一种斜拉桥超高桥塔墩锚固结构快速精密定位测量方法技术

本发明专利技术公开了一种斜拉桥超高桥塔墩锚固结构快速精密定位测量方法，包括以下步骤：用桥梁控制网在桥塔墩承台或横梁上测设桥塔墩中心点，联测并修正其里程、中线偏差后设置桥塔墩中心基准点；平移设置桥塔墩中心基准点的平移点，使铅垂视线通视；将全站仪架设在桥塔墩中心点基准点的平移点上，把平移点沿铅垂线垂直投射到锚固结构安装工作面上，设置锚固结构安装基准点；将全站仪架设在锚固结构安装基准点上，分别测量待安装锚固结构的锚固板中心及底口中心坐标，调整锚固结构就位。本发明专利技术，克服了空中控制测量占用时间长、受气象影响难以保证精度的不足，有效减弱了控制网的原始误差传播，很好地保证了斜拉桥整体结构的相对几何关系精准。

【技术实现步骤摘要】
一种斜拉桥超高桥塔墩锚固结构快速精密定位测量方法
本专利技术涉及斜拉桥塔墩测量，具体涉及一种斜拉桥超高桥塔墩锚固结构快速精密定位测量方法。
技术介绍
锚固结构安装定位测量是关系斜拉桥塔柱施工质量的重要环节，锚固系统的定位测量精度是影响主塔结构安全的关键。锚固系统的定位允许偏差为±5mm，定位测量的中误差为允许偏差的一半，即±2.5mm，是斜拉桥塔柱施工要求最高的测量精度指标。目前在测量时，具有以下缺陷：(1)300米左右的超高桥塔墩的锚固区一般位于距离承台200～300米的高处，甚至更高处，所以在超高塔上进行±2.5mm的高精度定位测量十分困难；(2)超高桥塔墩身因自身高度，受气温和高空风力影响，变形更为敏感，因此就要求锚固区工作基准点测设不能占用较长时间，以免塔柱变形影响其测设精度，所以必须快速测设，这为精密测量带来了更大的困难。有鉴于此，急需对现有的锚固结构的测量方法进行改进，以适应超高桥塔墩的锚固结构定位测量需要，能够快速操作且精密测量，提高锚固结构定位测量精度和效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有的测量方法操作时间长，测量精度差，不适应于超高桥塔墩的锚固结构定位测量的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供一种斜拉桥超高桥塔墩锚固结构快速精密定位测量方法，包括以下步骤：S1、用分布在一个桥塔墩四周且满足该桥塔墩全站仪自由设站交会测量图形强度条件的桥梁控制网点DQ1～DQ4，在该桥塔墩承台或横梁上测设桥塔墩中心点QZ1；用分布在另一个桥塔墩四周且满足该桥塔墩全站仪自由设站交会测量图形强度条件的桥梁控制网点DQ5～DQ8，在该桥塔墩承台或横梁上测设桥塔墩中心点QZ2；S2、联测两个桥塔墩中心点QZ1、QZ2的中线位置和里程，并与设计中线、里程比较，得出其中线和里程的偏差值；S3、修正两个桥塔墩中心点QZ1、QZ2的中线和里程偏差值，用修正后的QZ1在一个桥塔墩上设置该桥塔墩中心基准点QJ1，用修正后的QZ2在另一个桥塔墩上设置该桥塔墩中心基准点QJ2；S4、在一个桥塔墩上将其桥塔墩中心基准点QJ1平移，设置该桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇，在另一个桥塔墩上将其桥塔墩中心基准点QJ2平移，设置该桥塔墩中心基准点的平移点QJ2＇，使铅垂视线通视；S5、将测量仪器脚架分别附着安置在两个桥塔墩锚固结构安装工作面处的塔柱侧壁上，同时把带有格网的透明有机玻璃板安置在测量仪器脚架前端；S6、将全站仪架设在一个桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇上，把全站仪竖直度盘读数设置为0°00′00″，分别在水平度盘读数为0°、90°、180°、270°四种状态下，沿铅垂线向上进行垂直投点测量，把桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇投测到测量仪器脚架前端的透明有机玻璃板上；S7、对透明有机玻璃板上得到的4个点的位置取中，设置为锚固结构安装基准点QG1；S8、将归心盘安置到测量仪器脚架的前端，将归心盘中心严格对中于锚固结构安装基准点QG1，并固定；S9、在归心盘下口安置圆棱镜，将全站仪架设在桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇点上，照准圆棱镜，采用全站仪天顶测距高程传递法，把桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇点处的高程，引测到锚固结构安装基准点QG1上；S10、将全站仪架设在归心盘的锚固结构安装基准点QG1上，对锚固结构的锚固板中心和出口中心进行三维坐标测量，并与其设计坐标比较，得到锚固结构的锚固板中心和底口中心的偏差；S11、根据锚固结构的锚固板中心和底口中心的偏差，调整锚固结构就位，完成一个桥塔墩的锚固结构快速精密定位测量。S12、将全站仪架设在另一个桥塔墩的桥塔墩中心基准点的平移点QJ2＇上，重复上述S6至S11步骤，完成另一个桥塔墩的锚固结构快速精密定位测量。在另一个优选的实施例中，步骤S1中，桥塔墩中心点利用桥梁控制网按国家控制测量精度等级施测，含有桥梁控制网原始误差，其点位精度m控与桥梁控制网精度相同。在另一个优选的实施例中，步骤S3中，联测两个桥塔墩中心点，用桥梁设计里程和桥中线修正其误差，修正后的点作为桥塔墩中心基准点，视其为桥塔墩理论中心点，可以认为误差为零，取m基＝0。在另一个优选的实施例中，步骤S4中，在桥塔墩中心基准点QJ1、QJ2所在的承台或横梁平面上平移，平移测量误差为m基平。在另一个优选的实施例中，所述步骤S6和S7中，设0.5″级全站仪天顶投点测量误差为m投，投点高度为H，根据误差传播定律，m投＝0.5″×H/ρmm，架设全站仪于桥塔墩中心基准点QJ1＇、QJ2＇的平移点上向上进行垂直投点测量的综合误差在另一个优选的实施例中，所述步骤S9中，使用标称精度为0.6mm+1ppm的全站仪，采用天顶测距高程传递法将桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇、QJ2＇的高程引测至锚固结构安装基准点QG1上的高程测量误差为0.6mm+1ppm×H，H为天顶测距距离。在另一个优选的实施例中，所述步骤S10中，架设全站仪于锚固结构安装基准点QG1上，采用全站仪短距三维坐标法，分别测量待安装锚固结构的锚固板中心及底口中心坐标，顾及全站仪设站时激光对中误差m中＝1mm、前视小棱镜对中杆对点误差m点＝1mm，忽略短距三维坐标测量测边、测角误差的影响，则索道管、钢锚梁的锚固板中心及底口中心坐标测量精度为：与现有技术相比，本专利技术具有以下有优点：(1)把超高塔空中控制测量变为地面控制测量、全站仪精密天顶铅垂投点测量，克服了空中控制测量占用时间长、受气象影响难以保证精度的不足；(2)桥塔墩中心基准点测量采用地面控制测量、塔柱结构中心联测方法，有效减弱了控制网的原始误差传播，很好地保证了斜拉桥整体结构的相对几何关系精准；(3)适用于桥塔墩锚固结构安装过程中，对锚固结构的快速精密定位测量，尤其适用于300米左右的超高桥塔墩锚固结构的快速精密定位测量。附图说明图1为本专利技术的测量原理示意图；图2为图1中的A部的结构放大图；图3为图1中的B部的结构放大图；图4为测量仪器脚架的安装示意图；图5为图4的仰视图。具体实施方式本专利技术提供了一种斜拉桥超高桥塔墩锚固结构快速精密定位测量方法，能够实现快速测量，且不受气象影响，并提高了测量精度。下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术做出详细说明。如图1所示，本专利技术提供的一种斜拉桥超高桥塔墩锚固结构快速精密定位测量方法，包括以下步骤：S1、用分布在一个桥塔墩四周且满足该桥塔墩全站仪自由设站交会测量图形强度条件的桥梁控制网点DQ1～DQ4，在该桥塔墩承台1或横梁2上测设桥塔墩中心点QZ1；用分布在另一个桥塔墩四周且满足该桥塔墩全站仪自由设站交会测量图形强度条件的桥梁控制网点DQ5～DQ8，在该桥塔墩承台1或横梁2上测设桥塔墩中心点QZ2；S2、联测桥塔墩中心点QZ1、QZ2的中线位置和里程，并与设计中线、里程比较，得出其中线和里程方向的偏差值；S3、修正两个桥塔墩中心点QZ1、QZ2的中线和里程偏差值，用修正后的QZ1在一个桥塔墩上设置该桥塔墩中心基准点QJ1，用修正后的QZ2在另一个桥塔墩上设置该桥塔墩中心基准点QJ2；S4、如图2所示，在一个桥塔墩上将其桥塔墩中心基准点QJ1平移，设置该桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇，在另一个桥塔墩上将其桥塔墩中心基准点QJ2平移，设置该桥塔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种斜拉桥超高桥塔墩锚固结构快速精密定位测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、用分布在一个桥塔墩四周且满足该桥塔墩全站仪自由设站交会测量图形强度条件的桥梁控制网点DQ1～DQ4，在该桥塔墩承台或横梁上测设桥塔墩中心点QZ1；用分布在另一个桥塔墩四周且满足该桥塔墩全站仪自由设站交会测量图形强度条件的桥梁控制网点DQ5～DQ8，在该桥塔墩承台或横梁上测设桥塔墩中心点QZ2；S2、联测两个桥塔墩中心点QZ1、QZ2的中线位置和里程，并与设计中线、里程比较，得出其中线和里程的偏差值；S3、修正两个桥塔墩中心点QZ1、QZ2的中线和里程偏差值，用修正后的QZ1在一个桥塔墩上设置该桥塔墩中心基准点QJ1，用修正后的QZ2在另一个桥塔墩上设置该桥塔墩中心基准点QJ2；S4、在一个桥塔墩上将其桥塔墩中心基准点QJ1平移，设置该桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇，在另一个桥塔墩上将其桥塔墩中心基准点QJ2平移，设置该桥塔墩中心基准点的平移点QJ2＇，使铅垂视线通视；S5、将测量仪器脚架分别附着安置在两个桥塔墩锚固结构安装工作面处的塔柱侧壁上，同时把带有格网的透明有机玻璃板安置在测量仪器脚架前端；S6、将全站仪架设在一个桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇上，把全站仪竖直度盘读数设置为0° 00′ 00″，分别在水平度盘读数为0°、90°、180°、270°四种状态下，沿铅垂线向上进行垂直投点测量，把桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇投测到测量仪器脚架前端的透明有机玻璃板上；S7、对透明有机玻璃板上得到的4个点的位置取中，设置为锚固结构安装基准点QG1；S8、将归心盘安置到测量仪器脚架的前端，将归心盘中心严格对中于锚固结构安装基准点QG1，并固定；S9、在归心盘下口安置圆棱镜，将全站仪架设在桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇点上，照准圆棱镜，采用全站仪天顶测距高程传递法，把桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇点处的高程，引测到锚固结构安装基准点QG1上；S10、将全站仪架设在归心盘的锚固结构安装基准点QG1上，对锚固结构的锚固板中心和出口中心进行三维坐标测量，并与其设计坐标比较，得到锚固结构的锚固板中心和底口中心的偏差；S11、根据锚固结构的锚固板中心和底口中心的偏差，调整锚固结构就位，完成一个桥塔墩的锚固结构快速精密定位测量。S12、将全站仪架设在另一个桥塔墩的桥塔墩中心基准点的平移点QJ2＇上，重复上述S6至S11步骤，完成另一个桥塔墩的锚固结构快速精密定位测量。...

【技术特征摘要】
1.一种斜拉桥超高桥塔墩锚固结构快速精密定位测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、用分布在一个桥塔墩四周且满足该桥塔墩全站仪自由设站交会测量图形强度条件的桥梁控制网点DQ1～DQ4，在该桥塔墩承台或横梁上测设桥塔墩中心点QZ1；用分布在另一个桥塔墩四周且满足该桥塔墩全站仪自由设站交会测量图形强度条件的桥梁控制网点DQ5～DQ8，在该桥塔墩承台或横梁上测设桥塔墩中心点QZ2；S2、联测两个桥塔墩中心点QZ1、QZ2的中线位置和里程，并与设计中线、里程比较，得出其中线和里程的偏差值；S3、修正两个桥塔墩中心点QZ1、QZ2的中线和里程偏差值，用修正后的QZ1在一个桥塔墩上设置该桥塔墩中心基准点QJ1，用修正后的QZ2在另一个桥塔墩上设置该桥塔墩中心基准点QJ2；S4、在一个桥塔墩上将其桥塔墩中心基准点QJ1平移，设置该桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇，在另一个桥塔墩上将其桥塔墩中心基准点QJ2平移，设置该桥塔墩中心基准点的平移点QJ2＇，使铅垂视线通视；S5、将测量仪器脚架分别附着安置在两个桥塔墩锚固结构安装工作面处的塔柱侧壁上，同时把带有格网的透明有机玻璃板安置在测量仪器脚架前端；S6、将全站仪架设在一个桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇上，把全站仪竖直度盘读数设置为0°00′00″，分别在水平度盘读数为0°、90°、180°、270°四种状态下，沿铅垂线向上进行垂直投点测量，把桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇投测到测量仪器脚架前端的透明有机玻璃板上；S7、对透明有机玻璃板上得到的4个点的位置取中，设置为锚固结构安装基准点QG1；S8、将归心盘安置到测量仪器脚架的前端，将归心盘中心严格对中于锚固结构安装基准点QG1，并固定；S9、在归心盘下口安置圆棱镜，将全站仪架设在桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇点上，照准圆棱镜，采用全站仪天顶测距高程传递法，把桥塔墩中心基准点的平移点QJ1＇点处的高程，引测到锚固结构安装基准点QG1上；S10、将全站仪架设在归心盘的锚固结构安装基准点QG1上，对锚固结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖根旺，王晓智，李军堂，赵家仁，汪君，李付伟，李德彪，周文健，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42