--10-杭州市余杭區(qū)塘棲鎮(zhèn)廣濟(jì)橋監(jiān)測技術(shù)設(shè)計方案一、背景廣濟(jì)橋，曾名通濟(jì)橋、碧天橋，俗稱長橋。位于杭州市余杭塘棲鎮(zhèn)西北，南北向橫跨于京杭大水道上，如長虹臥波，是古水道上僅存的一座七孔石拱橋，也是大89.705.4216915.611.88.05.4橋兩坡各設(shè)石階80級。石欄板素面，欄板兩端為卷云紋抱鼓石，共有望柱64根，四角望柱上刻覆蓮。廣濟(jì)長橋勢如長虹，造型秀麗，歷經(jīng)500余年仍雄踞京杭大運河之上，成為歷史滄桑的真實見證了京杭大水道500年的興盛漕運史。廣濟(jì)橋是塘棲鎮(zhèn)最著名的一處古跡，1989廣濟(jì)橋建筑歷史悠久，系石拱橋，七孔拱形對稱，造型格外美麗，跨度大，受力合理，不僅是京杭大水道上惟一，在全國也格外罕見。因此，從廣濟(jì)橋建筑中覺察，在數(shù)百年前，就有建筑力學(xué)的技術(shù)閱歷，從中找到空間構(gòu)造技術(shù)原理，從簡潔的拱形跨度，進(jìn)展到現(xiàn)代簡單的空間構(gòu)造技術(shù)。廣濟(jì)橋也是千里古水道上唯一一座七孔石橋，其稀缺性和不行替代性日益為人〔鎮(zhèn)〕的必要條件和特別需要，具有很高的歷史、科學(xué)和藝術(shù)價值。但是由于歲月的無情侵蝕，廣濟(jì)橋本體橋面、橋身、橋墩、拱圈等均存在不同程度的損害，石塊風(fēng)化、由于廣濟(jì)橋長期暴露在戶外，受自然環(huán)境對其的影響很難避開，為了更加科學(xué)、全面、完整地保護(hù)好廣濟(jì)橋。提高保護(hù)修繕的預(yù)見性，降低破壞廣濟(jì)橋原狀所攜帶的歷史信息的可能性，格外有必要對廣濟(jì)橋?qū)嵤┍O(jiān)測工作。二、監(jiān)測依據(jù)〔1972〕〔2023〕〔1964〕〔2023年〕〔2023年〕〔2023年〕〔2023年〕〔2023〕〔2023〕〔2023〕〔國務(wù)院，2023〕〔建設(shè)部，2023〕〔2023〕〔19995〕《國家一、二等水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)》GB12897-91GB50026-2023；〔JGJ8-2023?！吨苊芄こ虦y量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T15314-94《建筑地基根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50007-2023《中國世界文化遺產(chǎn)監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》三、監(jiān)測目的和意義1、準(zhǔn)時覺察不穩(wěn)定因素。由于廣濟(jì)橋的簡單性、古建筑材料質(zhì)量不確定性，加上自然環(huán)境因素等的影響，廣濟(jì)橋的保護(hù)需要借助監(jiān)測手段進(jìn)展必要的補(bǔ)充，以便準(zhǔn)時2際石塊風(fēng)化、石墻裂縫、拱圈變形、沉降位移等，為廣濟(jì)橋保護(hù)治理供給實測數(shù)據(jù)和資料。依據(jù)實測數(shù)據(jù)的反響，實時調(diào)整和優(yōu)化廣濟(jì)橋保護(hù)治理工作，確保廣濟(jì)橋保護(hù)工作中在可控的治理范圍之中。分析，準(zhǔn)時調(diào)整廣濟(jì)橋保護(hù)治理工作，確保廣濟(jì)橋科學(xué)、合理、有序進(jìn)展保護(hù)治理供給依據(jù)，提高治理決策的科學(xué)性。4、監(jiān)測工作遵循“保護(hù)為主、搶救第一、合理利用、加強(qiáng)治理”的工作方針，確保原則。5、全面規(guī)劃，廣濟(jì)橋的監(jiān)測應(yīng)嚴(yán)密與保護(hù)修理設(shè)計相結(jié)合，突出監(jiān)測重點，合理布出科學(xué)的依據(jù)。四、監(jiān)測的內(nèi)容和方法文物古跡監(jiān)測按其特點不同，一般分為內(nèi)部變形觀測、外部變形觀測、其他觀容和監(jiān)測重點是有不同的。依據(jù)廣濟(jì)橋文物古跡的構(gòu)造特點，監(jiān)測內(nèi)容主要為,水平位移監(jiān)測、沉降監(jiān)測、石墻裂縫監(jiān)測、拱圈變形監(jiān)測、石塊風(fēng)化監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等。對廣濟(jì)橋長期安康監(jiān)測方面開放相應(yīng)工作。水平位移監(jiān)測：對廣濟(jì)橋古建筑物的順?biāo)鞣较蚧蝽樰S線方向的水平位移變化進(jìn)展監(jiān)測。大地測量方法,大地測量方法主要是以外部變形監(jiān)測掌握網(wǎng)點為基準(zhǔn),會法、周密導(dǎo)線法。不均勻垂直位移變化消滅。承受幾何水準(zhǔn)測量方法。由于監(jiān)測的點位位于橋面以下的拱圈內(nèi)弧線上,常規(guī)作業(yè)無法設(shè)施,只能承受三維交會的方法進(jìn)展觀測。從而確定壩體的撓曲變化。油標(biāo)卡尺等進(jìn)展周密量距。環(huán)境監(jiān)測主要內(nèi)容有：現(xiàn)場的溫度、濕度、風(fēng)力、降雨、水位監(jiān)測等。把握對現(xiàn)場周邊環(huán)境的監(jiān)測，準(zhǔn)時把握現(xiàn)場環(huán)境狀況。五、變形監(jiān)測掌握網(wǎng)及方案準(zhǔn)時覺察特別狀況實行措施，以保證廣濟(jì)橋能安全地正常運行，因此，對其進(jìn)展廣濟(jì)橋變形監(jiān)測是格外必要的?！惨弧潮O(jiān)測精度要求監(jiān)測精度設(shè)計要考慮工程的類別、等級、廣濟(jì)橋不同部位的變形特點、工作實施的相關(guān)條件等等。精度主要取決于變形的大小、速率、設(shè)備條件、觀測手段等,設(shè)計時可依據(jù)監(jiān)測的目的和監(jiān)測工程，在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中查取設(shè)計容許值。監(jiān)測精度對不同的工程要求是不同的,對工程的不同部位也是不同的。依據(jù)廣濟(jì)橋的特點及標(biāo)準(zhǔn)要求：為了能準(zhǔn)確反映廣濟(jì)橋的變樣子況，到達(dá)監(jiān)視廣濟(jì)橋安全的目的，其廣濟(jì)橋的水平位移量中誤差限差為+1.0mm，垂直位移量中誤差為+1.0mm。12mm誤差≤±1mm。2、橋拱跨徑監(jiān)測與拱圈撓度監(jiān)測:跨徑誤差≤±2mm;拱圈撓度監(jiān)測點點位誤差≤一樣。3、南北橋臺、兩端拱腳、拱圈等處的裂縫變形觀測誤差≤±1.0mm。4、沉降觀測精度的要求依據(jù)古建筑物的特性和具體要求選擇沉降觀測精度的等級。再未有特除要求狀況下，一般性的古建構(gòu)筑物，承受二等水準(zhǔn)測量的觀測方法就能滿足沉降觀測的要求。承受二等水測量的觀測方法。各項觀測指標(biāo)要求如下：△h＝∑a-∑b≤1.0√L—，L前后視距：≤30m前后視距差：≤1.0m前后視距累積差≤3.0m沉降觀測點相對于后視點的高差容差：≤1.0mm〔二〕使用的儀器設(shè)備要求索佳SET2300RK3全站儀。033鋼尺、油標(biāo)卡尺各種儀器均應(yīng)送省測繪局檢定?！踩潮O(jiān)測頻率變形監(jiān)測的頻率取決于變形的大小、速度及目的。變形監(jiān)測頻率的大小應(yīng)能夠反映出被監(jiān)測建筑物的變形規(guī)律,一般隨單位時間內(nèi)變形量的大小來確定。序號監(jiān)測工程監(jiān)測頻率備注1水平位移監(jiān)測一月/次2沉降監(jiān)測一月/次3拱圈變形監(jiān)測一月/次4石墻裂縫監(jiān)測一月/次5石塊風(fēng)化監(jiān)測、每年/次6環(huán)境監(jiān)測每天/次〔四〕監(jiān)測部位和測點布置依據(jù)古建筑的特點布局、現(xiàn)場的環(huán)境條件制訂測量施測方案，由有關(guān)單位供給的平面位置掌握點和水準(zhǔn)掌握點(或城市周密導(dǎo)線點)依據(jù)廣濟(jì)橋古建筑的測量施測測總方案的技術(shù)思想；點位必需安全、牢靠；總的布局合理，又能突出重點；有利于監(jiān)測工作進(jìn)展，又便于長期觀測。1、拱圈變形監(jiān)測、建立基準(zhǔn)網(wǎng)本次選設(shè)的基準(zhǔn)點與監(jiān)測點之間的距離按要求根本掌握在70m30～40m不受影響的穩(wěn)固1.2m定觀測墩,墩頂預(yù)埋強(qiáng)制對中裝置。網(wǎng)中長邊約79m,短邊70m,平均邊長75m,各點間最大高差在0.6mSET2300RK3全站儀9W4.3″,最小W=-1.7″;測角中誤差為±1.76″(允許±1.8″),平差后測角中誤差M±1.38″;另測網(wǎng)的基線邊兩條(位于水道兩側(cè)岸邊),基線用鑒定鋼尺3測回1/17萬和1/18.5萬,最弱點點位中誤差≤±0.98mm天寶03電子水準(zhǔn)儀按變形Ⅱ等水準(zhǔn)規(guī)程觀測,路線為一獨立閉合環(huán)。各站前后最大視長≤28m3m591.1m(100.23mm允許WΔ=±0.6mm√n=±1.9mmMw√1/Nww／R±√0.232／0.60.29mmR度要求。本網(wǎng)高程系統(tǒng)承受該國家水準(zhǔn)點高程。平面基準(zhǔn)網(wǎng)坐標(biāo)與國家坐標(biāo)系統(tǒng)連測。、拱圈內(nèi)弧監(jiān)測點設(shè)置與照準(zhǔn)標(biāo)志制依據(jù)廣濟(jì)橋古建筑的實際狀況,設(shè)置拱圈內(nèi)弧監(jiān)測點,按橋拱圈內(nèi)弧設(shè)置的間隔L/8L/43L/8和L/29點,編號由北向準(zhǔn)標(biāo)志的觀測精度,本次觀測標(biāo)志特選用4cm×4cm白鐵皮用紅白油漆準(zhǔn)確涂成倒三角形,三角形尖朝向拱圈內(nèi)弧線。然后用強(qiáng)力環(huán)氧樹膠將各塊標(biāo)志結(jié)實粘在各個拱圈內(nèi)弧位置上,倒三角的尖端即為本次監(jiān)測點點位。、監(jiān)測點平面坐標(biāo)交會觀測均承受另一點測固定角一組供復(fù)查。監(jiān)測點首期水平角觀測以索佳SET2300RK3全站儀3測回讀取,其成果作為本工程的根底數(shù)據(jù)。繼后每期水平角觀測2測回,每期作業(yè)均選擇良好天氣和最正確觀測時間,作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行三同(同人,同儀,同挨次引起的視軸觀測誤差有可能掩蓋點位的真實形變。為了減小觀測儀器視軸誤差對成果的影響,實際作業(yè)時,把測回正倒鏡觀測改為按每方向正倒鏡觀測。1、4、監(jiān)測點高程交會觀測監(jiān)測點高程觀測承受在橋位同側(cè)兩點設(shè)站分別讀取各監(jiān)測點垂直角,觀測與水J2級全站儀中絲法單向觀測6測回,其數(shù)據(jù)作為本工程的根本數(shù)據(jù)。繼后每期4測回。同水平角觀測一樣,每期按三定程序操作。針對短邊高精度豎角觀測,除測前對儀器認(rèn)真調(diào)試外,另在實測過程中針對測站到拱圈各監(jiān)測點視長不一而導(dǎo)致觀測不斷調(diào)焦帶來的誤差影響,仿前述方法,同樣對各點垂直角實行單獨一次正倒鏡觀測,并嚴(yán)格將儀器豎角觀測指標(biāo)差掌握在±53″之內(nèi)。嚴(yán)格掌握豎角測角中誤差；對儀高丈量精度方面取二步做法:一是先于室內(nèi)將儀器調(diào)平螺絲上緣至望遠(yuǎn)鏡橫軸之間的固定長用千分卡尺準(zhǔn)確量取;二是將礅座至儀器調(diào)平螺絲之間的高度用小直鋼尺二次以上讀數(shù)取平均值,數(shù)據(jù)估讀至0.1mm;各監(jiān)測點高差計算承受單向高差公式:Δh=Stg長投影。2、水平位移監(jiān)測、監(jiān)測網(wǎng)精度估算差±1.0mmSET2300RK3全站儀測小角的精度估算公式mi= mα視線S的最大值約80米，取mα=0.6″mi=+0.78mm，符合標(biāo)準(zhǔn)要求，要到達(dá)0.6″4承受SET2300RK31/2每一測次觀測4個測回，每測回正、倒鏡各照準(zhǔn)覘標(biāo)兩次并讀數(shù)兩次，取平均值作1.03.0″。、牢靠性分析掌握網(wǎng)進(jìn)展精度估算后,系統(tǒng)給出如下粗差分析數(shù)據(jù):c-方向,a-方位,d-邊長,h-高差,$-間高pPPMr=1-AQxxAP牢靠性指標(biāo)的:顯著水平為a0,檢驗成效為b0,非中心參數(shù)為d0假設(shè),a0=0.1%,b0=80%,有d0=4.13,則R<5好,R<=10一般,R>10差外牢靠性指標(biāo)R”: R”<3好,R”<=8一般,R”>8差m=0.000500a0=0.1%b0=80%d0=4.13、水平角觀測水平角承受方向法觀測12個測回，方向多余6個時應(yīng)分組觀測。承受索佳SET2300RK3水平方向觀測的限差按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。水平角觀測使用的儀器在測前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)展檢定。、三角網(wǎng)邊長觀測每條邊均應(yīng)來回觀測4測回，觀測限差為：來回較差不得大于3mm。應(yīng)在大氣穩(wěn)定和成象清楚的氣象條件下進(jìn)展觀測，如在霧、雨天，大氣透亮度較差的狀況下不宜觀測。測站和鏡站均應(yīng)測定氣象數(shù)據(jù)〔溫度、氣壓。測距儀測前應(yīng)按規(guī)定送計量檢定站檢定。、垂直角觀測天頂距承受中絲法觀測4測回。垂直角其互差不大于10″，指標(biāo)差互差不大于10″。測邊與測垂直角同步進(jìn)展。、水平監(jiān)測的平差計算對水平角觀測值進(jìn)展測站平差，計算出各方向平差值的中誤差。計算三角形閉合差，并按菲列羅公式計算測角中誤差。對觀測邊進(jìn)步行氣象改正、加常數(shù)改正、乘常數(shù)改正、傾斜改正、投影改正。依據(jù)邊長來回測平距之差，計算出來回觀測的平均值中誤差。經(jīng)典平差，自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差等，并按統(tǒng)計檢驗的方法進(jìn)展檢驗，符合要求取平均值作為監(jiān)測網(wǎng)的基準(zhǔn)值。3、垂直位移監(jiān)測、水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)、設(shè)計4、水準(zhǔn)點的埋設(shè)蓋。、水準(zhǔn)觀測測前對儀器和標(biāo)尺進(jìn)展全面檢定，儀器i角不得大于15″。在水準(zhǔn)線路上先用水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺、皮尺選點定位，這樣可以提高觀測速度和精度。水準(zhǔn)觀測中嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求。觀測測次首期觀測應(yīng)在兩個時間段內(nèi)完成，連續(xù)觀測二次取平均值作為基準(zhǔn)值。3、4、水準(zhǔn)網(wǎng)的平差計算水準(zhǔn)網(wǎng)的概算，首先觀測高差加尺長改正，然后計算每公里來回測高差中數(shù)偶0.5mm2，1.0，RF差。4、監(jiān)測網(wǎng)復(fù)測的數(shù)據(jù)處理一年度的基準(zhǔn)值復(fù)測時應(yīng)按自由網(wǎng)擬穩(wěn)平差，求得每個基準(zhǔn)點的位移量，然后對其穩(wěn)定性進(jìn)展檢驗，以確定是否有明顯點位移動。自由網(wǎng)擬穩(wěn)平差方法對每個選定的穩(wěn)定點要進(jìn)展統(tǒng)計檢驗，穩(wěn)定成立時，平差成果才牢靠，否則要剔除非穩(wěn)定點，重進(jìn)展自由網(wǎng)擬穩(wěn)平差。六、質(zhì)量保證措施：建立質(zhì)量保證和質(zhì)量掌握機(jī)制，對監(jiān)測的全過程進(jìn)展質(zhì)量掌握。監(jiān)測儀器必需在有效定期內(nèi)使用，并在規(guī)定的檢定周期內(nèi)進(jìn)展檢定，自檢的儀器設(shè)備等應(yīng)按期進(jìn)展自檢。作業(yè)人員在每次觀測時應(yīng)具體記錄荷載狀況，描述監(jiān)測的廣濟(jì)橋古建筑物消滅的狀況，并在現(xiàn)場準(zhǔn)時計算各測點的輔差，檢查各讀數(shù)是否正確無誤，各項誤差是否在允許的范圍內(nèi)。做到記錄清楚、齊全，計算準(zhǔn)確無誤。檢查員應(yīng)準(zhǔn)時對成果數(shù)據(jù)進(jìn)展檢查驗算，覺察問題準(zhǔn)時處理。審核員負(fù)責(zé)報告的審核，把好質(zhì)量的最后一道關(guān)。七、監(jiān)測資料的整編中、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化和圖表化，并刊印成冊稱為監(jiān)測資料整編。監(jiān)測資料的尋常整理工作監(jiān)測資料的尋常整理工作包括以下內(nèi)容：①收集各種資料②對收集到的資料進(jìn)展適時檢查③對監(jiān)測成果進(jìn)展數(shù)據(jù)輸入④按肯定的挨次對各類資料進(jìn)展分組編排。監(jiān)測資料的定期整編工作1～5整編工作主要包括以下內(nèi)容：〔含各種運行狀態(tài)的掌握指標(biāo)證資料，各次巡查記錄資料、有關(guān)的報告和文件。②依據(jù)工程監(jiān)測資料，在尋常整理的根底上，對整編時段內(nèi)的監(jiān)測成果按時序測中的特別狀況，應(yīng)附加說明。③依據(jù)監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計資料繪制各監(jiān)測點各向位移在時間和空間上的分布特征圖〔關(guān)圖。〔即監(jiān)測點各向位移變化量〕的變化規(guī)律與影響因素，提出對工程安全影響的評價，并對影響工程安全的問題提出運行和處理意見。監(jiān)測資料的整編后的刊印→巡察檢查資料→觀測資料→分析成果→封底。①封面內(nèi)容：工程名稱、整編時段、卷冊名稱、編號、整編單位、刊印日期等。測設(shè)備修理、檢校和更改造狀況，監(jiān)測資料和考證資料的可信程度。表在前，整編圖表在后。簡要結(jié)論和建議。3