桥梁控制测量

一
等
五 等
≤5
≤10
≤2
≤2
2
2
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≤1/100000
≤1/70000
≤1/70000
≤1/40000
3.5.2GPS控制网作业的基本技术要求
等 级 一 等 二 等 三 等
接 收 机 类 型 双频 双频 双频
四 等 双频或
单频 10mm+5ppm 载波相位 ≥4 ≥15 ≥4 1～2 ≥45 10～30 ≤10
源自文库
●选择控制点时，应尽可能使桥的轴线作为三角网 的一个边，以利于提高桥轴线的精度。
– ——如不可能，也应将桥轴线的两个端点纳入网 内，以间接求算桥轴线长度，[如大地四边形加 三角形]。 ●对于控制点的要求，除了图形刚强外，还要求地 质条件稳定，视野开阔，便于交会墩位，其交会 角不致太大或太小。
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2 2 mL = ± ml2 + m + + m l2 lN 1
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3.2.4案例 某三联三跨连续梁桥，每跨支座间距离为128m， 由长16m 的8个节间组成，每联24个节间，固定 支座安装极限误差为±7mm，试计算全桥桥轴线 中误差。
［解］单联中误差为:
1 ml = ± 2 1 nΔ + δ = ± 2
——
高速公路、 一级公路 二级以下公 路 三级及三级 以下公路
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1000~5000m 特大桥
2000~4000 m 特长隧道
500~1000m特 1000~2000 m 大桥 中长隧道 ＜500m大中 桥 —— 1000m隧道 ——
3.5桥梁平面控制测量技术要求
3.5.1各等级GPS控制网的主要技术要求
——测站应设在电磁场影响的范围以外；
——光电测距边的测回数及往返测次数，应符合规定。
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光电测距边，必须加入气象、加乘常数、周期误差改 正，然后化算为水平距离.
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3.5. 桥梁施工平面控制测量内业计算
3.5.1施工平面控制网通常采用独立的坐标系；
☆直线桥以桥轴线两控制桩中里程较小的一个
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3.4桥梁平面控制测量等级
等 级 二等三角、一级 GPS 三等三角、三等导 线、二级GPS 四等三角、四等导 线、三级GPS 一级小三角、一级 导线、四级GPS 二级小三角、二级 导线 三级导线 公路路线控 制测量 —— —— 桥梁桥位控 制测量 隧道沿外控 制测量
＞5000m特大 ＞6000m特长 桥 隧道 2000~5000m 特大桥 4000~6000m 特长隧道
四等
≥4 ≥6 ≥2 ≥4 ≥1
一级
二级
≤24
≤24
≥3
注:当观测方向的垂直角度超过±3。时，该方向的2C较差可按同一观测 时间段内相邻测回进行比较。
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3.5.5光电测距的主要技术要求
平面控 制网 等级 往 四等 一级 二级 ≥1 ≥l ≥1 返 ≥1 往 ≥2 ≥2 ≥1 返 ≥2 观测次数 每边测回数 一测回读 数 间较差 (mm) ≤7 ≤7 ≤12 单程各测回 较差 (mm) ≤10 ≤10 ≤17
●在控制点上要埋设标石及刻有“十”字的金属中心 标志。 – ——如果兼作高程控制点使用，则中心标志宜 做成顶部为半球状。 ●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。 – —— 一般来说，在边、角精度互相匹配的条件下，边 角网的精度较高。
《高速铁路施工测量》
项目4：桥涵施工测量 任务3：桥梁控制测量
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思
考
桥梁控制在桥梁施工中起何作用?
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©桥梁施工测量的基本任务© 根据设计文件，按照规定的精度，将图
纸上设计的桥梁墩台位置标定于地面，据此指
导施工，确保建成的桥梁在平面位置、高程位
置和外形尺寸等方面均符合设计要求。
2 l 2
24 ×2 2 + 7 2 = ± 6.02 mm
全桥桥轴线中误差为:
2 2 mL = ± ml2 + m + + m l2 l N = ml 1
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3=± 10 .43mm
3.3 桥梁施工平面控制测量
3.3.1平面控制布网原则
在满足桥轴线长度测定和墩台中心定位
精度的前提下，力求图形简单并具有足
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3.1桥梁施工控制测量概述 1.桥梁控制测量任务： 建立桥梁的平面和高程控制 2.桥梁的平面控制测量的目的 桥梁平面控制测量目的：是测定桥轴线长度并 据以进行墩、台位置的的放样；同时，也可用于施 工过程中的变形监测.
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3.桥梁平面控制的布设 对于跨越无水河道的直线小桥，桥轴线长度可
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3.5.3平差要求
☆平差计算完成后，应对网中所有的几何条件（ 或附合条件）进行检算，并计算单位权中误差、 桥轴线及最弱边边长中误差。 ——对于边角网或测边网，不应大于10 mm； ——对于以基线为基础的测角网，不应大于原
估算的桥轴线及最弱边边长相对中误差。
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3.6桥梁施工高程控制测量
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X X B B C
4# 3# 2# 1# 0#
D
4#
C
3# 2#
D
1#
0#
A
Y A
Y
图 6直线桥施工测量坐标系 Page: 33
图 6曲线桥施工测量坐标系
3.5.2边长改正
光电测距边，必须加入气象、加乘常数、周期误 差改正，然后化算为水平距离，
☆水平距离应归算至墩顶（或轨底）平均高程面 上。设仪器与棱镜横轴的平均高程为H1，墩顶 （或轨底）的平均高程为H2，地球平均曲率半 径为R，则归算长度DH为：
够的强度，以减少外业观测工作和内业 计算工作。
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3.3.2平面控制布设形式 根据桥梁的大小、精度要求和地形条件，桥梁 施工平面控制网的网形布设有以下几种形式：
双三角形
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大地四边形
双大地四边形
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加强型大地四边形
大地四边形加三角形
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3.3.3.平面控制网布设的要点
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N
3.2.2. 钢板梁及短跨（l≤64 m）简支钢桁梁
考虑梁长制造误差和固定支座安装误差 δ 的共同
影响，单跨钢板梁和单跨简支钢桁梁的长度中误 差为 ：
ml = ±
1 2
(
2 l 5000
) +δ
2
当桥梁为N 跨时，则桥轴线长度L的中误差为
2 2 mL = ± ml2 + m + + m l2 lN 1
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3.2桥轴线长度精度估算 3.2.1. 钢筋混凝土简支梁
设墩台中心点位放样的极限误差为△D（通常取 △D =10 mm），中误差为△D / 2，则相邻二墩台中 心的跨距中误差为:
ΔD ml = ± 2 ΔD 2=± 2
设全桥共有N跨，则桥轴线长度的中误差为
mL = ml
ΔD N =± 2
☆各水准点应沿桥轴线两侧以400 m左右的间距均匀 布设，并构成连续水准环。
☆水准点应与相邻的线路水准点联测，以保证桥 梁与相邻线路在高程位置上的正确衔接。
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☆水准测量的等级、精度、限差应符合相应的 规定。 ☆为了便于施工放样，可根据实际需要在施工 地点附近设立若干个施工水准点。 ☆施工水准点的高程必须定期检测。
D H＝D （ . 1＋
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H 2－H1 R
）
距离归化至高斯投影平面上
设测边的地面实际长度为S，地面平均高程与所归化高 程面的高差为， 则测边的地面实际长度归化到高斯投 影平面的长度 为
2 D0 D 1 H / R Ym /(2 R 2 )


式中:R一一地球的平均曲率半径(取6371km) ; 一一两点平均横坐标值减去 500km。
往返较差
注:1.测回是指照准目标一次，读数4次的过程。
2.表中α为固定误差，b为比例误差系数，D为水平距离(km)。
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用光电测距仪或全站仪测量平面控制网边长时，外
界环境条件应符合下列要求：
——注意减弱大气折光和旁折光的影响；
——测线及两端的延线上，不得有任何其它发光物体或
反光的物体，以免引起反射信号混乱；
(")
≤±1.8 ≤±2.5 ≤±5.0 ≤±8.0
相对闭合 差
≤1/520∞ ≤1/35000 ≤1/17000 ≤1/11000
(")
≤3.6 ≤5 ≤10 ≤16
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3.5.4水平角观测的技术要求
测量等 经纬仪 级 型号 DJ1 DJ2 DJ2 DJ6 DJ2 DJ6 光学测微器 两次重合读 数差(") ≤1 ≤3 半测回归 零差(") ≤6 ≤8 ≤12 ≤24 ≤12 ≤18 同-测回中 2C较差(") ≤9 ≤13 ≤18 同一方向 各测回间 较差(") ≤6 ≤9 ≤12 ≤24 ≤12 测回数
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3.2.3. 连续及长跨（l ＞64 m）简支钢桁梁
由 n 个节间构成的单联或单跨梁，设节间拼装的
极限误差为△l（通常取△l =±2mm），则由于梁 体拼装误差和固定支座安装误差δ的共同影响，每 一联（跨）长度的中误差为
1 ml 2
n
2 l
2
当桥梁为N 跨时，则桥轴线长度 L 的中误差为
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●由于桥轴线长度及各个边长都是根据基线及角度推算的，为
保证桥轴线有可靠的精度，基线精度要高于桥轴线精度2～ 3倍。
–¡ ª ¡ ª 如果采用测边网或边角网，由于边长是直接测 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。
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●由于桥梁三角网一般都是独立的，没有坐标及方向 的约束条件，所以平差时都按自由网处理。
为坐标原点，以桥轴线按里程增加方向为 x 轴 正向建立测量坐标系；
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☆曲线桥一般以曲线起点 ZH 或始切线上的转 点为坐标原点，以始切线指向JD方向为 x 轴正 向建立测量坐标系；也可以桥轴线控制点为坐 标系原点，以该点处曲线的切线方向为 x 轴， 以线路前进方向为 x 轴正向建立测量坐标系。
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☆水准点应埋设标石
五
等
双频或单频 10mm+5ppm 载波相位 ≥4 ≥15 ≥4 1 ≥40 10～30 ≤10
10mm+2ppm 10mm+2ppm 10mm+2ppm 仪器标称精度 观 测 量 载波相位 载波相位 载波相位 同时观测有效卫星数 ≥4 ≥4 ≥4 卫星高度角（°） 静态 ≥15 ≥15 ≥15 有效观测卫星数 静态 ≥5 ≥5 ≥4 观测时段数 静态 ≥2 ≥2 1～2 观测时段长度（min 静态 ≥120 ≥90 ≥60 ） 数据采样间隔（s） 静态 10～60 10～60 10～60
–¡ ª ¡ ª 它所采用的坐标系，一般 是以桥轴线作为X轴
，而桥轴线始端控制点的里程作为该点的X值。这
样，桥梁墩台的设计里程即为该点的X坐标值，可
以便于以后施工放样的数据计算。
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●在施工时如因机具、材料等遮挡视线，无法利用主 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。 —¡ ª ¡ ª 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。
点位几何图形强度因子
（PDOP）
≤6
≤6
≤8
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3.5.3导线测量的主要技术要求
附 (闭 )合 测量等 导线 级 长度(km) 三等 四等 一级 二级 ≤18 ≤12 ≤6 ≤3.6 每边测距 中误差 单位权中 误差 导线全长 方位角闭 合差
边数
(mm)
≤9 ≤12 ≤12 ≤12 ≤±14 ≤±10 ≤±14 ≤11
等 固定误差 比例误差系数 a b（ 级 mm/km) （mm） 等 二 等 三 等 四 ≤5 ≤5 ≤5 ≤1 ≤1 ≤1 基线方位角 中误差（″） 0.9 1.3 1.7 约束点间的边 长相对中误 差 ≤1/500000 ≤1/250000 ≤1/180000 约束平差后 最弱边相对 中误差 ≤1/250000 ≤1/180000 ≤1/100000
以直接测定墩、台位置也可直接利用桥轴线的两
个控制点测设，无需建立平面控制。 对于水中不能直接测设的桥梁或水面较宽且有 高墩、大跨、深水基础或基础施工难度较大，梁部
结构类型复杂的特大桥和大桥，需要建立施工平面
控制。
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为了合理地拟定桥梁施工平面控制测量的布网
方案和观测方案，保证墩台中心的定位精度，必须 预先估算桥轴线长度测定的必要精度。