桁架梁I整體更易精確就位，精確就位檢測也更為容易。在進行桁架梁I平面位置檢測前，先用千斤頂將桁架梁I內部高差調整到設計高差，落梁時，比如桁架梁I的四個支點平行下降相同高度至設計高程即可，避免在落梁過程中，桁架梁I還需旋轉才能到達設計位置。這樣便減少了重復檢測平面位置次數，快捷方便，結果更準確可靠。千斤頂在調整桁架梁I時，可以通過多次的邊調整邊測量，直至主梁精確就位。 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種桁架梁精確就位檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一、建立滿足桁架梁設計和測量規范要求的控制網；桁架梁(I)平面控制網選用精密導線網，控制點的選擇沿橋梁縱向，將整座橋納入控制網中； 計算所述桁架梁檢測點(2)的點位誤差，選擇能夠滿足桁架梁(I)檢測精度的測量儀器——全站儀； 建立空間極坐標系，以置鏡點為坐標原點，在水平面上建立坐標軸E、N (其中E指向東方，N指向北方)，Z軸方向垂直于坐標軸E、N并指向天頂；設檢測點與置鏡點之間連線在水平面的投影與北方N的夾角為方位角a，檢測點與置鏡點之間連線和天頂Z方向的夾角為豎直角ガ，檢測點與置鏡點的距離在水平面的投影長度為7 (簡稱水平距離7)； 步驟ニ、計算桁架梁檢測點(2)的設計值方位角Q1、豎直角/^和水平距離ム’在可編程計算器里預先編好程序，所述的程序應能計算出桁架梁檢測點(2)的設計坐標和設計高程，通過所述計算所得桁架梁檢測點(2)的設計坐標和設計高程能反算出桁架梁檢測點(2)與置鏡點之間的方位角a p豎直角ガェ和水平距離I1 ； 步驟三、桁架梁(I)通過應就位墩柱頂后，使桁架梁檢測點(2)初次對準墩頂支座中心； 步驟四、經過所述步驟三的桁架梁檢測點(2)初次對準所述支座中心后，將所述的全站儀置鏡能通視的控制點，完成后視設置，測出墩頂支座中心對應桁架梁(I)下弦管頂面之間的兩兩高差值，然后調整桁架梁(I)到設計高差值； 步驟五、在全站儀中輸入就位前桁架梁檢測點(2)的任一方位角和水平距離，放樣出桁架梁檢測點(2)的點位，通過全站儀檢測放樣出的桁架梁檢測點(2)實際方位角和桁架梁檢測點(2)的設計方位角Q1偏差值，以及桁架梁檢測點(2)實際水平距離ム和桁架梁檢測點(2)設計水平距離A的偏差值，來判斷桁架梁(I)是否準確水平就位；若沒有準確水平就位，則逐一調整桁架梁檢測點(2)實際方位角ひ2、水平距離ム，直至設計位置； 步驟六、桁架梁(I)高程回落就位，所述的步驟五中桁架梁(I)水平位置調整完成后，一邊調節桁架梁(I)回落一邊應用全站儀檢測桁架梁檢測點(2)的豎直角，直至桁架梁(I)回落至設計高程；同時判斷桁架梁(I)在回落過程中是否發生橫向位移，若有橫向位移則進行調整，最后將調整至設計位置的桁架梁(I)和支座之間進行固結就位。
2.如權利要求I所述的ー種桁架梁精確就位檢測方法，其特征在于所述的桁架梁(I)采用千斤頂進行位置調整。
3.如權利要求I所述的ー種桁架梁精確就位檢測方法，其特征在于所述的步驟三中有兩或兩個以上的桁架梁檢測點(2)分別同時對準每個桁架梁檢測點(2)所對應的墩頂支座中心。
4.如權利要求I所述的ー種桁架梁精確就位檢測方法，其特征在于所述的桁架梁檢測點(2)采用吊錘球的方法來初次對準墩頂支座中心。
5.如權利要求2所述的ー種桁架梁精確就位檢測方法，其特征在干所述桁架梁(I)在高程回落就位前，用千斤頂將每個桁架梁(I)與所對應的墩頂支座中心的高差值調整到設計高差值，再同時將桁架梁(I)平行下降相同高度至設計高程。
6.如權利要求5所述的ー種桁架梁精確就位檢測方法，其特征在于所述的千斤頂在調整桁架梁(I)時，通過多次檢測、調整，直至桁架梁(I)精確就位。
7.如權利要求I所述的ー種桁架梁精確就位檢測方法，其特征在于所述的步驟五中桁架梁(I)是否準確水平就位是通過鋼尺測量放樣出的桁架梁檢測點(2)實際值和桁架梁檢測點(2)設計值的橫向偏差值、縱向偏差值，來判斷桁架梁(I)是否準確水平就位。
全文摘要
本發明涉及一種桁架梁精確就位檢測方法，具體步驟包括建立滿足桁架梁設計和測量規范要求的控制網；選擇測量儀器為全站儀；建立空間極坐標系；計算桁架梁檢測點設計值方位角α1、豎直角β1和水平距離l1；桁架梁檢測點初次對準支座中心；測出支座中心對應下弦管頂面之間的兩兩高差，并將其調整到設計高差值；通過架梁檢測點放樣點的方位角的設計值和實際值、水平距離的設計值和實際值偏差來判斷桁架梁是否準確水平就位，并調整桁架梁檢測點直至設計位置；調節千斤頂，使桁架梁回落至設計高程并就位。本發明所述的一種桁架梁精確就位檢測方法檢測效率較高、精度較高、結果可靠，尤其適用于彎曲半徑小、線型結構多樣的桁架梁的就位檢測。
文檔編號G01C5/00GK102778893SQ20121027827
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月7日 優先權日2012年8月7日
發明者冉軍, 劉延龍, 周川嶺, 唐勇, 巨建基, 彭繼安, 徐仁華, 李麗, 李治強, 楊毅, 楊肅鐘, 樊建國, 王岑, 申瑞爛, 董鳳杰, 陳幼林 申請人:中鐵二十三局集團有限公司, 中鐵二十三局集團第三工程有限公司