kA第十四章橋梁與隧道工測量

1、第十四章第十四章 橋梁與隧道施工測量橋梁與隧道施工測量第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 橋梁施工測量橋梁施工測量 第三節(jié)第三節(jié) 隧道施工測量隧道施工測量 第四節(jié)第四節(jié) 豎井聯(lián)系測量豎井聯(lián)系測量 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述橋梁施工測量的內(nèi)容主要包括橋梁施工測量的內(nèi)容主要包括l 橋梁施工控制網(wǎng)的建立橋梁施工控制網(wǎng)的建立l 橋梁墩臺中心定位橋梁墩臺中心定位l 橋墩細部放樣橋墩細部放樣l 橋梁上部結構的測設等。橋梁上部結構的測設等。隧道施工測量的內(nèi)容主要為隧道施工測量的內(nèi)容主要為u 隧道洞外控制測量隧道洞外控制測量u 隧洞開挖中的測量工作隧洞開挖中的測量工作u 豎井聯(lián)系測量等。豎井聯(lián)系測量等。第二節(jié)第

2、二節(jié) 橋梁施工測量橋梁施工測量一、橋梁施工控制網(wǎng)的建立1平面控制測量 橋梁控制網(wǎng)可采用橋梁控制網(wǎng)可采用gpsgps網(wǎng)、三角形網(wǎng)、導線網(wǎng)等形式?？刂凭W(wǎng)、三角形網(wǎng)、導線網(wǎng)等形式?？刂凭W(wǎng)邊長一般為主橋軸線長度的網(wǎng)邊長一般為主橋軸線長度的0.50.51.51.5倍。當控制網(wǎng)跨越江河時，倍。當控制網(wǎng)跨越江河時，每岸不少于每岸不少于3 3點，其中軸線上每岸宜布設點，其中軸線上每岸宜布設2 2點。點。 2 2高程控制測量高程控制測量 橋梁施工高程控制網(wǎng)每岸水準點不應少于3個。兩岸的水準測量路線，應組成統(tǒng)一的水準網(wǎng)。跨越江河時，根據(jù)需要可進行跨河水準測量。 當水準路線跨越江河，視線長度在200m以內(nèi)時，水準測

3、量方法進行測量。但在測站上應變換儀器高觀測兩次，兩次高差之差應不超過7mm，取兩次結果的中數(shù)作為河流兩岸兩點間的高差。 當視線長度超過200m時，應根據(jù)跨河寬度和儀器設備等情況，選用跨河水準測量或光電測距三角高程方法進行觀測?？绾铀疁蕼y量的方法有直接讀尺法、微動覘板法、經(jīng)緯儀傾角法等。二、橋梁墩臺中心定位二、橋梁墩臺中心定位1.1.橋臺定位橋臺定位 可按設計的里程放樣兩個橋臺的中心位置。再根據(jù)橋臺的設計尺寸放樣出橋臺的各部分位置。2.2.橋墩定位橋墩定位 橋墩中心位置可用電磁波測距儀或全站儀測設。首先在橋軸線上的控制點上架設儀器，根據(jù)橋墩中心至控制點的設計距離，在橋軸線方向上測設該距離，即得橋

4、墩中心的位置。 橋墩的中心位置也可用經(jīng)緯儀交會的方法進行測設。 三、橋墩細部放樣三、橋墩細部放樣 定出橋墩中心位置后，應測設出橋墩定位樁，根據(jù)橋墩定位定出橋墩中心位置后，應測設出橋墩定位樁，根據(jù)橋墩定位樁及橋墩的設計尺寸可放樣出橋墩各部分的位置。樁及橋墩的設計尺寸可放樣出橋墩各部分的位置。四、橋梁上部結構的測設四、橋梁上部結構的測設 橋墩臺施工完成后，即可進行橋梁上部結構的施工。為了保橋墩臺施工完成后，即可進行橋梁上部結構的施工。為了保證預制梁安全準確地架設，首先要在橋墩、臺上測設出橋梁中線證預制梁安全準確地架設，首先要在橋墩、臺上測設出橋梁中線的位置，并根據(jù)設計高程進行橋墩臺高程的檢核，以使

5、橋梁中線的位置，并根據(jù)設計高程進行橋墩臺高程的檢核，以使橋梁中線及高程與道路線路平面、縱斷面的銜接符合設計的要求。及高程與道路線路平面、縱斷面的銜接符合設計的要求。 各座橋梁的上部有多種不同結構，所以在安裝時應根據(jù)各自各座橋梁的上部有多種不同結構，所以在安裝時應根據(jù)各自的特點進行測設。特別注意的是，對預埋部件，應在橋墩臺施工的特點進行測設。特別注意的是，對預埋部件，應在橋墩臺施工過程中及時準確地按設計要求進行放樣及施工。過程中及時準確地按設計要求進行放樣及施工。第三節(jié)第三節(jié) 隧道施工測量隧道施工測量一、隧道洞外控制測量一、隧道洞外控制測量1.1.平面控制測量平面控制測量 隧道平面控制測量的隧道

6、平面控制測量的主要任務主要任務是測定各洞口控制點的相對位是測定各洞口控制點的相對位置，以便根據(jù)洞口控制點按設計方向進行開挖，并能以規(guī)定精度置，以便根據(jù)洞口控制點按設計方向進行開挖，并能以規(guī)定精度貫通。在隧道施工過程中，是以洞內(nèi)導線來控制掘進方向的，隧貫通。在隧道施工過程中，是以洞內(nèi)導線來控制掘進方向的，隧道平面控制就是要測出各進洞口起始點的坐標和洞內(nèi)導線起始邊道平面控制就是要測出各進洞口起始點的坐標和洞內(nèi)導線起始邊的方位角，為洞內(nèi)導線提供精確的起始數(shù)據(jù)。的方位角，為洞內(nèi)導線提供精確的起始數(shù)據(jù)。 隧道工程施工前，應熟悉隧道工程的設計圖紙，并根據(jù)隧道隧道工程施工前，應熟悉隧道工程的設計圖紙，并根據(jù)

7、隧道的長度、路線形狀和對貫通誤差的要求，進行的長度、路線形狀和對貫通誤差的要求，進行隧道控制網(wǎng)的設計隧道控制網(wǎng)的設計。隧道洞外平面控制網(wǎng)可采用隧道洞外平面控制網(wǎng)可采用gpsgps網(wǎng)、三角形網(wǎng)、導線網(wǎng)等形式。網(wǎng)、三角形網(wǎng)、導線網(wǎng)等形式。 隧道洞外平面控制網(wǎng)宜布設成自由網(wǎng)，根據(jù)線路測量的控隧道洞外平面控制網(wǎng)宜布設成自由網(wǎng)，根據(jù)線路測量的控制點進行定位和定向?？刂凭W(wǎng)布設時應沿隧道兩洞口的連線方向制點進行定位和定向。控制網(wǎng)布設時應沿隧道兩洞口的連線方向布設。各個洞口（包括輔助坑道口）均應布設兩個以上且相互通布設。各個洞口（包括輔助坑道口）均應布設兩個以上且相互通視的控制點。視的控制點。 (1)(1)直

8、接定線法直接定線法 在地形比較簡單，隧道不太長的直線隧道，當隧道的洞口位在地形比較簡單，隧道不太長的直線隧道，當隧道的洞口位置已在現(xiàn)場選定時，可用直接定線法在現(xiàn)場直接標定隧道的軸線置已在現(xiàn)場選定時，可用直接定線法在現(xiàn)場直接標定隧道的軸線方向。方向。 (2) (2)導線測量法導線測量法 (3)(3)三角測量法三角測量法 當隧道較長，且地形復雜，可采用三角測量法。一般布設成當隧道較長，且地形復雜，可采用三角測量法。一般布設成與路線相同方向延伸的單三角鎖，三角鎖的形狀取決于隧道中線與路線相同方向延伸的單三角鎖，三角鎖的形狀取決于隧道中線的形狀、施工方案以及地形條件。對于直線隧道，三角鎖應盡量的形狀、

9、施工方案以及地形條件。對于直線隧道，三角鎖應盡量靠近中線?？拷芯€。 （4 4）gpsgps測量法測量法 用gps技術布設隧道平面控制網(wǎng)，由于不需要各控制點之間相互通視，且對邊長和網(wǎng)的圖形無特殊限制，可以使控制網(wǎng)的精度更均勻，所以gps方法對通視條件差的地區(qū)以及長隧道的洞外控制測量特別有利。 2 2高程控制測量高程控制測量 隧道高程控制測量的任務是按規(guī)定的精度測出隧道洞口附近隧道高程控制測量的任務是按規(guī)定的精度測出隧道洞口附近水準點的高程，作為高程引測進洞的依據(jù)。水準點的高程，作為高程引測進洞的依據(jù)。 隧道高程控制測量通常水準測量的方法進行施測。隧道高程控制測量通常水準測量的方法進行施測。 隧

10、道兩端的洞口水準點、相關洞口水準點（含豎井和平洞口）隧道兩端的洞口水準點、相關洞口水準點（含豎井和平洞口）和必要的洞外水準點應組成閉合或往返水準路線。和必要的洞外水準點應組成閉合或往返水準路線。二、隧洞開挖中的測量工作二、隧洞開挖中的測量工作1.1.洞口掘進方向洞口掘進方向 地面平面和高程控制測量完成后，即可求得隧道洞口附地面平面和高程控制測量完成后，即可求得隧道洞口附近控制點的坐標和高程。然后根據(jù)洞內(nèi)路線中線上各點的設近控制點的坐標和高程。然后根據(jù)洞內(nèi)路線中線上各點的設計坐標，按坐標反算，算出這些點至洞外控制點的距離與夾計坐標，按坐標反算，算出這些點至洞外控制點的距離與夾角。利用這些數(shù)據(jù)，測

11、設出洞口的掘進方向。角。利用這些數(shù)據(jù)，測設出洞口的掘進方向。 bjbgadaj 212 2開挖過程中掘進方向和坡度的放樣開挖過程中掘進方向和坡度的放樣 在洞口測設出開挖方向后，即可進行開挖，在洞口測設出開挖方向后，即可進行開挖，隨著開挖的進展，應逐步向洞內(nèi)引測隧道中線。隨著開挖的進展，應逐步向洞內(nèi)引測隧道中線。 通常每掘進通常每掘進20m20m左右時，需埋設一個中線樁，左右時，需埋設一個中線樁，中線樁可埋設在洞的底部或頂部，也可在頂部與中線樁可埋設在洞的底部或頂部，也可在頂部與底部同時埋設。底部同時埋設。 當遇到曲線隧道時，由于洞內(nèi)工作面較小，通常可采用逐點搬站的當遇到曲線隧道時，由于洞內(nèi)工作

12、面較小，通常可采用逐點搬站的偏角法或弦線偏距法來進行中樁測設。偏角法或弦線偏距法來進行中樁測設。 當隧道不斷向前掘進時，為了確保掘進方向的準確性，應使洞內(nèi)導當隧道不斷向前掘進時，為了確保掘進方向的準確性，應使洞內(nèi)導線向前延伸，然后根據(jù)地下導線點來放樣掘進方向。線向前延伸，然后根據(jù)地下導線點來放樣掘進方向。 隧道的高程可由洞口水準點引入，當隧道向前掘進時，應每隔隧道的高程可由洞口水準點引入，當隧道向前掘進時，應每隔50m50m布設一個地下水準點，然后根據(jù)地下水準測量成果來控制洞底高程。當布設一個地下水準點，然后根據(jù)地下水準測量成果來控制洞底高程。當隧道設計有一定的坡度時，應按測設坡度方法測設出洞

13、中各處的設計高隧道設計有一定的坡度時，應按測設坡度方法測設出洞中各處的設計高程。程。 3 3地下導線測量地下導線測量 地下導線的起始測量數(shù)據(jù)由在隧道洞口的地面控制點給出。當采用地下導線的起始測量數(shù)據(jù)由在隧道洞口的地面控制點給出。當采用豎井多掘進面對向開挖時，在豎井處可通過豎井定向測量方法獲得起始豎井多掘進面對向開挖時，在豎井處可通過豎井定向測量方法獲得起始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 地下導線的邊長宜近視相等，直線段不宜低于地下導線的邊長宜近視相等，直線段不宜低于200m200m，曲線段不宜低，曲線段不宜低于于70m70m，導線邊距離洞內(nèi)設施不小于，導線邊距離洞內(nèi)設施不小于0.2m0.2m。 4 4地下水準測

14、量地下水準測量 地下水準測量是隨著隧道不斷地向前掘進，不斷地向前建立地下水準測量是隨著隧道不斷地向前掘進，不斷地向前建立新的水準點，以保證隧道底部達到設計的縱坡，使隧道在豎向能新的水準點，以保證隧道底部達到設計的縱坡，使隧道在豎向能正確貫通。正確貫通。 地下水準測量應往返觀測，且每隔地下水準測量應往返觀測，且每隔200200500m500m設一水準點。設一水準點。 5 5隧道斷面測量隧道斷面測量 隧道斷面測量主要是測量隧道的橫斷面，即測繪隧道施工隧道斷面測量主要是測量隧道的橫斷面，即測繪隧道施工斷面的形狀和尺寸。隧道整個斷面一次或部分開挖完成以后，在斷面的形狀和尺寸。隧道整個斷面一次或部分開挖

15、完成以后，在即將襯砌以前，應對全斷面或部分斷面進行測繪，借此判斷開挖即將襯砌以前，應對全斷面或部分斷面進行測繪，借此判斷開挖斷面是否符合設計的凈空要求以及了解超挖、欠挖情況。斷面是否符合設計的凈空要求以及了解超挖、欠挖情況。 6.6.盾構施工測量盾構施工測量盾構施工的測量工作主要包括洞外控制測量，豎井聯(lián)系測量，地盾構施工的測量工作主要包括洞外控制測量，豎井聯(lián)系測量，地下導線和高程測量，盾構機姿態(tài)定位測量。下導線和高程測量，盾構機姿態(tài)定位測量。 盾構機姿態(tài)定位測量一般采用由激光全站儀、激光靶、計算機及掘盾構機姿態(tài)定位測量一般采用由激光全站儀、激光靶、計算機及掘進軟件等組成的自動導向系統(tǒng)。進軟件等

16、組成的自動導向系統(tǒng)。 導向系統(tǒng)依據(jù)地下導線點和水準點來確定盾構機的位置和掘進方向。導向系統(tǒng)依據(jù)地下導線點和水準點來確定盾構機的位置和掘進方向。激光全站儀安置在地下導線點上，全站儀自動測出測站與激光靶之間的激光全站儀安置在地下導線點上，全站儀自動測出測站與激光靶之間的距離、方位角、豎直角，計算出激光靶的三維坐標。激光束照射在激光距離、方位角、豎直角，計算出激光靶的三維坐標。激光束照射在激光靶上，激光靶可以測定激光相對于激光靶平面的偏角，掘進機的仰俯角靶上，激光靶可以測定激光相對于激光靶平面的偏角，掘進機的仰俯角和滾動角通過安裝在激光靶內(nèi)的傾斜計來測定。激光靶將各項測量數(shù)據(jù)和滾動角通過安裝在激光靶

17、內(nèi)的傾斜計來測定。激光靶將各項測量數(shù)據(jù)傳向主控計算機，計算出盾構機軸線上前后兩個參考點的空間位置，并傳向主控計算機，計算出盾構機軸線上前后兩個參考點的空間位置，并與隧道設計軸線比較，得到盾構機軸線與設計軸線的偏差值以及盾構機與隧道設計軸線比較，得到盾構機軸線與設計軸線的偏差值以及盾構機的坡度，并在屏幕上顯示。通過控制系統(tǒng)對各千斤頂施以不同的推力，的坡度，并在屏幕上顯示。通過控制系統(tǒng)對各千斤頂施以不同的推力，來調(diào)整盾構機的位置和掘進方向。在推進時只要控制好姿態(tài)，盾構機就來調(diào)整盾構機的位置和掘進方向。在推進時只要控制好姿態(tài)，盾構機就能精確地沿著隧道設計軸線掘進，保證隧道能順利準確的貫通。能精確地沿

18、著隧道設計軸線掘進，保證隧道能順利準確的貫通。第四節(jié) 豎井聯(lián)系測量 經(jīng)過豎井將地面和地下控制網(wǎng)聯(lián)系在同一坐標和高程系經(jīng)過豎井將地面和地下控制網(wǎng)聯(lián)系在同一坐標和高程系統(tǒng)中的測量工作，稱為統(tǒng)中的測量工作，稱為豎井聯(lián)系測量豎井聯(lián)系測量。這種地面與地下的聯(lián)。這種地面與地下的聯(lián)系測量包括豎井定向測量和豎井高程傳遞兩部分。系測量包括豎井定向測量和豎井高程傳遞兩部分。 一、豎井定向測量一、豎井定向測量1.1.瞄直法瞄直法 2.2.聯(lián)系三角形法聯(lián)系三角形法 為提高方位角傳遞的精度，聯(lián)系三角形的為提高方位角傳遞的精度，聯(lián)系三角形的c c、cc點，一般應點，一般應盡可能在盡可能在abab的延長線上，并盡量靠近垂球線。的延長線上，并盡量靠近垂球線。 3. 3.陀螺經(jīng)緯儀法陀螺經(jīng)緯儀法 用陀螺經(jīng)緯儀進行豎井定向時，只需在豎井井筒中懸掛一根吊錘線。 采用陀螺經(jīng)緯儀測定方位角時，所測的是真方位角，這時應根據(jù)隧道所在地區(qū)的子午線收斂角，將真方位角改算成