工程測量(第13章 橋梁測量)

1、峨眉校區(qū)第十三章 橋梁測量13-1 橋軸線長度所需精度的估算橋梁工程測量（Bridge Engineering Survey）在橋梁工程的規(guī)劃、勘測設(shè)計、施工建造和運(yùn)營管理的各個階段進(jìn)行的測量。 勘測階段：進(jìn)行橋渡線長度測量和測繪橋址縱斷面圖、橋渡位置圖、橋址地形圖、水下地形圖以及水面縱斷面圖，為優(yōu)選橋址和進(jìn)行橋梁設(shè)計提供必要而詳細(xì)的測繪資料； 13-1 橋軸線長度所需精度的估算墩臺定位和軸線的測設(shè)：進(jìn)行直線橋梁或曲線橋的墩臺定位、墩臺縱橫軸線的測設(shè)和沉井定位測量；橋梁細(xì)部放樣，進(jìn)行明挖基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)的施工放樣、管柱定位及傾斜測量、沉井施工測量和架橋測量；控制網(wǎng)布設(shè)和施測階段：進(jìn)行橋軸線長度測量

2、、橋梁控制網(wǎng)的布設(shè)與施測及平差、為滿足交會墩位之需而在橋梁控制網(wǎng)中插點(diǎn)，為進(jìn)一步施工放樣和竣工測量、變形監(jiān)測提供精度能滿足要求的控制網(wǎng)，并為便于對長度測量儀器或工具及時進(jìn)行校核而應(yīng)在工地建立基線場；13-1 橋軸線長度所需精度的估算橋梁變形監(jiān)測：在建造過程中及建成運(yùn)營階段，定期觀測墩臺及其上部結(jié)構(gòu)的垂直位移、傾斜位移和水平位移，掌握隨時間推移而發(fā)生的變形規(guī)律，以便在未危及行車安全時采取補(bǔ)救措施竣工測量：在橋梁竣工和階段性竣工時，測定墩距、量取墩臺各部尺寸和測定支撐墊石及墩帽的高程以及在架梁后測定主梁弦桿的直線性及梁的拱度、立柱的豎直性和各個墩上梁的支點(diǎn)與墩臺中心的相對位置；13-1 橋軸線長度

3、所需精度的估算橋軸線：在選定的橋梁中線上，于橋頭兩端埋設(shè)兩個控制點(diǎn)，兩控制點(diǎn)間的連線。由于墩、臺定位時主要以這兩點(diǎn)為依據(jù)，所以橋軸線長度的精度直接影響墩、臺定位的精度。為了保證墩、臺定位的精度要求，首先需要估算出橋軸線長度需要的精度，以便合理地擬定測量方案。13-1 橋軸線長度所需精度的估算鋼筋混凝土簡支梁NmDL2鋼板梁及短跨（l64m）簡支鋼珩梁22)5000(21lmlNmmlL單跨：多跨：ml-單跨長度中誤差 mL-橋軸線（兩橋臺間）長度中誤差 -固定支座安裝限差（7mm） D-墩中心的點(diǎn)位放樣限差（設(shè)為10mm） 13-1 橋軸線長度所需精度的估算連續(xù)梁及長跨 （l64m）簡支鋼珩梁

4、2221llnmNmmlL2221llLmmm單聯(lián)（跨）：多聯(lián)（跨）等聯(lián)（跨）：多聯(lián)（跨）不等聯(lián)（跨）：l-節(jié)間拼裝限差（2mm） n-每聯(lián)（跨）節(jié)間數(shù) N-聯(lián)（跨）數(shù) 13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋涵測量：一般橋涵：系指一般特大橋、一般大橋、中橋、小橋和涵洞；復(fù)雜特大橋：系指水面較寬且有高墩、大跨、深水基礎(chǔ)或基礎(chǔ)施工難度較大，梁部結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜，要求測量定位、放樣精度較高的特大橋、大橋。13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋涵施工測量：l任務(wù)是精確地放樣橋墩臺的位置和跨越結(jié)構(gòu)的各個部件，并隨時檢查施工質(zhì)量。l一般橋涵測量應(yīng)在線路控制網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行施工放樣工作。l對于大橋或者特大橋，用勘測階段

5、的測量控制來進(jìn)行施工放樣，一般不能滿足要求，必須建立平面和高程控制網(wǎng)，作為放樣工作的依據(jù)。13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋涵施工測量：l橋梁工程勘測、設(shè)計各階段測量宜采用與線路一致的坐標(biāo)系統(tǒng)。橋梁施工控制網(wǎng)應(yīng)采用滿足橋梁施工需要的橋梁施工獨(dú)立坐標(biāo)系。13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工獨(dú)立坐標(biāo)系：l基于國家或線路坐標(biāo)系統(tǒng)的橋梁施工獨(dú)立坐標(biāo)系：以施工控制網(wǎng)中一個穩(wěn)定的控制點(diǎn)（宜為橋中線點(diǎn)）的國家或線路坐標(biāo)作為起算坐標(biāo)，以該點(diǎn)至另一點(diǎn)（宜為橋中線點(diǎn)）在國家或線路坐標(biāo)系中的坐標(biāo)方位角為起始方向，取橋梁墩頂或軌底平均高程平面為坐標(biāo)投影面。13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工獨(dú)立坐標(biāo)系：

6、l橋址里程坐標(biāo)系統(tǒng)：以橋中線為坐標(biāo)縱（X）軸，里程增加方向為其正向；與X軸垂直的方向為坐標(biāo)橫（Y）軸，X軸左側(cè)為負(fù)，右側(cè)為正；選定橋軸線上較為穩(wěn)定的一點(diǎn)作為坐標(biāo)起算點(diǎn)，其里程值即為X值。取橋梁墩頂或軌底平均高程平面為坐標(biāo)投影面。13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工獨(dú)立坐標(biāo)系：l尺度基準(zhǔn)：當(dāng)國家或者線路控制點(diǎn)的可靠性、兼容性良好，并與橋梁控制網(wǎng)的精度匹配時，可將已知點(diǎn)確定的尺度作為網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)；采用衛(wèi)星測量方法測定的長度作為控制網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)，宜采用精密光電測距的方法進(jìn)行校核；采用精密光電測距方法測量網(wǎng)中的一條長邊，建立平面控制網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)。l以上三種尺度均應(yīng)是投影至橋梁墩（臺）頂或軌底平均

7、高程面上無投影變形的尺度。13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工平面控制網(wǎng)的網(wǎng)型：橋軸線橋軸線橋軸線橋軸線13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工平面控制網(wǎng)：l布設(shè)原則：l正橋施工平面控制網(wǎng)可整網(wǎng)一次施測，也可分級施測。引橋施工平面控制網(wǎng)宜在正橋控制網(wǎng)基礎(chǔ)上以附網(wǎng)形式布測?？刂凭W(wǎng)可根據(jù)儀器設(shè)備情況和測區(qū)條件采用GPS、三角形網(wǎng)、精密導(dǎo)線或其組合法觀測。13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工平面控制網(wǎng)：l點(diǎn)位埋設(shè)：l施工平面控制點(diǎn)應(yīng)選擇在土質(zhì)堅實、通視條件良好、避開施工干擾、易于保護(hù)的地方，并宜設(shè)在高點(diǎn)上處。l控制點(diǎn)的數(shù)量和密度應(yīng)能控制橋梁施工，達(dá)到使用方便和提高定位精度的目的。l橋軸

8、線宜為平面控制網(wǎng)的一條邊，每岸宜設(shè)立至少l2個軸線控制點(diǎn)。13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工平面控制網(wǎng)：l測量方法：l導(dǎo)線控制測量應(yīng)組成附合導(dǎo)線或閉合導(dǎo)線。l附合導(dǎo)線或?qū)Ь€環(huán)的邊數(shù)宜為46條，導(dǎo)線邊的長度應(yīng)根據(jù)橋式、地形和使用儀器來選擇，l最短邊長不宜小于300 m，相鄰邊長之比不宜小大于1：313-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工平面控制網(wǎng)：l測量方法：l三角形網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)滿足控制網(wǎng)精度和觀測條件的要求。l首級網(wǎng)可為測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)或三角網(wǎng)，圖形應(yīng)剛強(qiáng)、簡單l亦可根據(jù)需要增設(shè)插入點(diǎn)或精密導(dǎo)線點(diǎn)，作為次級控制點(diǎn)l三角形網(wǎng)的求距角不宜小于30，困難情況不宜小于25l岸上基線邊應(yīng)與橋中線近

9、于垂直，其長度宜為橋軸線長度的0.7倍，困難時亦不應(yīng)小于橋軸線長度的0.5倍13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工平面控制網(wǎng)：l測量方法：l使用全站儀或光電測距儀測量的控制網(wǎng)邊長，將水平距離歸算至墩頂或軌底平均高程面上。 13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工平面控制網(wǎng)的等級：13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工高程控制網(wǎng)：l精度估算：l跨河兩水準(zhǔn)點(diǎn)間高差的中誤差0.2HHmH施工中放樣精度要求最高的幾何位置中心的高程容許誤差（mm） mH跨河兩水準(zhǔn)點(diǎn)間高差的中誤差（mm）；13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工高程控制網(wǎng)：l精度等級：13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施

10、工高程控制網(wǎng)：l水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)：施工水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)沿橋軸線兩側(cè)均勻布設(shè)，每岸不得少于3個。水準(zhǔn)點(diǎn)沿橋線方向的間距宜為400 m左右，并構(gòu)成連續(xù)水準(zhǔn)閉合環(huán)。橋墩較高、兩岸坡陡時，可在陡坡上一定高差內(nèi)加設(shè)輔助水準(zhǔn)點(diǎn)，其精度必須滿足施工要求。13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工高程控制網(wǎng)：l水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)：施工水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)石應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況和精度要求埋設(shè)，可采用混凝土標(biāo)石、鋼管標(biāo)石、巖石標(biāo)石、管樁標(biāo)石、鉆孔樁標(biāo)石或基巖標(biāo)石。對復(fù)雜特大橋，應(yīng)在江河兩岸各埋設(shè)至少1個深樁水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)埋置深度應(yīng)達(dá)到有利于穩(wěn)定的土層。13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工控制網(wǎng)復(fù)測：l橋梁施工前，應(yīng)對施工控制網(wǎng)進(jìn)行全面復(fù)測，施工期

11、間應(yīng)對其進(jìn)行定期或不定期復(fù)測。l復(fù)測周期應(yīng)根據(jù)控制網(wǎng)等級、測區(qū)地質(zhì)條件等綜合確定，首級控制網(wǎng)及其加密網(wǎng)不應(yīng)超過一年，更低等級的加密網(wǎng)不應(yīng)超過三個月。l全面復(fù)測宜在原網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。復(fù)測網(wǎng)精度等級應(yīng)與原網(wǎng)相同，復(fù)測方法及技術(shù)要求宜與原測保持一致。13-2 橋梁的平面和高程控制測量橋梁施工控制網(wǎng)復(fù)測：l原控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)不得更動，控制網(wǎng)的起算點(diǎn)應(yīng)與原網(wǎng)一致。當(dāng)原網(wǎng)起算點(diǎn)發(fā)生明顯位移時，可改用其它穩(wěn)定可靠的控制點(diǎn)起算，但必須保持位置基準(zhǔn)、方向基準(zhǔn)、尺度基準(zhǔn)和高度基準(zhǔn)不變。13-3 橋梁施工放樣控制點(diǎn)加密：l當(dāng)施工控制點(diǎn)密度不能滿足施工定位放樣需要時，應(yīng)在施工控制網(wǎng)基礎(chǔ)上采用GPS、全站儀插

12、網(wǎng)或精密導(dǎo)線測量方法加密。l加密點(diǎn)應(yīng)選在離橋中線較近、通視條件較好且不受施工作業(yè)干擾、比較穩(wěn)固的地基或構(gòu)（建）筑物上。13-3 橋梁施工放樣橋墩中心定位：l光電測距極坐標(biāo)法l直接丈量法l偏角法l導(dǎo)線法l方向交會法l距離交會法13-3 橋梁施工放樣光電測距極坐標(biāo)法：030303arctanCPECPEECPxxyy030203020203arctanCPCPCPCPCPCPxxyyECPCPCP03020320320303)()(CPECPEECPyyxxD13-3 橋梁施工放樣直接丈量法：13-3 橋梁施工放樣方向交會法：ACPECP02021ACPECP0303213-3 橋梁施工放樣距離交

13、會法：203203032)()(CPECPEECPyyxxDD202202021)()(CPECPEECPyyxxDD13-3 橋梁施工放樣曲線橋橋墩、橋臺中心測設(shè)：橋梁工作線：曲線橋的中線是曲線，而每跨橋梁卻是直的，所以橋梁中線與線路中線基本構(gòu)成了附合的折線。測設(shè)實質(zhì)：墩、臺中心即位于折線的交點(diǎn)上，曲線橋的墩、臺中心測設(shè)，就是測設(shè)工作線的交點(diǎn)。13-3 橋梁施工放樣曲線橋橋墩、橋臺中心測設(shè)：橋墩偏距：設(shè)計橋梁時，為使列車運(yùn)行時梁的兩側(cè)受力均勻，橋梁工作線應(yīng)盡量接近線路中線，所以梁的布置應(yīng)使工作線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)向線路中線外側(cè)移動一段距離E。偏距E：一般是以梁長為弦線的中矢的一半。13-3 橋梁施工放

14、樣曲線橋橋墩、橋臺中心測設(shè)：橋梁偏角：相鄰梁跨工作線構(gòu)成的偏角；橋墩中心距：每段折線的長度L。E、L在設(shè)計圖中都已經(jīng)給出，根據(jù)給出的E、L即可測設(shè)墩位。 13-3 橋梁施工放樣偏角法：13-3 橋梁施工放樣導(dǎo)線法：13-4 墩臺縱、橫軸線的測設(shè) 縱軸線：指過墩、臺中心平行與線路方向的軸線；橫軸線：指過墩、臺中心垂直于線路方向的軸線；橋臺的橫軸線：指橋臺的胸墻線。 13-4 墩臺縱、橫軸線的測設(shè)直線橋：13-4 墩臺縱、橫軸線的測設(shè)曲線橋：曲線橋的墩、臺軸線位于橋梁偏角的分角線上，在墩、臺中心架設(shè)儀器，照準(zhǔn)相鄰的墩、臺中心，測設(shè)角/2，即為縱軸線的方向。自縱軸線方向測設(shè)90角，即為橫軸線方向13-5 橋梁施工測量明挖基礎(chǔ)的施工放樣：13-4 橋梁施工測量樁基礎(chǔ)的施工放樣：13-4 橋梁施工測量承臺、墩身、頂帽及墊石平面：形狀和尺寸應(yīng)依據(jù)橋墩中心縱橫十字線放樣高程：可采用幾何水準(zhǔn)或光電測距三角高程測量方法測定。13-4 橋梁施工測量承臺、墩身、頂帽及墊石承臺模板尺寸的設(shè)放限差為40mm，高程設(shè)放限差為30mm；墩身模板尺寸的測量限差為20 mm，高程設(shè)放限差為30mm，模板上同一高程線的測量限差為10 mm。頂帽立模前應(yīng)檢查中心