CN106223201A - 梁段桥梁线形监控的纠偏方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种梁段桥梁线形监控的纠偏方法，包括步骤：测量起始段的多个控制点在起始段局部坐标系中的坐标，并转换到下个待浇筑普通段的局部坐标系中，待现浇浇筑养护完毕，将现浇梁段前移并调整控制点到目标匹配坐标的位置，此时现浇梁段变为匹配梁段，待下个普通段浇筑完成后，测量匹配梁段的多个控制点在现浇梁段局部坐标系中的实测坐标；根据所有控制点的目标匹配坐标和匹配梁段的实测匹配坐标，计算转角误差、梁长误差、扭转误差以及错台误差，修正正交过渡矩阵；计算现浇梁段在修正后位置处控制点的整体坐标，并转换到目标匹配位置；重复直至完成所有桥梁梁段。本发明适用于梁段桥梁线形监控的纠偏过程。

Description

梁段桥梁线形监控的纠偏方法

技术领域

本发明涉及桥梁的施工过程控制领域，尤其涉及一种梁段桥梁线形监控的纠偏方法。

背景技术

梁段预制拼装法造桥技术作为一种高效、快速、环保的桥梁施工方法，已经越来越多地应用到工程实践中，且目前向着全预制化桥梁施工发展。短线法梁段预制拼装技术是将桥梁上部结构划分为若干梁段，考虑了预拱度，按照制造线形在预制梁厂进行预制的施工技术。由于在制造和拼装过程中的存在施工误差，因此需要专用的几何纠偏***指导预制和拼装的工作。

目前，梁段梁几何控制***良莠不齐，根本原因是算法存在缺陷，导致了线形监控失效。部分***的算法是对平面线形和立面线形分别进行控制，制造误差只考虑了平面误差角、立面误差角和梁长。这种二维纠编方法在大纵坡或者大曲率的线形条件下容易产生较大的计算误差，导致线形监控精度得不到保障。还有部分***的算法在计算制造误差的时候混淆了局部坐标系和整体坐标系，这也导致线形监控精度得不到保障。

发明内容

本发明目的在于提供一种梁段桥梁线形监控的纠偏方法，以解决目前梁段梁几何控制***监控精度不高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种梁段桥梁线形监控的纠偏方法，包括以下步骤：

S1：选择任意一浇筑完成的桥梁梁段作为起始段，除起始段之外的桥梁梁段作为普通段，在起始段和普通段上选取同样方位的多个控制测点，除起始段之外的每个桥梁梁段在进行浇筑之前依照S3-S5的步骤转换调整多个控制测点的坐标；

S2：浇筑起始段，待浇筑完毕后，测量起始段的多个控制点在起始段局部坐标系中的坐标，并转换到整体坐标系中下个待浇筑普通段的局部坐标系中，其中，多个控制点在下个待浇筑普通段的局部坐标系中的坐标值为目标匹配坐标；

S3：待现浇浇筑养护完毕，将现浇梁段前移并调整控制点到目标匹配坐标的位置，此时现浇梁段变为匹配梁段，待下个普通段浇筑完成后，测量匹配梁段的多个控制点在现浇梁段局部坐标系中的实测坐标；

S4：根据所有控制点按步骤S2计算的目标匹配坐标和按步骤S3的匹配梁段的实测匹配坐标，计算转角误差、梁长误差、扭转误差以及错台误差，修正步骤S3中现浇梁段的节点理论坐标和整体坐标系基向量组到该梁段局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵；

S5：计算现浇梁段在修正后位置处控制点的整体坐标，并转换到下个普通段局部坐标系中，即该梁段的目标匹配位置，待现浇梁段养护完毕，将该梁段挪移到目标匹配位置，开始准备下一个梁段的浇筑；

S6：重复S3-S5，直至完成所有桥梁梁段。

作为本发明的进一步改进：

多个控制测点的数量为6个，6个控制测点在桥梁梁段的位置包括两个埋至在梁段的中心线上的轴线控制点和埋至在腹板位置的四个标高控制点。

步骤S2，包括以下步骤：

S201：将起始梁段的多个控制点在起始段局部坐标系中的测量坐标值转换到整体坐标系中；

S202：将S201中计算得到的起始梁段的多个控制点在整体坐标系中的坐标值转换到下个待浇普通段局部坐标系中。

以n-1#起始梁段为匹配梁段，n#普通梁段为现浇梁段，步骤S201，包括以下步骤：

(1)起始梁段坐标系的建立；

(2)正交过渡矩阵的求解；得到从整体坐标系基向量组变换到局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵P_n-1，将局部坐标系中任意控制点坐标转换到整体坐标系中；

步骤S202，包括以下步骤：

(1)正交过渡矩阵的求解；得到从整体坐标系基向量组变换到局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵P_n；

(2)计算得到n-1#梁段在局部坐标系中目标匹配位置处各控制点的理论坐标。

步骤S3，包括以下步骤：

S301：待n-1#梁段养护完毕，将n-1#梁段按照S202中所得到的控制点在目标匹配位置的理论坐标调整到位，待下个普通段浇筑完成后，测量n-1#匹配梁段多个控制点在n#现浇梁段局部坐标系中的实测坐标，并将实测坐标转换到整体坐标系中。

步骤S4，包括以下步骤：

将步骤S201中计算得到的n-1#梁段控制点在目标匹配位置的整体坐标和S301中计算得到的n-1#梁段在实际匹配位置处控制点的整体坐标进行比较，分步计算转角误差、梁长误差、扭转误差和错台误差的影响，修正n#梁段的节点坐标理论值和从整体坐标系基向量组变换到n#梁段局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵；考虑转角误差、梁长误差的影响，计算考虑转角误差和梁长误差后n#梁段i端节点修正后坐标(X'_n,i,Y'_n,i,Z'_n,i)；在修正后的坐标基础上计算考虑扭转误差后n#梁段i端节点修正后坐标(X”_n,i,Y”_n,i,Z”_n,i)和正交过渡矩阵p”_n；在修正后的坐标基础上计算考虑错台误差的后修正n#梁段i端和j端节点修正坐标(X”_n,i,Y”'_n,i,Z”'_n,i)、(X'_n,j,Y'_n,j,Z'_n,j)，以及修正n+1#梁段j端节点修正坐标(X'_n+1,j,Y'_n+1,j,Z'_n+1,j)。

步骤S5，包括以下步骤：

S501：将计算得到的n#现浇梁段i端和j端的修正位置i”'_n和j'_n的坐标替换理论位置i_n、j_n的坐标，并以修正后正交过渡矩阵P”_n替换理论正交过渡矩阵P_n；将计算得到的n+1#梁段j端的修正位置j'_n+1的坐标替换原来理论位置j_n+1；

S502：计算完成误差修正后n#梁段在目标匹配位置处控制点的整体坐标，并将控制点的整体坐标转换到下个待浇梁段的局部坐标系中。本发明具有以下有益效果：

1、本发明的梁段桥梁线形监控的纠偏方法，考虑制造误差因素多，在转角误差的修正上采用了三维分析方法，线形监控精度高，各误差指标在数据中能中大致反映，便于检查数据的对错。

2、在优选方案中，本发明考虑梁长误差、转角误差、扭转误差、错台误差后，修正节段理论坐标和所建立的局部坐标系，采用三维分析方法修正转角误差，避免二维分析方法修正存在的精度不高问题，考虑扭转误差和错台误差，避免误差累积作用。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的梁段桥梁线形监控的纠偏方法的流程示意图；

图2是本发明优选实施例的起始段和普通段的位置示意图；

图3是本发明优选实施例的梁段桥梁线形监控的纠偏方法的多个控制测点的位置示意图；

图4是本发明优选实施例的梁段与节点示意图；

图5是本发明优选实施例的预制阶段匹配梁段的目标位置和考虑梁长误差、转角误差后实际位置示意图；

图6是本发明优选实施例的拼装阶段现浇梁段的目标位置和考虑梁长误差、转角误差后实际位置示意图；

图7是本发明优选实施例S406计算公式说明示意图；

图8是本发明优选实施例S407所列方程组说明示意图；

图9是本发明优选实施例拼装阶段错台示意图；

图10是本发明优选实施例的短线法梁段预制示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图10为短线法梁段预制工艺示意图。本发明适用于短线法，短线法要求所有梁段在同一个地方用固定的模板预制。起始梁段在固定端模和活动端模之间浇筑的，然后将其前移作为匹配梁段，以接触面作为下个梁段的活动端模进行匹配，保证了相邻梁段之间的剪力键完全匹配。后一梁段浇筑完毕并初步养护后，前一梁段即运走存放，把新浇筑梁段移到匹配位置作为下个梁段的匹配梁段。如此循环施工，直到所有梁段预制完毕。

实施例1：

参见图1，本实施例的梁段桥梁线形监控的纠偏方法，包括以下步骤：

S1：选择任意一浇筑完成的桥梁梁段作为起始段，除起始段之外的桥梁梁段作为普通段(参见图2)，在起始段和普通段上选取同样方位的多个控制测点，除起始段之外的每个桥梁梁段在进行浇筑之前依照S3-S5的步骤转换调整多个控制测点的坐标；

S2：浇筑起始段，待浇筑完毕后，测量起始段的多个控制点在起始段局部坐标系中的坐标，并转换到整体坐标系中下个待浇筑普通段的局部坐标系中，其中，多个控制点在下个待浇筑普通段的局部坐标系中的坐标值为目标匹配坐标；

S3：待现浇浇筑养护完毕，将现浇梁段前移并调整控制点到目标匹配坐标的位置，此时现浇梁段变为匹配梁段，待下个普通段浇筑完成后，测量匹配梁段的多个控制点在现浇梁段局部坐标系中的实测坐标；

S4：根据所有控制点按步骤S2计算的目标匹配坐标和按步骤S3的匹配梁段的实测匹配坐标，计算转角误差、梁长误差、扭转误差以及错台误差，修正步骤S3中现浇梁段的节点理论坐标和整体坐标系基向量组到该梁段局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵；

S5：计算现浇梁段在修正后位置处控制点的整体坐标，并转换到下个普通段局部坐标系中，即该梁段的目标匹配位置，待现浇梁段养护完毕，将该梁段挪移到目标匹配位置，开始准备下一个梁段的浇筑；

S6：重复S3-S5，直至完成所有桥梁梁段。

实施例2：

本实施例的梁段桥梁线形监控的纠偏方法，包括以下步骤：

S1：选择任意一浇筑完成的桥梁梁段作为起始段，除起始段之外的桥梁梁段作为普通段，在起始段和普通段上选取同样方位的多个控制测点，除起始段之外的每个桥梁梁段在进行浇筑之前依照S3-S5的步骤转换调整多个控制测点的坐标。多个控制测点的数量为6个，6个控制测点在桥梁梁段的位置包括两个埋至在梁段的中心线上的轴线控制点和埋至在腹板位置的四个标高控制点，参见图3。

S2：浇筑起始段，待浇筑完毕后，测量起始段的多个控制点在起始段局部坐标系中的坐标，并转换到整体坐标系中下个待浇筑普通段的局部坐标系中，其中，多个控制点在下个待浇筑普通段的局部坐标系中的坐标值为目标匹配坐标。

S201：将起始段的多个控制点在起始段局部坐标系中的测量坐标值转换到整体坐标系中。下面以n-1#起始段为匹配梁段，n#普通梁段为待浇梁段进行说明。

(1)起始段坐标系的建立：如图3，L_n-1、i_n-1、R_n-1为固定端模侧n-1#梁段顶板的假象左中右点。i_n-1位于接缝中心处与局部坐标系i_n-1-u_n-1v_n-1w_n-1的原点重合，取梁段顶板纵向中心线为u_n-1轴，即向量方向；梁段顶板横向接缝为v_n-1轴，即向量方向；w_n-1轴由向量外积得到，即方向；

(2)正交过渡矩阵的求解。在整体坐标系O-XYZ中，n-1#起始段的局部坐标系i_n-1-u_n-1v_n-1w_n-1的基向量组u_n-1、v_n-1、w_n-1的方向向量分别为：

u_n-1轴：

v_n-1轴：

w_n-1轴：

式中：i_n-1代表n-1#梁段i端理论节点，j_n-1代表n-1#梁段j端理论节点，如图4；

将基向量组单位化成即可得到从整体坐标系基向量组变换到局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵P_n-1：

$P_{n-1}=\left\{\begin{array}{c}{e}_{n-1,u}\\ e_{n-1,v}\\ e_{n-1,w}\end{array}\right\}=\left\{\begin{array}{ccc}{e}_{n-1,u,l}& e_{n-1,u,m}& e_{n-1,u,n}\\ e_{n-1,v,l}& e_{n-1,v,m}& e_{n-1,v,n}\\ e_{n-1,w,l}& e_{n-1,w,m}& e_{n-1,w,n}\end{array}\right\}---\left(4\right)$

按照下式可以将局部坐标系中任意控制点坐标转换到整体坐标系中，这里以控制点fh为例：

(X_n-1,fh,Y_n-1,fh,Z_n-1,fh)^T＝P_n-1 ^T×(u_n-1,fh,v_n-1,fh,w_n-1,fh)^T+(X_n-1,i,Y_n-1,i,Z_n-1,i) (5)

式中：(u_n-1,fh,v_n-1,fh,w_n-1,fh)为n-1#梁段在现浇位置处控制点fh的实测坐标，见表1；(X_n-1,i,Y_n-1,i,Z_n-1,i)为n-1#梁段i端节点i_n-1在整体坐标系中的理论坐标；

同理，其它控制点在整体坐标系中的坐标都可以求得，见表2。

表1 n-1#梁段在现浇位置处控制点fh的实测坐标

表2 n-1#梁段控制点fh在目标匹配位置的整体坐标

S202：将上述S201中所得到的控制点在整体坐标系中的坐标转换到下个浇筑梁段预制局部坐标系，即目标匹配坐标：

(1)正交过渡矩阵的求解。在整体坐标系O-XYZ中，n#待浇梁段的局部坐标系i_n-u_nv_nw_n的基向量组u_n、v_n、w_n的方向向量分别为：

u_n轴：

v_n轴：

w_n轴：

式中：i_n代表n#梁段i端节点，j_n代表n#梁段j端节点，如图4；

将基向量组单位化成即可得到从整体坐标系基向量组变换到局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵P_n：

$P_n=\left\{\begin{array}{c}{e}_{n,u}\\ e_{n,v}\\ e_{n,w}\end{array}\right\}=\left\{\begin{array}{ccc}{e}_{n,u,l}& e_{n,u,m}& e_{n,u,n}\\ e_{n,v,l}& e_{n,v,m}& e_{n,v,n}\\ e_{n,w,l}& e_{n,w,m}& e_{n,w,n}\end{array}\right\}---\left(9\right)$

(2)按照下式(10)计算，可以得到n-1#梁段在局部坐标系i_n-u_nv_nw_n中目标匹配位置处各控制点的理论坐标，这里以控制点fh为例：

${(u_{n-1,fh}^P,v_{n-1,fh}^P,w_{n-1,fh}^P)}^T={P_n}^T\×\{{(X_{n-1,fh},Y_{n-1,fh},Z_{n-1,fh})}^T-{(X_{n,i},Y_{n,i},Z_{n,i})}^T\}---\left(10\right)$

式中：为n-1#梁段在目标匹配位置处控制点fh的理论坐标；(X_n,i,Y_n,i,Z_n,i)为n#梁段i端节点i_n在整体坐标系中的坐标；

同理，在目标匹配位置处其它控制点的理论坐标都可以得到。

S3：待现浇浇筑养护完毕，将现浇梁段前移并调整控制点到目标匹配坐标的位置，此时现浇梁段变为匹配梁段，待下个普通段浇筑完成后，测量匹配梁段的多个控制点在现浇梁段局部坐标系中的实测坐标。包括以下步骤，下面说明过程以n-1#起始段为匹配梁段，n#普通梁段为现浇梁段：

S301：待n-1#梁段养护完毕，将n-1#梁段按照S202中所得到的控制点在目标匹配位置的理论坐标调整到位。待下个普通段浇筑完成后，测量n-1#匹配梁段多个控制点在n#现浇梁段局部坐标系中的实测坐标，并将实测坐标转换到整体坐标系中，这里以控制点fh为例：

${({X^{\′}}_{n-1,fh},{Y^{\′}}_{n-1,fh},{Z^{\′}}_{n-1,fh})}^T={P_n}^T\×{({u^{\′}}_{n-1,fh}^P,{v^{\′}}_{n-1,fh}^P,{w^{\′}}_{n-1,fh}^P)}^T+(X_{n,i},Y_{n,i},Z_{n,i})---\left(11\right)$

式中：(X'_n-1,fh,Y'_n-1,fh,Z'_n-1,fh)为n-1#梁段在实际匹配位置处控制点fh的实测坐标经坐标转换到整体坐标系中的坐标，见表4；为n-1#梁段在实际匹配位置处控制点的实测坐标，见表3；(X_n,i,Y_n,i,Z_n,i)为n-1#梁段i端节点i_n在整体坐标系中的坐标；

表3 n-1#梁段在实际匹配位置处控制点的实测坐标

表4 n-1#梁段在实际匹配位置处控制点的整体坐标

S4：根据所有控制点按步骤S2计算的目标匹配坐标和按步骤S3的匹配梁段的实测匹配坐标，计算转角误差、梁长误差、扭转误差以及错台误差，修正步骤S3中现浇梁段的节点理论坐标和整体坐标系基向量组到该梁段局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵，包括以下步骤：

S401：将S201中计算得到的表2和S301中计算得到的表4进行比较。分步考虑转角误差、梁长误差、扭转误差和错台误差的影响，修正n#梁段的节点坐标理论值和从整体坐标系基向量组变换到n#梁段局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵；下面S402-S405步骤考虑转角误差、梁长误差的影响，计算考虑转角误差和梁长误差后n#梁段i端节点修正后坐标(X'_n,i,Y′_n,i,Z'_n,i)；S406-S408：在S402-S405修正后的基础上计算考虑扭转误差后n#梁段i端节点修正后坐标(X”_n,i,Y”_n,i,Z”_n,i)和过渡矩阵p”_n；S409：在S406-S408修正后的基础上计算考虑错台误差的后修正n#梁段i端和j端节点修正坐标(X”'_n,i,Y”'_n,i,Z”'_n,i)、(X'_n,j,Y'_n,j,Z'_n,j)，以及修正n+1#梁段j端节点修正坐标(X'_n+1,j,Y'_n+1,j,Z'_n+1,j)；

S402：计算n-1#梁段的实际匹配位置相对于目标匹配位置在整体坐标系中的平面转角误差△'_P和立面转角误差△'_L，公式如下：(结合图5、图6理解)

${{\mathrm{\Δ}}^{\′}}_P=arcsin\left(\frac{{Y^{\′}}_{n-1,bh}-{Y^{\′}}_{n-1,fh}}{{D^{\′}}_{n-1,bh-fh}}\right)-arcsin\left(\frac{Y_{n-1,bh}-Y_{n,fh}}{D_{n-1,bh-fh}}\right)---\left(11\right)$

$\begin{array}{c}{{\mathrm{\Δ}}^{\′}}_L=\frac{1}{2}\{arctg\left(\frac{{Z^{\′}}_{n-1,bl}-{Z^{\′}}_{n-1,fl}}{{D^{\′}}_{n-1,bl-fl}}\right)+arctg\left(\frac{{Z^{\′}}_{n-1,br}-{Z^{\′}}_{n-1,fr}}{{D^{\′}}_{n-1,br-fr}}\right)\\ -arctg\left(\frac{Z_{n-1,bl}-Z_{n-1,fl}}{D_{n-1,bl-fl}}\right)-arctg\left(\frac{Z_{n-1,br}-Z_{n-1,fr}}{D_{n-1,br-fr}}\right)\}\end{array}---\left(12\right)$

其中，Y_n-1,fh、Y_n-1,bh为n-1#梁段在目标匹配位置处控制点fh、bh在整体坐标系中的y坐标，见表2；Y'_n-1,fh、Y'_n-1,bh为n-1#梁段在实际匹配位置处控制点fh、bh在整体坐标系中的y坐标，见表4；Z_n,fl、Z_n-1,bl、Z_n-1,fr、Z_n-1,br为n-1#梁段在目标匹配位置处控制点fl、bl、fr、br在整体坐标系中的z坐标，见表2；Z'_n,fl、Z'_n-1,bl、Z'_n-1,fr、Z′_n-1,br为n-1#梁段在实际匹配位置处控制点fl、bl、fr、br在整体坐标系中的z坐标，见表4；D_n-1,bh-fh为n-1#梁段在目标匹配位置处控制点bh与fh在整体坐标系中的平面投影距离；D′_n-1,bh-fh为n-1#梁段在实测匹配位置处控制点bh与fh在整体坐标系中的平面投影距离；D_n-1,bl-fl为n-1#梁段在目标匹配位置处控制点bl与fl在整体坐标系中先投影到平面上再投影到控制点fh与bh所确定的竖向平面上后投影点间距离；D_n-1,br-fr为n-1#梁段在目标匹配位置处控制点br与fr在整体坐标系中的位置，先投影到平面上再投影到控制点fh与bh所确定的竖向平面上后投影点间距离；D′_n-1,bl-fl为n-1#梁段在目标匹配位置处控制点bl与fl在整体坐标系中的位置，先投影到平面上再投影到控制点fh与bh所确定的竖向平面上后投影点间距离；D′_n-1,br-fr为n-1#梁段在实际匹配位置处控制点br与fr在整体坐标系中的位置，先投影到平面上再投影到控制点fh与bh所确定的竖向平面上后投影点间距离；

该步骤的目的即得到平面转角误差△′_P、立面转角误差△′_L，结果将会在步骤S403计算中用到。

S403：计算n-1#梁段的实际匹配位置在整体坐标系中的平面方位角θ′_P和立面方位角θ′_L，步骤如下：

(1)n-1#梁段在目标匹配位置在整体坐标系中的平面方位角θ_P和立面方位角θ_L：

若

若

若

若

若X_n-1,j-X_n-1,i＝0，Y_n-1,j-Y_n-1,i>0，θ_P＝0.5π

若X_n-1,j-X_n-1,i＝0，Y_n-1,j-Y_n-1,i＜0，θ_P＝1.5π

若X_n-1,j-X_n-1,i>0，Y_n-1,j-Y_n-1,i＝0，θ_P＝0π

若X_n-1,j-X_n-1,i＜0，Y_n-1,j-Y_n-1,i＝0，θ_P＝π (13)

${\mathrm{\θ}}_L=arctg\left(\frac{(Z_{n,j}-Z_{n,i})}{\sqrt{{(X_{n,j}-X_{n,i})}^2+{(Y_{n,j}-Y_{n,i})}^2}}\right)---\left(14\right)$

式中：(X_n-1,j,Y_n-1,j,Z_n-1,j)表示n-1#梁段j端坐标；(X_n-1,i,Y_n-1,i,Z_n-1,i)代表n-1#梁段i端坐标；

(2)n-1#梁段的实际匹配位置在整体坐标系中的平面方位角θ′_P和立面方位角θ′_L：

θ′_P＝θ_P+△′_P (15)

θ′_L＝θ_L+△′_L (16)

式中：△′_P、△′_L是S402中的计算结果；θ_P、θ_L是S403(1)中的计算结果；

该步骤得到的结果θ′_P、θ′_L将会在步骤S404计算中用到。

S404：计算n-1#梁段在实际匹配位置处j端在整体坐标系中的坐标

式中,L′_n-1为n-1#梁段梁长的实测值；(X_n-1,i,Y_n-1,i,Z_n-1,i)为n-1#梁段i端的坐标

该步骤的目的即得到n-1#梁段的实际匹配位置处j端的坐标(X′_n-1,j,Y′_n-1,j,Z′_n-1,j)，结果将会在步骤S405计算中用到。

S405：考虑转角误差△_Z和梁长误差△_L的影响，计算n#梁段节点理论坐标的修正值。

其中，L'_n为n#梁段梁长的实测值；

解上述方程组可得两组解：i′_n,1(X′_n,i,1,Y′_n,i,1,Z′_n,i,1)

i′_n,2(X′_n,i,2,Y′_n,i,2,Z′_n,i,2)

以节点i′_n,1(X′_n,i,1,Y′_n,i,1,Z′_n,i,1)替换i_n(X_n,i,Y_n,i,Z_n,i)，按照权S203中(5)(6)(7)(8)的计算方法可得如下正交过渡矩阵:

${P^{\′}}_{n,1}=\left\{\begin{array}{c}{e^{\′}}_{n,u,1}\\ {e^{\′}}_{n,v,1}\\ {e^{\′}}_{n,w,1}\end{array}\right\}=\left\{\begin{array}{ccc}{e^{\′}}_{n,u,l,1}& {e^{\′}}_{n,u,m,1}& {e^{\′}}_{n,u,n,1}\\ {e^{\′}}_{n,v,l,1}& {e^{\′}}_{n,v,m,1}& {e^{\′}}_{n,v,n,1}\\ {e^{\′}}_{n,w,l,1}& {e^{\′}}_{n,w,m,1}& {e^{\′}}_{n,w,n,1}\end{array}\right\}---\left(20\right)$

确定局部坐标系i′_n,1-u′_n,1v′_n,1w′_n,1，该局部坐标系以i′_n,1(X′_n,i,1,Y′_n,i,1,Z′_n,i,1)为坐标系原点，由整体坐标系基向量组到局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵为P′_n,1。

同理，以节点i'_n,2(X'_n,i,2,Y'_n,i,2,Z'_n,i,2)替换i_n(X_n,i,Y_n,i,Z_n,i)可得如下正交过渡矩阵：

${P^{\′}}_{n,2}=\left\{\begin{array}{c}{e^{\′}}_{n,u,2}\\ {e^{\′}}_{n,v,2}\\ {e^{\′}}_{n,w,2}\end{array}\right\}=\left\{\begin{array}{ccc}{e^{\′}}_{n,u,l,2}& {e^{\′}}_{n,u,m,2}& {e^{\′}}_{n,u,n,2}\\ {e^{\′}}_{n,v,l,2}& {e^{\′}}_{n,v,m,2}& {e^{\′}}_{n,v,n,2}\\ {e^{\′}}_{n,w,l,2}& {e^{\′}}_{n,w,m,2}& {e^{\′}}_{n,w,n,2}\end{array}\right\}---\left(21\right)$

确定局部坐标系i'_n,2-u'_n,2v'_n,2w'_n,2，该局部坐标系以i'_n,2(X'_n,i,2,Y'_n,i,2,Z'_n,i,2)为坐标系原点，由整体坐标系基向量组到局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵为P'_n,2。

将n-1#梁段在实际匹配位置处控制点fh、bh的整体坐标转换到局部坐标系i'_n,1-u'_n,1v'_n,1w'_n,1中。

$\{\begin{array}{c}{({u^{\′}}_{n-1,fh,1},{v^{\′}}_{n-1,fh,1},{w^{\′}}_{n-1,fh,1})}^T={p^{\′}}_{n,1}\×\{{({X^{\′}}_{n-1,fh},{Y^{\′}}_{n-1,fh},{Z^{\′}}_{n-1,fh})}^T-{({X^{\′}}_{n,i,1},{Y^{\′}}_{n,i,1},{Z^{\′}}_{n,i,1})}^T\}\\ {({u^{\′}}_{n-1,bh,1},{v^{\′}}_{n-1,bh,1},{w^{\′}}_{n-1,bh,1})}^T={p^{\′}}_{n,2}\×\{{({X^{\′}}_{n-1,bh},{Y^{\′}}_{n-1,bh},{Z^{\′}}_{n-1,bh})}^T-{({X^{\′}}_{n,i,1},{Y^{\′}}_{n,i,1},{Z^{\′}}_{n,i,1})}^T\}\end{array}---\left(22\right)$

同理，将n-1#梁段在实际匹配位置处控制点fh、bh的整体坐标转换到局部坐标系i'_n,2-u′_n,2v'_n,2w'_n,2中。

$\{\begin{array}{c}{({u^{\′}}_{n-1,fh,2},{v^{\′}}_{n-1,fh,2},{w^{\′}}_{n-1,fh,2})}^T={p^{\′}}_{n,2}\×\{{({X^{\′}}_{n-1,fh},{Y^{\′}}_{n-1,fh},{Z^{\′}}_{n-1,fh})}^T-{({X^{\′}}_{n,i,2},{Y^{\′}}_{n,i,2},{Z^{\′}}_{n,i,2})}^T\}\\ {({u^{\′}}_{n-1,bh,2},{v^{\′}}_{n-1,bh,2},{w^{\′}}_{n-1,bh,2})}^T={p^{\′}}_{n,2}\×\{{({X^{\′}}_{n-1,fh},{Y^{\′}}_{n-1,fh},{Z^{\′}}_{n-1,fh})}^T-{({X^{\′}}_{n,i,2},{Y^{\′}}_{n,i,2},{Z^{\′}}_{n,i,2})}^T\}\end{array}---\left(23\right)$

其中：(X'_n-1,fh,Y'_n-1,fh,Z'_n-1,fh)为n-1#梁段在实际匹配位置处控制点fh的整体坐标，见表4；(X'_n,i,1,Y'_n,i,1,Z'_n.i,1)为方程组(19)得到节点i′_n的第一组解；(X'_n,i,2,Y'_n,i,2,Z'_n.i,2)为方程组(19)得到节点i'n的第二组解；p′_n,1为由整体坐标系基向量组到局部坐标系i'_n,1-u'_n,1v'_n,1w'_n,1基向量组的正交过渡矩阵；P'_n,2为由整体坐标系基向量组到局部坐标系i'_n,2-u'_n,2v'_n,2w'_n,2基向量组的正交过渡矩阵；

令：

R＝|u_n-1,bh,1-u'_n-1,bh,1-(u_n-1,fh,1-u'_n-1,fh,1)| (24)

S＝|w_n-1,bh,1-w'_n-1,bh-(w_n-1,fh,1-w'_n-1,fh)| (25)

T＝|u_n-1,bh,2-u'_n-1,bh-(u_n-1,fh,2-u′_n-1,fh)| (26)

U＝|w_n-1,bh,2-w′_n-1,bh-(w_n-1,fh,2-w′_n-1,fh)| (27)

若10000×R²+S²＜10000×T²+U²，则修正后的节点i′_n坐标为(X′_n,i,1,Y′_n,i,1,Z'_n,i,1)，P′_n,1为由整体坐标系基向量组到n#梁段局部坐标系基向量组的修正正交过渡矩阵；反之，修正后的节点i′_n坐标为(X′_n,i,2,Y′_n,i,2,Z′_n,i,2)，P′_n,2为由整体坐标系基向量组到n#梁段局部坐标系基向量组的修正正交过渡矩阵

上述S402-S405考虑了梁长误差△_L和转角误差△_Z的影响，计算考虑转角误差和梁长误差后n#梁段i端节点修正后坐标(X′_n,i,Y′_n,i,Z′_n,i)和修正后的正交过渡矩阵P'_n。结果将会在步骤S406、S407中使用。

S406：计算空间扭转制造误差△_N(结合图7理解)

$\begin{array}{c}{{\mathrm{\Δ}}^{\′}}_N=\frac{1}{2}\{\arcsin \left(\frac{{Z^{\′}}_{n-1,fr}^T-{Z^{\′}}_{n-1,fl}^T}{{D^{\′}}_{n-1,fr-fl}}\right)+\arcsin \left(\frac{{Z^{\′}}_{n-1,br}-{Z^{\′}}_{n-1,bl}^T}{{D^{\′}}_{n-1,br-bl}}\right)\\ -\arcsin \left(\frac{Z_{n-1,fr}^T-Z_{n-1,fl}^T}{D_{n-1,fr-fl}}\right)-\arcsin \left(\frac{Z_{n-1,br}^T-Z_{n-1,bl}^T}{D_{n-1,br-bl}}\right)\}\end{array}---\left(28\right)$

${\mathrm{\Δ}}_N=arctg\left(\frac{{{\mathrm{tan\Δ}}^{\′}}_N}{{\mathrm{cos\θ}}_{n,n-1}}\right)---\left(30\right)$

式中：△′_N表示n-1#梁段的实际匹配位置相对目标匹配位置的扭转误差角；θ_n,n-1表示修正转角误差和梁长误差后n-1#梁段与n#梁段之间的夹角，即∠i′_nj_nj_n-1；△_N表示拼装时n#梁段的实际位置相对目标位置的扭转误差角；分别表示n-1#梁段在实际匹配位置处控制点fr、fl、br、bl在整体坐标系中投影到固定端模所在平面上的Z坐标，见图7；Z_n-1,fr、Z_n-1,fl、Z_n-1,br、Z_n-1,bl分别表示n-1#梁段在目标匹配位置处控制点fr、fl、br、bl在整体坐标系中投影到固定端模所在平面上的Z坐标；D′_n-1,fr-fl表示n-1#梁段在实际匹配位置处控制点fr与fl在整体坐标系中投影到以为法向量的任意平面上的点间距离；D′_n-1,br-bl表示n-1#梁段在实际匹配位置处控制点br与bl在整体坐标系中投影到以为法向量的任意平面上的点间距离；D_n-1,fr-fl表示n-1#梁段在实际匹配位置处控制点fr与fl在整体坐标系中投影到以为法向量的任意平面上的点间距离；D_n-1,br-bl表示n-1#梁段在实际匹配位置处控制点br与bl在整体坐标系中投影到以为法向量的任意平面上的点间距离；

该步骤的目的即得到预制时n-1#梁段的实际位置相对目标位置的扭转误差△′_N和拼装时n#梁段的实际位置相对目标位置的扭转误差角△_N，结果将会在步骤S407计算中使用。

S407：考虑扭转误差△′_N的影响,进一步计算n#梁段节点理论坐标的修正值：(结合图8理解)

n#梁段绕n-1#梁段轴线j_n-1i_n-1扭转角度△'_N后，i端由i'_n移动到i”_n。根据上述几何变化，可列出下列方程组；

方程组中，o点位置如图8所示；i'_n为n#梁段i端考虑梁长误差和转角误差后的修正位置，已经通过S402-S404的计算得到；i”_n为n#梁段i端进一步考虑扭转误差后的修正位置；j_n为n#梁段j端的理论位置；

方程组(34)消去节点i”_n的坐标变量X”_n,i、Y”_n,i，可以得到一个以Z”_n,i-Z₀为未知量的一元二次方程：

a(Z”_n,i-Z₀)²+b×(Z”_n,i-Z₀)+c＝0

上述一元二次方程可以得到两个解，再考虑到扭转后Z”_n,i与Z'_n,i的相对位置，可以确定符合条件的唯一解。下面说明确定唯一解得方式：

$W_x=(X_{n,i}-X_0)\×\frac{(X_{n-1,i}-X_0)}{\sqrt{{(X_{n-1,i}-X_0)}^2+{(Y_{n-1,i}-Y_0)}^2}}+(Y_{n,i}-Y_0)\×\frac{(Y_{n-1,i}-Y_0)}{\sqrt{{(X_{n-1,i}-X_0)}^2+{(Y_{n-1,i}-Y_0)}^2}};$

若W_x＝0或β＝0，则Z”_n,i＝Z₀；

若a>0，且W_x>0，β>0，则

若a>0，且W_x＜0，β＜0，则

若a>0，且W_x＜0，β>0，则

若a>0，且W_x＜0，β＜0，则

若a＜0，且W_x>0，β>0，则

若a＜0，且W_x＜0，β＜0，则

若a＜0，且W_x＜0，β>0，则

若a＜0，且W_x＜0，β＜0，则

将得到的Z”_n,i带入方程组(34)，可以得到其它变量X”_n,i、Y”_n,i，则确定了节点i”_n的坐标(X”_n,i,Y”_n,i,Z”_n,i)。

步骤的目的即进一步考虑扭转误差的影响，计算拼装时n#梁段i端节点i'_n的修正坐标(X”_n,i,Y”_n,i,Z”_n,i)，结果将会在步骤S407中使用。

S408：考虑扭转误差的影响,得到整体坐标系基向量组到n#梁段局部坐标系基向量组修正后的正交过渡矩阵；

确定修正后n#梁段局部坐标系的轴的方向向量：

根据基向量和的垂直关系，以及拼装时n#梁段的扭转角度△_N，可以列出下列方程组：

方程组中，分别表示在整体坐标系中考虑扭转误差n#梁段局部坐标系基向量 的方向向量；v”_n,z表示基向量的第三项；

方程组(35)有唯一解，可以确定基向量的方向向量，因此基向量也得到确定。按照S202中(4)中方法的可以得到如下整体坐标系基向量组到n#梁段局部坐标系基向量组修正后的正交过渡矩阵：

${P^{\′\′}}_n=\left\{\begin{array}{c}{e^{\′\′}}_{n,v}\\ {e^{\′\′}}_{n,u}\\ {e^{\′}}_{n,w}\end{array}\right\}=\left\{\begin{array}{ccc}{e^{\′\′}}_{n,v,l}& {e^{\′\′}}_{n,v,m}& {e^{\′\′}}_{n,v,n}\\ {e^{\′\′}}_{n,u,l}& {e^{\′\′}}_{n,u,m}& {e^{\′\′}}_{n,u,n}\\ {e^{\′\′}}_{n,w,l}& {e^{\′\′}}_{n,w,m}& {e^{\′\′}}_{n,w,n}\end{array}\right\}---\left(34\right)$

S407与S408确定了局部坐标系i”_n-u”_nv”_nw”_n，该局部坐标系以i”_n(X”_n,i,Y”_n,i,Z”_n,i)为坐标系原点，由整体坐标系基向量组到局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵为P'_n,1。

S409：进一步修正考虑错台误差后n#梁段i端和j端坐标以及n-1#梁段的j端坐标(结合图9理解)：

将n-1#梁段在实际匹配位置处控制点fh、bh的整体坐标转换到局部坐标系i”_n-u”_nv”_n w”_n中。

$\{\begin{array}{c}{\{{u^{\′\′}}_{n-1,fh},{v^{\′\′}}_{n-1,fh},{w^{\′\′}}_{n-1,fh}\}}^T={p^{\′\′}}_n\×\{{(X_{n-1,fh},Y_{n-1,fh},Z_{n-1,fh})}^T-{({X^{\′\′}}_{n,i},{Y^{\′\′}}_{n,i},{Z^{\′\′}}_{n,i})}^T\}\\ {\{{u^{\′\′}}_{n-1,bh},{v^{\′\′}}_{n-1,bh},{w^{\′\′}}_{n-1,bh}\}}^T={p^{\′\′}}_n\×\{{(X_{n-1,bh},Y_{n-1,bh},Z_{n-1,bh})}^T-{({X^{\′\′}}_{n,i},{Y^{\′\′}}_{n,i},{Z^{\′\′}}_{n,i})}^T\}\end{array}---\left(35\right)$

其中：(X_n-1,fh,Y_n-1,fh,Z_n-1,fh)表示n-1#梁段在目标匹配位置处控制点fh在整体坐标系中的坐标，见表2；(X”_n,i,Y”_n,i,Z”_n,i)表示考虑梁长误差、转角误差、扭转误差后n#梁段i端节点i”_n修正后的坐标；

可以得到在n-1#梁段的实际匹配位置相对目标匹配位置在n#梁段局部坐标系i”_n-u”_nv”_nw”_n中基向量方向的错台量

${\mathrm{\Δ}}_u=\frac{({u^{\′}}_{n-1,fh}-{u^{\′\′}}_{n-1,fh})+({u^{\′}}_{n-1,bh}-{u^{\′\′}}_{n-1,bh})}{2}---\left(36\right)$

${\mathrm{\Δ}}_w=\frac{({w^{\′}}_{n-1,fh}-{w^{\′\′}}_{n-1,fh})+({w^{\′}}_{n-1,bh}-{w^{\′\′}}_{n-1,bh})}{2}---\left(37\right)$

值得注意的是，上面的错台量没有考虑△_v，因为基向量v”_n方向的错台量很小，且通常计算不准确，容易引入新的计算误差。

将上述在局部坐标系i”_n-u”_nv”_nw”_n中的错台量转换到整体坐标系中。

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\Δ}}_{c,x}=({\mathrm{\Δ}}_{c,u}\×{e^{\′\′}}_{n,u,l}+{\mathrm{\Δ}}_{c,v}\×{e^{\′\′}}_{n,v,l}+{\mathrm{\Δ}}_{c,w}\×{e^{\′\′}}_{n,w,l})\\ {\mathrm{\Δ}}_{c,y}=({\mathrm{\Δ}}_{c,u}\×{e^{\′\′}}_{n,u,m}+{\mathrm{\Δ}}_{c,v}\×{e^{\′\′}}_{n,v,m}+{\mathrm{\Δ}}_{c,w}\×{e^{\′\′}}_{n,w,m})\\ {\mathrm{\Δ}}_{c,z}=({\mathrm{\Δ}}_{c,u}\×{e^{\′\′}}_{n,u,n}+{\mathrm{\Δ}}_{c,v}\×{e^{\′\′}}_{n,v,n}+{\mathrm{\Δ}}_{c,w}\×{e^{\′\′}}_{n,w,n})\end{array}\right.$

式中：e”_n,u,l、e”_n,v,l、e”_n,w,l、e”_n,u,m、e”_n,v,m、e”_n,w,m、e”_n,u,n、e”_n,v,n、e”_n,w,n表示S408中正交过渡矩阵中相应的元素；

预制时n-1#梁段的实际匹配位置相对于目标匹配位置的错台量与拼装时n#梁段的实际拼装位置相对目标匹配位置的错台量是反方向。因此，可以得到考虑错台误差后n#梁段i端和j端修正位置i”′_n、j'_n的坐标：

i”'_n(X”'_n,i,Y””_n,i,Z”'_n,i)＝(X”′_n,i-△_c,x,Y”'_n,i-△_c,y,Z”'_n,i-△_c,z) (38)

j'_n(X'_n,j,Y'_n,j,Z'_n,j)＝(X'_n,j-△_c,x,Y'_n,j-△_c,y,Z'_n,j-△_c,z) (39)

因为n+1#梁段的j端和n#梁段的i端是在未考虑错台误差时是重合的，因此n+1#梁段j端修正位置j'_n+1的坐标(X'_n+1,j,Y'_n+1,j,Z'_n+1,j)与i”'_n的坐标(X”'_n,i,Y””_n,i,Z”'_n,i)相同。

S5：计算现浇梁段在修正后位置处控制点的整体坐标，并转换到下个普通段局部坐标系中，即该梁段的目标匹配位置，待现浇梁段养护完毕，将该梁段挪移到目标匹配位置，开始准备下一个梁段的浇筑，包括以下步骤：

S501：将计算得到的n#现浇梁段i端和j端的修正位置i”'_n和j'_n的坐标替换原来理论位置i_n、j_n的坐标，并以修正后正交过渡矩阵P”_n替换理论正交过渡矩阵P_n；将计算得到的n+1#梁段j端的修正位置j'_n+1的坐标替换原来理论位置j_n+1。

S502：计算完成误差修正后n#梁段在目标匹配位置处控制点的整体坐标，并将控制点的整体坐标转换到下个待浇梁段的局部坐标系中。

(1)计算完成误差修正后n#梁段在目标匹配位置处控制点的整体坐标，这里以控制点fh为例：

(X_n,fh,Y_n,fh,Z_n,fh)^T＝P”_n ^T×(u_n,fh,v_n,fh,w_n,fh)^T+(X”′_n,i,Y”′_n,i,Z”′_n,i) (40)

式中：式中：(u_n,fh,v_n,fh,w_n,fh)为n-1#梁段控制点fh在现浇位置的实测坐标；(X”′_n,i,Y”′_n,i,Z”′_n,i)为n#梁段i端节点i”′_n在整体坐标系中的坐标；

同理，其它控制点在整体坐标系中的坐标都可以求得。

(2)过渡矩阵的求解。在整体坐标系O-XYZ中，n+1#待浇梁段的局部坐标系i_n+1-u_{n+ 1}v_n+1w_n+1的基向量组u_n+1、v_n+1、w_n+1的方向向量分别为：

u_n+1轴：

v_n+1轴：

w_n+1轴：

式中：i_n+1为n+1#梁段i端理论节点，j'_n+1为经修正后n+1#梁段j端节点；

将基向量组单位化成即可得到从整体坐标系到局部坐标系的正交过渡矩阵P_n+1：

$P_{n+1}=\left[\begin{array}{c}{e}_{n+1,u}\\ e_{n+1,v}\\ e_{n+1,w}\end{array}\right]=\left\{\begin{array}{ccc}{e}_{n+1,u,l}& e_{n+1,u,m}& e_{n+1,u,n}\\ e_{n+1,v,l}& e_{n+1,v,m}& e_{n+1,v,n}\\ e_{n+1,w,l}& e_{n+1,w,m}& e_{n+1,w,n}\end{array}\right\}---\left(44\right)$

按照下式(45)计算，可以得到n#梁段在局部坐标系i_n+1-u_n+1v_n+1w_n+1中匹配位置处各控制点的理论坐标，这里以控制点fh为例：

${(u_{n,fh}^P,v_{n,fh}^P,w_{n,fh}^P)}^T={P_{n+1}}^T\×\{{(X_{n-1,fh}{Y}_{n-1,fh},Z_{n-1,fh})}^T-{(X_{n,i},Y_{n,i},Z_{n,i})}^T\}---\left(45\right)$

式中：为n#梁段在目标匹配位置处控制点fh的理论坐标；(X_n+1,i,Y_n+1,i,Z_n+1,i)为n+1#梁段i端节点i_n+1在整体坐标系中的坐标。

S6：重复S3-S5，直至完成所有桥梁梁段。

综上可知，本发明适用于梁段桥梁线形监控的纠偏过程，施工现场测量人员将采集数据反馈给监控人员，监控人员将数据导入并依据本发明的方法输出数据，再将输出数据反馈给测量人员指导施工。能够考虑制造过程中的主要误差，避免误差累积，保证线形控制精度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种梁段桥梁线形监控的纠偏方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：选择任意一浇筑完成的桥梁梁段作为起始段，除起始段之外的桥梁梁段作为普通段，在所述起始段和所述普通段上选取同样方位的多个控制测点，除起始段之外的每个桥梁梁段在进行浇筑之前依照S3-S5的步骤转换调整所述多个控制测点的坐标；

S2：浇筑起始段，待浇筑完毕后，测量起始段的多个控制点在起始段局部坐标系中的坐标，并转换到整体坐标系中下个待浇筑普通段的局部坐标系中，其中，多个控制点在下个待浇筑普通段的局部坐标系中的坐标值为目标匹配坐标；

S3：待现浇浇筑养护完毕，将现浇梁段前移并调整控制点到目标匹配坐标的位置，此时现浇梁段变为匹配梁段，待下个普通段浇筑完成后，测量匹配梁段的多个控制点在现浇梁段局部坐标系中的实测坐标；

S4：根据所有控制点按步骤S2计算的目标匹配坐标和按步骤S3的匹配梁段的实测匹配坐标，计算转角误差、梁长误差、扭转误差以及错台误差，修正步骤S3中现浇梁段的节点理论坐标和整体坐标系基向量组到该梁段局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵；

S5：计算现浇梁段在修正后位置处控制点的整体坐标，并转换到下个普通段局部坐标系中，即该梁段的目标匹配位置，待现浇梁段养护完毕，将该梁段挪移到目标匹配位置，开始准备下一个梁段的浇筑；

S6：重复S3-S5，直至完成所有桥梁梁段。

2.根据权利要求1所述的梁段桥梁线形监控的纠偏方法，其特征在于，所述多个控制测点的数量为6个，所述6个控制测点在所述桥梁梁段的位置包括两个埋至在梁段的中心线上的轴线控制点和埋至在腹板位置的四个标高控制点。

3.根据权利要求1所述的梁段桥梁线形监控的纠偏方法，其特征在于，所述步骤S2，包括以下步骤：

S201：将起始梁段的多个控制点在起始段局部坐标系中的测量坐标值转换到整体坐标系中；

S202：将S201中计算得到的起始梁段的多个控制点在整体坐标系中的坐标值转换到下个待浇普通段局部坐标系中。

4.根据权利要求3所述的梁段桥梁线形监控的纠偏方法，其特征在于，以n-1#起始梁段为匹配梁段，n#普通梁段为现浇梁段，所述步骤S201，包括以下步骤：

(1)起始梁段坐标系的建立；

(2)正交过渡矩阵的求解；得到从整体坐标系基向量组变换到局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵P_n-1，将局部坐标系中任意控制点坐标转换到整体坐标系中；

所述步骤S202，包括以下步骤：

(1)正交过渡矩阵的求解；得到从整体坐标系基向量组变换到局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵P_n；

(2)计算得到n-1#梁段在局部坐标系中目标匹配位置处各控制点的理论坐标。

5.根据权利要求4所述的梁段桥梁线形监控的纠偏方法，其特征在于，所述步骤S3，包括以下步骤：

S301：待n-1#梁段养护完毕，将n-1#梁段按照S202中所得到的控制点在目标匹配位置的理论坐标调整到位，待下个普通段浇筑完成后，测量n-1#匹配梁段多个控制点在n#现浇梁段局部坐标系中的实测坐标，并将实测坐标转换到整体坐标系中。

6.根据权利要求5所述的梁段桥梁线形监控的纠偏方法，其特征在于，所述步骤S4，包括以下步骤：

将步骤S201中计算得到的n-1#梁段控制点在目标匹配位置的整体坐标和S301中计算得到的n-1#梁段在实际匹配位置处控制点的整体坐标进行比较，分步计算转角误差、梁长误差、扭转误差和错台误差的影响，修正n#梁段的节点坐标理论值和从整体坐标系基向量组变换到n#梁段局部坐标系基向量组的正交过渡矩阵；考虑转角误差、梁长误差的影响，计算考虑转角误差和梁长误差后n#梁段i端节点修正后坐标(X'_n,i,Y'_n,i,Z'_n,i)；在修正后的坐标基础上计算考虑扭转误差后n#梁段i端节点修正后坐标(X”_n,i,Y”_n,i,Z”_n,i)和过渡矩阵p”_n；在修正后的坐标基础上计算考虑错台误差的后修正n#梁段i端和j端节点修正坐标(X”'_n,i,Y”'_n,i,Z”'_n,i)、(X'_n,j,Y'_n,j,Z'_n,j)，以及修正n+1#梁段j端节点修正坐标(X'_n+1,j,Y'_n+1,j,Z'_n+1,j)。

7.根据权利要求6所述的梁段桥梁线形监控的纠偏方法，其特征在于，所述步骤S5，包括以下步骤：

S501：将计算得到的n#现浇梁段i端和j端的修正位置i”'_n和j'_n的坐标替换理论位置i_n、j_n的坐标，并以修正后正交过渡矩阵P”_n替换理论正交过渡矩阵P_n；将计算得到的n+1#梁段j端的修正位置j'_n+1的坐标替换原来理论位置j_n+1；

S502：计算完成误差修正后n#梁段在目标匹配位置处控制点的整体坐标，并将控制点的整体坐标转换到下个待浇梁段的局部坐标系中。