道路與橋梁的施工放樣

道路與橋梁的施工放樣§10-1導(dǎo)線復(fù)測(cè)與恢復(fù)中線測(cè)量§10-2公路豎曲線的測(cè)設(shè)§10-3路基、路面的施工測(cè)量§10-4橋梁施工測(cè)量§10-1導(dǎo)線復(fù)測(cè)與恢復(fù)中線測(cè)量一、導(dǎo)線復(fù)測(cè)以下兩種情況均屬于導(dǎo)線復(fù)測(cè)的范疇：施工前進(jìn)行復(fù)測(cè)核對(duì)；導(dǎo)線點(diǎn)過稀，施工時(shí)不便使用，或?qū)Ь€點(diǎn)在施工范圍內(nèi)，可能遭到破壞。導(dǎo)線復(fù)測(cè)的實(shí)質(zhì)就是導(dǎo)線測(cè)量，具體作業(yè)方法見第五章第二節(jié)。精度要求：角度閉合差≤±16″n1/2（n是測(cè)站數(shù)）距離相對(duì)閉合差≤1/10000二、恢復(fù)中線測(cè)量恢復(fù)中線測(cè)量分傳統(tǒng)法和全站儀任意設(shè)站法兩種。（一）傳統(tǒng)法直線和圓曲線測(cè)設(shè)見第九章第二節(jié)、第三節(jié)。有緩和曲線的圓曲線測(cè)設(shè)緩和曲線的作用：車輛從直線段進(jìn)入圓曲線或從大半徑駛?cè)胄“霃降膱A曲線時(shí)，所產(chǎn)生的離心力對(duì)行車安全及車輛的使用壽命都不利。因此在公路建設(shè)中，把圓曲線線部分的路面修建成向內(nèi)側(cè)傾斜的單向坡（即超高）。為了逐漸過渡到設(shè)計(jì)超高或加寬的部分而加設(shè)的曲線稱為緩和曲線。有緩和曲線的圓曲線應(yīng)用公式超高值計(jì)算公式：h0=11.8×v2/Rh0_——超高值，mR——圓曲線半徑，mv——汽車的規(guī)定時(shí)速，km/h我國(guó)公路設(shè)置的緩和曲線常采用回旋曲線。回旋曲線的特點(diǎn)：曲線上任一點(diǎn)的曲率半徑R與該點(diǎn)至曲線起點(diǎn)的曲線長(zhǎng)成反比。即R′=c/li

c=R′li當(dāng)li=l0時(shí)，緩和曲線的半徑R′=R，此時(shí)緩和曲線半徑的變化率

c=R×l0

c——曲線半徑變化率，為常數(shù)

l0——緩和曲線長(zhǎng)度R——圓曲線半徑有緩和曲線的圓曲線元素計(jì)算當(dāng)圓曲線兩端加入緩和曲線后，圓曲線應(yīng)內(nèi)移一段距離，才能使緩和曲線與直線銜接。內(nèi)移圓曲線有兩種方法：移動(dòng)圓心，縮短半徑。我國(guó)一般采用內(nèi)移圓心法。圓曲線的圓心O1沿著圓心角的平分線移至O2，則O1O2=p·sec(α/2)

p——為曲線的移動(dòng)量切線長(zhǎng)T′=m+(R+p)·tgα/2曲線長(zhǎng)L′=π·R(α-2β0)/180°+2l0外矢距E′=(R+p)·sec(α/2)-R切曲差q′=2T′-L′m——加入緩和曲線后切線增長(zhǎng)值，稱為切垂距p——圓曲線移動(dòng)量，稱為內(nèi)移距β0——緩和曲線角度(緩和曲線起點(diǎn)切線與終點(diǎn)切線的交角)α——公路中線的轉(zhuǎn)折角R——圓曲線半徑m、p、β0稱為緩和曲線常數(shù)，其計(jì)算公式如下：

m=l0/2-l03/240R2p=l02/24Rβ0=l0/2R曲線主點(diǎn)里程的計(jì)算ZH=JD-T′HY=ZH+L0QZ=ZH+L′/2YH=HY+LHZ=ZH+L′L為圓曲線長(zhǎng)度，其值為：L=πR(α-2β0)直緩點(diǎn)（ZH）——直線與緩和曲線的連接點(diǎn)緩圓點(diǎn)（HY）——緩和曲線與圓曲線的連接點(diǎn)曲中點(diǎn)（QZ）——曲線的中點(diǎn)圓緩點(diǎn)（YH）——圓曲線與緩和曲線的連接點(diǎn)緩直點(diǎn)（HZ）——緩和曲線與直線的連接點(diǎn)緩和曲線的圓曲線上中樁的坐標(biāo)計(jì)算建立直角坐標(biāo)系：以ZH點(diǎn)為原點(diǎn)，過ZH點(diǎn)的緩和曲線切線為x軸，ZH點(diǎn)上緩和曲線的半徑為y軸。緩和曲線終點(diǎn)（HY）的坐標(biāo)公式：

x0=l0-l03/40R2

y0=l02/6R帶有緩和曲線的圓曲線主點(diǎn)的測(cè)設(shè)1.在JD點(diǎn)安置經(jīng)緯儀,定出兩切線方向,自JD點(diǎn)起,沿切線方向分別量取T′的長(zhǎng)度，即得ZH點(diǎn)、HZ點(diǎn)；2.以HZ點(diǎn)為零方向，測(cè)設(shè)水平角（180°－α）／2，可得外矢距的方向，沿此方向，從JD量外矢矩E′，即得QZ點(diǎn)；3.從ZH、HZ兩點(diǎn)分別沿切線方向測(cè)設(shè)x0得HY1點(diǎn)、YH1點(diǎn)，過這兩點(diǎn)分別作垂線，在垂線方向上丈量y0，即得HY、YH點(diǎn)。偏角法測(cè)設(shè)緩和曲線部分把緩和曲線長(zhǎng)度l0分成n等份。各點(diǎn)的弦長(zhǎng)以弧長(zhǎng)l0/

n代替；各點(diǎn)的偏角的計(jì)算：δ1=β0/3n2δi=i2δ1

β0——緩和曲線角度i——1，2，3，……，n測(cè)設(shè)方法同圓曲線（第九章第三節(jié)）偏角法測(cè)設(shè)圓曲線部分圓曲線的偏角計(jì)算算與第九章第三節(jié)所述方法相相同。測(cè)設(shè)方法：1、安置經(jīng)緯儀于HY點(diǎn)，照準(zhǔn)切線方向，水平度盤盤置零。（切線線方向與ZH—HY方向延長(zhǎng)線夾角角為β0–δ0）。2、松開照準(zhǔn)部，撥撥偏角δ1，沿視線方向自HY點(diǎn)量取弦長(zhǎng)C1得曲線上第一點(diǎn)，打一一木樁并標(biāo)注樁樁號(hào)。3、撥偏角δ2，從第一點(diǎn)量取弦弦長(zhǎng)C與視線相交得第第二點(diǎn)。4、同法可測(cè)出其余余各點(diǎn)。（二）全站儀任任意設(shè)站法1、中線恢復(fù)測(cè)測(cè)量：如圖，因有障礙礙物，在A、B導(dǎo)線點(diǎn)無法測(cè)測(cè)設(shè)出公路中線線上的里程樁（（如D點(diǎn)）或控制樁（（如JD點(diǎn)）。。可在通視良好的的地方選一點(diǎn)C，利用支支導(dǎo)線測(cè)量方法測(cè)出C點(diǎn)點(diǎn)坐標(biāo)，然后在C點(diǎn)設(shè)站站，根據(jù)D點(diǎn)、JD點(diǎn)點(diǎn)坐標(biāo)即可測(cè)設(shè)出D點(diǎn)和和JD點(diǎn)。2、公路中線樁樁坐標(biāo)的計(jì)算1）直線段中線線樁的坐標(biāo)計(jì)算算已知JDi（xi，yi）、JDj（xj，yj），直線段方位位角為α0則任一點(diǎn)D的坐坐標(biāo)為：xD=xJDi+L?cosα0yD=yJDi+L?sinα0L——D點(diǎn)樁號(hào)號(hào)與JDi樁號(hào)的里程之差差2）只有圓曲線線段的坐標(biāo)計(jì)算算圓曲線上任一點(diǎn)點(diǎn)D的坐標(biāo)為：：L——圓曲線上上D點(diǎn)樁號(hào)與直圓點(diǎn)樁樁號(hào)的里程之差R——圓曲線的的半徑3）帶有緩和和曲線的圓曲曲線段的坐標(biāo)標(biāo)計(jì)算（1）緩和曲線部分，任一點(diǎn)點(diǎn)D的坐標(biāo)為為：L——D點(diǎn)樁號(hào)號(hào)與ZH點(diǎn)樁樁號(hào)的里程之之差L0——緩和曲線線的長(zhǎng)度R——圓曲線半半徑α——緩和曲線線切線的方位位角（2）圓曲線部分，任一點(diǎn)點(diǎn)i的坐坐標(biāo)為：§10-2公公路豎曲線的的測(cè)設(shè)公路建設(shè)中，，當(dāng)不同坡度度的兩坡段相相交時(shí)，就出出現(xiàn)了變坡點(diǎn)，為保證車輛輛安全、平穩(wěn)穩(wěn)地通過變坡坡點(diǎn)，須用豎曲線將兩坡段連接接起來。凸形豎曲線——變坡點(diǎn)在曲線線的上方凹形豎曲線——變坡點(diǎn)在曲線線的下方豎曲線可用圓曲線或二次拋物線。（我國(guó)一般般采用圓曲線線）豎曲線元素的的計(jì)算相鄰兩縱坡的的坡度為i1、i2，由于公路縱縱坡的允許值值不大，故可可認(rèn)為變坡角α=i1-i2切線長(zhǎng)T=R(i1-i2)/2曲線長(zhǎng)L=2T外矢距E=T2/2R豎曲線半徑R的選用原則：在不過分增加加工程量的情情況下，宜選選用較大的豎豎曲線半徑；；前后兩縱坡的的代數(shù)差較小小時(shí)，更應(yīng)選選用大半徑的的豎曲線；當(dāng)遇地形限制制或其他特殊殊困難時(shí)，才才能選用極小小的半徑；選用豎曲線時(shí)時(shí)，應(yīng)以獲得得最佳的視覺覺效果為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。各等級(jí)公路豎豎曲線半徑和和最小半徑長(zhǎng)長(zhǎng)度見下表：：?jiǎn)挝唬好赘鞯燃?jí)公路豎豎曲線半徑和和最小長(zhǎng)度豎曲線的測(cè)設(shè)設(shè)計(jì)算豎曲線元元素T、L和E。推算豎曲線上上各點(diǎn)的樁號(hào)號(hào)：曲線起點(diǎn)樁號(hào)號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)-T曲線終點(diǎn)樁號(hào)號(hào)=曲線起點(diǎn)樁號(hào)號(hào)+L根據(jù)豎曲線上上細(xì)部點(diǎn)距曲曲線起點(diǎn)（或或終點(diǎn)）的弧弧長(zhǎng)，求相應(yīng)應(yīng)的y值，按下式計(jì)計(jì)算各點(diǎn)高程程：Hi=H坡±yi（凹形豎曲線取取“+”，凸形豎曲線線取“-”）Hi——豎曲線細(xì)部點(diǎn)點(diǎn)i的高程H坡——細(xì)部點(diǎn)i的坡段高程從變坡點(diǎn)沿路路線方向向前前或向后丈量量切線長(zhǎng)T，分別得豎曲線線的起點(diǎn)和終終點(diǎn)。由豎曲線起點(diǎn)點(diǎn)（或終點(diǎn)））起，沿切線線方向每隔5m在地面上標(biāo)定定一木樁。測(cè)設(shè)各個(gè)細(xì)部部點(diǎn)的高程，，并在相應(yīng)點(diǎn)點(diǎn)的木樁上注注明地面高程程與豎曲線設(shè)設(shè)計(jì)高程之差差（即填或挖挖的高度）。。§10-3路路基、路面的的施工測(cè)量典型路基不同等級(jí)公路路的路面：高速公路、一一級(jí)公路——用中央隔離帶帶分為對(duì)向行行駛的四車道道，當(dāng)交通量量加大時(shí)，車車道數(shù)可按雙雙數(shù)增加；二、三級(jí)公路路——保證汽車正常常運(yùn)行的同時(shí)時(shí)，允許自行行車、拖拉機(jī)機(jī)和行人通行行，對(duì)向行駛駛雙車道；四級(jí)公路——一般采用3.5m的單車道路面面和6.5m的路基，當(dāng)交交通量較大時(shí)時(shí)，可采用6.0m的雙車道和7.0m的路基。路基邊樁的放放樣路基放線——根據(jù)設(shè)計(jì)斷面面圖和各中樁樁的填挖高度度，把路基兩兩旁的邊坡與與原地面的交交點(diǎn)在地面上上標(biāo)定出來，，作為路基的的施工依據(jù)。。常用的放樣樣方法有兩種種：利用橫斷面圖圖放樣邊樁1）先在橫斷面圖圖上量出路基基的坡腳點(diǎn)或或坡頂點(diǎn)與中中樁的水平距距離。2）然后用皮尺沿沿橫斷面方向向在實(shí)地量出出水平距離，，并釘上木樁樁。3）同法放樣出各各斷面的坡腳腳點(diǎn)和坡頂點(diǎn)點(diǎn)，將這些邊邊樁連起來便便是路基施工工開挖或填方方線。1）平坦地面面的路基邊樁樁放樣如圖：路堤坡坡腳至中樁的的距離D左=D右=B/2+m·H解析法放樣路路基邊樁如圖：路塹坡坡頂至中樁的的距離D左=D右=B/2+m·HB——路基設(shè)設(shè)計(jì)寬度，mB1——路基基寬與兩側(cè)邊邊溝的總和，，mm——邊坡設(shè)設(shè)計(jì)坡率H——路基設(shè)設(shè)計(jì)填挖量,m根據(jù)計(jì)算的距距離，沿橫斷斷面方向自中中心樁向兩側(cè)側(cè)分別量D左、D右，釘出路基邊邊樁。2）傾斜地面面的路基邊樁樁放樣如右圖所示：：D左=B/2+m(H+h左)D右=B/2+m(H-h右)h左、h右是隨著D左、D右變化而變化，由于左左右邊樁位置置待定，故h左、h右均是未知的，，因而無法直直接放出。可沿沿著橫斷面方方向采用逐點(diǎn)接近的方法法測(cè)設(shè)邊樁。。例10-1：已知B=10m，H=3.5m，路堤邊坡m=1.5，通過計(jì)算說明明逐點(diǎn)接近測(cè)測(cè)設(shè)邊樁的方方法。解：確定左邊樁樁的位置。地地面坡度約0.5，可以算出D左=0.5×10+1.5×(3.5+5×0.5)=14.0m。先假定左側(cè)邊邊樁距中心樁樁的距離為D左′=14.0m，用水準(zhǔn)儀測(cè)量量14.0m處的高差h′=3.20m。將h′代入公式D左=B/2+m(H+h左)=15.05m。因D左>D左′，說明假定的邊邊樁位置較近近，應(yīng)該更遠(yuǎn)遠(yuǎn)一些。然后再假定D左′=14.5m，測(cè)得14.0m處高差為2.833m，同法算得D左=14.5m。因D左=D左′，說明假定值與與計(jì)算結(jié)果相相符，該點(diǎn)即即為路堤下側(cè)側(cè)的邊樁點(diǎn)位位。同法可放放出路堤上側(cè)側(cè)邊樁的點(diǎn)位位。如圖所示：D左=B1/2+m(H-h左)D右=B1/2+m(H+h右)例10-2：已知路塹的的挖方深度H=5.0m，m=1.0，B1=12.0m。用逐點(diǎn)接近法法放樣路塹的的開挖邊樁。解：1）根據(jù)橫斷斷面圖，先確確定下側(cè)（左左側(cè)）路邊樁樁的概略距離離D左′。2）設(shè)D左′=9.2m，用水水準(zhǔn)儀測(cè)得9.2m處的高差h左′=2.14m，，代入公式D左=B1/2+m(H-h左)=8.86m。因D左<D左′,說明假定的邊樁位位置較遠(yuǎn)，應(yīng)該更更近一些。3）再假設(shè)D左′=9.0m，測(cè)得9.0m處的高差差h左′=2.0m，同法算D左=9.0m。4）因D左=D左′，說明假定值與計(jì)算算結(jié)果相符，該點(diǎn)點(diǎn)即為路塹左側(cè)（（下側(cè)）的邊樁點(diǎn)點(diǎn)位。路基邊坡的放樣1、用麻繩竹竿放放樣邊坡1）當(dāng)路堤不高時(shí)，采采用一次掛繩法。。如下圖所示：2）當(dāng)路堤較高時(shí)，可可選用分層掛線法法，每層掛線前應(yīng)應(yīng)標(biāo)定公路中線位位置，并將每層的的面用水準(zhǔn)儀抄平平，方可掛線。如如下圖所示：2、用固定邊坡架架放樣邊坡。如右圖所示。開開挖路塹時(shí)，在坡坡頂外側(cè)即開口處處固定邊坡架。路面的放樣(一)路槽的放樣樣1、從最近的水準(zhǔn)點(diǎn)出出發(fā)，用水準(zhǔn)儀測(cè)測(cè)出各樁的路基設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后在在路基的中線上每每隔一定的間距設(shè)設(shè)立高程樁（如M），使各樁頂高高程等于路面的設(shè)計(jì)標(biāo)高。2、由高程樁M沿橫斷斷面方向左、右各各量路槽寬度的一一半，釘出路槽邊邊樁A、B，使其其樁頂標(biāo)高等于路面的設(shè)計(jì)標(biāo)高。3、在A、B、M樁旁旁邊各挖一小坑，，在坑中釘一木樁樁，使樁頂高程符符合路槽底的設(shè)計(jì)標(biāo)高，這樣樣就可以開挖了。。(二)路拱的放樣樣路拱——在保證行車平平穩(wěn)的情況下，為為有利于路面排水水，使路中間按一一定的曲線形式（（拋物線、圓曲線線）進(jìn)行加高，并并向兩側(cè)傾斜而形形成的拱狀。1、拋物線形式的的路拱放樣路拱的拋物線方程程為：y=4×f×x2/B2，其中f=B×i0/2(i0為橫坡坡度)放樣：從中樁沿橫橫斷面方向，左、、右分別量取x1、x2、x3……分別打樁，使樁頂高為y1、y2、y3……。2、圓弧路拱的放放樣圓弧路拱——在兩個(gè)斜面中中間用圓弧連接的的路拱。圓曲線長(zhǎng)L=2×i0×R一般情況下L=2.0m，則圓曲曲線的半徑R=1/i0外矢距E=i0/2拱拱矢高f=B×i0/2R——圓弧半徑，，f——拱矢高，B——外矢距，，i0——路面的橫坡度度先將路拱做成模板板，用模板進(jìn)行放放樣即可。橋梁施工測(cè)量主要要包括：橋梁施工控制測(cè)量量墩臺(tái)定位墩臺(tái)施工細(xì)部放樣樣竣工后變形觀測(cè)§10-4橋梁施施工測(cè)量廈門海滄大橋安徽蕪湖長(zhǎng)江大橋橋1、在橋址處標(biāo)定控制制樁A、B的位置置。2、用經(jīng)緯儀定線，把把橋軸線AB在地地面上標(biāo)定出來。。3、用測(cè)距儀或檢定過過的鋼尺按精密量量距法，測(cè)量出各各橋臺(tái)、橋墩的位位置。（量距相對(duì)誤差≤≤1：5000））中、小橋梁的橋臺(tái)臺(tái)、橋墩的放樣（（直接丈量法）大橋、特大橋的施施工測(cè)量(間接丈丈量法)對(duì)于河道較寬、橋橋跨度較大的橋梁梁，一般用三角測(cè)測(cè)量或?qū)Ь€測(cè)量來來布設(shè)控制網(wǎng)，其其中三角測(cè)量用得得較普遍?？乜刂凭W(wǎng)的布設(shè)要求如下：控制點(diǎn)應(yīng)選在便于于施工控制及永久久保存的地方。橋軸線應(yīng)作為控制制網(wǎng)的一條邊，并并與基線一端相連連并盡量正交?；€不小于橋軸線線長(zhǎng)度的0.7倍，困難地段不小小于0.5倍?；€一般不少于兩兩條，最好分布于于河兩岸?？刂凭W(wǎng)力求簡(jiǎn)單，，網(wǎng)中所有角度應(yīng)應(yīng)在30°~120°°之間。每岸至少埋設(shè)三個(gè)個(gè)高程控制點(diǎn)，并并與國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)聯(lián)測(cè)。下圖的控制網(wǎng)中，，圖(a)適用一般橋梁，圖(b)、(c)適用于大橋或特大橋。橋梁控制網(wǎng)的精度度確定根據(jù)跨越結(jié)構(gòu)架設(shè)設(shè)的誤差確定控制制網(wǎng)的精度例10-3：某大橋?yàn)殇摿簶?，，共?2孔，每孔長(zhǎng)120米，寬20米，高16米，每孔由10節(jié)鋼架組成，每節(jié)節(jié)的上下弦桿長(zhǎng)12米，三孔為一聯(lián)，，聯(lián)與聯(lián)間的支座座中心距為2米。問要對(duì)該橋建建立施工控制網(wǎng)，，控制網(wǎng)在橋軸線線上的邊長(zhǎng)相對(duì)誤誤差應(yīng)不低于多少少？(《鋼梁驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定：鋼梁構(gòu)件的的長(zhǎng)度誤差不得超超過其設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的的1/5000，支座墊板的安裝裝限差為±5mm。)解：由題意可知全橋橋聯(lián)與聯(lián)之間有3個(gè)支座，全橋總長(zhǎng)長(zhǎng)為：D=12×120+3×2.0=1446m每聯(lián)的誤差主要由由支座安裝誤差和和鋼梁制造誤差決決定，每聯(lián)的極限誤差為Δδ2=δ12+N·n·(S/5000)+δ22=±16.75mm其中：δ1、δ2——支座的安裝誤差N——每一聯(lián)的孔數(shù)，N=3n——每一孔上下弦桿數(shù)數(shù)，n=10S——上下弦桿長(zhǎng)，S=12m全橋鋼梁的架設(shè)極極限誤差為：ΔD=±·Δδ=±33.49mm，中誤差md=ΔD/2=16.75mm全橋鋼梁架設(shè)的相相對(duì)中誤差為：md/D=16.75/1446000=1/90000因三角測(cè)量誤差為為鋼梁架設(shè)誤差的的1/,所以控制網(wǎng)在橋軸軸線上的邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差為：1/90000××(1/)=1/123000。根據(jù)橋墩放樣的允允許誤差確定控制制網(wǎng)的精度由于放樣橋墩時(shí)，，一般采用高精度度儀器，并強(qiáng)制對(duì)對(duì)中或嚴(yán)格對(duì)中，，所以橋墩位置誤誤差主要由控制網(wǎng)邊長(zhǎng)誤差決定。在橋梁的施工中，，一般要求橋墩中中心位置在橋軸線線方向上的位置中中誤差≤15~20mm。設(shè)M為放樣后所得點(diǎn)位的總誤差差，m為控制點(diǎn)所引起的的誤差。一般情況況下認(rèn)為：m≤0.4M則當(dāng)M=20mm