某著名院校《土木工程测量》PPT课件第15章_桥梁施工测量

图15-2所示，相邻两点的里程相减即可求得它们之 间的距离。 测设墩、台中心的位置的方法：直接测距法或交会法。
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1.直接测距法
这种方法适用于无水或浅水河道。如图15-2 （1）用检定过的钢尺测设：根据计算出的距离，从
桥轴线的一个端点开始，逐个测设出墩、台中心， 并附合于桥轴线的另一个端点上。误差在限差以内 依比例进行调整。
2) 基线应与桥梁中线近似垂直，其长度宜为桥轴线的0.7倍， 困难时也不应小于其0.5倍。
3) 桥的轴线作为三角网的一个边，并与基线一端相连。如不可 能，也应将桥轴线的两个端点纳入网内。如图15-1（d）。
4) 曲线桥至少有一个轴线控制点为桥控网的控制点；
5) 在控制点上要埋设标石及刻有“+”字的金属中心标志。如
➢测量工作主要包括：勘测选址、地形测 量、施工测量、竣工测量；在施工过程 中及竣工通车后，还要进行变形观测。
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二、 桥轴线长度所需精度估算
在选定的桥梁中线上，于桥头两端埋设两 个控制点，两控制点间的连线称为桥轴线。 为了保证墩、台定位的精度要求，首先需要 估算出桥轴线长度需要的精度，以便合理地 拟定测量方案。在现行的《测规》中，根据 梁的结构形式、施工过程中可能产生的误差， 推导出了如下的估算公式：
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水准基点布设： 数量视河宽及桥的大小而异。一般小桥 可只布设一个；在200m以内的大、中桥，宜在两岸 各设一个；当桥长超过200m时，由于两岸连测不便， 为了在高程变化时易于检查，则每岸至少设置两个。 水准基点是永久性的，必须十分稳固。除了它的位置 要求便于保护外，根据地质条件，可采用混凝土标石、 钢管标石、管柱标石或钻孔标石。在标石上方嵌以凸 出半球状的铜质或不锈钢标志。
跨河水准测量：当跨河距离大于200m时，宜采用过河
水准法连测两岸的水准点。跨河点间的距离小于800m时， 可采用三等水准，大于800m时则采用二等水准进行测量。
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§15.2 墩台中心定位和轴线测设
在桥梁施工测量中，最主要的工作是: 测设出墩、台 的中心位置和它的纵横轴线。 其测设数据由控制点坐标和墩、台中心的设计位置计 算,若是曲线桥还需桥梁偏角、偏距及墩距等原始资 料。
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控制网：可采用测角网、测边网或边角网。采用测角网时宜 测定两条基线，如图15-1中的双线所示；测边网是测量所 有的边长而不测角度；边角网则是边长和角度都测。一般说 来，在边、角精度互相匹配的条件下，边角网的精度较高。
布设要求：
1) 图形简单、图形强度良好，地质条件稳定，视野开阔， 便于交会墩位，其交会角不大于120° 或小于30° 。
由于桥轴线的精度要求较高，要设置桥轴线控制点（桩）。
曲线桥墩、台点位的测设精要求较高，距离和角度要精密测
设，在测设过程中一定要多方检核。
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1）曲线线路复测和桥轴线控制桩的测设:
在桥轴线的两端测设出两个控制点，以作为墩、台测设 和检核的依据。两个控制点测设精度同样要满足估算出的精度 要求。在测设之前，首先要从线路平面图上弄清桥梁在曲线上 的位置及墩台的里程。
曲线桥上线路中线是曲线1 -2 -3-4 ，每跨梁中心线的连线 是折线1-2-3-4，两者不能完全吻合，如图15-4所示。
图15-4曲线桥墩台
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1. 曲线桥的几个术语:
桥梁工作线：各跨梁的中线联结起来的折线1-2-3-4 … -K。
墩、台中心： 位于桥梁工作线转折角的顶点上 (1、2、 3…K)，所谓墩台定位，就是测设这些转折角顶点的位置。
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（2）用光电测距仪测设：在桥轴线起点或终点架设 仪器，并照准另一个端点。在桥轴线方向上设置反 光镜，并前后移动，直至测出的距离与设计距离相 符，则该点即为要测设的墩、台中心位置。为了减 少移动反光镜的次数，在测出的距离与设计距离相 差不多时，可用小钢尺测出其差数，以定出墩、台 中心的位置。
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测设方法则视河宽、水深及墩位的情况，可采用直 接测设或角度交会的方法。
墩、台中心位置定出以后，还要测设出墩、台的纵 横轴线，以固定墩台方向，同时它也是墩台施工中 细部放样的依据。
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一、直线桥的墩、台中心定位
直线桥的墩，台中心都位于桥轴线的方向上。 已知墩、台中心的设计里程及桥轴线起点的里程，如
留一间隙（热胀冷缩）；2a >10cm
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2、曲线桥墩、台放样
E、α、L在设计图中都已经给出，结合这些资料即可测
设桥墩、台中心位置（1、2 … K）。
曲线上的桥梁是线路组成的一部分，故要使桥梁与曲线正确 的联结在一起， 曲线桥测设的精度要求较高，需要用精确的 方法重新测定曲线转向角，重新计算曲线综合要素，精密地 测设曲线主点，需对线路进行复测。
果兼作高程控制点用，则中心标志宜做成顶部为半球状。
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桥梁控制网分为五个等级，它们分别对测边和测角 的精度有所规定，如表15-1所示。
表15-1 测边和测角的精度规定
三角网等级
桥轴线相对 中误差
测角中误差 （″）
最弱边相对 中误差
基线相对中 误差
一
1/175 000
±0.7
1/150 000 1/400 000
桥墩偏距：墩、台中心与线路中心的距离E,(1-1’,2-2’ , 3-3’
等。
偏距E一般是以梁长为弦线的中矢值的一半，这是铁路
桥梁的常用布置方法，称为平分中矢布置。
桥梁偏角α ： 相邻两梁跨工作线构成的偏角称为~ 。
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桥墩交点距(中心距)Li ：桥梁工作线每段折线的长度L (如
L1,L2,L3)。
跨梁间隙2a：相邻两跨梁的端点在桥梁上（曲线内侧）要
二
1/125 000
±1.0
1/100 000 1/300 000
三
1/75 000
±1.8
1/60 000
1/200 000
四
1/50 000
±2.5
1/40 000
1/100 000
五
1/30 000
±4.0
1/25 000
1/75 000
上述规定是对测角网而言 .
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基线精度：测角网—桥轴线长度及各个边长都是根据基线及
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1.钢筋混凝土简支梁:
mL
D 2
N
（15-1）
式中mL—桥轴线（两桥台间）长度 L 的中误差 （mm）；
D—墩中心的点位放样限差（±10mm）；
N—跨数。
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2.钢板梁及短跨（l≤64m）简支钢桁梁:
单跨：
1
ml
=± 2
l
2
+δ2
5000
（15-2）
多跨等跨： mL ml N
（15-3）
多跨不等跨： mL =±ml21+ml22+
（15-4）
3.连续梁及长跨（l>64m）简支钢桁梁
单联（跨）：
1 ml =±2
nΔ2 l +δ2
（15-5）
多联（跨）等联（跨）： mL ml N
多联（跨）不等联（跨）：mL =±. ml21+ml22+
（15-6） （15-7） 6
桥轴线估算公式各符号的含义
式中： m L —桥轴线（两桥台间）长度中误差 （mm）；
角度推算的，为保证轴线有可靠的精度，基线精度要高于桥轴 线精度2～3倍 (见表15-1) 。测边网或边角网—边长是直接测 定的，所以不受或少受测角误差的影响，测边的精度与桥轴线 要求的精度相当即可。
❖坐标系：直线桥以桥轴线作为x轴，曲直线桥以切线作为x
轴，桥轴线始端控制点的里程作为该点的x值。
❖插点：在施工时如因机具、材料等遮挡视线，无法利用主
各墩、台中心的位置，最后再附合到另外一个控制点B上，
以检核测设精度。(偏角应以J2经纬仪测设两测回)。
❖ 长弦偏角法（极坐标法）：
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❖长弦偏角法（极坐标法）：用测距仪测距较方便。
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计算测设数据： 利用坐标反算公式可推
导出交会角α、β。
图15-3
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利用坐标反算公式即可推导出交会角α、β。如利 用计算器的坐标换算功能，则α的计算过程更为简捷。 以CASIO fx-4500P为例：
po(lxExC),(yEyC) ,CEW po(lxAxC),(yAyC) ,CAW
则：交 会 C角 ACE
m l i —单跨长度中误差（mm）（i=1，2，┅）； l—梁长；
N—联（跨）数； n—每联（跨）节间数；
—墩中心的点位放样限差（±10mm）； —节间拼装限差（±2mm）； —固定支座安装限差（±7mm）； 1/5000—梁长制造限差。
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三、 桥轴线长度测量方法
直线桥或曲线桥的桥： 轴线长度可用光电测距仪或钢卷尺直接测定；
网的点进行施工放样时，可以根据主网两个以上的点将控制点
加密。这些加密点称为插点。插点的观测方法与主网相同，但
在平差计算时，主网上点的坐标不得变更。
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15.1.2 高程控制测量
在桥梁的施工阶段，为了作为放样的高程依 据，应建立高程控制网，即在河流两岸建立若干个 水准基点，这些水准基点除用于施工外，也可作为 以后变形观测的高程基准点。
精度要求高或复杂特大桥： 应布置三角网或小三角网，进行平面控制测量 。
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四、桥梁平面控制测量
桥梁平面控制测量的目的：是测定桥轴线长度并据以 进行墩、台位置的放样；同时，也可用于施工过程中 的变形监测。 平面控制网布设形式：根据桥梁跨越的河宽及地形 条件，平面控制网多布设成如图15-1所示的形式。
示误三角形：由于测量误差的影响，三个方向一般不交于一点， 而形成一如图示的三角形E1、E2、E'，该三角形称~。
检核：示误三角形的
最大边长，在建筑墩台
基础时不应大于25mm，
墩身时不应大于15mm。
墩中心E 的点位：
如果在限差范围内，
则将交会点E'投影至 桥轴轴线上，作为
图15-3
墩中心E的点位。
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2.角度交会法
当桥墩位于水中，无法直接丈量 距离及安置反光镜时，则采用角度 交会法。
坐标系: 如图15-3所示，C、A、D为 控制网的三角点，且A为桥轴线的端 点，E为墩中心设计位置。C、A、 D各控制点坐标已知，若墩心E的坐
标 与之不在同一坐标系，可将其 进 行改算至统一坐标系中。
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图15-3
A、复测：对原线路上的曲线控制点以精密的方法进行测设。
a) 检查切线上的线路控制点ZD.JD.ZH.HZ要位于相应的直线上；
b) 精测转向角，计算综合要素， 精测切线距离T； (两控制 桩从两条切线测设)；
注:两控制桩从一条切线测设时,只精测一条切线不精测.
B、测设控制桩A、B：
a) 据切线方向用切线支距法进行；
其中：pol 为直角坐标、极坐标的换算功能；W 为极角的 存储区，W<0时，加360°赋于方位角。 同理可求出交会角β。
当然也可以根据正弦定理或其它方法求得。
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测设： 在C、D点上安置经纬仪，分别自CA及DA测设出交会角 α、β，则两方向的交点即为墩心E点的位置。为了检核精度及避 免错误，通常还利用桥轴线AB方向，用三个方向交会出E点。
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施工水准点的布设：为了方便施工，也可在 附近设立施工水准点，由于其使用时间较短， 在结构上可以简化，但要求使用方便，也要相 对稳定，且在施工时不致破坏。
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高程系统：桥梁水准点与线路水准点应采用同一高程系。
水准测量的等级：由桥轴线长短据《测规》而定。 从国家水准点引测的精度：可用三等水准进行测量。
工程测量 第15章
桥梁施工测量
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第15章 桥梁施工测量
§15.1 桥梁控制测量 §15.2 墩台中心定位和轴线测设 §15.3 桥梁细部施工放样 §15.4 桥梁墩台的变形观测
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§15.1 桥梁控制测量
15.1.1 桥梁平面控制测量
一、 桥梁施工测量概述
➢桥梁是道路工程重要组成部分之一，有 铁路桥梁、公路桥梁、铁路公路两用桥 梁以及陆地上的立交桥和高架道路。
b) 在图上先设计好点位，把A、B在切线坐标系内的x.y算出；
c) 精确地将桥轴线上的控制桩A、B测设出来，打桩钉钉。
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2）墩台中心的测设： 根据控制桩A、B及给出的设计资料进行墩、台的定位。 根据条件，也是采用直接测距法或交会法。
A、直接测距法 （适用于干旱河沟）
❖ 导线法：由于墩中心距Li及桥梁偏角αi是已知的，可以从控 制点A开始，逐个测设出角度(αi)及距离(Li)，即直接定出
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随着工程的进展，需要经常进行交会定位。为了工作 方便，提高效率，通常都是在交会方向的延长线上设置标 志，以后交会时可不再测设角度，而直接瞄准该标志即可。
当桥墩筑出水面以后，即可在墩上架设反光镜，利用 光电测距仪，以直接测距法定出墩中心的位置。
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二、 曲线桥的墩、台中心定位
曲线桥墩、台中心定位的测量工作有：曲线线路复测、桥轴线 控制桩的测设、控制测量、墩台中心及墩台轴线的测设。