工程測(cè)量 課件 單元10 橋梁施工測(cè)量

工程測(cè)量21世紀(jì)技能創(chuàng)新型人才培養(yǎng)系列教材·建筑系列主編林長(zhǎng)進(jìn)林志維單元10橋梁施工測(cè)量【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解橋梁工程測(cè)量的主要任務(wù)及相應(yīng)技術(shù)規(guī)范；熟悉橋梁施工測(cè)量的流程；掌握橋梁施工測(cè)量方法；掌握涵洞施工測(cè)量方法；會(huì)看施工圖紙，能使用相關(guān)測(cè)量?jī)x器，完成施工測(cè)量任務(wù)。

橋梁工程測(cè)量的主要內(nèi)容包括橋位勘測(cè)和橋梁施工測(cè)量?jī)刹糠?。建設(shè)一座橋梁，需要進(jìn)行各種測(cè)量工作，其中包括：勘測(cè)、施工測(cè)量、竣工測(cè)量等；在施工過(guò)程中及竣工通車后，還要進(jìn)行變形觀測(cè)工作。10.1橋梁施工測(cè)量概述§10-1概述

橋梁測(cè)量的主要內(nèi)容包括橋位勘測(cè)和橋梁施工測(cè)量?jī)刹糠?。一、工可階段在編制設(shè)計(jì)意見(jiàn)書(shū)階段，并不單獨(dú)進(jìn)行測(cè)量工作，而應(yīng)廣泛收集已有的國(guó)家地圖。向有關(guān)單位索取1∶50000、1∶25000或1∶10000的地形圖。同時(shí)也要收集有關(guān)水文、氣象、地質(zhì)、農(nóng)田水利、交通網(wǎng)規(guī)則、建筑材料等各項(xiàng)已的資料，這樣可以找出橋址的所有可比方案?！?0-1概述二、設(shè)計(jì)階段1.橋位勘測(cè)中小橋：不單獨(dú)進(jìn)行勘測(cè)，包括在路線勘測(cè)之內(nèi)。特大橋梁或技術(shù)條件復(fù)雜的橋梁：需單獨(dú)進(jìn)行勘測(cè)。2.設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)橋梁需要提供的測(cè)量資料主要有：橋軸線長(zhǎng)度、橋軸線縱斷面圖、橋位地形圖等。橋位地形圖分為橋位總平面圖和橋址地形圖。

§10-1概述三、施工階段橋梁在施工階段，為了保證施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求的平面位置、標(biāo)高和幾何尺寸，就必須采用正確的測(cè)量方法進(jìn)行施工測(cè)量。橋位勘測(cè)和橋梁施工測(cè)量的技術(shù)要求應(yīng)符合《公路橋位勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定?！?0.2.小型橋梁施工測(cè)量

10.2.1．橋梁中線和控制樁的測(cè)設(shè)如圖13-1，先根據(jù)橋位樁號(hào)在路中線上準(zhǔn)確地測(cè)設(shè)出橋臺(tái)和橋墩的中心樁B、C、D、E，并同時(shí)在河道兩岸測(cè)設(shè)橋位控制樁K1、K2、K3、K4。然后分別在B、C、D、E，點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀，在和中線垂直方向上測(cè)設(shè)橋臺(tái)和橋墩控制樁b1、b2、b3、b4每側(cè)至少有兩個(gè)控制樁。量距要用經(jīng)檢定的鋼尺，并應(yīng)加溫度、尺長(zhǎng)、高差改正。丈量精度應(yīng)高于1/5000，以保證上部結(jié)構(gòu)安裝時(shí)能正確就位。用光電測(cè)距儀代替鋼尺量距則更為方便。10.2.2．基礎(chǔ)施工測(cè)量

基坑開(kāi)挖前，首先應(yīng)根據(jù)橋臺(tái)和橋墩的中心線定出基坑開(kāi)挖邊界線，基坑上口尺寸則是根據(jù)坑深、坡度、土質(zhì)情況和施工方法確定的?；油诘揭欢ㄉ疃群?，在距基底設(shè)計(jì)面為一定高差處(如lm)的水平樁，，應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)高程在坑壁測(cè)設(shè)水平樁，作為控制挖深及基礎(chǔ)施工中掌握高程的依據(jù)。10.2.3墩、臺(tái)頂部施工測(cè)量10.2.4上部結(jié)構(gòu)的安裝測(cè)量§10.3、大中型橋梁施工測(cè)量建造大、中型橋梁時(shí)，河道寬闊，橋墩在河水中建造，且墩臺(tái)較高，基礎(chǔ)較深，墩間跨距大，梁部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)橋軸線測(cè)設(shè)、墩臺(tái)定位要求精度較高，所以需要在施工前布設(shè)平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，用較精密的方法進(jìn)行墩臺(tái)定位和架設(shè)梁部結(jié)構(gòu)。10.3.1．橋梁平面控制測(cè)量橋梁平面控制網(wǎng)網(wǎng)形一般為包含橋軸線的雙三角形和具有對(duì)角線的四邊形或雙四邊形。如果橋梁有引橋，則平面控制網(wǎng)還應(yīng)向兩岸延伸。觀測(cè)平面控制網(wǎng)中所有的角度，邊長(zhǎng)測(cè)量則可視實(shí)地情況而定，但至少需要測(cè)定兩條邊長(zhǎng)。最后計(jì)算各平面控制點(diǎn)(包括兩個(gè)軸線點(diǎn))的坐標(biāo)。大型橋梁的平面控制網(wǎng)也可以用全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量技術(shù)布設(shè)。1.建立橋位平面控制網(wǎng)（1）橋軸線橋梁的中心線稱為橋軸線。橋軸線兩岸控制在A、B間的水平距離稱為橋軸線長(zhǎng)度。

（2）

建立橋位控制網(wǎng)

目的：建立橋位控制網(wǎng)的目的是為了按規(guī)定精度求出橋軸線的長(zhǎng)度和放樣墩臺(tái)的位置。類型：橋位控制網(wǎng)通常布設(shè)形式為雙三角形、四邊形、雙四邊形?！?0-3.1橋位控制測(cè)量建立橋位控制網(wǎng)方法：（1）測(cè)角網(wǎng)：建立橋位控制網(wǎng)傳統(tǒng)的方法是采用三角網(wǎng)（亦稱測(cè)角網(wǎng)），這種方法只測(cè)三角形的內(nèi)角和一條或兩條基線。（2）測(cè)邊網(wǎng)：在控制網(wǎng)中只測(cè)三角形的邊長(zhǎng)，從而求算控制點(diǎn)的位置，這種控制網(wǎng)稱為測(cè)邊網(wǎng)。（3）兩種方法比較：測(cè)邊網(wǎng)有利于控制長(zhǎng)度誤差即縱向誤差，而測(cè)角網(wǎng)有利于控制方向誤差即橫向誤差。為了充分發(fā)揮二者的優(yōu)點(diǎn)，可布設(shè)同時(shí)測(cè)角和測(cè)邊的控制網(wǎng)，這種控制網(wǎng)稱為邊角網(wǎng)。

2.基線測(cè)量和水平角觀測(cè)基線測(cè)量可采用檢定過(guò)的鋼尺或光電測(cè)距儀施測(cè)，基線相對(duì)中誤差應(yīng)小于1/100000。水平角觀測(cè)一般用DJ2或DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀，觀測(cè)2個(gè)測(cè)回。10.3.2.高程控制測(cè)量在橋址兩岸布設(shè)一系列基本水準(zhǔn)點(diǎn)和施工水準(zhǔn)點(diǎn)，用精密水準(zhǔn)測(cè)量聯(lián)測(cè)，組成橋梁高程控制網(wǎng)。從河的一岸測(cè)到另一岸時(shí)，由于過(guò)河距離較長(zhǎng)，用水準(zhǔn)儀在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)困難，而且前、后視距相差懸殊，水準(zhǔn)儀誤差(視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸)、地球曲率及大氣折光的影響都會(huì)增加。此時(shí)?？梢圆捎眠^(guò)河水準(zhǔn)測(cè)量的方法或光電測(cè)距三角高程測(cè)量方法?！?0-3.2橋位高程控制測(cè)量高程控制橋位的高程控制，一般是在路線基平測(cè)量時(shí)建立。（1）當(dāng)水準(zhǔn)路線通過(guò)寬度為各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)視線長(zhǎng)度2倍以下的江河、山谷時(shí)，可用一般觀測(cè)方法進(jìn)行，但在測(cè)站上應(yīng)變換一次儀器高度，觀測(cè)兩次，兩次高差之差應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。（2）當(dāng)高程視線長(zhǎng)度超過(guò)各級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)視線長(zhǎng)度2倍以上時(shí)，應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)等級(jí)、視線長(zhǎng)度，選擇按直接讀數(shù)法、光學(xué)測(cè)微法、傾斜螺旋法、測(cè)距三角高程法等。

（3）視線長(zhǎng)度超過(guò)3500m時(shí)，采用的方法和要求應(yīng)根據(jù)測(cè)區(qū)條件進(jìn)行專題設(shè)計(jì)。（4）跨河水準(zhǔn)觀測(cè)的測(cè)回?cái)?shù)和組數(shù)滿足規(guī)范的規(guī)定.當(dāng)路線跨越水面寬度在150m以上的河流、海灣、湖泊時(shí)，兩岸水準(zhǔn)點(diǎn)的高程應(yīng)采用跨河水準(zhǔn)測(cè)量的方法建立?？绾铀疁?zhǔn)跨越的寬度大于500m時(shí)，必須參照《國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》，采用精密水準(zhǔn)儀觀測(cè)。橋梁在施工過(guò)程中，還必須加設(shè)施工水準(zhǔn)點(diǎn)。1）．過(guò)河水準(zhǔn)測(cè)量在橋梁施工階段，為了在兩岸建立可靠而統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，需要將高程由河的一岸傳遞到另一岸。由于過(guò)河視線較長(zhǎng)，使得照準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)精度太低，以及由于前、后視距相差懸殊，而使水準(zhǔn)儀的角誤差和地球曲率、大氣折光的影響都會(huì)增加，這時(shí)可采用過(guò)河水準(zhǔn)測(cè)量的方法解決。①過(guò)河水準(zhǔn)地點(diǎn)選擇②過(guò)河水準(zhǔn)測(cè)量的方法2）光電測(cè)距三角高程測(cè)量如果有電子全站儀，則可以用光電測(cè)距三角高程測(cè)量的方法。在河的兩岸布置眾、月兩個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，在4點(diǎn)安置全站儀，量取儀器高八在月點(diǎn)安置棱鏡，量取棱鏡高J。全站儀照準(zhǔn)棱鏡中心，測(cè)得垂直角"和斜距3，計(jì)算入、B點(diǎn)間的高差?！?0-3.3橋軸線縱斷面測(cè)量1.橋軸線縱斷面圖橋軸線縱斷面測(cè)量就是測(cè)量橋軸線方向地表的起伏狀態(tài)，其測(cè)量結(jié)果繪制成的縱斷面圖，稱為橋軸線縱斷面圖。橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)橋軸線縱斷面圖來(lái)決定橋梁的孔徑和布置墩臺(tái)的位置。2.測(cè)設(shè)方案設(shè)計(jì)橋軸線縱斷面的測(cè)繪范圍根據(jù)設(shè)計(jì)的需要而定，一般情況下應(yīng)測(cè)至兩岸線路路基設(shè)計(jì)標(biāo)高以上。如果河的兩岸陡峭或者有河堤，則應(yīng)測(cè)至陡岸邊或堤的頂部。如河的兩岸為淺灘漫流，則岸上的測(cè)繪范圍以能滿足設(shè)計(jì)包括引橋在內(nèi)的橋梁孔跨、導(dǎo)流建筑物和橋頭引道的需要為原則。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜且地面橫坡陡于1:4時(shí)，為了更好地反映地面狀況供設(shè)計(jì)時(shí)參考，尚需在上、下游適當(dāng)位置處加測(cè)輔助縱斷面。3.岸上測(cè)量方法岸上部分與路線縱斷面測(cè)量方法相同。4.水下測(cè)量方法水下部分測(cè)點(diǎn)的位置及其高程都是用間接方法測(cè)求。（1）測(cè)點(diǎn)高程測(cè)點(diǎn)高程的測(cè)定是先測(cè)出水面高程（水位）和水深，然后由水面高程減去水深，以求河底的高程。水面高程是隨著時(shí)間變化的，特別是在洪水季節(jié)，其變化尤為顯著。所以必須求得測(cè)量水深時(shí)的瞬時(shí)水面高程。5.繪圖在測(cè)得斷面上的測(cè)點(diǎn)位置及岸上和水下的地面高程以后，即可以用繪制路線縱斷面圖的方法，繪制出橋軸線縱斷面圖。圖上應(yīng)注明施測(cè)水位、最大洪水位及最低水位。

§10.3.4河流比降測(cè)量

1.河流比降河流比降亦稱水面坡度，它等于同一瞬間兩處水面高程之差與兩處的距離之比。沿水流方向的比降稱為縱比降，垂直于水流方向的比降稱為橫比降。河流比降直接受水位高低、水流深淺及河流寬度的影響。為了滿足橋梁設(shè)計(jì)的需要，一般要在橋軸線處分別在不同水位條件下進(jìn)行河流比降測(cè)量?！?0.3.4河流比降測(cè)量2.測(cè)設(shè)方案在橋軸線處布設(shè)斷面AB，在上下游分別布設(shè)斷面CD及EF。斷面間的距離視河流比降大小而定，比降小時(shí)距離大些，而比降大時(shí)則距離小些。在中小河流上，斷面間距為20－80m，在較大的河流上斷面間距不應(yīng)小于規(guī)范要求間距。根據(jù)相鄰斷面間水位的高差及其距離D，即可以用下式求出河流比降i?！?0-3.5橋梁、墩臺(tái)定位測(cè)量

橋梁施工測(cè)量中，主要的工作是準(zhǔn)確地測(cè)設(shè)出橋梁墩、臺(tái)的中心位置，即所謂的墩、臺(tái)中心定位，簡(jiǎn)稱墩臺(tái)定位。墩臺(tái)定位必須滿足一定的精度要求，特別是對(duì)預(yù)制梁橋更是如此。橋梁墩臺(tái)定位測(cè)量是橋梁施工測(cè)量中的關(guān)鍵性工作。水中橋墩基礎(chǔ)施工定位，采用方向交會(huì)法，這是由于水中橋墩基礎(chǔ)一般采用浮運(yùn)法施工，目標(biāo)處于浮動(dòng)中的不穩(wěn)定狀態(tài)，在其上無(wú)法使測(cè)量?jī)x器穩(wěn)定。在已穩(wěn)固的墩臺(tái)基礎(chǔ)上定位時(shí)，可以采用方向交會(huì)法、距離交會(huì)法或極坐標(biāo)法。同樣，橋梁上層結(jié)構(gòu)的施工放樣也可以采用這些方法。1）方向交會(huì)法測(cè)設(shè)橋墩位置橋位控制樁間距算出后，按設(shè)計(jì)尺寸分別自、兩點(diǎn)量出相應(yīng)的距離，即可測(cè)設(shè)出兩岸橋臺(tái)的位置。至于水中橋墩的中心位置，因直接量距困難，可用方向交會(huì)法測(cè)設(shè)。首先計(jì)算出交會(huì)的角度、，然后進(jìn)行橋墩中心的測(cè)設(shè)。①計(jì)算交會(huì)的角度②施測(cè)方法在相應(yīng)的三站各安置一臺(tái)經(jīng)緯儀。安置于站的儀器瞄準(zhǔn)點(diǎn)，標(biāo)出橋軸線方向，安置于、兩站的儀器，均后視點(diǎn)，以正倒鏡分中法測(cè)設(shè)、，在橋墩處的人員分別標(biāo)定出由、、三測(cè)站測(cè)設(shè)的方向線。由于測(cè)量誤差的影響，由、、三個(gè)測(cè)站測(cè)設(shè)的方向線不會(huì)交于一點(diǎn)，而構(gòu)成一個(gè)誤差三角形。若誤差三角形在橋軸線上的邊長(zhǎng)不大于規(guī)定數(shù)值(放樣墩底為2.5cm，放樣墩頂為l.5cm)，則取、兩站測(cè)設(shè)方向線交點(diǎn)，在橋軸線上的投影作放樣的墩位中心。2）極坐標(biāo)法在使用全站儀并在被測(cè)設(shè)的點(diǎn)位上可以安置棱鏡的條件下，用極坐標(biāo)法放樣橋墩中心位置，更為精確和方便。對(duì)于極坐標(biāo)法，原則上可以將儀器安置于任意控制點(diǎn)上，按計(jì)算的放樣數(shù)據(jù)--角度和距離測(cè)設(shè)點(diǎn)位。但是，若是測(cè)設(shè)橋墩中心位置，最好是將儀器安置于橋軸線點(diǎn)A或B上，照準(zhǔn)另一軸線點(diǎn)作為定向，然后指揮棱鏡安置在該方向上，測(cè)設(shè)橋墩的距離，即可測(cè)定橋墩中心位置PJ點(diǎn)§10-5橋臺(tái)、橋墩施工測(cè)量一、墩、臺(tái)定位2.直線橋梁的墩、臺(tái)定位直線橋梁的墩、臺(tái)中心均位于橋軸線方向上，已知橋軸線控制樁A、B及各墩、臺(tái)中心的里程，由相鄰兩點(diǎn)的里程相減，即可求得其間的距離。一般可采用直接丈量法、電磁波測(cè)距法或交會(huì)法。10.3.7基礎(chǔ)施工測(cè)量1.明挖基礎(chǔ)施工測(cè)量（1）基坑放樣（2）模板放樣進(jìn)行基礎(chǔ)及墩、臺(tái)身的模板放樣時(shí)，可將經(jīng)緯儀安置在軸線上較遠(yuǎn)的一個(gè)護(hù)樁上，以另一個(gè)護(hù)樁定向，這時(shí)經(jīng)緯儀的視線即為軸線方向。2.樁基礎(chǔ)施工測(cè)量樁基礎(chǔ)測(cè)量工作主要有：測(cè)設(shè)樁基礎(chǔ)的縱橫軸線、測(cè)設(shè)各樁的中心位置、測(cè)定樁的傾斜度和深度以及承臺(tái)橫板的放樣等。10.3.8橋梁架設(shè)施工測(cè)量

橋梁架設(shè)是橋梁施工的最后一道工序。橋梁梁部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，要求對(duì)墩臺(tái)方向、距離和高程用較高的精度測(cè)定，作為架梁的依據(jù)。

橋梁中心線方向測(cè)定，在直線部分采用準(zhǔn)直法，用經(jīng)緯儀正倒鏡觀測(cè)，在墩臺(tái)上刻劃出方向線。如果跨距較大(＞100m)，應(yīng)逐墩觀測(cè)左、右角。在曲線部分，則采用偏角法。

相鄰橋墩中心點(diǎn)之間距離用光電測(cè)距儀觀測(cè)，適當(dāng)調(diào)整使中心點(diǎn)里程與設(shè)計(jì)里程完全一致。在中心標(biāo)板上刻劃里程線，與已刻劃的方向線正交形成十字交線，表示墩臺(tái)中心。墩臺(tái)頂面高程用精密水準(zhǔn)測(cè)定，構(gòu)成水準(zhǔn)線路，附合到兩岸基本水準(zhǔn)點(diǎn)上。大跨度鋼衍架或連續(xù)梁采用懸臂或半懸臂安裝架設(shè)。安裝開(kāi)始前，應(yīng)在橫梁頂部和底部的中點(diǎn)作出標(biāo)志。架梁時(shí)，用來(lái)測(cè)量鋼梁中心線與橋梁中心線的偏差值?！?0.4橋梁竣工測(cè)量（一）橋梁竣工測(cè)量的目的：1、測(cè)定建成后墩臺(tái)的實(shí)際情況；2、檢查是否符合設(shè)計(jì)要求；3、為架梁提供依據(jù)；4、為運(yùn)營(yíng)期間橋梁監(jiān)測(cè)提供基本資料。（二）橋梁竣工測(cè)量的內(nèi)容1、測(cè)定墩臺(tái)中心、縱橫軸線及跨距；2、丈量墩臺(tái)各部尺寸；3、測(cè)定墩帽和支承墊石的高程；4、測(cè)定橋中線、縱橫坡度；5、根據(jù)測(cè)量結(jié)果編繪墩臺(tái)中心距表、墩頂水準(zhǔn)