橋梁施工測量基本內(nèi)容及測量方法

橋梁施工測量基本內(nèi)容及測量方法

根據(jù)設(shè)計(jì)文件，按照規(guī)定的精度，將圖紙上設(shè)計(jì)的橋梁墩臺位置標(biāo)定于地面，據(jù)此指導(dǎo)施工，確保建成的橋梁在平面位置、高程位置和外形尺寸等方面均符合設(shè)計(jì)要求。橋梁施工測量的基本任務(wù)

橋梁結(jié)構(gòu)基本知識1.橋梁基本術(shù)語

荷載：橋梁所承受的重力（豎直的）或外力（豎直的或水平的）承重結(jié)構(gòu)：起承受重力作用的部分上部結(jié)構(gòu)：橋面與承重結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱，也稱作跨越結(jié)構(gòu)或橋跨結(jié)構(gòu)橋墩：支撐承重結(jié)構(gòu)的支承物，岸邊的支承物兼擋墻稱作橋臺。下部結(jié)構(gòu)：橋墩與橋臺的統(tǒng)稱，也稱作支承結(jié)構(gòu)。橋軸線：橋渡的中心線，橋軸線兩岸控制樁的距離稱為橋軸線長度2.上部結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)是梁的，主梁可以用鋼（鋼板梁、鋼箱梁、銅街梁）、鋼筋混凝土（跨度不大時(shí)）或預(yù)應(yīng)力混凝土做成。承重結(jié)構(gòu)是拱的叫做主拱（多于一片拱時(shí)稱拱肋）；承重結(jié)構(gòu)是懸索的叫做主索或大纜。橋面設(shè)在承重結(jié)構(gòu)上方的叫做上承式橋。橋面設(shè)在承重結(jié)構(gòu)下方的叫做下承式橋。

南京長江大橋武漢長江大橋鄭州黃河大橋鄭州黃河二橋杭州灣大橋渤海灣大橋美國金金門大大橋日本明明石大大橋3.下部結(jié)結(jié)構(gòu)橋梁的的下部部結(jié)構(gòu)構(gòu)通常常就由由支座、墩臺、基礎(chǔ)三個(gè)部部分組組成。。上、下下部結(jié)結(jié)構(gòu)之之間保保證力力的作作用位位置明明確并并且連連接牢牢固的的支點(diǎn)點(diǎn)構(gòu)造造，叫叫做支支座。。（活活動(dòng)支支座、、固固定支支座））橋墩與橋臺臺一般用石石砌筑或混混凝土灌筑筑而成，在在旱地上有有時(shí)可用鋼鋼做成承受墩臺底底部壓力的的土壤或巖巖石叫做地地基。測繪范圍一般應(yīng)滿足足設(shè)計(jì)橋梁梁孔徑、橋橋頭路堤和和導(dǎo)流建筑筑物和施工工場地的需需要，個(gè)別別情況下應(yīng)應(yīng)滿足水工工模型試驗(yàn)驗(yàn)之用。測繪內(nèi)容容測繪地形形、地物物、地貌貌、線路路導(dǎo)線、、中線、、既有線線中線、、橋梁和和導(dǎo)流建建筑物平平面、橋橋頭控制制樁、水水準(zhǔn)基點(diǎn)點(diǎn)、農(nóng)田田分類及及邊界、、歷史最最高洪水水泛濫線線、水流流方向等等。橋址選線線測量橋址平面面地形測測繪測量方法法陸上地形形測量水下地形形（直直接法、、簡易斷斷面索法法、迂回回測深法法、三船船并進(jìn)法法、懸空空斷面索索，絞索索拉船））繪制橋址址平面地地形圖橋址平面面地形圖圖一般為為比例尺尺1∶500～1∶50001．測繪范范圍兩岸應(yīng)測測寬度根根據(jù)路肩肩高程而而定，以以滿足在在圖上足足夠布置置全部橋橋孔及導(dǎo)導(dǎo)流堤的的需要為為原則，，包括導(dǎo)導(dǎo)流堤在在橋址中中線上的的投影長長度，并并能設(shè)計(jì)計(jì)橋頭填填土。如橋址縱縱斷面兼兼作水文文斷面，，并用以以進(jìn)行流流量計(jì)算算，則應(yīng)應(yīng)測至岸岸邊高出出最高水水位或設(shè)設(shè)計(jì)水位位至少1.0m，泛濫很很寬的河河流應(yīng)視視具體情情況而定定，但必必須滿足足流量計(jì)計(jì)算的要要求。如兩岸或或一岸為為山地時(shí)時(shí)（包括括高架橋橋），以以在圖上上能正確確決定橋橋址及臺臺尾附屬屬工程為為原則。。特大橋及及大中橋橋兩岸應(yīng)應(yīng)埋設(shè)橋橋址控制制樁作為為橋址定定測和施施工復(fù)測測的依據(jù)據(jù)，其位位置不受受洪水淹淹沒，必必要時(shí)應(yīng)應(yīng)設(shè)立護(hù)護(hù)樁或中中線方向向樁。橋址縱斷斷面及輔輔助斷面面測量橋址縱斷斷面2．測量方方法及精精度盡量在線線路中線線測量，，按要求求一次完完成。如如線路中中線加樁樁不足，，可根據(jù)據(jù)中線樁樁在地形形變化處處加密。。測點(diǎn)距距離：在在山區(qū)不不得大于于5m，平坦地地區(qū)不得得大于20～40m。加樁高高程施測測誤差不不得大于于±0.1m。3．繪制橋橋址縱斷斷面圖繪制橋址址縱斷面面圖測繪繪比例尺尺為1∶200～1∶500，特長橋橋可采用用1∶1000。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?cái)M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，，保證墩臺臺中心的的定位精精度，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，力力求圖形簡單單并具有足夠的強(qiáng)強(qiáng)度，以減少少外業(yè)觀觀測工作作和內(nèi)業(yè)業(yè)計(jì)算工工作。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。。雙三角形大大地四邊形雙大地四邊形加加強(qiáng)強(qiáng)型大地四邊形形大地四邊形加三三角形2.橋梁施工平面控控制測量的角度度觀測水平角觀測要求求：開測前應(yīng)對所測測角儀器進(jìn)行檢檢驗(yàn)和校正。作業(yè)過程中，儀儀器2C絕對值DJ1型儀器不得超過過20″；DJ2型儀器不得超過過30″水平角觀測測回回?cái)?shù)應(yīng)符合規(guī)定定各測回的零方向向讀數(shù)應(yīng)均勻分分布在度盤和測測微器的不同位位置上。方法：銦鋼基線線尺，光電測距距3.橋梁施工平面控控制網(wǎng)的距離觀觀測用光電測距儀或或全站儀測量平平面控制網(wǎng)邊長長時(shí)，外界環(huán)境境條件應(yīng)符合下下列要求：注意減弱大氣折折光和旁折光的的影響；測線及兩端的延延線上，不得有有任何其它發(fā)光光物體或反光的的物體，以免引引起反射信號混混亂；測站應(yīng)設(shè)在電磁磁場影響的范圍圍以外；光電測距邊的測測回?cái)?shù)及往返測測次數(shù)，應(yīng)符合合規(guī)定。光電測距限差，，應(yīng)符合規(guī)定。。距離觀測的限差差與數(shù)據(jù)處理：：光電測距邊，必必須加入氣象、、加乘常數(shù)、周周期誤差改正，，然后化算為水水平距離水平距離應(yīng)歸算算至墩頂（或軌軌底）平均高程程面上。設(shè)儀器器與棱鏡橫軸的的平均高程為H1，墩頂（或軌底底）的平均高程程為H2，地球平均曲率率半徑為R，則歸算長度DH為測距精度評定設(shè)某條邊長進(jìn)行行了n次對向觀測，第第i次對向觀測的差差值為di，則一次觀測的的中誤差為：對向觀測平均值值的中誤差為：：4.橋梁施工平面控控制測量內(nèi)業(yè)計(jì)計(jì)算施工平面控制網(wǎng)網(wǎng)通常采用獨(dú)立立的坐標(biāo)系；直線橋以橋軸線線兩控制樁中里里程較小的一個(gè)個(gè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，，以橋軸線按里里程增加方向?yàn)闉閤軸正向建立測量量坐標(biāo)系；曲線橋一般以曲曲線起點(diǎn)ZH或始切線上的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)，以始切線指指向JD方向?yàn)閤軸正向建立測量量坐標(biāo)系；也可可以橋軸線控制制點(diǎn)為坐標(biāo)系原原點(diǎn)，以該點(diǎn)處處曲線的切線方方向?yàn)閤軸，以線路前進(jìn)進(jìn)方向?yàn)閤軸正向建立測量量坐標(biāo)系。橋梁施工平面控控制網(wǎng)按方向或或角度，用條件件平差或間接平平差方法進(jìn)行嚴(yán)密平差。平差計(jì)算完成后后，應(yīng)對網(wǎng)中所所有的幾何條件件（或附合條件件）進(jìn)行檢算，，并計(jì)算單位權(quán)中誤差、橋軸線及最弱邊邊邊長中誤差。對于邊角網(wǎng)或或測邊網(wǎng)，不應(yīng)應(yīng)大于10mm；對于以基線為為基礎(chǔ)的測角網(wǎng)網(wǎng)，不應(yīng)大于原原估算的橋軸線線及最弱邊邊長長相對中誤差。。二、橋梁施工高高程控制測量各水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)沿橋橋軸線兩側(cè)以400m左右的間距均勻勻布設(shè)，并構(gòu)成成連續(xù)水準(zhǔn)環(huán)。。水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)與相鄰鄰的線路水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)聯(lián)測，以保證證橋梁與相鄰線線路在高程位置置上的正確銜接接。水準(zhǔn)測量的等級級、精度、限差差應(yīng)符合相應(yīng)的的規(guī)定。為了便于施工放放樣，可根據(jù)實(shí)實(shí)際需要在施工工地點(diǎn)附近設(shè)立立若干個(gè)施工水水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)標(biāo)標(biāo)石施工水準(zhǔn)點(diǎn)的高高程必須定期檢檢測。水準(zhǔn)測量的等級級和精度應(yīng)滿足足相關(guān)要求每公里水準(zhǔn)測量量高差中數(shù)的偶偶然中誤差按下下式計(jì)算：橋梁定位資料計(jì)計(jì)算直線橋墩臺中心心坐標(biāo)計(jì)算直線橋的墩臺中中心位于橋軸線線上，且橋軸線線和線路中線完完全重合。xi=DKi-DKAyi=0設(shè)橋軸線控制點(diǎn)點(diǎn)A為施工坐標(biāo)系的的原點(diǎn)，其里程程為DKA，x軸與橋軸線重合合，且指向里程程增加方向，第第i號墩的里程為DKi，則該墩中心的的坐標(biāo)xi、yi為yx墩臺定位及縱橫橫軸線測設(shè)橋梁施工測量中中，主要的工作作是準(zhǔn)確地測設(shè)設(shè)出橋梁墩、臺臺的中心位置，，即所謂的墩、、臺中心定位，，簡稱墩臺定位。墩臺定位必須滿滿足一定的精度度要求，特別是是對預(yù)制梁橋更更是如此。一、直線橋的墩墩臺定位直接量距法光電測距或直直接丈量2.前方交會法如果橋墩位置無無法直接丈量，，也不便于架設(shè)設(shè)反光鏡時(shí)，可可采用前方交會法測設(shè)墩位。前方交會法既可可用于直線橋的的墩臺定位測量量，也可用于曲曲線橋的墩臺定定位測量。用交會法測設(shè)墩墩位，需要在河河的兩岸布設(shè)平平面控制網(wǎng)，如如導(dǎo)線、三角網(wǎng)網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測測邊網(wǎng)等。前方交會法的基基本原理:根據(jù)控制點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)和墩臺坐標(biāo)，，反算交會放樣樣元素αi、βi，在相應(yīng)控制點(diǎn)點(diǎn)上安置儀器并并后視另一已知知控制點(diǎn)，分別別測設(shè)水平角αi、βi，得到兩條視線線的交點(diǎn)，從而而確定墩臺中心心的位置。αiβi異側(cè)交會同同側(cè)交會兩交會方向線之之間的夾角γ稱為交會角墩臺中心交會的的精度與交會角角γ的大小有關(guān)。交會角的要求：當(dāng)置鏡點(diǎn)位于橋橋軸線兩側(cè)時(shí)，，交會角應(yīng)在90°~150°之間；當(dāng)置鏡點(diǎn)位于橋橋軸線一側(cè)時(shí)，，交會角應(yīng)在60°~110°之間。在橋梁控制網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)形設(shè)計(jì)和布網(wǎng)網(wǎng)時(shí)，應(yīng)充分考考慮每個(gè)墩臺中中心交會時(shí)交會會角的大小，必必要時(shí)，可根據(jù)據(jù)情況增設(shè)插點(diǎn)點(diǎn)或精密導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)作為次級控制制點(diǎn)。測設(shè)數(shù)據(jù)計(jì)算為了便于作業(yè)，，應(yīng)根據(jù)控制點(diǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)和墩臺臺中心的坐標(biāo)，，計(jì)算測設(shè)數(shù)據(jù)據(jù)并將其編制成成表。墩臺定位測設(shè)數(shù)數(shù)據(jù)主要包括：：置鏡點(diǎn)、墩臺臺或控制點(diǎn)編號號、坐標(biāo)方位角角、邊長等。以下格式更簡潔潔置鏡點(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，后視視控制點(diǎn)A，將度盤安置為為αDA;根據(jù)測設(shè)數(shù)據(jù)表表,轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部至度度盤讀數(shù)為αDi得到D-i方向；同樣方法得到C-i方向，，兩條條視線線的交交點(diǎn)處處打樁樁，釘釘設(shè)出出i號墩臺臺中心心位置置;在橋軸軸線上上檢查查各墩墩臺位位置。。示誤三三角形形通常將將三臺臺經(jīng)緯緯儀分分別安安置于于三個(gè)個(gè)控制制點(diǎn)上上，用用三條條方向向線同同時(shí)交交會。。理論上上三條條方向向線應(yīng)應(yīng)交于于一點(diǎn)點(diǎn)，而而實(shí)際際上由由于控控制點(diǎn)點(diǎn)誤差差和交交會測測設(shè)誤誤差的的共同同的影影響，，三條條方向向線一一般不不會交交于一一點(diǎn)，，而是是形成成一個(gè)個(gè)小三三角形形，該該三角角形的的大小小反映映交會會的精精度，，故稱稱其為為示誤三角形。交會限差及墩臺中中心的確定示誤三角形的最大大邊長或兩交會方方向與橋中線交點(diǎn)點(diǎn)間的長度，在墩墩臺下部（承臺、、墩身）不應(yīng)大于于25mm，在墩臺上部（托托盤、頂帽、墊石石）不應(yīng)大于15mm。若交會的的一個(gè)方方向?yàn)闃驑蜉S線，，則以其其它兩個(gè)個(gè)方向線線的交會會點(diǎn)P1投影在橋橋軸線上上的P點(diǎn)作為墩墩臺中心心。交會方向向中不含含橋軸線線方向時(shí)時(shí)，示誤誤三角形形的邊長長不應(yīng)大大于30mm，并以示誤三角角形的重重心作為橋墩墩臺中心心。二、墩臺臺縱橫軸軸線測設(shè)設(shè)墩臺縱橫橫軸線是是確定墩墩、臺方方向的依依據(jù)，也也是墩、、臺施工工中細(xì)部部放樣的的依據(jù)。。直線橋各各個(gè)墩臺的縱縱軸線與橋軸線重合，可可根據(jù)橋橋軸線控控制樁測測設(shè)；直線橋的的橫軸線線不一定定與縱軸軸線垂直直，兩者者夾角根根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)文件確確定，可可將經(jīng)緯緯儀安置置于墩臺臺中心，，后視橋橋軸線控控制樁定定向，測測設(shè)規(guī)定定的角度度得到墩墩臺橫軸軸線方向向。A橋梁竣工工測量墩臺施工工完成以以后架梁梁以前，，應(yīng)進(jìn)行行墩臺的竣竣工測量量。對于隱隱蔽在竣竣工后無無法測繪繪的工程程，如橋橋梁墩臺臺的基礎(chǔ)礎(chǔ)等，必必須在施施工過程程中隨時(shí)時(shí)測繪和和記錄，，做為竣竣工資料料的一部部分。橋梁架設(shè)設(shè)完成后后還要對對全橋進(jìn)進(jìn)行全面面測量。。一、橋梁梁竣工測測量的目目的測定建成成后墩臺臺的實(shí)際際情況；；檢查是否否符合設(shè)設(shè)計(jì)要求求；為架梁提提供依據(jù)據(jù)；為運(yùn)營期期間橋梁梁監(jiān)測提提供基本本資料。。測定墩臺臺中心、、縱橫軸軸線及跨跨距；二、橋梁梁竣工測測量的內(nèi)內(nèi)容丈量墩臺臺各部尺尺寸；測定墩帽帽和支承承墊石的的高程；；測定橋中中線、縱縱橫坡度度；根據(jù)測量量結(jié)果編編繪墩臺臺中心距距表、墩墩頂水準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)和墊墊石高程程表、墩墩臺竣工工平面圖圖、橋梁梁竣工平平面圖等等；如果運(yùn)營營期間要要對墩臺臺進(jìn)行變變形觀測測，則應(yīng)應(yīng)對兩岸岸水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)及各墩墩頂?shù)乃疁?zhǔn)標(biāo)以以不低于于二等水水準(zhǔn)測量量的精度度聯(lián)測。。橋梁變形形橋梁施工工和運(yùn)營營期的變變形監(jiān)測測概述述靜態(tài)變形形:變形觀測測的結(jié)果果只表示示在某一一期間內(nèi)內(nèi)的變形形值。。如墩臺臺變形。。動(dòng)態(tài)變形形:在外力影影響下而而產(chǎn)生的的某個(gè)時(shí)時(shí)刻的瞬瞬時(shí)變形形。如如撓度變變形。。墩臺垂直直位移觀觀測墩臺水平平位移觀觀測橋梁變形形觀測方法法大地控制制測量方方法又稱常規(guī)規(guī)地面測測量方法法，是是變形觀觀測的主主要手段段。特殊測量量方法，包括傾傾斜測量量和激光光準(zhǔn)直測測量地面立體體攝影測測量方法法GPS動(dòng)態(tài)監(jiān)測測方法橋梁變形形分析：歸納出橋橋梁變形形的過程程、變形形的規(guī)律律和幅度度，分析析變形的的原因，，判斷變變形是否否異常。。1.垂直位移移監(jiān)測網(wǎng)網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)盡量選選在橋梁梁承壓區(qū)區(qū)之外，，但又不不宜離橋橋梁墩臺臺太遠(yuǎn)，，以免加加大實(shí)測測工作量量及增大大測量的的累積誤誤差，一一般來說說，以不不遠(yuǎn)于橋橋梁墩臺臺lkm～2km為宜。工作基點(diǎn)點(diǎn)一般選在在橋臺上上，以便便于觀測測布設(shè)在在橋梁墩墩上的觀觀測點(diǎn)，，測定各各橋墩相相對于橋橋臺的變變形。觀測點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)應(yīng)遵循既既要均勻勻又要有有重點(diǎn)的的原則。。垂直位移移觀測2.垂直位移移觀測垂直位移移觀測是是定期地地測量布布設(shè)在橋橋墩臺上上的觀測測點(diǎn)相對對于基準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)的高高差，求得觀測測點(diǎn)的高高程，利用不不同時(shí)期期觀測點(diǎn)點(diǎn)的高程程求出墩墩臺的垂垂直位移移值。基準(zhǔn)點(diǎn)觀觀測應(yīng)每年定定期進(jìn)行行一次或或二次，，各次觀觀測的條條件應(yīng)盡盡可能相相同，以以減少外外界條件件對成果果的影響響。水準(zhǔn)準(zhǔn)測量應(yīng)應(yīng)執(zhí)行的的等級，，依據(jù)變變形觀測測的精度度要求而而定。一般大型型橋梁應(yīng)應(yīng)按一等等水準(zhǔn)測測量施測測。觀測點(diǎn)點(diǎn)觀測測包括引引橋觀觀測點(diǎn)點(diǎn)觀測測和水水中橋橋墩觀觀測點(diǎn)點(diǎn)的觀觀測，，由于于引橋橋觀測測點(diǎn)是是在岸岸上，，其施施測方方法可可參照照工作作基點(diǎn)點(diǎn)的施施測方方法進(jìn)進(jìn)行。。水中中觀測測點(diǎn)觀觀測的的線路路方案案從一一個(gè)墩墩到另另一個(gè)個(gè)墩的的觀測測，可可以采采用跨河水水準(zhǔn)測測量或跨墩墩水準(zhǔn)準(zhǔn)測量量。?？绾铀疁?zhǔn)測測量：：當(dāng)跨河河距離離大于于200m時(shí)，宜宜采用用過河河水準(zhǔn)準(zhǔn)法連連測兩兩岸的的水準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)。?？绾雍狱c(diǎn)間間的距距離小小于800m時(shí)，可可采用用三等等水準(zhǔn)準(zhǔn)，大大于800m時(shí)則采采用二二等水水準(zhǔn)進(jìn)進(jìn)行測測量。?？绾铀疁?zhǔn)測測量的地點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)盡量選選擇在橋渡渡附近河寬寬最窄處，，兩岸測站站點(diǎn)和立尺尺點(diǎn)可布成成對稱圖形形。圖中1，2為測站點(diǎn)，，A，B為立尺點(diǎn)，，1與A和2與B距離盡量相相等，并使使距離大于于10m，觀測時(shí)，，視線距水水面的高度度宜大于3m?？绾铀疁?zhǔn)測測量視線較較長，讀數(shù)數(shù)困難，在在水準(zhǔn)尺上上安裝一塊塊可以沿尺尺上下移動(dòng)動(dòng)的覘板,覘板用鋁或或金屬或有有機(jī)玻璃制制造，背面面設(shè)有夾具具，可沿水水準(zhǔn)標(biāo)尺面面滑動(dòng)，并并能用固定定螺絲控制制，將覘