第十章 桥梁工程测量

第十章桥梁工程测量

第一节桥梁结构的基础知识

一、桥梁结构的基础知识

桥梁建设过程中，包括：勘测、施工测量、竣工测量与变形监测。

桥梁施工阶段的测量工作包括：★桥轴线长度测量★施工控制测量★墩、台中心的定位★墩、台细部放样★梁部放样

（一）、桥梁的组成部分：

有两部分，桥面与承重结构统称上部结构，桥墩与桥台统称下部结构。1、上部结构：承重结构是梁的叫主梁（钢、钢筋混凝土或预应力混凝土）

承重结构是拱的叫主拱；是悬索的叫主索或大缆。桥渡的中心线称为桥轴线。

桥面有上承式桥和下承式桥，联结杆形成的联结系统叫做联结系。

2、下部结构：通常有支座、、墩台、基础三部分组成。

支座的变形有两种：一是梁弯曲时的转动变形，二是梁伸缩时的转动变形桥墩与桥台一般用石砌筑或混凝土灌筑而成，在陆地也可以用钢做成。

基础要下降到一定深度，下降方法一类叫沉井，一类叫沉桩，合称沉基础

第二节桥址选线测量

包括桥址平面地形测绘、桥址纵断面及辅助断面测量、既有桥梁丈量。

一、桥址平面地形测绘：

1、测绘范围：

顺线路方向应测至两岸历史最高洪水位或设计水位以上0.5 ~ 1.0m，对于平坦地区河滩过宽时，测绘范围不应小于桥梁全长加导流堤并稍有余量。上下游施测长度根据实际需要而定，亦可考虑上游测至3B槽+0.12B滩，下游测至1.5B 槽+0.06B滩（B槽为河槽宽度，B滩为两岸河滩宽度之和）；平坦地区上游测至桥长的2倍且大于200m，下游为桥长的1.5倍且大于100m；对于改建的或增建的，要酌情增减。

2、测绘内容：

应测绘地形、地貌、线路导线、中线、既有线中线、桥梁和导流建筑物平面、

桥头控制桩、水准基点、农田分类及边界、历史最高洪水泛滥线、水流方向等。水下部分，对水流有影响的孤石、陡岸、突出的岩石、堤防等应在平面图上显示，并标明位置、大小及必要的走向、倾向等。地形等高线间距，平坦地区为0.5 ~ 2.0m，困难地区为5 ~ 10m。对于桥址两岸陡峻地段及对于河岸、陡坎、河床沟心、河滩、河岔、水流边线、植被边线、建筑物处地形、地貌，应适当加密测点。

3、测绘方法：采用常规测量方法和仪器。

二、桥址纵断面及辅助断面测量

☆、桥址纵断面测量

1、测量范围：除按规定外，补充以下内容：

♥、两岸应测宽度依高程而定，以满足在图上足够布置全部桥孔及导流堤的需要为原则，并能设计桥头填土。

♥、如桥址纵断面兼作水文断面，并用以进行流量计算，则应测至岸边高出最高水位或设计水位至少1.0m。

♥、如两岸或一岸为山地时，以在图上能确定桥址及台尾附属工程为原则。

♥、特大桥及大中桥两岸应埋设桥址控制桩作为桥址定测和复测的依据，必要时设立护桩或中线方向桩。

2、测量方法及精度：

测点距离：在山区不得大于5m，平坦地区不得大于20~40m。加桩高程施测误差不得大于±0.1m，与水准点闭合差的限差为±50 mm

3、绘制桥址纵断面图：

测绘比例尺为1:200~ 1:500，特长桥可采用1;1000。

☆、辅助断面图

1、山坡地段，可加测辅助断面图，间距一般为3~5m。

2、对于小桥，上、下游可加测顺沟方向河床纵断面。上游连接心，下游连接原沟心或出路处。

三、既有桥梁丈量

♣、大中桥需进行技术改造或修建第二线桥与既有桥有关联时，则既有桥应进行丈量，挖探基础，其内容包括上、下部结构尺寸、墩台中心线与线路中心线的关系、各部位高程、结构病害和病害部位等。

♣、既有桥墩台需要加高在0.4m以内或运营情况良好，与增建第二线桥无影响时，其基础部分可不进行挖探。

♣、确定报废的既有桥，只丈量主要尺寸，绘制轮廓尺寸图，注明中心里程和主要部分高程。

♣、桩基、沉井及气压沉箱等深基础既有桥应尽量了解其确实类型、顶部尺寸及埋置深度，不进行挖深。

♣、小桥需丈量主要尺寸，改建和增建的二线桥，应挖探基础，以取得基础埋置深度及襟边尺寸等相关资料。

♣、需改建和加固的桥梁，如缺少隐蔽部分尺寸，应进行必要的开挖和丈量。

第三节桥梁施工控制测量

一、概述

桥梁平面控制网分两级布设。首级控制网主要控制桥的轴线；在首级网下加设插点或插网，构成第二级控制，用于放样，第二级控制网的精度应不低于首级网。

二、桥轴线长度精度和桥梁墩台定位精度的确定

1、根据桥梁跨越结构的架设误差确定桥轴线长度的精度：桥梁跨越结构的形

式一般分为简支梁和连续梁。简支梁在一端桥墩上设固定支座，在另一端桥墩上设活动支座；连续梁只在一个桥墩上设活动支座。《铁路钢桥制造规定》规定：钢衍梁节间长度制造容许误差为±2mm，两节间拼装孔距误差为±0.5mm，则每一节的拼装和制造误差为：Δl=22+0.52=±2.12mm。长度误差包括拼装误差ΔL 和支座安装容许误差δ。δ一般取δ=±7mm，按规范，ΔL=±（nΔl2）1/2故每跨钢梁安装后的容许误差为：Δd=（ΔL2+δ2）1/2

2、桥梁墩台中心的精度：在桥轴线方向的误差不应大于1.5~2.0cm。

三、桥梁平面控制网的建立

1、桥梁平面控制网的布设形式有：三角网、边角网、精密导线网、GPS网等。

2、桥梁平面控制网坐标系和投影面的选择常采用独立坐标系，其坐标轴采用平行或垂直桥轴线方向，坐标原点选在工地以外的西南角上。对于曲线桥梁，坐标轴可选为平行或垂直于一岸轴线点（控制点）的切线。桥梁控制网选择桥墩顶平面作为投影面。

3、平面控制网的精度估算

当要求控制网点误差影响仅占总误差的1/10时，对控制网的

精度分析得出：m1=0.4M(m1为控制点误差引起的点位误差）m2=0.9M（m2为放样过程中所产生的点位误差）

4、桥梁平面控制测量的外业工作

外业测量工作包括实地选点、造标埋石及水平角测量和边长测量等工作。四、桥梁高程控制网的建立

桥梁高程控制测量有两个作用：一是统一本桥高程基准面；二是在桥址附近设立基本高程控制点施工高程控制点，以满足放样和变形监测的需要。常用方法是水准测量和三角高程测量。

为方便桥墩高程放样，在距水准点较远（大于1km）的情况下，应增设施工水准点，此类点可不设成附合水准路线，精度要求低于三等时，可用三角高程建立。当水准路线需要跨越较宽的河流时，需用跨河水准测量特殊的观测方法建立桥梁高程控制。要求在河较窄的地方，离水面2~3m。

光学测微法的观测方法如下：

☻、观测本岸近标尺；

☻、观测对岸标尺；

☻、将仪器迁至对岸，并互换标尺。然后进行下半测回的观测。三、四等水准应测双测回。

第四节桥墩台的施工放样

准确测设桥梁墩台的中心位置和它的纵横轴线，是桥梁施工阶段的主要工作之一，称为墩台定位和轴线测设。直线桥梁，可采用常规的放线、放点方法确定其位置。

一、曲线桥梁测设资料计算

桥墩的中心位于工作线转折角的顶点上，墩台中心定位，就是测设这些转折角的顶点位置。

桥梁中心线的两端偏离线路中心线的一小段距离，称为偏距E，E一般以梁长为弦线的中矢值的一半布置，称为平分中矢布置。使E等于中矢，叫切线布置。当梁在圆曲线上时，如为切线布置，则E为中矢值，即：E=L2/8R ; 如为平分中矢布置，则E为中矢之半，即：E=L2/16R 。

当梁在缓和曲线上时，如为切线布置，则：E=ltL2/8Rl0 ; 如为平分中矢布置，