橋梁測量作業(yè)指導書

1、衡茶吉鐵路HCJ-3標段測量工程  編號：hcjtl-clgc-004   橋梁測量作業(yè)指導書   單 位： 中鐵電氣化局集團 編 制： 曾智炫 審 核： 批 準：   2009年06月08日發(fā)布 2009年06月10日實施一、選用儀器2秒級全站儀（賓得 萊卡），水準儀 每公里偶然中誤差2mm（賓得）。二、采用控制網(wǎng)利用復測成果中設計院提供的GPS點和根據(jù)GPS點加密的控制點和四等水準點。（見復測報告）三、橋梁的布置及數(shù)據(jù)計算（放樣依據(jù)）在橋梁施工放樣前首先要仔細審核圖紙，了解橋梁的布置形式及復核橋梁所處

2、線段的曲線要素，墩臺設計里程，墩臺設計高程等等，復核結(jié)果無誤后，依據(jù)設計有關文件和技術(shù)交底書中提供的墩中心與線路中心的相互關系，計算出墩中心及每根樁基中心和承臺墩身等坐標并繪制成表和圖。計算資料兩人分組計算，計算后比對結(jié)果無誤后，技術(shù)主管再復核一次，只有在計算的放樣數(shù)據(jù)準確無誤后，方可作為放樣的依據(jù)。計算時必須考慮幾個重要的參數(shù)，線路斷鏈，曲線E值和曲線墩預偏心值（橫向和縱向預偏心）,跨武廣特大橋設計預偏心值除E值外還有縱向預偏心（即將墩中心的設計里程沿線路方向偏移,再向法線方向外移E才是墩的中心位置）。在對結(jié)構(gòu)物標高內(nèi)業(yè)計算過程當中，要綜合考慮該結(jié)構(gòu)物所處里程段的“位置”及主線設計的特殊說明

3、。如該結(jié)構(gòu)物是在豎曲線的哪一處，該段有無加寬、是否在外側(cè)超高段上或超高漸變段上、支座的類型厚度、墩帽的尺寸等，保證計算數(shù)據(jù)的準確無誤。標高計算時還要檢查路面內(nèi)軌頂標高和各個構(gòu)造物之間的標高尺寸是否相符。1.簡支梁在曲線上的布置隨著曲線量計算理論的不斷完善，施工技術(shù)水平的日益提高，曲梁將逐步應用于曲線上。但目前曲線橋上的梁仍是簡支直線梁，鐵路曲線橋布置方式如圖所示。下面就這種曲線橋布置方法進行闡述。11梁的布置方式 設在曲線上的梁式橋目前梁體仍然是直的，為了適應橋上線路的需要，各孔梁中線的連線是折線?？紤]到列車在曲線上行駛時，每孔梁的外側(cè)受力較大等因素，應合理的布置梁中線，以使得內(nèi)外兩片梁受力較

4、為均衡。一般情況下，梁在曲線上的布置有下列兩種方式： （1）平分中矢布置。即梁中線位于弦長中矢f的平分線，如圖2（a）所示，這時梁中線到跨中線的距離f1=f/2.新衡陽紓解線特大橋采用本方法布置。 （1）切線布置。即梁中線位于跨中線路中線的切線上，如圖2（b）所示,這f1=02.梁在曲線上布置的規(guī)定為了盡量使梁內(nèi)外側(cè)受力接近均衡，梁中線的具體布置，應視梁的跨度和線路曲線半徑大小確定。當梁的跨度較小而半徑較大時，中矢f值較小，兩種布置方式對梁受力影響很小，都可采用，當梁的跨度較大而梁的曲線半徑較小時，f值較大，應按平分中矢布置。 為了設計與使用上的方便和統(tǒng)一，我國鐵路現(xiàn)行標準設計中對各種跨度曲線

5、梁在不同的半徑上應按何種方式布置作了具體規(guī)定。新衡陽上行紓解線特大橋采用平分中矢布置。3.最小梁縫的規(guī)定相鄰的兩孔簡支梁，梁端之間必須留有空隙，以適應梁和墩臺的施工誤差及溫度變形等因素的影響。曲線上橋梁的梁端縫隙受曲線的影響，內(nèi)側(cè)較小，外側(cè)較大，因此，曲線橋的最小梁縫是指曲線內(nèi)側(cè)道渣槽最外邊緣的最小距離。對鋼筋混凝土和預應力鋼筋混凝土的最小梁縫，鐵路橋涵設計基本規(guī)范有明確規(guī)定。等跨， lp16m是規(guī)定為60mm; lp20m時，規(guī)定為100mm。不等跨時，其中一跨大于或等于16m時，規(guī)定為100mm；均小于16m時，規(guī)定為60mm.3.1橋梁工作線。在曲線上的橋，各孔梁中線的連接線是一條折線，

6、稱為橋梁工作線，與線路中線不一致。如圖所示，AB、BC是橋梁工作線，ab、bc 是線路中心線。 3.2橋墩中心。兩相鄰梁中線的交點是橋墩中心，圖3中的A、B、C各點，當橋墩有橫向預偏心時按相應辦法確定橋墩中心。3.3橋墩的橫、縱向軸線。過橋墩中心作一直線平分相鄰兩孔梁中心線（橋梁工作線）的夾角，這條直線就是橋墩橫向軸線，如圖3中的Bb、Cc;過橋墩中心于橫向軸線相垂直的直線稱為橋墩縱向軸線。3.4橋墩中心里程。橋墩橫向中心線與線路中心線的交點稱為橋墩中心在線路中心線上的對應點，如圖3中的a、b、c點，橋墩的中心里程即以其對應點的里程表示。3.5偏距（E）。橋墩中心與其在線路中心線上對應點之間的

7、距離稱為偏距，如圖3中的Aa、Bb、Cc。3.6偏角（）。兩相鄰梁中線(橋梁工作線)的轉(zhuǎn)向角稱為偏角,如圖3中的角。3.7交點距(L)。指相鄰橋跨中心線交點之間的距離,如圖3中的AB、BC;對邊孔而言,交點距是指橋臺胸墻中心與相鄰橋跨中心線交點的距離.4、橋墩布置如圖4所示,曲線上的橋墩布置分兩種情況: （1）如圖4(a)所示,橋墩未設橫向預偏心,橋墩中心位于相鄰兩孔梁中心線的交點上。（2）如圖4(b)所示, 橋墩設有橫向預偏心,此時,應由兩相鄰梁中線的交點,沿橋墩橫向中心線向曲線外移動一個預偏心值,才是橋墩中心?；A、墩身、墩帽均應照此施工,但墩帽上支撐墊石應按照橋梁工作線的具體要求施工,不

8、設預偏心,這個問題務須特別注意如圖5示。5、橋臺布置橋臺布置根據(jù)橋臺臺尾中心與線路中心的偏距大小，分為直線布置與折線布置兩種方式，祥見3。5.1偏角法定墩位曲線橋墩測設的關鍵是定出墩臺位置。常用的計算方法主要有兩種：一種是偏角法，它是根據(jù)橋梁工作線的偏角及交點距L來測定橋墩中心位置；另一種是弧距法，它是根據(jù)各孔橋垮的線路中心弧距及橋墩偏距E來測定橋墩中心位置?；【喾ㄝ^偏角法計算復雜。偏角法的精度較高，施測方便，且宜于校核，現(xiàn)場應用較多。偏角法計算墩位所需的三個幾何要素是：交點距L、偏距E和偏角。5.2交點距L的計算曲線橋布置如圖6所示，從圖上可以看出：交點距的計算要分兩種情況；一種是梁與梁，另

9、一種是梁與臺。其具體公式如下：梁與梁時： L=l+F1+F1 （1）梁與臺時： L=l+F1+F2 （2）式中 l梁的全長（m）,可以從定型圖或設計圖上查得；F1、F1梁縫（m）； F2臺縫（m）。 梁（臺）縫F1(F2)由兩部組成（如圖6）：一是規(guī)定最小梁（臺）縫寬度b1或2b2；二是由于梁中線成折線布置所產(chǎn)生的偏角影響而造成的梁（臺）縫增值1或22。寫成公式，即： 梁與梁時： F1=b1+1 梁與臺時： F2=2b2+22 梁（臺）縫增值1或22與偏角有關，當角為已知時，計算公式為梁縫增值 1= 以分注計臺縫增值 22= 以分注計其中為偏角（）；195cm為梁的頂寬390cm之半；3437

10、.75為弧度化為分（）的數(shù)值，即180/×603437.75。為了便于計算，把梁（臺）縫增值1或22分別4制成表格2。 表2 偏角與梁臺增值表 1或22已知值0（cm）1（cm）2（cm）3（cm）4（cm）5（cm）6（cm）7（cm）8（cm）偏角（）梁與梁017.62917.63052.88852.88988.14788.148123.406123.407158.665158.666193.924193.925229.183226.184294.442264.443299.701梁與臺08.8148.81526.44426.44544.07344.07461.70361.704

11、79.33279.33396.96296.963114.591114.592132.221132.222149.850注：表中為橋墩或橋臺胸墻處梁與梁（臺）中心線的偏角。在曲線橋中，相鄰梁中線中線交點間相應的線路中線長度是弧長，其直線間距是弦長，而交點距則是相當于將弦長外移一個偏距后的長度。由于偏距E和偏角均很小，而曲線半徑又相對較大，故在實用上是將弧長、弦長、交點距三者視為相等，這樣，根據(jù)公式（1）、（2）計算出各交點距后， 即可從一端臺尾中心里程，計算出橋臺胸墻中心和各橋墩梁縫中心的里程。5.3偏距E的計算一、 偏距E是梁中線（或梁、臺中線）交點偏離線路中線的距離。偏距值與梁的布置及所在曲

12、線情況有關圓曲線偏距公式 按切線布置 E=f= （m） （3） 按平分中矢布置 E=f/2= （m） （4）式中 f-中矢值（m）,表示弦長中點到線路中點的距離； R-圓曲線半徑（m）； L-交點距。 2.緩和曲線偏距公式 按切線布置 E= f = （m） （3） 按平分中矢布置 E=f/2= （m） （4）式中 LS-緩和曲線長度（m）; t-計算點到直緩點或緩直點的緩和曲線長（m）； 3.應用偏距公式注意點（1）等跨梁時，橋墩梁縫中心處偏距值按梁的布置方法和橋墩中心所處的線路位置（緩和曲線上）直接應用相應的公式（3）（6）計算。（2）不等跨時，橋墩梁縫中心處偏距值可按上述方法計算，但對公式

13、中的交點距L宜按大跨梁的采用；在跨度均小于或等于16m時，也可用小跨梁的交點距確定E值。（3）橋臺胸腔處的偏距值，除按上述方法計算外，公式中的交點距L應采用相鄰一孔梁的交點距。計算結(jié)果，E值不應大于10cm；若大于10cm，則按E=10cm采用。三、偏角的計算1.偏角的組成偏角類似于曲線測量的弦線轉(zhuǎn)向角，但其組成不同，這一點應注意，下面具體分析偏角的組成，如圖7所示。首先，通過工作線交點C作一條與D點（在線路中線上）切線平行的直線MN，見圖7。這樣可以把偏角分為A和Z兩部分，即：=A+Z式中 A交點處后視A點方向橋梁中線與D點切線方向之間的夾角； Z交點處后視Z點方向橋梁中線與D點切線方向之間

14、的夾角.這說明，只要求得了A和Z兩個角，它們的和即偏角值。其次，通過工作線交點C作一條與弦線BD或DF平行的直線CH或CK，如圖8所示，這樣就把夾角A（或Z）又分為B（或F）和B（或F）兩部分，即：=B+B =F+Z 式中 B弦線BD與切線MN之間的夾角，幾何上稱為弦切角； B由于工作線交點處C、A點偏距E2、E3不相等所引起的偏角，稱為外移偏角。F和F 的意義同B和B。 由此可見，要計算夾角A（或Z），只要分別求出B（或F）和B（或F），將其相加，即可求得。偏角的組成如下式：=A+Z=B+B+F+F這說明，橋墩臺處偏角的計算問題，實質(zhì)上即弦切角B、F 以及外移偏角B、F的計算問題。2弦切角與

15、外移偏角的計算1）弦切角的計算弦切角B、F的計算原理與鐵路測量中的偏角計算相同，其大小與弦線長度（交點距）和梁跨所在的曲線情況（直、緩、圓）有關。各種情況下弦切角的計算見表3中公式前半部分。2）外移偏角的計算外移偏角是由于兩相鄰兩個橋墩(臺)的偏距E2、E1不等，引起的梁跨中線偏離弦線方向的夾角。如圖8所示，外移偏角B、F的計算公式： B= （8） F= （9）從上述計算公式中可以看出，對B當時，B0；當時，B0；對于F同理。3偏角的計算公式各種情況下的偏角包括弦切角與外移偏角兩部分，具體見表。6 . 橋 臺 布 置6.1橋臺在曲線上的布置橋臺在曲線上的布置形式有直線布置和折線布置兩種形式1直

16、線布置當臺尾線路偏離橋臺縱向中線的距離d0.1m時，橋臺采用直線布置，即橋臺中線與相鄰一孔梁的中線布置在一條直線上如圖9所示。2折線布置 當臺尾線路偏離橋臺縱向中線的距離d0.1m時，橋臺上的線路內(nèi)側(cè)道床坡腳已超過擋渣邊墻頂?shù)膬?nèi)緣而易于向外塌落，故橋臺應采用折線布置如圖10所示。橋臺采用折線布置時，臺尾中心可放在線路中線上，即E臺尾=0，如圖10所示。如果這樣布置使臺尾偏角0稱為負角即臺尾偏角方向與其他墩臺偏角方向相反，如圖11（a）所示時，為了避免測設上容易產(chǎn)生差錯，應使臺尾與臺前采用相同的偏距，即E臺尾=E臺前，如圖11（b）所示，從而使臺尾偏角為正。臺尾是否出現(xiàn)負角，可用公式（3）（6）

17、計算的臺前偏距E值來判斷。當臺尾出現(xiàn)負角時，則臺前偏距E臺前必滿足下列不等式（證明從略）；E臺前 （10）式中 L0臺長（m）; R曲線半徑（m）.從以上敘述可以看出，確定橋臺布置的形式應該首先計算出臺尾中心偏離線路中心的距離d.梁跨梁跨越直緩點梁在緩和曲線上梁跨越緩圓點梁在圓曲線上偏角公式注：1 L1、L2 為交點距（m）；t1、t2 為計算點到直緩點的緩和曲線長（m）; a、b、K如附圖所示；E1、E2為墩臺偏距值（m）；1、2為梁臺中心線偏角（）。2 ，可查表4；，可查表5。 式中m=3437.75表4 計算表RRR3005.729 66002.964 818000.954 93504.

18、911 17002.455 520000.859 44004.297 28002.148 625000.687 64503.819 710001.718 930000.573 05003.437 812001.432 440000.429 75503.125 215001.145 9表5計算表RLSRLSRLSRLS300600.031 831500900.012 7327001400.005 8471500800.004 775700.027 2841000.011 4591500.005 457900.004 244800.023 8731200.009 5491700.004 81511

19、00.003 472900.021 2211400.008 185800400.017 9051800200.015 9161000.019 099550500.020 835500.014 324500.006 366350600.027 284600.017 3621200.005 968 600.005 305700.023 386700.014 8821300.005 509700.004 547800.020 4631000.010 4171500.004 775800.003 979900.018 1891100.009 4701700.004 213900.003 5371000

20、.016 3701300.008 0131000300.019 0992000200.014 3241200.013 6421500.006 945400.014 324500.005 730400700.020 463600500.019 099900.006 366600.004 775800.017 905600.015 9161000.005 730700.004 093900.015 916700.013 6421200.004 775800.003 5811100.013 0221000.009 5491400.004 093 2500200.011 4591300.011 018

21、1100.008 6811600.003 581400.005 730450700.018 1891200.007 9581200300.015 916500.004 584800.015 9161300.007 346800.005 968600.003 820900.014 1471400.006 851900.005 3053000200.009 5491000.012 7321500.006 3661000.004 775300.006 3661100.011 575700400.020 4631200.003 979400.004 7751200.010 610500.016 370

22、1400.003 410500.003 8201300.019 794600.013 6421500200.019 0994000200.007 162500600.019 0991100.007 441300.012 732300.004 775700.016 3701200.006 821600.006 366400.003 581800.014 3241300.006 926700.005 457四、放樣方法利用正鏡倒鏡分中，測回數(shù)為兩測回，放樣完畢利用全站儀中的對邊測量功能測出點間的距離，再與理論值比對。墩中心距離用對邊測量或用于50米鋼尺測出來，再與理論值比對。每次放樣完畢，再重復測量上次或以前的放樣點的坐標，兩者閉合后，則本次放樣無誤。對于高墩柱的施工，模板支立好以后，要用全站儀進行坐標法校核，纜風繩要拉力均勻，模板調(diào)整好后要將其鎖定。五、高程控制測量在施工現(xiàn)場要嚴格控制以上結(jié)構(gòu)物的標高及幾何尺寸，水準測量等級為四級，臨時水準點點間距離300米為宜，全橋在同一高程系統(tǒng)，避免斷高現(xiàn)象。為了保障墩臺按照規(guī)范中的精度測設到地面，我們必需堅持換手測量或重復測量的方法，堅持