[发明专利]一种快速有效的桥梁圆墩竖直度测试方法和系统

说明书

本发明提供一种快速有效的桥梁圆墩竖直度测试方法和系统，方法包括：在XY坐标系下，在圆墩墩底截面的圆周上，选定同一高程的三个测点，计算得到圆墩墩底截面的圆心O₁坐标；在圆墩墩顶截面的圆周上，选定同一高程的三个测点，计算得到圆墩墩顶截面的圆心O₂坐标；由于投影圆1和投影圆2表示在同一个XY坐标系下，因此，圆心O₂同时也为圆墩墩顶截面的圆心在投影圆(1)中的投影点；在同一XY坐标系，解算得到顺桥向方向的偏差和横桥向方向的偏差；由此测量得到圆墩竖直度。本发明提供的一种快速有效的桥梁圆墩竖直度测试方法和系统，可简单、快速准确的测算得到桥梁圆墩竖直度，具有现场操作方便、精度高、经济效益好等优点。

技术领域

本发明属于桥梁工程检测技术领域，具体涉及一种快速有效的桥梁圆墩竖直度测试方法和系统。

背景技术

桥梁墩柱的竖直度是评定桥梁工程施工质量的重要指标之一，随着我国公路建设的发展，桥梁工程所占的比例越来越高，大量高墩桥梁出现，在桥梁下部结构施工过程中，墩柱竖直度的控制是一个非常重要的指标，若施工过程中控制不到位，将导致墩柱竖直度超出规范允许的限值，使得墩柱在运营中产生较大的附加弯矩，将直接影响桥梁结构的受力状态。若不能对墩柱竖直度进行准确有效检测，则留下永久的质量隐患，影响桥梁结构运营安全。

目前常用的圆墩竖直度的检测方法主要包括工程检测尺法、垂线法、全站仪平距法：

工程检测尺为可展式结构，合拢长1m，展开长2m。用于1m检测时，推下仪表盖，活动销推键向上推，将检测尺左侧面靠紧被测面。待指针自行摆动停止时，直读指针所指刻度下行刻度数值，此数值即为被测面1m垂直度偏差，每格为1mm。2m检测时，将检测尺展开后锁紧连接扣，检测方法同上，直读指针所指上行刻度数值，此数值即被测面2m垂直度偏差，每格为1mm。如被测面不平整，可用右侧上下靠脚(中间靠脚旋出不要)检测。工程检测尺原理简单，使用方便，效率较高，但也存在较多不足之处：①仅能对墩身底部检测人员所能触及部位进行检测。②由于其通过靠紧被测面进行测试，当被测面表面不平整时，测试误差较大。

垂线法即利用地心引力原理，在墩柱顶部悬吊锤球，在底部量测垂线与墩柱间距离，然后计算垂直度。垂线法测量墩柱竖直度为传统测试方法，也是《公路工程质量检验评定标准》(第一册土建工程)(JTG F80/1-2017)中墩柱较矮时所推荐采用方法，不需要复杂的仪器，可简单、快速的完成墩柱竖直度的测量工作，但也存在较多不足之处：①测试精度略低。②需要桥梁检测车等辅助作业。③受天气影响大，风速较大时测量数据不准确。

全站仪平距法根据选定的待测墩柱，确定纵、横方向及结构物的前、后、左、右侧观测方位。在墩柱后侧适当距离处架设并调平全站仪，瞄准上部表面并锁定竖直度盘和水平度盘测量上部测点与仪器之间的水平距离和相对高差；保持水平度盘锁定，松开竖直度盘，转动竖直度盘瞄准下部表面，锁定竖直度盘，测量下部测点与全站仪之间的平距和相对高差。以相同的方法分别在结构物的前侧、左侧、右侧距墩柱适宜距离架设全站仪，测量各侧全站仪与上下部测点的平距和相对高程，计算得到竖直度。全站仪平距法是测量墩柱竖直度的可靠方法，但也存在较多不足之处：①需要架设多次仪器，测试效率较低。②受地势影响较大，部分墩柱附近不具备多次架设仪器条件；③与工程检测尺法类似，当被侧面表面不平整时，测试误差较大。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种快速有效的桥梁圆墩竖直度测试方法和系统，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种快速有效的桥梁圆墩竖直度测试方法，包括以下步骤：

步骤1，桥梁圆墩的圆墩墩底截面和圆墩墩顶截面采用刚性材料作为模板施工建成，因此，圆墩墩底截面和圆墩墩顶截面不会发生变形，圆墩墩底截面和圆墩墩顶截面均为圆形；