橋梁施工測量基本內容及測量方法

橋梁施工測量基本內容及測量方法

根據設計文件，按照規(guī)定的精度，將圖紙上設計的橋梁墩臺位置標定于地面，據此指導施工，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計要求。橋梁施工測量的基本任務

橋梁結構基本知識1.橋梁基本術語

荷載：橋梁所承受的重力（豎直的）或外力（豎直的或水平的）承重結構：起承受重力作用的部分上部結構：橋面與承重結構的統(tǒng)稱，也稱作跨越結構或橋跨結構橋墩：支撐承重結構的支承物，岸邊的支承物兼擋墻稱作橋臺。下部結構：橋墩與橋臺的統(tǒng)稱，也稱作支承結構。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.上部結構承重結構是梁的，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）或預應力混凝土做成。承重結構是拱的叫做主拱（多于一片拱時稱拱肋）；承重結構是懸索的叫做主索或大纜。橋面設在承重結構上方的叫做上承式橋。橋面設在承重結構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.下部結結構橋梁的的下部部結構構通常常就由由支座、墩臺、基礎三個部部分組組成。。上、下下部結結構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點構造造，叫叫做支支座。。（活活動支支座、、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。測繪范圍一般應滿足足設計橋梁梁孔徑、橋橋頭路堤和和導流建筑筑物和施工工場地的需需要，個別別情況下應應滿足水工工模型試驗驗之用。測繪內容容測繪地形形、地物物、地貌貌、線路路導線、、中線、、既有線線中線、、橋梁和和導流建建筑物平平面、橋橋頭控制制樁、水水準基點點、農田田分類及及邊界、、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．測繪范范圍兩岸應測測寬度根根據路肩肩高程而而定，以以滿足在在圖上足足夠布置置全部橋橋孔及導導流堤的的需要為為原則，，包括導導流堤在在橋址中中線上的的投影長長度，并并能設計計橋頭填填土。如橋址縱縱斷面兼兼作水文文斷面，，并用以以進行流流量計算算，則應應測至岸岸邊高出出最高水水位或設設計水位位至少1.0m，泛濫很很寬的河河流應視視具體情情況而定定，但必必須滿足足流量計計算的要要求。如兩岸或或一岸為為山地時時（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應埋設橋橋址控制制樁作為為橋址定定測和施施工復測測的依據據，其位位置不受受洪水淹淹沒，必必要時應應設立護護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，，可根據據中線樁樁在地形形變化處處加密。。測點距距離：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設的橋梁梁或水面面較寬且且有高墩墩、大跨跨、深水水基礎或或基礎施施工難度度較大，，梁部結結構類型型復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網。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，必須預預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網網形布設設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強度，以減少少外業(yè)觀觀測工作作和內業(yè)業(yè)計算工工作。根據橋梁梁的大小小、精度度要求和和地形條條件，橋橋梁施工工平面控控制網的的網形布布設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強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：開測前應對所測測角儀器進行檢檢驗和校正。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″水平角觀測測回回數應符合規(guī)定定各測回的零方向向讀數應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邊長長時，外界環(huán)境境條件應符合下下列要求：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；測站應設在電磁磁場影響的范圍圍以外；光電測距邊的測測回數及往返測測次數，應符合合規(guī)定。光電測距限差，，應符合規(guī)定。。距離觀測的限差差與數據處理：：光電測距邊，必必須加入氣象、、加乘常數、周周期誤差改正，，然后化算為水水平距離水平距離應歸算算至墩頂（或軌軌底）平均高程程面上。設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為測距精度評定設某條邊長進行行了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業(yè)計計算施工平面控制網網通常采用獨立立的坐標系；直線橋以橋軸線線兩控制樁中里里程較小的一個個為坐標原點，，以橋軸線按里里程增加方向為為x軸正向建立測量量坐標系；曲線橋一般以曲曲線起點ZH或始切線上的轉轉點為坐標原點點，以始切線指指向JD方向為x軸正向建立測量量坐標系；也可可以橋軸線控制制點為坐標系原原點，以該點處處曲線的切線方方向為x軸，以線路前進進方向為x軸正向建立測量量坐標系。橋梁施工平面控控制網按方向或或角度，用條件件平差或間接平平差方法進行嚴密平差。平差計算完成后后，應對網中所所有的幾何條件件（或附合條件件）進行檢算，，并計算單位權中誤差、橋軸線及最弱邊邊邊長中誤差。對于邊角網或或測邊網，不應應大于10mm；對于以基線為為基礎的測角網網，不應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點應沿橋橋軸線兩側以400m左右的間距均勻勻布設，并構成成連續(xù)水準環(huán)。。水準點應與相鄰鄰的線路水準點點聯測，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。水準測量的等級級、精度、限差差應符合相應的的規(guī)定。為了便于施工放放樣，可根據實實際需要在施工工地點附近設立立若干個施工水水準點。水準點應埋設標標石施工水準點的高高程必須定期檢檢測。水準測量的等級級和精度應滿足足相關要求每公里水準測量量高差中數的偶偶然中誤差按下下式計算：橋梁定位資料計計算直線橋墩臺中心心坐標計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設橋軸線控制點點A為施工坐標系的的原點，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xi、yi為yx墩臺定位及縱橫橫軸線測設橋梁施工測量中中，主要的工作作是準確地測設設出橋梁墩、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，，也不便于架設設反光鏡時，可可采用前方交會法測設墩位。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。用交會法測設墩墩位，需要在河河的兩岸布設平平面控制網，如如導線、三角網網、邊角網、測測邊網等。前方交會法的基基本原理:根據控制點坐標標和墩臺坐標，，反算交會放樣樣元素αi、βi，在相應控制點點上安置儀器并并后視另一已知知控制點，分別別測設水平角αi、βi，得到兩條視線線的交點，從而而確定墩臺中心心的位置。αiβi異側交會同同側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。交會角的要求：當置鏡點位于橋橋軸線兩側時，，交會角應在90°~150°之間；當置鏡點位于橋橋軸線一側時，，交會角應在60°~110°之間。在橋梁控制網網網形設計和布網網時，應充分考考慮每個墩臺中中心交會時交會會角的大小，必必要時，可根據據情況增設插點點或精密導線點點作為次級控制制點。測設數據計算為了便于作業(yè)，，應根據控制點點的坐標和墩臺臺中心的坐標，，計算測設數據據并將其編制成成表。墩臺定位測設數數據主要包括：：置鏡點、墩臺臺或控制點編號號、坐標方位角角、邊長等。以下格式更簡潔潔置鏡點控制點邊長坐標方位角°′″墩臺號邊長坐標方位角°′″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現場測設在控制點D安置儀器，后視視控制點A，將度盤安置為為αDA;根據測設數據表表,轉動照準部至度度盤讀數為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處處打樁樁，釘釘設出出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緯緯儀分分別安安置于于三個個控制制點上上，用用三條條方向向線同同時交交會。。理論上上三條條方向向線應應交于于一點點，而而實際際上由由于控控制點點誤差差和交交會測測設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，，而是是形成成一個個小三三角形形，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點間的長度，在墩墩臺下部（承臺、、墩身）不應大于于25mm，在墩臺上部（托托盤、頂帽、墊石石）不應大于15mm。若交會的的一個方方向為橋橋軸線，，則以其其它兩個個方向線線的交會會點P1投影在橋橋軸線上上的P點作為墩墩臺中心心。交會方向向中不含含橋軸線線方向時時，示誤誤三角形形的邊長長不應大大于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設墩臺縱橫橫軸線是是確定墩墩、臺方方向的依依據，也也是墩、、臺施工工中細部部放樣的的依據。。直線橋各各個墩臺的縱縱軸線與橋軸線重合，可可根據橋橋軸線控控制樁測測設；直線橋的的橫軸線線不一定定與縱軸軸線垂直直，兩者者夾角根根據設計計文件確確定，可可將經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，，應進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礎等，必必須在施施工過程程中隨時時測繪和和記錄，，做為竣竣工資料料的一部部分。橋梁架設設完成后后還要對對全橋進進行全面面測量。。一、橋梁梁竣工測測量的目目的測定建成成后墩臺臺的實際際情況；；檢查是否否符合設設計要求求；為架梁提提供依據據；為運營期期間橋梁梁監(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內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；根據測量量結果編編繪墩臺臺中心距距表、墩墩頂水準準點和墊墊石高程程表、墩墩臺竣工工平面圖圖、橋梁梁竣工平平面圖等等；如果運營營期間要要對墩臺臺進行變變形觀測測，則應應對兩岸岸水準點點及各墩墩頂的水水準標以以不低于于二等水水準測量量的精度度聯測。。橋梁變形形橋梁施工工和運營營期的變變形監(jiān)測測概述述靜態(tài)變形形:變形觀測測的結果果只表示示在某一一期間內內的變形形值。。如墩臺臺變形。。動態(tài)變形形:在外力影影響下而而產生的的某個時時刻的瞬瞬時變形形。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直測測量地面立體體攝影測測量方法法GPS動態(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)測網網基準點應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，，以免加加大實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，以不不遠于橋橋梁墩臺臺lkm～2km為宜。工作基點點一般選在在橋臺上上，以便便于觀測測布設在在橋梁墩墩上的觀觀測點，，測定各各橋墩相相對于橋橋臺的變變形。觀測點的布設應應遵循既既要均勻勻又要有有重點的的原則。。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在橋橋墩臺上上的觀測測點相對對于基準準點的高高差，求得觀測測點的高高程，利用不不同時期期觀測點點的高程程求出墩墩臺的垂垂直位移移值?；鶞庶c觀觀測應每年定定期進行行一次或或二次，，各次觀觀測的條條件應盡盡可能相相同，以以減少外外界條件件對成果果的影響響。水準準測量應應執(zhí)行的的等級，，依據變變形觀測測的精度度要求而而定。一般大型型橋梁應應按一等等水準測測量施測測。觀測點點觀測測包括引引橋觀觀測點點觀測測和水水中橋橋墩觀觀測點點的觀觀測，，由于于引橋橋觀測測點是是在岸岸上，，其施施測方方法可可參照照工作作基點點的施施測方方法進進行。。水中中觀測測點觀觀測的的線路路方案案從一一個墩墩到另另一個個墩的的觀測測，可可以采采用跨河水水準測測量或跨墩墩水準準測量量。?？绾铀疁蕼y測量：：當跨河河距離離大于于200m時，宜宜采用用過河河水準準法連連測兩兩岸的的水準準點。。跨河河點間間的距距離小小于800m時，可可采用用三等等水準準，大大于800m時則采采用二二等水水準進進行測測量。?？绾铀疁蕼y測量的地點點應盡量選選擇在橋渡渡附近河寬寬最窄處，，兩岸測站站點和立尺尺點可布成成對稱圖形形。圖中1，2為測站點，，A，B為立尺點，，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，，視線距水水面的高度度宜大于3m?？绾铀疁蕼y測量視線較較長，讀數數困難，在在水準尺上上安裝一塊塊可以沿尺尺上下移動動的覘板,覘板用鋁或或金屬或有有機玻璃制制造，背面面設有夾具具，可沿水水準標尺面面滑動，并并能用固定定螺絲控制制，將覘