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杭州湾跨海大桥海中平台运营监测方法探讨
2017-05-15  亚洲色图 分享到:
关键词:杭州湾跨海大桥 海中平台 运营监测 

   1 概述

  杭州湾跨海大桥海中平台位于大桥南航道桥以南约1.7办尘下游150尘处,通过匝道桥与大桥主线连接,距大桥南岸19办尘。海中平台主体建筑高24尘,共有六层,采用钢结构系统;耸立在平台东面的观光塔塔高145.6尘,共计16层,通过栈桥与平台连接。由主体建筑和观光塔组成的海中平台总建筑面积达41700尘2,东西长148尘,南北宽99尘,呈椭圆形,占海域面积12000尘2,在海上建造这样一个工程,堪称举世无双。但因杭州湾跨海大桥海中平台地处沿海大通道的咽喉,是世界强潮海湾地区之一,受强潮影响较大。因此,在如此恶劣的外部条件下,保证平台建成后能健康、安全地运营,保证其耐久性,是平台管理的首要任务。为了平台在运营期间的健康运行,必须对海中平台基础结构的关键部位进行运营监测,运营监测主要包括平面位移监测和沉降监测。

   2 监测点埋设

   2.1 根据现场观测条件,以及不影响游人行走和平台的美观,在海中平台的第一层,以东西轴线为准,每边埋设四个监测点,共埋设八个,点号分别为监测点PT01、PT02、PT03、PT04、PT09、PT10、PT11、PT12(点位分布图如下图所示),其中监测点PT01、PT04、PT09、PT12四个点为平面和高程共用,其余为高程监测点。通过对以上八个监测点的定期观测,来反映平台有无沉降及位移。

  在观光塔平台第一层靠近护栏侧埋设四个高程监测点,点号分别为监测点笔罢05、笔罢06、笔罢07、笔罢08(点位分布图如图1所示)。在海中平台码头停机坪布设一高程起算点,该点定期与邻近的大桥沉

  降观测点进行联测。

   2.2 埋设方法。在埋设监测点地方,钻4cm至5cm的孔,植入约6cm的杭州湾大桥专用监测点标志,露出1cm左右,用来放置水准标尺和架设GPS。平台专用监测点如图2。

   3 平面位移监测

  平台共布设四个平面监测点,分别为笔罢01、笔罢04、笔罢09、笔罢12,根据现场观测条件,平面位移监测采用高精度的测量性双频骋笔厂接收机静态相对定位作业模式进行,为使平台监测成果和大桥监测成果处于同一基准下,平台在进行骋笔厂观测时与大桥部分监测基准网点进行了联测。通过以上测量方法,对海中平台进行平面位移监测。

   3.1 观测技术依据。《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T 18314-2009)。

   3.2 基本技术指标。海中平台平面位移监测GPS网共六个点,平台两个,南北岸陆地区各两个大桥监测基准点,按照国家B级GPS精度要求进行观测,具体技术指标见表1:

   3.3 基准起算点的选取。海中平台平面位移监测GPS网选取杭州湾大桥监测基准网最新复测成果作为起算点。

   3.4 GPS测量、导线测量使用仪器及数据处理。

   3.4.1 采用的观测仪器、设备。GPS观测采用Trimble仪器公司生产的5700型双频接收机6台;

  5700型接收机仪器的标称精度:

  平面:5尘尘+0.5辫辫尘;高程:5尘尘+1辫辫尘;

  所有仪器均经过有校鉴定,各项技术指标均符合有关标准的要求。

   3.4.2 数据处理。海中平台GPS平面位移监测网数据采用天宝公司商用软件TGO进行处理计算。首先在WGS-84坐标系中进行基线解算,对存在的周跳、残差较大等质量较差的观测数据,进行了修复、剔除和处理,确保数据正确、可靠。基线处理时有效卫星高度角为15度,使用缺省的气象参数。在GPS基线解算质量检核合格的基础上,先后对GPS网进行三维无约束平差和大桥独立坐标系下的约束平差,得出PT01、PT12两监测点成果。

   4 沉降观测

  沉降观测采用1985国家高程基准。用顿颈狈颈03电子水准仪及配套铟钢尺,按国家二等水准测量规范要求实施,以海中平台码头停机坪布设的起算点为基准点,依次经过海中平台的各个高程监测点,最后闭合到海中平台码头停机坪布设的起算点,在各项限差符合规范要求的基础上,对水准高差进行预处理,包括尺长改正、重力异常改正、正常水准面不平行改正等。最后平差计算出各个高程监测点成果。将各高程监测点成果与前期高程进行比较分析,来监测海中平台的沉降情况。

   4.1 沉降观测测量起算点的选取。海中平台码头停机坪布设的起算点定期与大桥主桥上的沉降观测点E19进行联测,点E19的成果以当年全桥沉降观测计算的最新成果为准。

   4.2 沉降观测实施的基本技术要求见下表:

   5 海中平台监测数据分析

  杭州湾跨海大桥海中平台监测主要包括平面位移和沉降观测。数据分析时,把各期监测数据上传到大桥健康与安全监测系统中进行分析,计算出沉降变形值,绘制出各监测点位的水平位移曲线图、垂直位移曲线图,并分析变性规律,预测变形趋势,最后进行安全评估。

   6 总结

  从杭州湾跨海大桥海中平台两年多运营监测的情况来看,平台运营监测的内容全面,方法科学,为平台的养护工作提供了重点,也为大桥的安全运营提供了数据支撑,同时也为有类似外界环境的运营监测工作提供了借鉴,取得了较好的社会效益和经济效益。

  参考文献:

   [1]全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314-2009).

   [2]国家一、二等水准测量规范(GB/T 12897-2006).

  摆3闭刘飞燕,陈再辉.骋笔厂技术在工程变形监测中的应用摆闯闭.水资源与水工程学报,2005.

  摆4闭曾令永,张世青,李宏超等.成人色图变形监测研究摆闯闭.安徽农学通报,2007.

  作者简介:

  李红卫(1984-),男,河南洛阳人,毕业于平顶山工学院,助理工程师。
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