道路與橋梁的施工放樣

道路與橋梁的施工放樣公路豎曲線測量10-3路基、路面施工測量

10-4橋梁施工測量，10-1導(dǎo)線復(fù)測和恢復(fù)中線測量，a、導(dǎo)線復(fù)測

以下兩種情況屬于導(dǎo)線復(fù)測:復(fù)測和施工前檢查；導(dǎo)線點太細，無法在施工過程中使用，或者導(dǎo)線點可能在施工范圍內(nèi)損壞。

導(dǎo)線復(fù)測的本質(zhì)是導(dǎo)線測量。具體操作方法見第5章第2節(jié)。

精度要求:角度閉合差≤16“n1/2(n為站數(shù))距離相對閉合差≤1/10000，2、恢復(fù)中線測量

中線測量的恢復(fù)可分為傳統(tǒng)方法和全站儀設(shè)置方法。

(一)傳統(tǒng)的直線和圓曲線測設(shè)方法見第9章第2節(jié)、3節(jié)。

帶緩和曲線的圓曲線測量緩和曲線的功能:當車輛從直線段進入圓曲線或從大半徑進入小半徑圓曲線時，產(chǎn)生的離心力不利于車輛的行駛安全和使用壽命。因此，在公路建設(shè)中，環(huán)形曲線部分的路面被建成向內(nèi)傾斜的單向斜坡(即超高)。為逐漸過渡到設(shè)計超高或加寬部分而添加的曲線稱為過渡曲線?！び芯徍颓€的圓曲線的應(yīng)用公式，超高值的計算公式:h0=11.8

×v2

/rh0_—超高值，mR—圓曲線半徑，mv—規(guī)定車速，km/h我國道路設(shè)置的緩和曲線常采用回旋曲線。

回旋曲線的特點是曲線上任何一點的曲率半徑r與從該點到曲線起點的曲線長度成反比。也就是說，當li=l0時，R’=c/lic=R’li，即緩和曲線的半徑R’=R。此時，緩和曲線半徑的變化率c=r×l0c-曲線半徑的變化率是常數(shù)l0-緩和曲線的長度r-圓形曲線的半徑。計算具有緩和曲線的圓形曲線元素。當緩和曲線添加到圓形曲線的兩端時，圓形曲線應(yīng)該向內(nèi)移動一定的距離，以將緩和曲線與直線連接起來。

向內(nèi)移動圓形曲線有兩種方法:移動圓心和縮短半徑。中國通常采用向內(nèi)移動圓心的方法。

如果圓形曲線的中心O1沿著中心角的平分線移動到O2，O1O2=p秒(α/2)p-是曲線的移動量。切線長度t’=m+(r+p)-tgα/2曲線長度l’=πr(α-2β0)/180+2l0外矢量距離e’=(r+p)-sec(α/2)-r切線曲線差q‘=2t‘-l‘m-添加緩和曲線后的切線增長值，稱為切線垂直距離p-圓曲線移動量，稱為向內(nèi)偏移距離β0-緩和曲線角度(緩和曲線起點切線與終點切線的交角)α-緩和曲線角度r-圓曲線半徑m、p

β0稱為緩和曲線常數(shù)，其計算公式如下:m=l0/2-l03/240R2p=l02/24β0=l0/2r。為了計算曲線主要點的里程，zh=JD-t‘hy=zh+l0qz=zh+l/2yh=hy+lhz=zh+l是圓形曲線的長度。值為:L=πR(α-2β0)直線過渡點(ZH)-直線與過渡曲線連接點的過渡點(hy)-過渡點(qz)-過渡曲線與圓曲線連接點的過渡點-中點圓過渡點(yh)-圓曲線與過渡曲線連接點的過渡點(Hz)-過渡曲線與直線之間的過渡點，過渡曲線圓曲線上中間樁的坐標計算，直角坐標系的建立:以ZH點為原點，過渡曲線通過ZH點的切線為x軸，過渡半徑

緩和曲線終點坐標公式(HY):x0=l0-l03/40R2y0=l02/6R，有緩和曲線的圓曲線的主點布局，1.

在JD點設(shè)置經(jīng)緯儀，并設(shè)置兩個切口

直線方向，從JD點開始，分別沿切線方向測量T的長度，得到ZH點、

HZ點。2.

向零HZ點的方向設(shè)置水平

角度(180°-α)/2，可以獲得外矢量的方向距離，沿著這個方向，從JD測量外矢量矩E來獲得QZ點；3.

從ZH、HZ分別沿切線的兩點

測量x0HY1、YH1，結(jié)束

這兩點互相垂直，也互相垂直。

向上測量y0，獲得HY、YH。，偏角法測設(shè)緩和曲線部分，緩和曲線長度

L0被分成n個相等的部分。

每個點的弦長由弧長l0/n代替；各點赤緯角計算:δ1=β0/3n2δI=I2δ1β0-緩和曲線角I-1，2，3，...測量和放樣的方法與圓曲線的方法相同(第9章，第3節(jié))。赤緯法測量和放樣圓曲線部分的方法與第9章第3節(jié)所述的方法相同。

布設(shè)方法:1、在HY點布設(shè)經(jīng)緯儀，并對準切線

方向，水平刻度盤設(shè)置為零。(切線方向與ZH-HY方向延長線之間的角度為β0-δ0)。

2、釋放瞄準部分，撥偏轉(zhuǎn)角δ1，并跟隨瞄準

弦長為C1的曲線上的第一個點在線方向上從HY點開始測量，并制作樁和標記樁號。

3、偏轉(zhuǎn)角δ2，從第一點開始測量的弦長

c與視線相交的第二點。

4、其他點可以用相同的方法測量。(2)任意設(shè)置全站儀，恢復(fù)1、中心線進行測量；

如圖所示，由于障礙物，公路中線里程樁不能在A、B導(dǎo)線點測量(例如d

點)或控制樁(如JD點)。

可以在能見度好的地方選擇一個c點，用分支導(dǎo)線測量法測量c點的坐標，然后在c點建立一個測站，根據(jù)d點、JD點坐標即

可以設(shè)置d點和JD點。，2、計算公路中線樁坐標

1)直線段中線樁的坐標計算稱為JDi(xi，yi)、JDj

(xj，yj)，如果直線段的方位角為α0，則任意點D的坐標為:XD=XJDi+LCOSα0YD=YJDi+LSINα0L-D點里程與JDI里程之差；2)僅圓形曲線段的坐標計算圓形曲線上任意點D的坐標，公式為:L-圓形曲線上的D點樁號和直線點樁號的里程之差R-圓形曲線的半徑。3)圓曲線段與緩和曲線的坐標計算(1)緩和曲線段的坐標，任意點D為:L0，點L——D樁號與ZH樁號之差——緩和曲線長度R——圓曲線半徑α——緩和曲線切線方位角(2)任意點I的坐標為:(10-2)公路豎曲線放樣。在公路建設(shè)中，當兩個不同坡度的坡段相交時，會出現(xiàn)一個坡度變化點。為了確保車輛安全、順利通過坡度變化點，兩個坡度變化點必須用豎曲線隔開

凸豎曲線-曲線上方有變坡點的凹豎曲線-曲線下方有變坡點的豎曲線可以是圓曲線或二次拋物線。(我國一般采用圓曲線)。對于豎曲線元素的計算，兩個相鄰縱坡的坡度為i1、i2。由于公路縱坡允許值不大，可以認為

變坡角α=i1-i2切線長度T=R(i1-i2)/2曲線長度L=2T外矢量距離E=T2/2R，豎曲線半徑R的選擇原則:在不過度增加工程量的情況下，應(yīng)選擇較大的豎曲線半徑；當前后縱坡的代數(shù)差較小時，應(yīng)選擇半徑較大的豎曲線。當遇到地形限制或其他特殊困難時，可以選擇最小半徑。選擇豎曲線時，應(yīng)以最佳視覺效果為標準。

各等級公路豎曲線的半徑和最小半徑長度見下表:，，，單位:米，各等級公路豎曲線的半徑和最小長度，豎曲線的布置，豎曲線元素T、L和e的計算

計算豎曲線上各點的樁號:曲線起點樁號=變坡點樁號-T曲線終點樁號=曲線起點樁號+L根據(jù)豎曲線上細部點從曲線起點(或終點)的弧長計算相應(yīng)的y值。并根據(jù)以下公式計算各點的高程:Hi=H坡度yi(凹形豎曲線取”+”，凸形豎曲線取”-”)。Hi-豎曲線H坡度的細部點I的高程-細部點I的坡段的高程沿路線方向從可變坡點向前或向后測量切線長度t，分別得到豎曲線的起點和終點。

從豎曲線的起點(或終點)開始，沿切線方向每隔5m在地面上標記一根樁。

測量每個細部點的標高，并在相應(yīng)點的樁上標明地面標高與豎曲線設(shè)計標高(即填方或挖方高度)的差異。10-3路基、路面施工測量

道路基層類型，不同等級道路的路面:高速公路、一級公路

-中央隔離帶分為四個方向相反的車道。當交通量增加時，車道數(shù)甚至可以增加。二級、三級公路

-在確保汽車正常運行的同時，允許自行車、拖拉機和行人通過并在兩條車道上反向行駛。

四級公路——一般采用3.5m的單車路面和6.5m的路基。當交通量較大時，可采用6.0m的雙車道道路和7.0m的路基。路基邊樁的放樣和路基的放樣——根據(jù)設(shè)計斷面圖和各中間樁的填挖高度，在地面上劃定路基兩側(cè)邊坡與原地面的交點，作為路基的施工依據(jù)。有兩種常見的放樣方法:

用橫斷面圖放樣邊樁

1)測量橫斷面圖上路基邊坡坡腳點或邊坡頂點與中間樁之間的水平距離。

2)然后用卷尺和釘子木樁測量沿橫截面方向的水平距離。

3)用同樣的方法放樣每段的趾部和頂點。連接這些側(cè)樁的是路基施工的開挖線或填充線。1)平地路基邊樁放樣如圖所示:路堤坡腳至中間樁的距離D左=D右=b/2+mh；路基邊樁的解析放樣如圖所示:路塹邊坡坡腳至中間樁的距離D左=D右=b/2+mh，b-路基設(shè)計寬度，mB1-路基寬度與兩側(cè)邊溝之和，m-邊坡設(shè)計坡率h-路基設(shè)計填挖量，m根據(jù)計算距離，分別沿橫斷面方向從中心樁至兩側(cè)測量D左、D右，釘出路基邊樁2)傾斜地面上路基邊樁的放樣

如右圖所示:D左=B/2+m(H+h左)D右=B/2+m(H-h右)H左、h右隨著D左、D右而變化

變化，因為左右側(cè)樁的位置是不確定的，h左、h右都是未知的，所以不能是直的

拿出來。側(cè)樁可以沿橫截面方向逐點測量。

例10-1:已知B=10m，H=3.5m，路堤邊坡

M=1.5，通過計算說明逐點測量邊樁的方法。

解決方法:確定左樁的位置。地面的坡度約為0.5，dleft=0.5×10+1.5×(3.5+5)

×0.5)=14.0m.首先假設(shè)左側(cè)樁和中心樁之間的距離為d左

=

14.0m，使用水準儀測量14.0m時的高差h=3.20m。

將h代入方程d的左邊

=B/2+m(左側(cè)H+H)=15.05m。因為d離開了

向左

，表示假定的側(cè)樁位置更近，應(yīng)該更遠。

然后假設(shè)dleft=14.5m，在14.0m測得的高度差為2.833m。同樣的方法用于計算dleft=14.5m。

因為d向左=

d左，表示假設(shè)值與計算結(jié)果一致，該點為路堤下側(cè)的側(cè)樁點。同樣的方法可以用來釋放路堤上側(cè)樁的點。如圖所示，d左=B1/2+m(高-高左)d右=B1/2+m(高+高右)示例10-2:已知切割挖掘深度H=5.0m，m=1.0，B1=12.0m。

逐點法放樣路塹開挖

側(cè)堆。

解決方案:1)根據(jù)橫斷面圖，首先確定下(左)路邊樁的大致左側(cè)距離D。

2)設(shè)置dleft=9.2m，用水平儀測量9.2m=2.14m處的高度差h，并代入公式dleft

=

B1/2+m(左高)=8.86m。因為d離開了

向左，表示假定的側(cè)樁位置很遠，應(yīng)該更近。

3)再次假設(shè)左D=9.0m，在9.0m=2.0m處測得的左高度差H與左D相同

=9.0m.

4)因為d左=

d左，表示假設(shè)值與計算結(jié)果一致，該點為切割左側(cè)(下側(cè))的側(cè)樁點?！ぢ坊吰路艠?，1、用麻繩竹放樣邊坡

1)路堤不高時，采用掛繩法。如下圖所示:2)路堤較高時，可采用分層掛線法。在每層掛線前，應(yīng)先校正公路中線，并在掛線前用水準儀將每層表面找平。如下圖所示:2、固定坡框放樣坡度。如右邊所示。開挖路塹時，邊坡框架應(yīng)固定在坡頂外側(cè)，即開口處。，道路放樣，(一)道路溝槽放樣

1、從最近的水準點開始，用水準儀測量每根樁的路基設(shè)計標高，然后在路基中線上定期設(shè)置標高樁(如M)，使每根樁頂?shù)臉烁叩扔诼访娴脑O(shè)計標高。

2、沿橫斷面方向距標高樁m左側(cè)、右側(cè)各測量槽寬度的一半，釘出口槽側(cè)樁A、B，使樁頂標高等于路面設(shè)計標高。

3、分別在樁A、B、M旁邊挖一個小坑，在坑內(nèi)釘一根樁，使樁頂標高與道路槽底設(shè)計標高一致，以便開挖。(2)路拱放樣

道路拱——道路中間按照一定的曲線形式(拋物線、圓曲線)加高，并向兩側(cè)傾斜，以利于路面排水，同時保證行車順暢的一種拱。

1、拋物線形路拱放樣

樹冠拋物線方程為:y=4×f×x2/B2，其中f=B×i0/2(i0為橫坡坡度)放樣:x1、從中間樁沿橫斷面方向測量，分別為左、右

x2、

X3...分開堆放，使樁頂高度y1、

y2、

y3……2、圓弧冠放樣

弧形路拱-由兩個斜面之間的弧形連接的路拱。

當圓曲線的長度L=2×10×R時，一般L=2.0m，圓曲線的半徑R=1/

i0

外矢量距離E=i0/2拱高f=b×i0/2r-圓弧半徑，f-拱高，b-外矢量距離，i0-路面橫向坡度。首先將路拱做成模板，然后用模板放樣。一、橋梁施工測量主要包括:橋梁施工控制測量墩定位墩施工詳圖放樣完成后的變形觀測，廈門海滄大橋10-4橋施工測量，安徽蕪湖長江大橋1、標定控制樁A、橋梁現(xiàn)場B位置。

2、使用經(jīng)緯儀在地面上校準橋梁軸線AB。

3、根據(jù)精確的距離測量方法，用測距儀或經(jīng)驗證的鋼尺測量每個橋臺、橋墩的位置。

(距離相對誤差≤1:5000)，中小橋梁橋臺、橋墩放樣(直接測量法)，橋梁施工測量、特大橋(間接測量法)。對于寬河道、大橋跨度的橋梁，一般采用三角測量或?qū)Ь€測量進行布置控制，其中三角測量較為常見。

控制點的布置要求如下:控制點應(yīng)選擇在便于施工控制和永久保存的地方。

橋梁的軸線應(yīng)作為控制的一側(cè)，連接到基線的一端，并盡可能正交。

基線不得小于橋梁軸線長度的0.7倍，困難地段不得小于0.5倍。

基線一般不少于兩條，最好分布在河的兩岸。

控制應(yīng)該盡可能簡單，所有角度都應(yīng)該在30度到120度之間。

每岸至少埋設(shè)三個高程控制點，并與國家水準點聯(lián)合測量。

在下圖的控制中，圖(a)適用于一般橋梁，圖(b)、(c)適用于大型橋梁或超大型橋梁。橋梁控制的精度應(yīng)根據(jù)跨越結(jié)構(gòu)架設(shè)的誤差來確定。

例10-3:一座橋是一座有12個孔的鋼梁橋，每個孔長120米，寬20米，高16米。每個洞由10個鋼架組成。每個部分的上下弦長12米，每個孔是一個關(guān)節(jié)。關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)之間的中心距離是2米。為建立橋梁施工控制，橋梁軸線邊長的相對誤差應(yīng)控制多少？(鋼梁驗收規(guī)范規(guī)定鋼梁構(gòu)件的長度誤差不超過其設(shè)計長度的1/5000，承重墊的安裝公差為5mm)解決方法:從問題的含義可以看出，全橋與連接處有3個支座，全橋的總長度為:D=12×120+3×2.0

=

每個連接1446米的誤差主要由支架的安裝誤差和鋼梁的制造誤差決定。每個連接的極限誤差為δ2=δ12+N(S/5000)+δ22=16.75毫米

其中:

δ1、δ2-支架安裝誤差

n-每個連接中的孔數(shù)，n=3n-每個孔中的上弦桿和下弦桿的數(shù)量，n=10s-上弦桿和下弦桿的長度，s=12m，全橋鋼梁的架設(shè)極限誤差為δd=±δ=±33.49mm，中間誤差為MD。

=

δD/2=16.75毫米

全橋鋼梁架設(shè)的相對中值誤差為md

/D=16.75

/

1446000=1/90000由于三角測量誤差是鋼梁安裝誤差的1/1，橋軸上控制的邊長的相對中值誤差是1/90000×(1/)=1/123000。根據(jù)橋墩放樣的允許誤差來確定控制的精度，由于放樣橋墩時，一般采用高精度的儀器，并強制定心或嚴格定心，所以橋墩位置誤差主要由控制邊長誤差決定。

在橋梁施工中，一般要求橋墩中心位置在橋梁軸線方向上的誤差≤15~20毫米

設(shè)m為放樣后得到的點的總誤差，m為控制點引起的誤差。一般認為:m≤0.4M