市政橋梁施工及橋梁竣工測量技術(shù)

市政政橋橋梁梁施施工工及及橋橋梁梁竣竣工工測測量量技技術(shù)術(shù)§6-1中線復(fù)測測及橋軸軸線測定定§6-2橋梁施工工控制測測量§6-3橋梁定位位資料計計算§6-4墩臺定位位及縱橫橫軸線測測設(shè)§6-5橋梁竣工工測量根據(jù)設(shè)計計文件，，按照規(guī)規(guī)定的精精度，將將圖紙上上設(shè)計的的橋梁墩墩臺位置置標(biāo)定于于地面，，據(jù)此指指導(dǎo)施工工，確保保建成的的橋梁在在平面位位置、高高程位置置和外形形尺寸等等方面均均符合設(shè)設(shè)計要求求。橋梁施工工測量的的基本任任務(wù)§6-1中線復(fù)測測及橋軸軸線測定定復(fù)測的主主要方法法是導(dǎo)線線法。定測或線線路復(fù)測測的精度度較低，，一般不不能滿足足橋梁施施工測量量的精度度要求。。因此橋橋梁施工工前，需需對橋址址線路中中線以較較高的精精度進(jìn)行行復(fù)測。。一、直線線橋的中中線復(fù)測測觀測：橋橋址位置置上所有有轉(zhuǎn)點(diǎn)間間的水平平距離Di和相鄰邊邊間的水水平角βi。計算：以以兩端轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)（ZD7-3,ZD7-8)的連線為為x軸建立施施工坐標(biāo)標(biāo)系，計計算各轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)的坐坐標(biāo)二、曲線線橋的中中線復(fù)測測當(dāng)橋梁位位于曲線線上時，，應(yīng)對整整個曲線線進(jìn)行復(fù)復(fù)測。檢查切線線方向控控制樁是是否在同同一條直直線上。。如果不不在同一一條直線線上，則則應(yīng)給予予改正。。重新精確確測定線線路的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向角。。重新計算算曲線綜綜合要素素。重新標(biāo)定定曲線的的起點(diǎn)和和終點(diǎn)。。1.切線控制制樁的復(fù)復(fù)測檢查切線線上的控控制樁是是否在同同一條直直線上。。方法：穿穿線法、、導(dǎo)線法法。2.轉(zhuǎn)向角復(fù)復(fù)測依據(jù)：已已確認(rèn)的的切線控控制樁；；方法：直接測量量——測回法間接測量量——導(dǎo)線法如果已確確認(rèn)的切切線控制制樁中含含有交點(diǎn)點(diǎn)樁，則則采用直直接測量量法否則，采采用間接接測量法法，即導(dǎo)導(dǎo)線測量量法或副副交點(diǎn)法法。復(fù)測轉(zhuǎn)向向角與定定測轉(zhuǎn)向向角不符符時處理理方法：：原則：盡盡量不改改變原設(shè)設(shè)計。方法一：：利用復(fù)復(fù)測轉(zhuǎn)向向角重新新計算曲曲線要素素，改變變曲線起起點(diǎn)或終終點(diǎn)里程程橋梁布設(shè)設(shè)在直線線－始端端緩和曲曲線－圓圓曲線區(qū)區(qū)間內(nèi)，，則曲線線的ZH里程保持持與原設(shè)設(shè)計里程程不變；；橋梁布設(shè)設(shè)在圓曲曲線－末末端緩和和曲線－－直線區(qū)區(qū)間內(nèi)，，則曲線線的HZ里程保持持與原設(shè)設(shè)計里程程不變；；同時保保持各墩墩臺中心心設(shè)計里里程不變變。要使ZH或HZ里程不變變，可設(shè)設(shè)斷鏈樁樁或?qū)⒕嗑嚯x誤差差調(diào)整在在直線段段。方法二：：調(diào)整切切線方向向，使轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向角恢恢復(fù)到原原設(shè)計值值整個橋梁梁布設(shè)在在始端緩緩和曲線線－圓曲曲線－末末端緩和和曲線區(qū)區(qū)間內(nèi)，，或回頭頭曲線轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向角在在180°°左右時，，如果橋橋梁前后后相鄰曲曲線沒有有施工或或無重大大建筑物物，可以以調(diào)整切切線方向向，使轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向角恢恢復(fù)到原原設(shè)計值值，以保保證橋梁梁原設(shè)計計不變。。方法三：：采用復(fù)復(fù)測轉(zhuǎn)向向角，改改變橋梁梁設(shè)計三、橋軸軸線長度度測定1.橋軸線控控制樁：：兩岸橋橋頭中線線上埋設(shè)設(shè)的控制制樁。作作用：保保證墩臺臺間的相相對位置置正確，，并使之之與相鄰鄰線路在在平面位位置上正正確銜接接。2.橋軸線長長度：兩兩岸橋軸軸線控制制樁間的的水平距距離。3.橋軸線長長度的測測量方法法直接測定定法——光電測距距間接測定定法——三角網(wǎng)推推算§6-2橋梁施工工控制測測量對于水中中不能直直接測設(shè)設(shè)的橋梁梁或水面面較寬且且有高墩墩、大跨跨、深水水基礎(chǔ)或或基礎(chǔ)施施工難度度較大，，梁部結(jié)結(jié)構(gòu)類型型復(fù)雜的的特大橋橋和大橋橋，需要要建立施施工平面面控制網(wǎng)網(wǎng)。為了合理理地擬定定橋梁施施工平面面控制測測量的布布網(wǎng)方案案和觀測測方案，，保證墩墩臺中心心的定位位精度，，必須預(yù)預(yù)先估算算橋軸線線長度測測定的必必要精度度。一、橋軸軸線長度度精度估估算1.鋼筋混凝凝土簡支支梁設(shè)墩臺中中心點(diǎn)位位放樣的的極限誤誤差為△△D（通常取取△D=10mm），中誤誤差為△△D/2，則相鄰鄰二墩臺臺中心的的跨距中中誤差為為設(shè)全橋共共有N跨，則橋橋軸線長長度的中中誤差為為2.鋼板梁及及短跨（（l≤64m）簡支鋼鋼桁梁考慮梁長長制造誤誤差和固固定支座座安裝誤誤差δ的共同影影響，單單跨鋼板板梁和單單跨簡支支鋼桁梁梁的長度度中誤差差為當(dāng)橋梁為為N跨時，則則橋軸線線長度L的中誤差差為3.連續(xù)及長長跨（l＞64m）簡支鋼鋼桁梁由n個節(jié)間構(gòu)構(gòu)成的單單聯(lián)或單單跨梁，，設(shè)節(jié)間間拼裝的的極限誤誤差為△△l（通常取取△l=±2mm），則由由于梁體體拼裝誤誤差和固固定支座座安裝誤誤差δ的共同影影響，每每一聯(lián)（（跨）長長度的中中誤差為為當(dāng)橋梁為為N跨時，則則橋軸線線長度L的中誤差差為［例6-1］某三聯(lián)三三跨連續(xù)續(xù)梁橋，，每跨支支座間距距離為128m，由長16m的8個節(jié)間組組成，每每聯(lián)24個節(jié)間，，固定支支座安裝裝極限誤誤差為±7mm，試計算算全橋橋橋軸線中中誤差。。［解］單聯(lián)中誤誤差為全橋橋軸軸線中誤誤差為二、橋梁梁施工平平面控制制測量1.橋梁施工工平面控控制網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)形布設(shè)設(shè)在滿足橋橋軸線長長度測定定和墩臺臺中心定定位精度度的前提提下，力力求圖形形簡單并并具有足足夠的強(qiáng)強(qiáng)度，以以減少外外業(yè)觀測測工作和和內(nèi)業(yè)計計算工作作。根據(jù)橋梁梁的大小小、精度度要求和和地形條條件，橋橋梁施工工平面控控制網(wǎng)的的網(wǎng)形布布設(shè)有以以下幾種種形式。。雙三角形形大大地四邊邊形雙大地四四邊形加加強(qiáng)型型大地四四邊形大地四邊邊形加三三角形2.橋梁施工工平面控控制測量量的角度度觀測三角網(wǎng)的的等級和和精度要要求如表表6-3；(P164)水平角觀觀測要求求：開測前應(yīng)應(yīng)對所測測角儀器器進(jìn)行檢檢驗(yàn)和校校正。作業(yè)過程程中，儀儀器2C絕對值DJ1型儀器不不得超過過20″；DJ2型儀器不不得超過過30″水平角觀觀測測回回數(shù)應(yīng)符符合表6-4的規(guī)定，，各測回的的零方向向讀數(shù)應(yīng)應(yīng)均勻分分布在度度盤和測測微器的的不同位位置上。。方法：銦銦鋼基線線尺，光光電測距距3.橋梁施工工平面控控制網(wǎng)的的距離觀觀測用光電測測距儀或或全站儀儀測量平平面控制制網(wǎng)邊長長時，外外界環(huán)境境條件應(yīng)應(yīng)符合下下列要求求：注意減弱弱大氣折折光和旁旁折光的的影響；；測線及兩兩端的延延線上，，不得有有任何其其它發(fā)光光物體或或反光的的物體，，以免引引起反射射信號混混亂；測站應(yīng)設(shè)設(shè)在電磁磁場影響響的范圍圍以外；；光電測距距邊的測測回數(shù)及及往返測測次數(shù)，，應(yīng)符合合表6-5的規(guī)定。。光電測距距限差，，應(yīng)符合合表6-6的規(guī)定。。距離觀測測的限差差與數(shù)據(jù)據(jù)處理：：光電測距距邊，必必須加入入氣象、、加乘常常數(shù)、周周期誤差差改正，，然后化化算為水水平距離離，水平距離離應(yīng)歸算算至墩頂頂（或軌軌底）平平均高程程面上。。設(shè)儀器器與棱鏡鏡橫軸的的平均高高程為H1，墩頂（或或軌底）的的平均高程程為H2，地球平均均曲率半徑徑為R，則歸算長長度DH為測距精度評評定設(shè)某條邊長長進(jìn)行了n次對向觀測測，第i次對向觀測測的差值為為di，則一次觀觀測的中誤誤差為：對向觀測平平均值的中中誤差為：：4.橋梁施工平平面控制測測量內(nèi)業(yè)計計算施工平面控控制網(wǎng)通常常采用獨(dú)立立的坐標(biāo)系系；直線橋以橋橋軸線兩控控制樁中里里程較小的的一個為坐坐標(biāo)原點(diǎn)，，以橋軸線線按里程增增加方向?yàn)闉閤軸正向建立立測量坐標(biāo)標(biāo)系；曲線橋一般般以曲線起起點(diǎn)ZH或始切線上上的轉(zhuǎn)點(diǎn)為為坐標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)，以始切切線指向JD方向?yàn)閤軸正向建立立測量坐標(biāo)標(biāo)系；也可可以橋軸線線控制點(diǎn)為為坐標(biāo)系原原點(diǎn)，以該該點(diǎn)處曲線線的切線方方向?yàn)閤軸，以線路路前進(jìn)方向向?yàn)閤軸正向建立立測量坐標(biāo)標(biāo)系。橋梁施工平平面控制網(wǎng)網(wǎng)按方向或或角度，用用條件平差差或間接平平差方法進(jìn)進(jìn)行嚴(yán)密平平差。平差計算完完成后，應(yīng)應(yīng)對網(wǎng)中所所有的幾何何條件（或或附合條件件）進(jìn)行檢檢算，并計計算單位權(quán)權(quán)中誤差、、橋軸線及及最弱邊邊邊長中誤差差。對于邊邊角網(wǎng)或測測邊網(wǎng)，不不應(yīng)大于10mm；對于以基基線為基礎(chǔ)礎(chǔ)的測角網(wǎng)網(wǎng)，不應(yīng)大大于原估算算的橋軸線線及最弱邊邊邊長相對對中誤差。。三、橋梁施施工高程控控制測量各水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)應(yīng)沿橋軸線線兩側(cè)以400m左右的間距距均勻布設(shè)設(shè)，并構(gòu)成成連續(xù)水準(zhǔn)準(zhǔn)環(huán)。水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)與與相鄰的線線路水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)聯(lián)測，以以保證橋梁梁與相鄰線線路在高程程位置上的的正確銜接接。水準(zhǔn)測量的的等級、精精度、限差差應(yīng)符合相相應(yīng)的規(guī)定定。為了便于施施工放樣，，可根據(jù)實(shí)實(shí)際需要在在施工地點(diǎn)點(diǎn)附近設(shè)立立若干個施施工水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋埋設(shè)標(biāo)石施工水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)的高程必必須定期檢檢測。水準(zhǔn)測量的的等級和精精度應(yīng)滿足足表6-8的要求每公里水準(zhǔn)準(zhǔn)測量高差差中數(shù)的偶偶然中誤差差按下式計計算：§6-3橋梁定位資資料計算直線橋墩臺臺中心坐標(biāo)標(biāo)計算直線橋的墩墩臺中心位位于橋軸線線上，且橋橋軸線和線線路中線完完全重合。。xi=DKi-DKAyi=0設(shè)橋軸線控控制點(diǎn)A為施工坐標(biāo)標(biāo)系的原點(diǎn)點(diǎn)，其里程程為DKA，x軸與橋軸線線重合，且且指向里程程增加方向向，第i號墩的里程程為DKi，則該墩中中心的坐標(biāo)標(biāo)xi、yi為yx§6-4墩臺定位及及縱橫軸線線測設(shè)橋梁施工測測量中，主主要的工作作是準(zhǔn)確地地測設(shè)出橋橋梁墩、臺臺的中心位位置，即所所謂的墩、、臺中心定定位，簡稱稱墩臺定位位。墩臺定位必必須滿足一一定的精度度要求，特特別是對預(yù)預(yù)制梁橋更更是如此。。一、直線橋橋的墩臺定定位直接量距法法光電測距或或直接接丈量2.前方交會法法如果橋墩位位置無法直直接丈量，，也不便于于架設(shè)反光光鏡時，可可采用前方方交會法測測設(shè)墩位。。前方交會法法既可用于于直線橋的的墩臺定位位測量，也也可用于曲曲線橋的墩墩臺定位測測量。用交會法測測設(shè)墩位，，需要在河河的兩岸布布設(shè)平面控控制網(wǎng)，如如導(dǎo)線、三三角網(wǎng)、邊邊角網(wǎng)、測測邊網(wǎng)等。。前方交會法法的基本原原理:根據(jù)控制點(diǎn)點(diǎn)坐標(biāo)和墩墩臺坐標(biāo)，，反算交會會放樣元素素αi、βi，在相應(yīng)控控制點(diǎn)上安安置儀器并并后視另一一已知控制制點(diǎn)，分別別測設(shè)水平平角αi、βi，得到兩條條視線的交交點(diǎn)，從而而確定墩臺臺中心的位位置。αiβi異側(cè)交會同同側(cè)交會會兩交會方向向線之間的的夾角γ稱為交會角角墩臺中心交交會的精度度與交會角角γ的大小有關(guān)關(guān)。交會角的要要求：當(dāng)置鏡點(diǎn)位位于橋軸線線兩側(cè)時，，交會角應(yīng)應(yīng)在90°~150°之間；當(dāng)置鏡點(diǎn)位位于橋軸線線一側(cè)時，，交會角應(yīng)應(yīng)在60°~110°之間。在橋梁控制制網(wǎng)網(wǎng)形設(shè)設(shè)計和布網(wǎng)網(wǎng)時，應(yīng)充充分考慮每每個墩臺中中心交會時時交會角的的大小，必必要時，可可根據(jù)情況況增設(shè)插如如點(diǎn)或精密密導(dǎo)線點(diǎn)作作為次級控控制點(diǎn)。測設(shè)數(shù)據(jù)計計算為了便于作作業(yè)，應(yīng)根根據(jù)控制點(diǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)和和墩臺中心心的坐標(biāo)，，計算測設(shè)設(shè)數(shù)據(jù)并將將其編制成成表。墩臺定位測測設(shè)數(shù)據(jù)主主要包括：：置鏡點(diǎn)、、墩臺或控控制點(diǎn)編號號、坐標(biāo)方方位角、邊邊長等。其其格式如P.184表6-14。以下格式更簡簡潔置鏡點(diǎn)控制點(diǎn)邊長坐標(biāo)方位角°′″墩臺號邊長坐標(biāo)方位角°′″D10#161.41921450425.8D2141.7931403940.41#141.83651392024.9D3199.9008834349.12#101.90711145528.3D4151.09691421732.53#94.7837770957.94#126.0050471028.85#143.9781395554.1現(xiàn)場測設(shè)在控制點(diǎn)D安置儀器，后后視控制點(diǎn)A，將度盤安置置為αDA;根據(jù)測設(shè)數(shù)據(jù)據(jù)表,轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部至至度盤讀數(shù)為為αDi得到D-i方向；同樣方法得到到C-i方向，兩條視視線的交點(diǎn)處處打樁，釘設(shè)設(shè)出i號墩臺中心位位置;在橋軸線上檢檢查各墩臺位位置。示誤三角形通常將三臺經(jīng)經(jīng)緯儀分別安安置于三個控控制點(diǎn)上，用用三條方向線線同時交會。。理論上三條方方向線應(yīng)交于于一點(diǎn)，而實(shí)實(shí)際上由于控控制點(diǎn)誤差和和交會測設(shè)誤誤差的共同的的影響，三條條方向線一般般不會交于一一點(diǎn)，而是形形成一個小三三角形，該三三角形的大小小反映交會的的精度，故稱稱其為示誤三三角形。交會限差及墩墩臺中心的確確定示誤三角形的的最大邊長或或兩交會方向向與橋中線交交點(diǎn)間的長度度，在墩臺下下部（承臺、、墩身）不應(yīng)應(yīng)大于25mm，在墩臺上部部（托盤、頂頂帽、墊石））不應(yīng)大于15mm。若交會的一個個方向?yàn)闃蜉S軸線，則以其其它兩個方向向線的交會點(diǎn)點(diǎn)P1投影在橋軸線線上的P點(diǎn)作為墩臺中中心。交會方向中不不含橋軸線方方向時，示誤誤三角形的邊邊長不應(yīng)大于于30mm，并以示誤三三角形的重心心作為橋墩臺臺中心。二、墩臺縱橫橫軸線測設(shè)墩臺縱橫軸線線是確定墩、、臺方向的依依據(jù)，也是墩墩、臺施工中中細(xì)部放樣的的依據(jù)。P.184中說法不正確確直線橋各個墩墩臺的縱軸線線與橋軸線重重合，可根據(jù)據(jù)橋軸線控制制樁測設(shè)；直線橋的橫軸軸線不一定與與縱軸線垂直直，兩者夾角角根據(jù)設(shè)計文文件確定，可可將經(jīng)緯儀安安置于墩臺中中心，后視橋橋軸線控制樁樁定向，測設(shè)設(shè)規(guī)定的角度度得到墩臺橫橫軸線方向。。A［例6－3］某鐵路直線橋橋設(shè)計的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式為：1×24m預(yù)應(yīng)力鋼筋混混凝土梁+3×64m箱形連續(xù)鋼梁梁+1×24m預(yù)應(yīng)力鋼筋混混凝土梁，各各墩臺中心的的設(shè)計里程如如表6－15。試完成：1.橋軸線長度精精度估算2.平面控制測量量的實(shí)施3.墩臺中心定位位資料的計算算。表6-15墩臺中心的設(shè)設(shè)計里及其坐坐標(biāo)樁號及墩臺號里程間距x0#臺DK638+798.92-12.807012.807D4+811.727011.9431#墩+823.6711.943064.652#墩+888.3276.593064.003#墩+952.32140.593064.004#墩DK639+016.92205.193021.9366D2038.8566227.12962.81345#臺+041.67229.94301．橋軸線長度度精度估算第1孔和第5孔為預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋混凝土簡簡支梁，設(shè)其其跨長中誤差差分別為ml1和ml5，已知點(diǎn)位放放樣極限誤差差ΔD=10mm，則［解］第2～4孔為箱形連續(xù)續(xù)鋼梁，為預(yù)預(yù)制的16m梁段運(yùn)到現(xiàn)場場后拼接，并并以高強(qiáng)螺栓栓固定連接。。64m64m64m1#2#3#4#已知n=12，節(jié)間拼裝誤誤差Δl=2mm，支座安裝誤差差δ=7mm，設(shè)該段中誤誤差為ml2-4，則橋軸線長度中中誤差mL為:已知橋長L=242.75m，則橋軸線長長度的相對中中誤差為2.平面控制網(wǎng)技技術(shù)設(shè)計根據(jù)橋軸線長長度的估算精精度，參照表表6-3可知，該橋施施工平面控制制網(wǎng)按五等三三角網(wǎng)施測即即可。由于橋軸線長長度小于橋長長，故控制網(wǎng)網(wǎng)提高一個等等級施測。箱形連續(xù)鋼梁梁當(dāng)時屬新型型結(jié)構(gòu)，在墩墩臺施工、梁梁體架設(shè)和運(yùn)運(yùn)營管理階段段均要進(jìn)行變變形觀測，故故控制網(wǎng)再提提高一個等級級施測。所以，技術(shù)設(shè)設(shè)計書確定，，該橋施工平平面控制網(wǎng)按按三等三角網(wǎng)網(wǎng)施測?；€D1、D3的邊長采用光光電測距方法法實(shí)測，數(shù)據(jù)據(jù)處理后，相相對中誤差1/260000。三角網(wǎng)的角度度采用方向觀觀測法。按條件觀測平平差。平差后后橋軸線長度相相對中誤差1/1890001/21700，測角中誤差mβ=±1.49″<±1.8″。3.三角網(wǎng)觀測與與平差計算以橋軸線控制制點(diǎn)D4為坐標(biāo)原點(diǎn)，，以橋軸線按按里程增加方方向?yàn)閤軸正向，計算算各控制點(diǎn)和和墩臺中心在在該坐標(biāo)系中中的坐標(biāo)。4.控制點(diǎn)坐標(biāo)和和墩臺坐標(biāo)計計算注:如果D4的x坐標(biāo)值等于其其里程，則坐坐標(biāo)計算更