現代橋梁建設中，隨著(zhù)橋梁工藝的發(fā)展，鋼管混凝土拱橋以其在材料、施工和經(jīng)濟上表現出的優(yōu)勢，已越來(lái)越被人們所采用。目前，大跨度鋼管混凝土拱橋主要采用纜索吊裝—斜拉扣定施工新技術(shù)，拱橋的線(xiàn)形通過(guò)實(shí)測每節鋼管拱的標高及拱軸線(xiàn)位置并借助扣索實(shí)施動(dòng)態(tài)調整來(lái)保證。為確保主拱按預期線(xiàn)形合攏，吊裝過(guò)程中的監測監控工作尤為重要。位于長(cháng)江三峽境內牛肝馬肺峽對岸的九畹溪大橋，屬庫區移民交通復建配套工程，該橋主跨160m，由15節鋼管先經(jīng)地面預拼、后空中吊裝再法蘭盤(pán)焊接成形。這里山勢陡峭，施工條件極其惡劣。因此，選擇合理的監測方法且不受施工因素干擾是控制好線(xiàn)形的關(guān)鍵。

　　1、橋梁監測控制測量

　　大橋的線(xiàn)形監測工作分為拱軸線(xiàn)和標高控制兩部分，與施工測量完全獨立。根據橋長(cháng)、橋跨及跨越的結構形式，選定平面監測網(wǎng)為三等獨立三角網(wǎng)，各控制點(diǎn)均砌水泥觀(guān)測墩。邊長(cháng)采用LeicaDII600測距儀（標稱(chēng)精度為3mm±2×10－6D）往返測量，水平角采用WildT3經(jīng)緯儀，高程控制選用北京測繪儀器廠(chǎng)的DS1精密水準儀施測Ⅱ等水準。為保證高程精度一致性，九畹溪兩岸的水準點(diǎn)做到聯(lián)測。網(wǎng)的各項精度指標為：測角中誤差±0.6″，三角形最大閉合差1.2″，最弱邊精度1?440000。

　　2、鋼管拱肋的線(xiàn)形監測

　　為做好大橋監控工作，確保大橋施工質(zhì)量，每節鋼管拱吊裝完，監測工作開(kāi)始實(shí)施并及時(shí)上報監測數據。針對實(shí)際工作環(huán)境，為測到每段拱肋的拱軸線(xiàn)和標高，采用雙經(jīng)緯儀作前方交會(huì )，可實(shí)現橋梁施工三維監測的同步化。拱肋上的監測點(diǎn)，事先在法蘭盤(pán)或拱背其它通視良好部位做標記。

　　2.1 拱軸線(xiàn)的監測

　　已知點(diǎn)A、B的坐標為XA、YA和XB、YB，在A(yíng)、B兩點(diǎn)設站，測出水平角a和b，按下式計算未知點(diǎn)P的坐標：

　　XP＝[XActgb＋XBctga＋（YB－YA）]/[ctga＋ctgb]

　　YP＝[YActgb＋YBctga－（XB－XA）]/(ctga＋ctgb) （1）

　　若每段拱肋的YP值為一固定常數，則表明拱軸線(xiàn)正確，未發(fā)生偏移。

　　2.2 拱肋標高的監測

　　測定拱肋標高的原理是三角高程測量。

　　Q，Z控制點(diǎn)高程為HQ、HZ，P點(diǎn)高程為HP，Q、Z點(diǎn)上經(jīng)緯儀儀器高為iQ、iZ（用游標卡尺量�。�

　　，Q、Z到P點(diǎn)的水平距離為DQP、DZP，a，r為豎直角。根據三角高程測量原理有：

　　HP＝HQ＋DQPtga＋iQ＋fQP （2）

　　HP＝HZ＋DZPtgr＋iZ＋fZP （3）

　　式中

　　fQP＝0.43D2QP?R，fZP＝0.43D2ZP?R，R＝6371km，水平距離DQP、

　　DZP由下式求出：

　　DQP＝（XP－XQ）2＋（YP－YQ）2（4）DZP＝（XP－XZ）2＋（YP－YZ）

　　2（5）由（2）、（3）兩式計算標高取平均值，若計算值與設計值相等，則表示拱肋標高已調整到位。

　　3、線(xiàn)形監測的精度估計

　　3.1 拱軸線(xiàn)監測精度估計

　　根據前方交會(huì )精度估計公式，P點(diǎn)的平面位置精度mP為式中 m″———為測角中誤差；

　　ρ″＝206265；

　　DAB———為A、B點(diǎn)間的水平距離；

　　3.2 標高監測精度估計

　　根據式（2）或式（3），利用誤差傳播定律，可得單經(jīng)緯儀監測P點(diǎn)精度mHp為：

　　mHp＝±mH2＋mi2＋mf2＋tg2δm2D＋D2m″2δ?（ρ″2cos4δ） （7）

　　式中 δ———為豎直角；

　　mδ″———為其觀(guān)測誤差；

　　mH———為Q點(diǎn)或Z點(diǎn)高程誤差；

　　mD———為邊長(cháng)的測量誤差；

　　mf———為球氣差誤差；

　　mi———為儀器高測量誤差。

　　4、工程應用

　　在九畹溪大橋的吊裝過(guò)程中，由于對每一工況實(shí)施監測監控，并使之達到預抬的標高，從而減小了鋼管拱合攏前調整拱肋的整體控制難度，保證了鋼管拱的順利合攏。結果表明：前方交會(huì )方法運用合理，測量方便，數據結果合乎精度要求，達到了監控目的。

　　為節省篇幅、說(shuō)明問(wèn)題、簡(jiǎn)化表格，表1特給出了交會(huì )角與豎直角相等時(shí)點(diǎn)位精度。交會(huì )角a、b在30°～40°時(shí)具有較高的平面監測精度，豎直角在40°以?xún)葧r(shí)標高測量精度較高；表2監測數據表明測量值與設計值存在誤差，主要反映在一方面測量有誤差，另一方面整個(gè)鋼管拱存在著(zhù)徐變。

　　參考文獻：

　�。�1］張開(kāi)銀等．大跨徑鋼管混凝土拱橋線(xiàn)形動(dòng)態(tài)控制技術(shù)．武漢交通科技大學(xué)學(xué)報，2000，1

　�。�2］蔣水龍等．宜春袁州鋼管混凝土拱橋主跨設計及施工工藝．華東公路，2002，1

　�。�3］武漢測繪科技大學(xué)．測量學(xué)［M］．北京：測繪出版社，1991