特大桥钢索塔建造精密测控技术

序

前言

第1章绪论

1.1课题背景

1.2工程概况

1.3钢索塔的特点

1.4南京长江三桥钢索塔结构形式

1.5南京长江三桥钢索塔施工的测控流程及解决的关键技术

第2章钢塔节段制造

2.1概述

2.2钢索塔节段制造的工艺流程

2.2.1 节段制造的工艺流程

2.2.2节段加工板单元和块体的划分

2.2.3 节段制作收缩量的预留

2.3塔柱节段的加工制造

2.3.1板单元件制造及组拼

2.3.2块体组装

2.3.3节段箱体组装

2.4钢锚箱制造及定位组装

2.4.1锚箱制造的技术难点

2.4.2 工艺流程

2.4.3锚箱定位组装

2.4.4锚箱焊接变形约束方法

2.4.5锚箱定位难点的技术处理方法

2.5横梁节段制造

2.5.1单元的对接

2.5.2 横梁组装

2.5.3装饰段组装

第3章钢节段端面机加工及精密测量

3.1概述

3.2节段端面机加工流程及技术难题

3.2.1 节段端面机加工流程及精度要求

3.2.2节段端面加工的主要技术难题

3.3端面机加工的关键设备

3.3.1 TrackerⅢ型激光跟踪测量系统

3.3.2端面机加工专用铣床

3.3.3数控液压支撑定位系统

3.4影响API测量精度的主要因素及减弱对策

3.4.1 振动

3.4.2测量环境温度变化

3.4.3仪器初始化

3.4.4转站

3.4.5仪器摆放位置

3.4.6测量数据处理

3.4.7测量精度试验

3.4.8机床导轨的检测

3.4.9其他因素

3.5端面机加工及检测的API测量划线技术

3.5.1 节段端面机加工前API测量划线

3.5.2 端面机加工后的轴线重划和测控特征点标注

3.5.3 节段端面机加工找正及定位

3.5.4划线和加工中节段状态的控制

3.5.5机加工精度检测

第4章塔柱节段立式匹配检测

4.1概述

4.2节段立式匹配检测流程及精度要求

4.3立式匹配的关键工艺技术

4.4立式匹配检测及标志线刻画

‘4.4.1 垂直度及轴线偏移量检测

4.4.2 金属接触率测量方法

4.4.3温度的测量

4.4.4 对位线刻画及临时匹配设置

4.5带横梁节段与横梁水平预拼装

4.5.1工艺流程

4.5.2 匹配预拼及检测

4.5.3 节段与横梁预拼装工艺要点

4.5.4横梁装饰段试装

4.6多节段水平预拼装

4.7节段拼装测控特征点标定及测量

4.7.1 测控特征点的标注方法

4.7.2微型控制网建立

4.7.3立式匹配施测

4.7.4坐标系统的转换

4.8专用无基座手持棱镜的研制

4.8.1专用手持棱镜设计原理

4.8.2 比对法测定棱镜常数

4.8.3棱镜的可靠性检验

第5章钢索塔制造精度管理

5.1概述

5.2钢塔累积精度管理的内容及流程

5.3二维模拟装配精度管理方法

5.3.1 精度管理参照系的确定

5.3.2轴线偏移累积误差计算方法

5.4三维模拟装配精度管理方法

5.4.1 塔柱坐标系的确定

5.4.2 立式匹配所测的轴线偏差

5.4.3完成装配过程

5.5钢塔累积精度管理系统的应用

5.5.1 累积精度管理结果指导钢塔节段的加工

5.5.2用精度累积管理结果指导钢塔节段的立式匹配

5.5.3 累积精度管理系统应用结果

5.6三维仿真与累积精度管理系统

5.6.1 南京长江三桥钢塔制造精度标准及要点

5.6.2钢塔柱加工和预拼装中应用的数学模型及其应用

5.6.3钢塔柱垂直度的累积精度管理方法

5.6.4应用计算机三维仿真分析实现钢塔柱预拼装的方法

5.7三维仿形分析计算与实体预拼的结果比较

第6章大跨度桥梁施工控制网的设计与建立

6.1桥梁施工平面控制网

6.1.1 平面控制网的布设形式

6.1.2桥梁施工平面控制网精度设计

6.1.3控制网基准设计

6.1.4 网形设计与选点埋石

6.1.5桥梁控制网观测设计与实施

6.1.6数据处理方法

6.1.7平面控制网的加密

6.1.8 平面控制网的复测

6.2桥梁施工高程控制网

6.3大跨度桥梁首级平面工程控制网设计精度分析

6.4南京长江三桥首级施工控制网设计与建立

6.4.1 引言

6.4.2控制网坐标系统

6.4.3控制网的精度设计

6.4.4控制网的测量

6.4.5控制网平差计算

6.4.6控制网平差精度统计

第7章精密高程传递测量

7.1概述

7.2三角高程测量的基本理论

7.2.1 归化至过仪器中心水准面的计算公式

7.2.2 归化至椭球体面上的计算公式

7.2.3 用高斯平面上的距离计算高差的公式

7.2.4用倾斜距离计算高差的公式

7.2.5将竖直角和斜距归化至标志中心的计算公式

7.2.6垂线偏差的影响

7.3近地面大气折光的特点

7.3.1 近地面大气变化的特点

7.3.2 大气的垂直稳定度

7.3.3大气折射率与折光系数

7.4大气折光系数K的测定

7.4.1 测定气象元素以估计K值

7.4.2 以精密水准及三角高程计算K

7.4.3双目标法估算折光系数

7.4.4三种方法的评价

7.5三角高程大气折光误差及处理

……

第8章钢索塔拼装架设精密测控

第9章测量机器人自动监测系统开发

主要参考文献

特大桥钢索塔建造精密测控技术》以我国首创的南京长江第三大桥钢索塔建造为背景，系统地介绍钢索塔节段制造、加工、节段立式匹配以及桥位现场塔柱拼装整个过程中的精密测控技术，同时对相关的测控理论、方法、试验做了详细的论述。书中理论方法研究和工程实际介绍并重，分析问题和实例介绍深入细致，论述的内容源于作者参与南京长江三桥工程实践以及多年从事精密工程测量研究成果。