橋梁工程測(cè)量

1、編輯ppt110-7 橋梁工程控制測(cè)量在鐵路公路和城市道路等的線路上，通過(guò)河流、山谷或與其他道路立交需要修建橋梁。有鐵路橋梁,公路橋梁,鐵路公路兩用橋梁等。高架道路也是屬于橋梁結(jié)構(gòu)。橋梁工程在勘測(cè)設(shè)計(jì)建筑施工和運(yùn)營(yíng)管理階段都需要進(jìn)行測(cè)量工作。南京長(zhǎng)江大橋南京長(zhǎng)江大橋鐵路公路兩用橋鐵路公路兩用橋編輯ppt2一、橋梁平面控制測(cè)量橋梁平面控制點(diǎn)橋梁軸線點(diǎn)橋梁軸線 橋梁平面控制網(wǎng)的圖形一般為包含橋軸線的雙三角形、具有對(duì)角線的四邊形或雙四邊形。橋梁平面控制網(wǎng)的觀測(cè)可以采用常規(guī)觀測(cè)角度和邊長(zhǎng)的邊角網(wǎng)，計(jì)算各平面控制點(diǎn)的坐標(biāo)。大型橋梁平面控制網(wǎng)也可以采用GNSS方法測(cè)定。橋橋梁梁軸軸線線橋梁平面控制網(wǎng)橋梁平

2、面控制網(wǎng)橋梁平面控制網(wǎng)橋梁平面控制網(wǎng)編輯ppt3（一）過(guò)河水準(zhǔn)測(cè)量ABCDACDBACBD(a)(b)(c)測(cè)站點(diǎn)立尺點(diǎn)過(guò)河水準(zhǔn)測(cè)量主要問(wèn)題:前后視距不等 遠(yuǎn)尺距離過(guò)長(zhǎng)解決方法:測(cè)站河立尺點(diǎn)布設(shè)對(duì)稱圖形,采用對(duì)向觀測(cè)； 遠(yuǎn)尺上加裝覘牌,有利于遠(yuǎn)距離瞄準(zhǔn)； 用多測(cè)回觀測(cè)取平均值,提高精度。測(cè)站測(cè)站近尺視線近尺視線遠(yuǎn)尺視線遠(yuǎn)尺視線二、橋梁高程控制測(cè)量編輯ppt411121311718(a)(b)(c)水準(zhǔn)尺覘牌覘牌孔覘牌固緊螺絲10 由觀測(cè)者根據(jù)水準(zhǔn)儀橫絲指揮遠(yuǎn)尺立尺者上下移動(dòng)覘牌，使覘牌中部的橫條或三角形圖案被水準(zhǔn)儀的橫絲所平分。由立尺者根據(jù)覘牌中心孔的指標(biāo)線在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。覘牌上圖案設(shè)計(jì)成有利

3、于瞄準(zhǔn)編輯ppt5（二）電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量（三）GNSS高程測(cè)量 用全站儀可進(jìn)行電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量。在河的兩岸布置A、B兩個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn),在A點(diǎn)安置全站儀,量取儀器高 i；在B點(diǎn)安置棱鏡，量取棱鏡高l；全站儀瞄準(zhǔn)棱鏡中心,測(cè)觀天頂距Z和斜距S,計(jì)算出A,B點(diǎn)間的高差。由于過(guò)河的距離較長(zhǎng),高差測(cè)定受到地球曲率和大氣垂直折光的影響。應(yīng)采用對(duì)向觀測(cè)的方法,能抵消地球曲率和大氣垂直折光的影響。用GNSS測(cè)量布設(shè)的橋梁平面控制網(wǎng)也可以用GNSS高程測(cè)量的方法進(jìn)行兩岸控制點(diǎn)高程的聯(lián)測(cè)。河面寬闊的特大橋梁，用過(guò)河水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量有困難時(shí)更為合適。fiZShABl -cos編輯ppt6aaaabb

4、bbccccddddABCDkkkk11112222333344444321橋墩中心線橋臺(tái)中心線橋梁軸線道路中線道路中線一、中小型橋梁施工測(cè)量（一）橋梁中軸線和施工控制樁測(cè)設(shè) 根據(jù)道路中線上的橋位施工控制樁k1,k2,k3,k4，測(cè)設(shè)出橋臺(tái)和橋墩的中心樁位A,B,C,D點(diǎn),然后分別在這些點(diǎn)上安置全站儀，在與橋梁中軸線垂直的方向上測(cè)設(shè)橋臺(tái)和橋墩的施工控制樁位a1,a2,b1,b2,，每側(cè)要有兩個(gè)控制樁。編輯ppt7（二）橋梁基礎(chǔ)施工測(cè)量根據(jù)橋臺(tái)和橋墩的中心線定出基坑開(kāi)挖邊界線?；由峡诔叽鐟?yīng)根據(jù)坑深、邊坡坡度、土質(zhì)情況和施工方法而定?；油诘揭欢ㄉ疃群?，應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)高程在坑壁測(cè)設(shè)距基底設(shè)計(jì)面為一

5、定高差（例如1米）的水平樁,作為控制挖深及基礎(chǔ)施工的高程依據(jù)。基礎(chǔ)完工后，應(yīng)根據(jù)上述的橋位控制樁和墩、臺(tái)控制樁用經(jīng)緯儀或全站儀在基礎(chǔ)面上測(cè)設(shè)墩、臺(tái)中心及其相互垂直的縱、橫軸線，根據(jù)縱、橫軸線即可放樣橋臺(tái)、橋墩的外廓線，作為砌筑橋臺(tái)和橋墩的依據(jù)。編輯ppt8（一）橋梁墩臺(tái)定位測(cè)量二、大中型橋梁施工測(cè)量 大型橋梁的施工必須布設(shè)平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。控制網(wǎng)布設(shè)后, 用較精密的方法進(jìn)行墩臺(tái)定位和架設(shè)梁部結(jié)構(gòu)的定位。大橋的梁部結(jié)構(gòu)大橋的梁部結(jié)構(gòu)編輯ppt9方向交會(huì)法測(cè)設(shè)橋墩EDCFABPPP123A-B為橋軸線，C,D為橋梁平面控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)，Pi點(diǎn)為第i個(gè)橋墩設(shè)計(jì)的中心位置。用方向交會(huì)法測(cè)設(shè)橋墩中

6、心位置時(shí)，需要計(jì)算在橋梁控制點(diǎn)上的交會(huì)角： , , , 。橋梁軸線橋梁軸線控制點(diǎn)控制點(diǎn)控制點(diǎn)控制點(diǎn)DADADDCCCACAxxyyxxyyxxyyxxyyarctanarctanarctanarctan2222方向線相交的角度應(yīng)近于90編輯ppt10方向交會(huì)法的誤差三角形由于測(cè)量誤差的影響，從C,A,D點(diǎn)指來(lái)的三條方向線一般不可能正好交會(huì)于一點(diǎn)，而構(gòu)成方向交會(huì)定點(diǎn)位的“誤差三角形”(Pa-Pb-Pc) 。如果誤差三角形在橋軸線上的邊長(zhǎng)(Pa-Pb)為容許范圍之內(nèi) (一般規(guī)定：對(duì)于墩底放樣,為2.5cm; 對(duì)于墩頂放樣，為1.5cm），則取C,D 兩點(diǎn)指來(lái)方向線的交點(diǎn)PC在橋軸線上的投影點(diǎn)Pi作

7、為橋墩放樣的中心位置。誤差三角形橋墩中心點(diǎn)橋墩中心點(diǎn)編輯ppt11極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)橋墩 在使用全站儀進(jìn)行橋梁墩臺(tái)定位時(shí)，用極坐標(biāo)法放樣橋墩中心位置，則更為方便。對(duì)于極坐標(biāo)法，原則上可以將儀器放于任何控制點(diǎn)上，按計(jì)算的放樣數(shù)據(jù)（角度和距離）測(cè)設(shè)點(diǎn)位。EDCFABPPP123 測(cè)設(shè)橋墩中心位置，最好是將儀器安置于橋軸線點(diǎn)A或B上，瞄準(zhǔn)另一軸線點(diǎn)作為定向，然后指揮棱鏡安置在該方向上測(cè)設(shè)APi或BPi的距離,即可定出橋墩中心位置Pi點(diǎn)。編輯ppt12（二）橋梁梁部架設(shè)施工測(cè)量 橋梁的梁部結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜,要求對(duì)墩臺(tái)的方向、距離和高程用較高精度測(cè)設(shè)，作為架梁的依據(jù)。 橋梁中心線方向測(cè)定,在直線部分采用準(zhǔn)直法

8、,用經(jīng)緯儀或全站儀正倒鏡分中法,刻劃方向線。如果跨距較大( 100m),應(yīng)逐個(gè)橋墩觀測(cè)左、右角。在曲線部分則采用偏角法或極坐法。相鄰橋墩中心點(diǎn)間距離用測(cè)距儀觀測(cè)，在中心標(biāo)板上刻劃里程線,與已經(jīng)刻劃的墩臺(tái)方向線正交,形成代表墩臺(tái)中心的十字。 墩臺(tái)頂面高程用精密水準(zhǔn)測(cè)定,構(gòu)成水準(zhǔn)路線,附合到兩岸水準(zhǔn)點(diǎn)上。 如果梁的拼裝系自兩端懸臂、跨中合攏，則合攏前的測(cè)量重點(diǎn)應(yīng)放在兩端懸臂的相對(duì)關(guān)系上。中心線方向偏差,高程差和距離差要符合設(shè)計(jì)和施工的要求。編輯ppt13 大型斜拉橋主要由索塔 (墩塔)、斜拉索、主梁三大部分組成，塔、索、梁三者之間的聯(lián)系一般常用雙塔三跨連續(xù)梁布置。固定于索塔的斜拉索每隔一定索距對(duì)梁

9、進(jìn)行提拉，將梁的荷載傳至索塔，再傳至塔墩基礎(chǔ)。斜拉橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有利于用懸臂法架設(shè)主梁。(包括預(yù)制拼裝或現(xiàn)場(chǎng)澆注)雙塔三跨連續(xù)梁的斜拉橋雙塔三跨連續(xù)梁的斜拉橋上海楊浦大橋上海楊浦大橋編輯ppt14工作平臺(tái)斜拉索索塔橋臺(tái)跨中線主梁初始節(jié)段塔墩移動(dòng)吊機(jī)斜拉索斜拉索合攏線邊跨邊跨中跨編輯ppt15施工中的斜拉橋施工中的斜拉橋預(yù)制梁塊的分段吊裝預(yù)制梁塊的分段吊裝兩端懸臂施工兩端懸臂施工逐步向中間合攏逐步向中間合攏編輯ppt16編輯ppt17上塔柱斜拉索主梁斷面上平臺(tái)下平臺(tái)下塔柱上橫梁中塔柱下橫梁塔 墩索塔基礎(chǔ)編輯ppt18索塔平面基準(zhǔn)投影索塔建造的平面基準(zhǔn)是塔墩的中軸線和橋梁的中軸線(相互垂直),塔墩中

10、心點(diǎn)的垂直投影是塔柱施工測(cè)量的關(guān)鍵。在墩中心點(diǎn)及兩邊平面控制點(diǎn)的旁邊預(yù)留有垂準(zhǔn)孔，垂直投影(鉛垂線測(cè)設(shè))的方法有垂準(zhǔn)儀法和全站儀天頂觀測(cè)法。橋梁中心線塔 柱平面控制點(diǎn)垂準(zhǔn)孔水準(zhǔn)點(diǎn)墩中心點(diǎn)墩中心線垂準(zhǔn)孔塔 柱垂準(zhǔn)孔垂準(zhǔn)孔垂準(zhǔn)孔垂準(zhǔn)孔通過(guò)垂準(zhǔn)孔向上垂直投影施工索塔上部結(jié)構(gòu)編輯ppt19塔墩中心線主梁中心線0 塊梁索導(dǎo)管定位方向線塔柱塔柱矩形控制網(wǎng)里程控制線#主梁中心點(diǎn)（二）主梁施工測(cè)量 斜拉橋的主梁施工是由索塔下雙向?qū)ΨQ懸臂架設(shè)、跨中合攏的動(dòng)態(tài)施工方法。主梁架設(shè)分為現(xiàn)場(chǎng)澆注和預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件拼裝兩種基本方法。主梁施工是從索塔下的“零號(hào)梁塊”開(kāi)始,向兩側(cè)懸臂伸展。主梁施工測(cè)量是保證斜拉橋成橋線型符合設(shè)計(jì)

11、要求。零號(hào)梁塊零號(hào)梁塊零號(hào)梁塊零號(hào)梁塊矩形控制網(wǎng)矩形控制網(wǎng)編輯ppt20 主梁橫斷面線型測(cè)量 主梁橫斷面的梁底線型是每一節(jié)段由前端梁底1，2，3，4四個(gè)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高來(lái)表示。用水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)定梁頂面上高程線性點(diǎn)23點(diǎn)的標(biāo)高，推算出梁底測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高,用斜拉索調(diào)整。1234231.5 %1.5 %梁梁體體中中軸軸線線主梁橫斷面主梁橫斷面斜拉索斜拉索斜拉索斜拉索編輯ppt21塔柱立軸塔柱索道管斜拉索斜拉索主 梁主梁索道管主梁索道管編輯ppt22 1.塔柱索道管定位測(cè)量 塔墩靠近岸邊，可以在岸上布置平面控制點(diǎn)，建立通過(guò)塔柱中線和墩中線的豎直基準(zhǔn)面。在控制點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀或全站儀，瞄準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)的方向后，利用望遠(yuǎn)鏡

12、視準(zhǔn)軸的上、下轉(zhuǎn)動(dòng)建立上述基準(zhǔn)面，再用測(cè)距、方向交會(huì)等方法測(cè)設(shè)待放樣的索道管口中心點(diǎn)的三維坐標(biāo)。 遠(yuǎn)離岸邊的塔墩，可以利用塔柱施工測(cè)量時(shí)留下的控制點(diǎn)和垂準(zhǔn)孔建立垂準(zhǔn)線和豎直基準(zhǔn)面。高程測(cè)設(shè)可以采用高層建筑高程傳遞的方法。 2.主梁索道管定位測(cè)量 利用主梁施工矩形控制網(wǎng),用經(jīng)緯儀或全站儀,水準(zhǔn)儀和鋼卷尺測(cè)設(shè)索道管口中心的三維坐標(biāo)。編輯ppt2310-9 橋梁工程變形觀測(cè) 橋梁工程在施工和建成后的運(yùn)營(yíng)期間，由于各種內(nèi)在因素和外界條件的影響，會(huì)產(chǎn)生各種變形。例如，橋梁的自重對(duì)基礎(chǔ)產(chǎn)生壓力，引起基礎(chǔ)、墩臺(tái)的均勻沉降或不均勻沉降，從而會(huì)使墩柱傾斜；梁體在動(dòng)荷載的作用下產(chǎn)生撓曲；高塔柱在日照和溫度的影響下會(huì)產(chǎn)生周期性的扭轉(zhuǎn)或擺動(dòng)；等等。為了保證工程施工質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)安全，驗(yàn)證工程設(shè)計(jì)的效果，應(yīng)對(duì)大型橋梁工程定期進(jìn)行變形觀測(cè)。編輯ppt24一、橋梁變形觀測(cè)內(nèi)容 垂直位移觀測(cè) 對(duì)各橋墩、橋臺(tái)進(jìn)行沉降觀測(cè) 水平位移觀測(cè) 對(duì)橋墩、橋臺(tái)在水平方向位移的觀測(cè) （橋軸線方向和垂直于橋軸線方向） 傾斜觀測(cè) 對(duì)高橋墩和斜拉橋的塔柱進(jìn)