桥梁养护业务知识——17 桥梁永久性观测点

      《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）规定“大桥、特大桥必须设置永久性观测点”。在该规范的新版征求意见稿中，对必须设置永久性观测点的桥梁范围进行了适当修改，但是设置的位置及方法并没有较大变动，但进行了细化，理解起来更容易。接下来就综合现有规范及征求意见稿的可参考部分，对桥梁永久性观测点的具体规定进行介绍。

为了好看放个图

一、设置永久性观测点的桥梁范围

1、现有规范规定：

        新建桥梁交付使用前，公路管理机构应事先要求桥梁建设单位在竣工时设置便于检测的永久性观测点。大桥、特大桥必须设置永久性观测点。测点的编号、位置（距离、标高和地物特征）和竣工测量数据，均应在竣工图上标明，作为验收文件中必要的竣工资料予以归档。

2、新规范征求意见稿的要求：

        a.单孔跨径小于 60 米的桥梁，检测中若发现结构存在异常变形，应进行相应的控制检测。

        b.特殊结构桥梁，宜根据养护、管理的需要，增加相应的控制检测项目。

二、对控制测量的强制规定

        1、应设而没有设置永久性观测点的桥梁，应在定期检查时按规定补设。测点的补设和首次检测的时间及监测数据等，应按竣工资料的要求予以归档。

        2、桥梁主体结构维修、加固或改建前后，必须进行控制测量，以保持观测资料的连续性。若控制点有变动，应及时检测，建立基准数据。（这一条要注意啦，以后会越来越频繁地用到它哦！）

        3、桥梁永久性观测点的设置要牢固可靠，当永久控制点与国家大地测量网联络有困难时，可建立相对独立的基准测量系统。

        大花嘚吧嘚：我们管内部分桥梁附近有施工时留下的临时控制测量水准点，但是经年累月，这些水准点已经发生了倾斜、沉降、损坏等问题，已经无法继续使用。所以今后的控制测量，请找到国家黄海坐标系统的永久性水准点进行引测。

        4、 特大桥、大桥、中桥的墩台旁，必要时可设置水尺或标志，以观测水位和冲刷情况。

三、永久性观测点的设置要求

        按照《工程测量规范》的相关规定，桥梁永久性观测点的测设工作技术要求等级为二等。对应精度如下：

        1、墩、台身高程观测点，要求在墩、台身底部（距地面或常水位0.5~2m范围内）以植入L型不锈钢钢钉的方式设置，并用红油漆标记编号。钢钉外伸头应做成球冠型，以便于树立水准尺或棱镜头。

        2、墩、台身倾斜度观测点，要求在墩、台身底部（距地面或常水位0.5~2m范围内）以植入不锈钢钢钉的方式设置上下相距1米的两个测点，并用红油漆标记编号，以便进行倾斜度测量。可将墩台高程观测点作为位于低处的一个倾斜度观测点使用。

        3、当桥下地形起伏大、长满树木，或墩台位于水中，不便于观测点的安装及后续测量时，可将墩台高程观测点、倾斜度观测点布设于墩台顶部附近，观测点可采用粘贴反射片的方法设置。

        4、桥面高程观测点采用不锈钢球冠型端头钢钉做成，埋设于桥面水泥混凝土铺装中，端头平齐桥面。若是沥青混凝土桥面铺装，钢钉必须打穿沥青层并锚固于其下的水泥混凝土结构层。观测点设于防撞墙（或护栏）内侧20cm处。

        5、拱桥桥台、悬索桥锚碇水平位移观测点，采用粘贴反射片的方式设置，用全站仪观测。

        6、悬索桥锁卡滑移观测点，采用粘贴反射片的方式设置，用全站仪观测。

        7、安装钢钉式永久性观测点时，采用冲击钻在结构物预定位置钻取一个直径比钢钉球冠稍大的钻孔，将钢钉镶嵌在孔洞内，并用环氧树脂胶和水泥填充钢钉与孔洞间的空隙，使钢钉与结构物牢固的结合在一起。

        8、安装反射片式永久性观测点时，须用环氧胶水粘贴反射片于结构物预定位置，并做好反射片位置的标记，以便后期更换反射片时精确定位。

四、先问一个问题

        永久性观测点的设置位置及历次检测数据如何归档？

1、测量成果要求

        首次测量完成后，应对外业观测数据进行整理、计算，编制成果报告，并在外业观测后二个月内提交正本2套、副本2套、电子文档一套成果报告。成果报告应包含以下内容（见附表）：

        （1）总体说明

        （2）水平位移监测基准网、垂直位移监测基准网、永久性观测点布置及编号示意图、示意照片；

        （3）水平位移监测基准网成果数据表；

        （4）垂直位移监测基准网成果数据表；

        （5）永久性观测点首次观测成果数据表。

2、永久性观测点布设图示例

3、桥梁永久性观测点测量成果表格

（历次测量数据均需填写下列表格，并给出线形变化说明）

（1）垂直位移监测网

（2）水平位移监测网

（3）永久性观测点

a、桥面高程观测点

b、墩台高程观测点

c、墩台倾斜度观测点

d、拱桥桥台、悬索桥锚掟水平位移观测点

e、拱桥桥台、悬索桥锚掟水平位移观测点

五、测量具体要求

1、水平位移监测基准网

        （1）水平位移监测基准网，每座桥不少于3个基准点，分别位于桥梁两岸且相互通视，可采用三角形网或导线网形式。

        （2）水平位移监测基准网可采用独立坐标系统，并进行一次布网。当桥梁施工期间所采用的国家坐标系统导线点保存完好且便于联测时，应采用国家坐标系统。

        （3）基准网点位，宜采用有强制归心装置的观测墩。观测墩的制作与埋设，应符合《工程测量规范》附录 B 中 B．3 的规定。

        （4）水平位移监测基准网的主要技术要求，应符合下表规定。

        （5）监测基准网的水平角观测，宜采用方向观测法。其技术要求应符合符合下表规定。

        （6）监测基准网边长，宜采用全站仪测距。其主要技术要求，应符合下表中二等对应要求。

        （7）水平位移监测基准网测量的其他技术要求，按《工程测量规范》第 3 章的有关规定执行。

2、垂直位移监测基准网

        （1）垂直位移监测基准网，每座桥不少于2个基准点，分别位于桥梁两岸，并采用水准测量方法观测。基准网可采用假定高程系统，但当桥梁施工期间所采用的国家高程系统水准点保存完好且便于联测时，应采用国家高程系统。

        （2）基准点标石应埋设在变形区以外稳定的原状土层内，或将标志镶嵌在裸露基岩上。标石规格，可根据现场条件和工程需要，按《工程测量规范》附录 D 进行选择。

        （3）垂直位移监测基准网的主要技术要求，应符合下表规定。

         （4）水准观测的主要技术要求，应符合符合下表规定。

         （5）观测使用的水准仪精度应不低于DS05 级，水准标尺应采用因瓦尺。DS05 级水准仪视准轴与水准管轴的夹角不得大于 10″。补偿式自动安平水准仪的补偿误差不应超过0.2″。因瓦尺米间隔平均长与名义长之差不应超过0.15mm。

         （6）水准观测的其他技术要求，应符合《工程测量规范》第 4 章的有关规定。

3、首次测量

首次测量的方法，在保证精度达到要求的前提下，高程可采用水准测量法或三角高程测量法，水平位移可采用极坐标法或交会法，倾斜度可采用垂线法、坐标法或倾斜仪法。

        （1）当采用水准测量法进行高程测量时，技术要求应符合《工程测量规范》 10.4.8 节的规定。

        （2）当采用三角高程法进行高程测量时，技术要求应符合《工程测量规范》 10.4.10 节的规定。

       （3）采用极坐标法或交会法进行水平位移测量时，应符合《工程测量规范》 10.4.3 节的规定。

       （4）倾斜度测量技术要求应符合《工程测量规范》 10.4.11 节的规定。

4、其他技术要求

        （1）为消除晴天中午高温对测量的影响，测量选择在早晨和下午温度变化较平稳的时段进行，并记录测量时大气温度，精确至0.1℃；

       （2）为了防止行车引起的振动对测量的影响，测量时应在无活载情况下实施；

       （3）为考察桥梁在极端温度影响下的变形状况，首次观测时间应在气温最高（7~8月）或最低期间（1~2月）进行，后续观测时间应分别在气温最高（7~8月）或最低期间（1~2月）进行。