市政橋梁控制測量、中心定位及細部放樣

1、市政橋梁控制測量、中心定位及細部放樣本 章 要 點1、橋梁控制測量的內容 2、橋梁墩臺中心定位及軸線測設；3、橋梁細部放樣。 2本 章 提 要 橋梁施工測量是線路施工測量的重要內容之一。本章主要介紹了橋梁施工控制測量的基本概念及作用，包括平面和高程控制測量；橋梁墩、臺中心的定位、墩臺細部放樣及梁部放樣。3目 錄第一節(jié) 橋軸線長度的 確定及控制測量第二節(jié) 橋梁墩、臺中 心定位及軸線測設第三節(jié) 橋梁細部放樣4 橋梁是道路工程的重要組成部分。 橋梁：有鐵路橋梁、公路橋梁、鐵路公路兩用橋梁以及陸地上的立交橋和高架道路。橋梁按其軸線長度分類：一般分為小型橋（30 m）、中型橋（30100 m）、大型橋（

2、100500 m）、特大型橋（500 m）、和四類。橋梁測量工作內容：。 13-1 橋軸線長度的確定及控制測量5 橋梁施工階段的測量工作: 橋軸線長度測量 橋梁控制測量 （小型橋一般不進行控制測量） 墩臺定位及軸線測設 墩臺細部放樣及梁部放樣等另外，之前要勘測選址、地形測量；之后要竣工測量、變形觀測。 對鐵路橋梁，梁部構件一般工廠預制，現(xiàn)場拼接和安裝，這就對測量工作提出了十分嚴格的要求。平面控制測量高程控制測量6一、橋軸線長度所需精度估算橋軸線在選定的橋梁中線上，于橋頭兩端埋設兩個控制點，兩控制點間的連線稱.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

3、案。估算公式：在現(xiàn)行的測規(guī)中，根據(jù)梁的結構形式、施工過程中可能產生的誤差，推導出下列估算公式：1.鋼筋砼簡支梁:式中mL橋軸線（兩橋臺間）長度 L 的中誤差（mm）； D墩中心的點位放樣限差（10mm）； N跨數(shù)。（13-1） 72.鋼板梁及短跨（l64m）簡支鋼桁梁:mli：單跨長度中誤差（mm）；l：梁長；N：聯(lián)（跨）數(shù)；n：每聯(lián)（跨）節(jié)間數(shù)；D：墩中心的點位放樣中誤差（10mm） ； l：節(jié)間拼裝限差（2mm）：固定支座安裝限差；1/5000：梁長制造誤差（13-2） 多跨等跨： （13-3）多跨不等跨： （13-4）3.連續(xù)梁及長跨（l64m）簡支鋼桁梁 （13-5）多聯(lián)（跨）等聯(lián)（跨

4、）： （13-6）多聯(lián)（跨）不等聯(lián)（跨）： （13-7）單跨： 單聯(lián)（跨）：8 橋軸線長度測量方法直線橋或曲線橋的橋軸線長度可用光電測距儀或鋼卷尺直接測定。如果精度需要時或對于復雜特大橋，則應布置三角網(wǎng)或小三角網(wǎng)（如大地四邊形），進行平面控制測量，這時橋軸線長度的精度估算還應考慮利用三角點交會墩位的誤差影響。9二、橋梁平面控制測量 圖13-11、橋梁平面控制測量的目的：是測定橋軸線長度并據(jù)以進行墩、臺位置的放樣；同時，也可用于施工過程中的變形監(jiān)測。2、平面控制網(wǎng)布設形式：根據(jù)橋梁跨越的河寬及地形條件，平面控制網(wǎng)多布設成如圖13-1所示的形式。10網(wǎng)型選擇：可采用測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)或邊角網(wǎng)。采用測角

5、網(wǎng)時宜測定兩條基線，如圖13-1中的雙線所示；測邊網(wǎng)是測量所有的邊長而不測角度；邊角網(wǎng)則是邊長和角度都測。一般地，在邊、角精度匹配的情況下，邊角網(wǎng)的精度較高。布設要求：圖形簡單、圖形強度良好，地質條件穩(wěn)定，視野開闊，便于交會墩位，其交會角不大于120 或小于30 ?；€應與橋梁中線近似垂直，其長度宜為橋軸線的0.7倍，困難時也不應小于其0.5倍。橋的軸線作為三角網(wǎng)的一個邊，并與基線一端相連。如不可能，也應將橋軸線的兩個端點納入網(wǎng)內。如圖13-1（d）。曲線橋至少有一個軸線控制點為橋控網(wǎng)的控制點；在控制點上要埋設標石及刻有“+”字的金屬中心標志。如果兼作高程控制點用，則中心標志宜做成頂部為半球狀

6、。11 3、控制網(wǎng)等級 表13-1 橋梁施工控制網(wǎng)等級 三角網(wǎng)等級橋軸線相對中誤差測角中誤差（）最弱邊相對中誤差基線相對中誤差一1/175 0000.71/150 0001/400 000二1/125 0001.01/100 0001/300 000三1/75 0001.81/60 0001/200 000四1/50 0002.51/40 0001/100 000五1/30 0004.01/25 0001/75 000（上述規(guī)定是對測角網(wǎng)而言）12 基線精度：測角網(wǎng)橋軸線長度及各個邊長都是根據(jù)基線及角度推算的，為保證軸線有可靠的精度，基線精度要高于橋軸線精度23倍 (見表13-1) 。測邊網(wǎng)或

7、邊角網(wǎng)邊長是直接測定的，所以不受或少受測角誤差的影響，測邊的精度與橋軸線要求的精度相當即可。 坐標系：直線橋以橋軸線作為x軸，曲直線橋以切線作為x軸，橋軸線始端控制點的里程作為該點的x值。 插 點：在施工時如因機具、材料等遮擋視線，無法利用主網(wǎng)的點進行施工放樣時，可以根據(jù)主網(wǎng)兩個以上的點將控制點加密。這些加密點稱為插點。插點的觀測方法與主網(wǎng)相同，但在平差計算時，主網(wǎng)上點的坐標不得變更。13三、高程控制測量 在橋梁的施工階段，為了作為放樣的高程依據(jù)，應建立高程控制網(wǎng)，即在河流兩岸建立若干個水準基點，這些水準基點除用于施工外，也可作為以后變形觀測的高程基準點。1、水準基點布設： 數(shù)量視河寬及橋的大

8、小而異。 小橋：只設1個； 橋長200m，宜1個/岸； 橋長200m，宜2個/岸。水準基點是永久性的，必須十分穩(wěn)固。除了它的位置要求便于保護外，根據(jù)地質條件，可采用混凝土標石、鋼管標石、管柱標石或鉆孔標石。在標石上方嵌以凸出半球狀的銅質或不銹鋼標志。2、施工水準點的布設：為了方便施工，也可在附近設立施工水準點，由于其使用時間較短，在結構上可以簡化，但要求使用方便，也要相對穩(wěn)定，且在施工時不致破壞。143、高程系統(tǒng)：橋梁水準點與線路水準點應采用同一高程系。水準測量的等級：由測規(guī)而定。從國家水準點引測的精度：可用三等水準進行測量。 跨河水準測量：當跨河距離大于200m時，宜采用過河水準法聯(lián)測兩岸的

9、水準點。跨河點間的距離小于800m時，可采用三等水準，大于800m時則采用二等水準進行測量。1513-2橋梁墩、臺中心定位及軸線測設 在橋梁施工測量中，最主要的工作是: 測設出墩、臺的中心位置和它的縱橫軸線。其測設數(shù)據(jù)由控制點坐標和墩、臺中心的設計位置計算,若是曲線橋還需橋梁偏角、偏距及墩距等原始資料。測設方法則視河寬、水深及墩位的情況，可采用直接測設或角度交會的方法。墩、臺中心位置定出以后，還要測設出墩、臺的縱橫軸線，以固定墩臺方向，同時它也是墩臺施工中細部放樣的依據(jù)。 16一、直線橋的墩、臺中心定位 直線橋的墩，臺中心都位于橋軸線的方向上。已知墩、臺中心的設計里程及橋軸線起點的里程，如圖1

10、3-2所示，相鄰兩點的里程相減即可求得它們之間的距離。測設墩、臺中心的位置的方法：直接測距法或交會法。 圖13-2 直線橋墩臺171.直接測距法這種方法適用于無水或淺水河道。如圖13-2,photo1（1）用檢定過的鋼尺測設：根據(jù)計算出的距離，從橋軸線的一個端點開始，逐個測設出墩、臺中心，并附合于橋軸線的另一個端點上。若在限差范圍之內，則依各端距離的長短按比例調整已測設出的距離。在調整好的位置上釘一小釘，即為測設的點位。（2）用光電測距儀測設：在橋軸線起點或終點架設儀器，并照準另一個端點。在橋軸線方向上設置反光鏡，并前后移動，直至測出的距離與設計距離相符，則該點即為要測設的墩、臺中心位置。為了

11、減少移動反光鏡的次數(shù)，在測出的距離與設計距離相差不多時，可用小鋼尺測出其差數(shù)，以定出墩、臺中心的位置。182.角度交會法 當橋墩位于水中，無法直接丈量距離及安置反光鏡時，則采用角度交會法。坐標系: 如圖13-3所示，C、A、D為控制網(wǎng)的三角點，且A為橋軸線的端點，E為墩中心設計位置。C、A、D各控制點坐標已知，若墩心E的坐標與之不在同一坐標系，可將其進 行改算至統(tǒng)一坐標系中。（1）計算測設數(shù)據(jù)：利用坐標反算公式可推導出交會角、。圖13-319其中：pol 為直角坐標、極坐標的換算功能；W 為極角的存儲區(qū)，W10cm（曲線橋墩、臺中心位于橋梁工作線轉折角的頂點上(1、2、3K)，所謂墩臺定位，就

12、是測設這些轉折角頂點的位置）。242、曲線橋墩、臺放樣 E、L在設計圖中都已經給出，結合這些資料即可測設橋墩、臺中心位置（1、2 K）。曲線上的橋梁是線路組成的一部分，故要使橋梁與曲線正確的聯(lián)結在一起， 曲線橋測設的精度要求較高，需要用精確的方法重新測定曲線轉向角，重新計算曲線綜合要素，精密地測設曲線主點，需對線路進行復測。由于橋軸線的精度要求較高，要設置橋軸線控制點（樁）。曲線橋墩、臺點位的測設精要求較高，距離和角度要精密測設，在測設過程中一定要多方檢核。 251）曲線線路復測和橋軸線控制樁的測設: 在橋軸線的兩端測設出兩個控制點，以作為墩、臺測設和檢核的依據(jù)。兩個控制點測設精度同樣要滿足估

13、算出的精度要求。在測設之前，首先要從線路平面圖上弄清橋梁在曲線上的位置及墩臺的里程。 A、復測：對原線路上的曲線控制點以精密的方法進行測設。 檢查切線上的線路控制點ZD.JD.ZH.HZ要位于相應的直線上；精測轉向角，計算綜合要素， 精測切線距離T； (兩控制樁從兩條切線測設)； 注:兩控制樁從一條切線測設時,只精測一條切線不精測.B、測設控制樁A、B：據(jù)切線方向用切線支距法進行；在圖上先設計好點位，把A、B兩點在切線坐標系內的x.y算出； 精確地將橋軸線上的控制樁A、B測設出來，打樁釘釘。262）墩臺中心的測設： 根據(jù)控制樁A、B及給出的設計資料進行墩、臺的定位。 根據(jù)條件，也是采用直接測距

14、法或交會法。 A、直接測距法 （適用于干旱河溝）導線法（偏角法）：由于墩中心距Li及橋梁偏角i是已知的，可以從控制點A開始，逐個測設出角度(i)及距離(Li)，即直接定出各墩、臺中心的位置，最后再附合到另外一個控制點B上，以檢核測設精度。(偏角應以J2經緯儀測設兩測回)。極坐標法（長弦偏角法）： 27長弦偏角法（極坐標法）：用測距儀測距較方便。橋軸線控制樁A、B及各墩、臺中心點1、2、3在切線坐標系內的坐標是可以求得的，故可反算出控制點A至墩、臺中心的距離Di及其與切線方向間的夾角 i 。架儀器于控制點A，后視JD 配盤0，撥出偏角 i ，再在此方向上測設出Di ，如圖13-5所示，即得墩、臺

15、中心的位置圖13-5該方法特點：是獨立測設，各點不受前一點測設誤差的影響；但在某一點上發(fā)生錯誤或有粗差也難于發(fā)現(xiàn)。所以一定要對各個墩臺中心距進行檢核測量，可檢核相鄰墩臺中心間距，若誤差在2cm以內時，則認為成果是可靠的。28B、角度交會法 當橋墩位于水中，無法架設儀器及反光鏡時，宜采用交會法。 墩位坐標系: 與控制網(wǎng)的坐標系必須一致，才能進行交會數(shù)據(jù)的計算。如果兩者不一致時，則須先進行坐標轉換。 x軸：橋梁所在曲線的一條切線；原點：以ZH(HZ)或位于直線上的控制點(如A點)。墩中心位置: 在三方向交會時，當示誤三角形的邊長在容許范圍內時，可取其重心作為墩中心位置。交會數(shù)據(jù)的計算: 與直線橋時

16、類似，根據(jù)控制點及墩位的坐標，通過坐標反算出相關方向的坐標方位角，再依此求出相應的交會角度。29三、墩臺縱、橫軸線的測設 為了進行墩、臺施工的細部放樣，需要測設其縱、橫軸線。 縱軸線：過墩、臺中心平行于線路方向的軸線； 橫軸線：過墩、臺中心垂直于線路方向的軸線； 橋臺的橫軸線是指橋臺的胸墻線。 圖13-6 直線橋縱橫軸線 1、直線橋： 墩臺的縱軸線：于線路的中線方向重合，不另測設。 墩臺的橫軸線：在墩臺中心置鏡,自線路中線方向測設90角.302、曲線橋 墩臺縱軸線：位于橋梁偏角的分角線上， 縱軸線測設：在墩、臺中心架設儀器，照準相鄰的墩、臺 中心，測設/2角，即為縱軸線的方向。橫軸線測設：自縱

17、軸線方向測設90角，即為橫軸線方向 圖13-7 313、縱橫軸線的護樁： 墩、臺中心的定位樁在在基礎施工過程中要被挖掉，實際上，隨著工程的進行，原定位樁常被覆蓋或破壞，但又經常需要恢復以便于指導施工。因而需在施工范圍以外釘設護樁，以方便恢復墩臺中心的位置。 護樁在墩臺每側的縱、橫軸線上，各釘設至少三個木樁。 在曲線橋上相近墩臺的護樁縱橫交錯，使用時極易弄錯，所以在樁上一定注意要注明墩臺的編號。32 13-3 橋梁細部放樣 放樣原則：即先放樣軸線，再依軸線放樣細部。 就一座橋梁而言，應先放樣橋軸線，再依橋軸線放樣墩、臺位置； 就每一個墩臺而言，應先放樣墩臺本身的軸線，再根據(jù)墩臺軸線放樣各個細部。

18、 其它各個細部也是如此。這就是所謂“先整體，后局部”的測量基本原則。在橋梁的施工放樣：主要有 基礎放樣、墩臺細部放樣及架 梁時的測設工作。 33（部分介紹細部放樣方法）1. 明挖基礎：構造如圖13-8（a）所示。它是在墩、臺位置處挖出一個基坑，將坑底平整后，再灌注基礎及墩身。根據(jù)已經測設出的墩中心位置及縱、橫軸線及基坑的長度和寬度，測設出基坑的邊界線。在開挖基坑時，根據(jù)基礎周圍地質條件坑壁需放有一定的坡度，可根據(jù)基坑深度及坑壁坡度測設出開挖邊界線。邊坡樁至墩、臺軸線的距離D依下式計算：D=b/2+hm+l 式中: b基礎底邊的長度或寬度； h坑底與地面的高差： m坑壁坡度系數(shù)的分母。 L基底每側加寬度。 圖13-8(a)明挖基礎342、樁基礎: 構造如圖13-8(b)所示，它是在基礎的下部打入基樁，在樁群的上部灌注承臺，使樁和承