第十一章拱桥施工测量

第十一章拱桥施工测量

现代拱桥主要有三种结构形式：上承式、中承式和下承式。各种不同的结构形式，根据施工技术、机械设备、施工水平和施工现场条件，施工方法可分为：转体法、缆索吊机悬拼法、悬臂法、满铺支架法等。各种施工方法不同,施工测量控制也不一样。都应注意下面几点:

1、拱桥施工前应对拱轴线坐标、设计的预拱度进行复核验算。

２、在每一架设节段做出测量点，并计算出三维坐标,以便于施工放样。

３、用三角高程进行高程放样，要对i角和气象条件进行改正，一般联测己知的

高程控制点利用其差值进行改正。

4、每架设一段拱都要对以前加设的节段进行监测，以便及时调整。

5、拱架设完成后应对拱顶的高程进行监测,以确定气温和新加荷载对拱顶高程

的影响，以利于后续项目的施工。

11．1转体法施工测量

北盘江大桥是水柏线（贵州六盘水～云南柏果)上的控制工程,全长4６8．２０米，其中主跨是236米的上承式铁路单线拱桥,拱轴线为悬链线,拱轴系数M=3.2、矢跨比为1/4，钢管拱截面由两组４０1000ｍm×16mｍ钢管组成,上下游两组钢管拱在空间立面内分别向内旋转６．５。

钢管拱分成长度为7.1８．6米之间的38个节断，分别在两岸山坡的膺架上拼装

焊接成整体,然后经转体到跨中合龙，其中六盘水岸逆时针转体135。,柏果岸转体180 1)施工测量精度要求

钢管拱成桥线型为中线限差Ｌ/5０00土4８阻,高程限差L/4000土5９mm；拼装时两端口中心坐标误差小于±1mm:半跨成型后钢管拱轴线偏差小于土5皿:合龙后拱顶处轴线限差小于土10mm，高程限差小于±10mｍ：两岸球饺之间的跨距误差小于土2ｍm,高差误差小于土2mm。在钢管拱施工中测量的关健是使控制拼装时的拱轴轴线误差小于土5mm。

2）施工控制网布设

北盘江大桥桥位处地形异常复杂,北岸钢管拱拼装场地山坡坡比达1:1.5,南岸山坡坡比为１:2.5，主墩之间则是深达2２0米的悬崖。通视条件特别好,两岸相互能看到对岸的每个点位，但自身岸由于受到山势的限制，控制点之间通视条件很差。

甲方只在两岸提供了两个相距约6０0米的轴线控制点Z Ｄ６和Z Ｄ7,上面附带高程。经

复测发现其平面距离短了5ID ｌil,高差不符值则相差６０IDlil,无法满足控制点的起算要求,根据钢管拱施工要求的精度,主要考虑到两拱座球绞之间的跨距精度要求（小于土２mm)以及实际的地形和现有的仪器情况,布设了一条逆向精度平面控制网,即以保证两球饺的相对精度为控制目标,而推至起始控制点精度的平面控制网，见下图: 至柏果 ﻮ ZD ７ D ﻩC ﻮB Ａ Z Ｄ6 ﻮ 至六盘水

桥轴线

以Ｚ凶手日ＺD7为起始边,布设一个单三角形：再以ZD7和Ｋ2为起始边引两个支

点:S3,S4CS3、S ４为两球饺精度的控制点,分布在靠近球饺附近〉;精确测定S3，但之间的距离,以Ｓ4为起点重新改化S3和K2的坐标:以Ｓ3和S4为起始边，在南北两岸分别布设两条支导线：S4一-S ３一-A 一-B;S3一-S4一--－c 一-D 。二条支导线分别控制两岸钢管拱的拼装，K ２点则控制钢管拱的转体合龙。

高程控制网:取ZD6和ZD7的高差中数重新给予高程值，以ZD ６为起点，用三角高程的方法经K ２将高程传至S ４，以S4为起点用全站仪进行跨河水准将高程传至S3,再经Ｓ3、Ｓ4将高程传到支导线各点。S3、S4为施工控制网的起始点,其精度高于原始起点ZD6、Z Ｄ７这样成桥后可能和两端线路有一个差数，此差数再由线路进行调整。3）施工控制 在拼装中将S3、A 、B 三点坐标旋转135。，S4、C 、D 旋转180。,这样拼装

时的坐标就和成桥时坐标完全一样了。由于球饺的跨距要求较严,在球饺定位后再在球饺上直接架仪器来精确调整跨距。在转体合龙肘,将全站仪器置于眩，在钢管拱两端则固定两个360。全反射棱镜进行跟踪定位,在桥轴线上则置一经纬仪同时监控桥轴线方向

4）精度分析

南北两岸控制网的布设精度一样，现以北岸为例，为保证土5mｍ的线型控制精度，控制网的布设必需提高一个精度等级，控制在土3mm以内。以S３一-Ｓ4为起始边测两条支导线４测回测角、往返测距。M仪＝土１''(ＴC1８00L１"2＋2ｐｐm)，4测回测角的中误差为Ｍα=M仪/SQＲＴ(4）=M仪/2土0.5”，角度误差引起的点位误差按最不利的情况考虑，即距离S为100米，方位角α分别为90。和1８０。则:

α90。Ｘ＝Ｓ×ｃｏsα+XO求偏导,MX=ＳQRT（CS×SIＮα)-2×CMα／２06２65)-2) ＭX=SQＲT(（100×1）《2×（0.５/2０6265)《2）=土0．2４ｍｍ MY=O

α=180。时同理可得MY=土0.２4mｍﻩMＸ=O

测距误差中的加常数为２mｍ可以在仪器上设置常数予以消除,乘常数为2ppm,

支导线距离才１0０米,乘常数误差则为土0.2ｍm影响很小，在此不予考虑。

从上分析可知由测边和测角引起的误差很小,可以忽略不计,下面来分析一下对

中误差引起的点位误差：

仪器的对点误差为M仪中为土ｌm,对中杆对中误差M杆中为土1mm，经Ｓ3传

至Ａ点由对中误差引起的点位误差ＭA=SＱＲTCM仪中/＼2+Ｍ杆中／＼2)＝SQRＴＣl+1)

＝土1.４14ｍm

经A传至Ｂ的点位误差MＢ＝SＱRＴ（MA/\2+M仪中/＼2+M杆中八２）=SQRＴＣl.414

/\2+1+1)=土2ｍm

因此平面控制点点位误差主要是由对中误差引起的,最大为土２mｍ

在高程传递中采用三角高程式的方法，由于仪器精度较高，距离较短，和平面控制点一样,由于仪器的测角和测距产生的误差很小可以忽略不计,高程点位误差也主要是由于仪器高和对中杆高的量取误差产生的，设仪器高误差M仪高=土1mｍ,M杆高＝土1mm那么经由S3两次传到B点的高程中误差MB高也等于土2阻，三维立体坐标的点位误差M＝2×ＳQRT(2)=2.8土阻,小于土3mm,从上可以看出只要将仪器、目标的对中和高度误差分别控制在土1mm以内,就能满足钢管拱拼装的线型控制要求。

１１．2缆索吊机悬拼法

小河桥为沪蓉国道主干线湖北省恩施至利川高速公路第Ｘ6合同段中的一座钢管拱桥。本桥主跨为计算跨径338m的上承式钢管混凝土拱桥,主拱圈采用变截面悬链线，拱轴线矢跨比１／５，拱轴系数m＝l.543,拱顶截面上、下弦中心高度4.9米,拱脚截面