CN112411387A - 一种连续钢梁桥墩支座的放样方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种连续钢梁桥墩支座的放样方法，涉及桥梁施工技术领域，其包括以下步骤：在连续钢梁的四周选取多个施工控制点；在连续钢梁的两个桥墩的墩顶上分别设置一个加密点，并使各施工控制点与加密点共同组成多边形施工控制网；基于多边形施工控制网，获取两个加密点的坐标；根据两个加密点的坐标，获取每个桥墩上的支座的安装位置，并在安装位置上安装支座。本申请通过采用在连续钢梁的两个桥墩的墩顶上布设加密点，加密点与施工控制点共同组成的多边形施工控制网，以加密点为基础，放样支座。放样方法简单易操作，既保证支座的绝对位置与设计位置协调一致，又能保证支座间的相对关系，为后续连续钢梁拼装线形控制打好基础。

Description

一种连续钢梁桥墩支座的放样方法

技术领域

本申请涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种连续钢梁桥墩支座的放样方法。

背景技术

随着造桥技术的发展，斜拉桥或悬索桥成为穿越大江、大河、海湾等地区的常见结构形式，且跨度越来越大，上部结构通常设为多跨连续钢桁梁或钢箱梁，对连续钢梁桥墩上的支座安装精度要求较高，且纵向活动支座影响钢梁横轴线，横向活动支座影响钢梁的跨度，因此对支座安装测量提出更高的要求。

相关技术中，连续钢梁桥墩上的支座安装测量通常采用地面既有的两个线路控制点，基于全站仪极坐标法进行放样，但是这种方法普遍存在以下缺点：

1、设计院移交施工控制点后，在桥梁施工过程中，由于路面行车可能会导致路面塌陷和变形，使得施工控制点产生位移，造成支座放样点的坐标与设计坐标出现偏差的问题，影响桥梁的施工精度；

2、连续钢梁跨越江河时，因通航需要，桥墩设计高度较高，采用地面线路控制点测量，因视线问题，难以完成放样任务。采用临时转点进行放样，会使线路控制点自身误差随放样距离增加而加大，影响放样成果精度；

3、测量作业时，全站仪开启了轴系自动补偿系统，因受放样距离、放样高度及外部自然环境的影响，重复测量误差依然存在，尤其大江大河水中墩放样，放样距离远，甚至超过1500m，同一点重复测量误差甚至会超过10mm；

4、对于穿越大江、大河、海湾等地区的斜拉桥或悬索桥的多跨连续钢桁梁，其跨度大，放样点间距离受投影变形影响大，造成墩顶放样点间距离与设计跨度不符。

发明内容

本申请实施例提供一种连续钢梁桥墩支座的放样方法，以解决相关技术中由于施工控制点的位移，造成桥墩上的支座的放样点的坐标与设计坐标之间产生偏差，影响桥梁施工精度的问题。

第一方面，提供了一种连续钢梁桥墩支座的放样方法，其包括以下步骤：

在连续钢梁的四周选取多个施工控制点；

在所述连续钢梁的两个桥墩的墩顶上分别设置一个加密点，并使各所述施工控制点与所述加密点共同组成多边形施工控制网；

基于所述多边形施工控制网，获取两个所述加密点的坐标；

基于两个所述加密点的坐标，获取每个桥墩上的支座的安装位置，并在所述安装位置上安装支座。

一些实施例中，基于所述多边形施工控制网，获取两个所述加密点的坐标，具体包括以下步骤：

在所有的施工控制点和加密点上均设置一个GNSS接收机；

通过所述GNSS接收机获取所有的施工控制点和加密点的卫星信号；

根据所述卫星信号，获取所述多边形施工控制网的边长；

根据所述施工控制点的坐标和所述多边形施工控制网的边长，采用平差法计算得到两个所述加密点的坐标。

一些实施例中，基于两个所述加密点的坐标，获取每个桥墩上的支座的安装位置，并在所述安装位置上安装支座，具体包括以下步骤：

根据两个所述加密点的坐标，以及两个所述桥墩的墩顶中心的设计坐标，获取两个所述墩顶中心的放样位置；

根据两个所述墩顶中心之间的设计距离，将所述放样位置调整至目标位置，以使两个所述目标位置之间的距离等于所述设计距离；

根据两个所述目标位置的坐标，以及剩余的所有的桥墩的墩顶中心的设计坐标，获取剩余的所有桥墩的墩顶中心的目标位置；

根据每个桥墩的墩顶中心的目标位置，与每个桥墩上的支座之间的相对位置，获取每个桥墩上的支座的安装位置，并在所述安装位置上安装支座。

一些实施例中，根据两个所述加密点的坐标，以及两个所述桥墩的墩顶中心的设计坐标，获取两个所述墩顶中心的放样位置；具体包括以下步骤：

在其中一个所述加密点上放置全站仪；

根据两个所述加密点的坐标，以及两个所述桥墩的墩顶中心的设计坐标，通过所述全站仪后视另一个所述加密点，获取全站仪所在的桥墩的墩顶中心的放样位置。

一些实施例中，根据两个所述墩顶中心之间的设计距离，将所述放样位置调整至目标位置；具体包括以下步骤：

将两个所述放样位置之间的距离，与两个所述墩顶中心之间的设计距离进行比较，获得两个所述放样位置之间的距离与所述设计距离之间的差值ΔL；

沿两个所述放样位置之间的连线方向，将两个所述放样位置分别移动1/2ΔL，以移动至目标位置。

一些实施例中，根据两个所述目标位置的坐标，以及剩余的所有的桥墩的墩顶中心的设计坐标，获取剩余的所有桥墩的墩顶中心的目标位置；具体包括以下步骤：

以其中一个所述目标位置为原点，两个所述目标位置的连线为X轴，与X轴垂直的方向为Y轴，建立施工坐标系；

根据剩余的所有的桥墩的墩顶中心的设计坐标，获得剩余的所有的桥墩的墩顶中心在所述施工坐标系内的第一施工坐标；

根据所有的所述第一施工坐标，获取剩余的所有桥墩的墩顶中心的目标位置。

一些实施例中，根据所有的所述第一施工坐标，获取剩余的所有桥墩的墩顶中心的目标位置，具体包括以下步骤：

在两个所述桥墩中的一个桥墩的目标位置上放置全站仪；

根据所有的所述第一施工坐标，通过所述全站仪后视另一个桥墩的目标位置，获取剩余的所有桥墩的墩顶中心的目标位置。

一些实施例中，根据每个桥墩的墩顶中心的目标位置，与每个桥墩上的支座之间的相对位置，获取每个桥墩上的支座的安装位置，具体包括以下步骤：

根据每个桥墩的墩顶中心的目标位置，与每个桥墩上的支座之间的相对位置，获取每个桥墩上的支座在所述施工坐标系内的第二施工坐标；

根据所有的所述第二施工坐标，获取每个桥墩上的支座的安装位置。

一些实施例中，根据所有的所述第二施工坐标，获取每个桥墩上的支座的安装位置，具体包括以下步骤：

在其中一个桥墩的目标位置上放置全站仪；

根据该桥墩上支座的第二施工坐标，以及与该桥墩相邻的桥墩上支座的第二施工坐标，通过所述全站仪后视与该桥墩相邻的桥墩的目标位置，获取该桥墩上支座的安装位置；

在与该桥墩相邻的桥墩的目标位置上放置全站仪，依此类推，直至获取所有的桥墩上支座的安装位置。

一些实施例中，两个所述加密点分别设于两个边墩上。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：本申请实施例获取的支座的安装位置精度高、各支座之间的相对位置关系准确，通过采用在连续钢梁的两个桥墩的墩顶上布设加密点，加密点与施工控制点共同组成的多边形施工控制网，在加密点的基础上，放样桥墩的墩顶上的支座。本申请实施例的放样方法简单易操作，既保证支座的绝对位置与设计位置协调一致，又能保证支座间的相对关系，为后续连续钢梁拼装线形控制打好基础。

本申请实施例提供了一种连续钢梁桥墩支座的放样方法，由于本申请实施例通过在桥墩的墩顶上增设加密点，与施工控制点之间共同组成多边形施工控制网，以缩短多边形施工控制网的边长，减少定位误差。且直接在墩顶上布设加密点也可以消除由于桥墩的较高的设计高度造成的难放样的问题，因此，本申请实施例获取的支座的安装位置精度高、各支座之间的相对位置关系准确，且放样方法简单易操作，既保证支座的绝对位置与设计位置协调一致，又能保证支座间的相对关系，为后续连续钢梁拼装线形控制打好基础。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种连续钢梁桥墩支座的放样方法的流程图；

图2为多边形施工控制网的结构示意图

图3为获取两个加密点的坐标的流程图；

图4为施工坐标系的结构示意图。

图中：1、连续钢梁；10、桥墩；2、施工控制点；3、加密点；4、多边形施工控制网。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种连续钢梁桥墩支座的放样方法，其包括以下步骤：

100：在连续钢梁1的四周选取多个施工控制点2；

施工控制点2是放样设计图纸上的地面平面点，主要用于线路施工。在连续钢梁1的大里程侧和小里程侧各选取至少两个施工控制点2。

101：在连续钢梁1的两个桥墩10的墩顶上分别设置一个加密点3，并使各施工控制点2与加密点3共同组成多边形施工控制网4；

两个加密点3之间需通视，由于各施工控制点2离连续钢梁1的主轴线较远，桥墩10的设计高度较高，直接通过各施工控制点2进行桥墩10的墩顶上的支座进行放样效果不高，存在误差，因此本申请实施例通过在桥墩10的墩顶上增设加密点3，与施工控制点2之间共同组成多边形施工控制网4，以缩短多边形施工控制网4的边长，减少定位误差。且直接在墩顶上布设加密点3也可以消除由于桥墩10的较高的设计高度造成的难放样的问题。

102：基于多边形施工控制网4，获取两个加密点3的坐标；

形成的多边形施工控制网4的结构强度好，点位精度均匀，可靠性大，获取的两个加密点3的坐标的精度也较高，能够消除由于施工控制点2的位移造成的放样精度的误差。

103：基于两个加密点3的坐标，获取每个桥墩10上的支座的安装位置，并在安装位置上安装支座。

由于获得的两个加密点3的坐标是精确的，因此基于两个加密点3获取的每个桥墩10上的支座的安装位置也是精确的，也消除了由于施工控制点2的位移造成的安装位置的测量误差，提高了支座放样的精确度。

本申请实施例提供的一种连续钢梁桥墩支座的放样方法，其适用于大跨度斜拉桥或悬索桥多跨连续钢桁梁(钢箱梁)的支座放样；本申请实施例获取的支座的安装位置精度高、各支座之间的相对位置关系准确，通过采用在连续钢梁1的两个桥墩10的墩顶上布设加密点3，以加密点3与施工控制点2共同组成的多边形施工控制网4为基础，在加密点3的基础上，放样桥墩10的墩顶上的支座。本申请实施例的放样方法简单易操作，既保证支座的绝对位置与设计位置协调一致，又能保证支座间的相对关系，为后续连续钢梁拼装线形控制打好基础。

进一步的，两个加密点3分别设于两个边墩上。由于两个加密点3之间是通视的，因此两个边墩之间的主墩都是通视的。那么各主墩的墩顶上的支座的安装位置就都能基于两个加密点3测量得到。

参见图3所示，可选的，步骤102中基于多边形施工控制网4，获取两个加密点3的坐标，具体包括以下步骤：

200：在所有的施工控制点2和加密点3上均设置一个GNSS接收机；

201：通过GNSS接收机获取所有的施工控制点2和加密点3的卫星信号；

202：根据卫星信号，获取多边形施工控制网4的边长；

203：根据施工控制点2的坐标和多边形施工控制网4的边长，采用平差法计算得到两个加密点3的坐标。

本申请实施例采用GNSS静态测量的方式获取加密点3的坐标，消除了多个施工控制点2中存在位移的施工控制点2所造成的测量误差。

可选的，步骤103中基于两个加密点3的坐标，获取每个桥墩10上的支座的安装位置，并在安装位置上安装支座，具体包括以下步骤：

300：根据两个加密点3的坐标，以及两个桥墩10的墩顶中心的设计坐标，获取两个墩顶中心的放样位置；

具体包括以下步骤：首先，在其中一个加密点3上放置全站仪，以该加密点3为测站点；然后，通过全站仪后视另一个加密点3，以该加密点3为后视点，根据两个加密点3的坐标，以及两个桥墩10的墩顶中心的设计坐标，获取全站仪所在的桥墩10的墩顶中心的放样位置。本申请实施例将全站仪放置在墩顶的加密点3上，直接测量得到墩顶中心的坐标，不受放样高度的影响，且各墩顶处于同一水平面内，不受放样距离的影响。

301：根据两个墩顶中心之间的设计距离，将放样位置上的放样调整至目标位置，以使两个目标位置之间的距离等于设计距离；

具体包括以下步骤：首先，将两个放样位置之间的距离，与两个墩顶中心之间的设计距离进行比较，获得两个放样位置之间的距离与设计距离之间的差值ΔL；然后，沿两个放样位置之间的连线方向，将两个放样位置分别移动1/2ΔL，以移动至目标位置。

302：根据两个目标位置的坐标，以及剩余的所有的桥墩10的墩顶中心的设计坐标，获取剩余的所有桥墩10的墩顶中心的目标位置；

303：根据每个桥墩10的墩顶中心的目标位置，与每个桥墩10上的支座之间的相对位置，获取每个桥墩10上的支座的安装位置，并在安装位置上安装支座。

本申请实施例首先通过将两个桥墩10上的放样之间的距离，调整至与两个桥墩10的设计距离相等，得到两个桥墩10的精确的中心位置，并作为目标位置；然后以调整后的两个桥墩10的目标位置互为测站点和后视点，连续放样其他桥墩10的墩顶中心位置，并作为目标位置；最后再分别以相邻的两个桥墩10互为测站点和后视点，获取每个每个桥墩10上的支座的安装位置，并在安装位置上安装支座。测量得到的各安装位置是直接获得的，不需要经过将墩底的中心进行高程上的投影得到墩顶的中心，因此不会受到投影变形的影响。

参见图4所示，优选的，步骤302中根据两个目标位置的坐标，以及剩余的所有的桥墩10的墩顶中心的设计坐标，获取剩余的所有桥墩10的墩顶中心的目标位置；具体包括以下步骤：

400：以其中一个目标位置为原点O，两个目标位置的连线为X轴，与X轴垂直的方向为Y轴，建立施工坐标系；

通过建立施工坐标系，可以精确获得各支座之间的相对位置。

401：根据剩余的所有的桥墩10的墩顶中心的设计坐标，获得剩余的所有的桥墩10的墩顶中心在施工坐标系内的第一施工坐标；

将剩余的所有的桥墩10的墩顶中心的设计坐标，转化成施工坐标系内的坐标，并作为第一施工坐标。

402：根据所有的第一施工坐标，获取剩余的所有桥墩10的墩顶中心的目标位置。

具体包括以下步骤：首先，在两个桥墩10中的一个桥墩10的目标位置上放置全站仪，以该目标位置作为测站点；然后，通过全站仪后视另一个桥墩10的目标位置，以该目标位置作为后视点，根据所有的第一施工坐标，获取剩余的所有桥墩10的墩顶中心的目标位置。

优选的，步骤303中根据每个桥墩10的墩顶中心的目标位置，与每个桥墩10上的支座之间的相对位置，获取每个桥墩10上的支座的安装位置，具体包括以下步骤：

500：根据每个桥墩10的墩顶中心的目标位置，与每个桥墩10上的支座之间的相对位置，获取每个桥墩10上的支座在施工坐标系内的第二施工坐标；

501：根据所有的第二施工坐标，获取每个桥墩10上的支座的安装位置。

具体包括以下步骤：首先，在其中一个桥墩10的目标位置上放置全站仪，并将该目标位置作为测站点；然后，通过全站仪后视与该桥墩10相邻的桥墩10的目标位置，以该目标位置作为后视点，根据该桥墩10上支座的第二施工坐标，以及与该桥墩10相邻的桥墩10上支座的第二施工坐标，获取该桥墩10上支座的安装位置；最后，在与该桥墩10相邻的桥墩10的目标位置上放置全站仪，依此类推，直至获取所有的桥墩10上支座的安装位置。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种连续钢梁桥墩支座的放样方法，其特征在于，其包括以下步骤：

在连续钢梁(1)的四周选取多个施工控制点(2)；

在所述连续钢梁(1)的两个桥墩(10)的墩顶上分别设置一个加密点(3)，并使各所述施工控制点(2)与所述加密点(3)共同组成多边形施工控制网(4)；

基于所述多边形施工控制网(4)，获取两个所述加密点(3)的坐标；

基于两个所述加密点(3)的坐标，获取每个桥墩(10)上的支座的安装位置，并在所述安装位置上安装支座。

2.如权利要求1所述的连续钢梁桥墩支座的放样方法，其特征在于，基于所述多边形施工控制网(4)，获取两个所述加密点(3)的坐标，具体包括以下步骤：

在所有的施工控制点(2)和加密点(3)上均设置一个GNSS接收机；

通过所述GNSS接收机获取所有的施工控制点(2)和加密点(3)的卫星信号；

根据所述卫星信号，获取所述多边形施工控制网(4)的边长；

根据所述施工控制点(2)的坐标和所述多边形施工控制网(4)的边长，采用平差法计算得到两个所述加密点(3)的坐标。

3.如权利要求1所述的连续钢梁桥墩支座的放样方法，其特征在于，基于两个所述加密点(3)的坐标，获取每个桥墩(10)上的支座的安装位置，并在所述安装位置上安装支座，具体包括以下步骤：

根据两个所述加密点(3)的坐标，以及两个所述桥墩(10)的墩顶中心的设计坐标，获取两个所述墩顶中心的放样位置；

根据两个所述墩顶中心之间的设计距离，将所述放样位置调整至目标位置，以使两个所述目标位置之间的距离等于所述设计距离；

根据两个所述目标位置的坐标，以及剩余的所有的桥墩(10)的墩顶中心的设计坐标，获取剩余的所有桥墩(10)的墩顶中心的目标位置；

根据每个桥墩(10)的墩顶中心的目标位置，与每个桥墩(10)上的支座之间的相对位置，获取每个桥墩(10)上的支座的安装位置，并在所述安装位置上安装支座。

4.如权利要求3所述的连续钢梁桥墩支座的放样方法，其特征在于，根据两个所述加密点(3)的坐标，以及两个所述桥墩(10)的墩顶中心的设计坐标，获取两个所述墩顶中心的放样位置；具体包括以下步骤：

在其中一个所述加密点(3)上放置全站仪；

根据两个所述加密点(3)的坐标，以及两个所述桥墩(10)的墩顶中心的设计坐标，通过所述全站仪后视另一个所述加密点(3)，获取全站仪所在的桥墩(10)的墩顶中心的放样位置。

5.如权利要求3所述的连续钢梁桥墩支座的放样方法，其特征在于，根据两个所述墩顶中心之间的设计距离，将所述放样位置调整至目标位置；具体包括以下步骤：

将两个所述放样位置之间的距离，与两个所述墩顶中心之间的设计距离进行比较，获得两个所述放样位置之间的距离与所述设计距离之间的差值ΔL；

沿两个所述放样位置之间的连线方向，将两个所述放样位置分别移动1/2ΔL，以移动至目标位置。

6.如权利要求3所述的连续钢梁桥墩支座的放样方法，其特征在于，根据两个所述目标位置的坐标，以及剩余的所有的桥墩(10)的墩顶中心的设计坐标，获取剩余的所有桥墩(10)的墩顶中心的目标位置；具体包括以下步骤：

以其中一个所述目标位置为原点，两个所述目标位置的连线为X轴，与X轴垂直的方向为Y轴，建立施工坐标系；

根据剩余的所有的桥墩(10)的墩顶中心的设计坐标，获得剩余的所有的桥墩(10)的墩顶中心在所述施工坐标系内的第一施工坐标；

根据所有的所述第一施工坐标，获取剩余的所有桥墩(10)的墩顶中心的目标位置。

7.如权利要求6所述的连续钢梁桥墩支座的放样方法，其特征在于，根据所有的所述第一施工坐标，获取剩余的所有桥墩(10)的墩顶中心的目标位置，具体包括以下步骤：

在两个所述桥墩(10)中的一个桥墩(10)的目标位置上放置全站仪；

根据所有的所述第一施工坐标，通过所述全站仪后视另一个桥墩(10)的目标位置，获取剩余的所有桥墩(10)的墩顶中心的目标位置。

8.如权利要求6所述的连续钢梁桥墩支座的放样方法，其特征在于，根据每个桥墩(10)的墩顶中心的目标位置，与每个桥墩(10)上的支座之间的相对位置，获取每个桥墩(10)上的支座的安装位置，具体包括以下步骤：

根据每个桥墩(10)的墩顶中心的目标位置，与每个桥墩(10)上的支座之间的相对位置，获取每个桥墩(10)上的支座在所述施工坐标系内的第二施工坐标；

根据所有的所述第二施工坐标，获取每个桥墩(10)上的支座的安装位置。

9.如权利要求8所述的连续钢梁桥墩支座的放样方法，其特征在于，根据所有的所述第二施工坐标，获取每个桥墩(10)上的支座的安装位置，具体包括以下步骤：

在其中一个桥墩(10)的目标位置上放置全站仪；

根据该桥墩(10)上支座的第二施工坐标，以及与该桥墩(10)相邻的桥墩(10)上支座的第二施工坐标，通过所述全站仪后视与该桥墩(10)相邻的桥墩(10)的目标位置，获取该桥墩(10)上支座的安装位置；

在与该桥墩(10)相邻的桥墩(10)的目标位置上放置全站仪，依此类推，直至获取所有的桥墩(10)上支座的安装位置。

10.如权利要求1所述的连续钢梁桥墩支座的放样方法，其特征在于，两个所述加密点(3)分别设于两个边墩上。

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