工程測(cè)量(第13章 橋梁測(cè)量)

1、峨眉校區(qū)第十三章 橋梁測(cè)量13-1 橋軸線長(zhǎng)度所需精度的估算橋梁工程測(cè)量（Bridge Engineering Survey）在橋梁工程的規(guī)劃、勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工建造和運(yùn)營(yíng)管理的各個(gè)階段進(jìn)行的測(cè)量。 勘測(cè)階段：進(jìn)行橋渡線長(zhǎng)度測(cè)量和測(cè)繪橋址縱斷面圖、橋渡位置圖、橋址地形圖、水下地形圖以及水面縱斷面圖，為優(yōu)選橋址和進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)提供必要而詳細(xì)的測(cè)繪資料； 13-1 橋軸線長(zhǎng)度所需精度的估算墩臺(tái)定位和軸線的測(cè)設(shè)：進(jìn)行直線橋梁或曲線橋的墩臺(tái)定位、墩臺(tái)縱橫軸線的測(cè)設(shè)和沉井定位測(cè)量；橋梁細(xì)部放樣，進(jìn)行明挖基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)的施工放樣、管柱定位及傾斜測(cè)量、沉井施工測(cè)量和架橋測(cè)量；控制網(wǎng)布設(shè)和施測(cè)階段：進(jìn)行橋軸線長(zhǎng)度測(cè)量

2、、橋梁控制網(wǎng)的布設(shè)與施測(cè)及平差、為滿足交會(huì)墩位之需而在橋梁控制網(wǎng)中插點(diǎn)，為進(jìn)一步施工放樣和竣工測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)提供精度能滿足要求的控制網(wǎng)，并為便于對(duì)長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器或工具及時(shí)進(jìn)行校核而應(yīng)在工地建立基線場(chǎng)；13-1 橋軸線長(zhǎng)度所需精度的估算橋梁變形監(jiān)測(cè)：在建造過程中及建成運(yùn)營(yíng)階段，定期觀測(cè)墩臺(tái)及其上部結(jié)構(gòu)的垂直位移、傾斜位移和水平位移，掌握隨時(shí)間推移而發(fā)生的變形規(guī)律，以便在未危及行車安全時(shí)采取補(bǔ)救措施竣工測(cè)量：在橋梁竣工和階段性竣工時(shí)，測(cè)定墩距、量取墩臺(tái)各部尺寸和測(cè)定支撐墊石及墩帽的高程以及在架梁后測(cè)定主梁弦桿的直線性及梁的拱度、立柱的豎直性和各個(gè)墩上梁的支點(diǎn)與墩臺(tái)中心的相對(duì)位置；13-1 橋軸線長(zhǎng)度

3、所需精度的估算橋軸線：在選定的橋梁中線上，于橋頭兩端埋設(shè)兩個(gè)控制點(diǎn)，兩控制點(diǎn)間的連線。由于墩、臺(tái)定位時(shí)主要以這兩點(diǎn)為依據(jù)，所以橋軸線長(zhǎng)度的精度直接影響墩、臺(tái)定位的精度。為了保證墩、臺(tái)定位的精度要求，首先需要估算出橋軸線長(zhǎng)度需要的精度，以便合理地?cái)M定測(cè)量方案。13-1 橋軸線長(zhǎng)度所需精度的估算鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁NmDL2鋼板梁及短跨（l64m）簡(jiǎn)支鋼珩梁22)5000(21lmlNmmlL單跨：多跨：ml-單跨長(zhǎng)度中誤差 mL-橋軸線（兩橋臺(tái)間）長(zhǎng)度中誤差 -固定支座安裝限差（7mm） D-墩中心的點(diǎn)位放樣限差（設(shè)為10mm） 13-1 橋軸線長(zhǎng)度所需精度的估算連續(xù)梁及長(zhǎng)跨 （l64m）簡(jiǎn)支鋼珩梁

4、2221llnmNmmlL2221llLmmm單聯(lián)（跨）：多聯(lián)（跨）等聯(lián)（跨）：多聯(lián)（跨）不等聯(lián)（跨）：l-節(jié)間拼裝限差（2mm） n-每聯(lián)（跨）節(jié)間數(shù) N-聯(lián)（跨）數(shù) 13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋涵測(cè)量：一般橋涵：系指一般特大橋、一般大橋、中橋、小橋和涵洞；復(fù)雜特大橋：系指水面較寬且有高墩、大跨、深水基礎(chǔ)或基礎(chǔ)施工難度較大，梁部結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜，要求測(cè)量定位、放樣精度較高的特大橋、大橋。13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋涵施工測(cè)量：l任務(wù)是精確地放樣橋墩臺(tái)的位置和跨越結(jié)構(gòu)的各個(gè)部件，并隨時(shí)檢查施工質(zhì)量。l一般橋涵測(cè)量應(yīng)在線路控制網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行施工放樣工作。l對(duì)于大橋或者特大橋，用勘測(cè)階段

5、的測(cè)量控制來進(jìn)行施工放樣，一般不能滿足要求，必須建立平面和高程控制網(wǎng)，作為放樣工作的依據(jù)。13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋涵施工測(cè)量：l橋梁工程勘測(cè)、設(shè)計(jì)各階段測(cè)量宜采用與線路一致的坐標(biāo)系統(tǒng)。橋梁施工控制網(wǎng)應(yīng)采用滿足橋梁施工需要的橋梁施工獨(dú)立坐標(biāo)系。13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工獨(dú)立坐標(biāo)系：l基于國(guó)家或線路坐標(biāo)系統(tǒng)的橋梁施工獨(dú)立坐標(biāo)系：以施工控制網(wǎng)中一個(gè)穩(wěn)定的控制點(diǎn)（宜為橋中線點(diǎn)）的國(guó)家或線路坐標(biāo)作為起算坐標(biāo)，以該點(diǎn)至另一點(diǎn)（宜為橋中線點(diǎn)）在國(guó)家或線路坐標(biāo)系中的坐標(biāo)方位角為起始方向，取橋梁墩頂或軌底平均高程平面為坐標(biāo)投影面。13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工獨(dú)立坐標(biāo)系：

6、l橋址里程坐標(biāo)系統(tǒng)：以橋中線為坐標(biāo)縱（X）軸，里程增加方向?yàn)槠湔颍慌cX軸垂直的方向?yàn)樽鴺?biāo)橫（Y）軸，X軸左側(cè)為負(fù)，右側(cè)為正；選定橋軸線上較為穩(wěn)定的一點(diǎn)作為坐標(biāo)起算點(diǎn)，其里程值即為X值。取橋梁墩頂或軌底平均高程平面為坐標(biāo)投影面。13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工獨(dú)立坐標(biāo)系：l尺度基準(zhǔn)：當(dāng)國(guó)家或者線路控制點(diǎn)的可靠性、兼容性良好，并與橋梁控制網(wǎng)的精度匹配時(shí)，可將已知點(diǎn)確定的尺度作為網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)；采用衛(wèi)星測(cè)量方法測(cè)定的長(zhǎng)度作為控制網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)，宜采用精密光電測(cè)距的方法進(jìn)行校核；采用精密光電測(cè)距方法測(cè)量網(wǎng)中的一條長(zhǎng)邊，建立平面控制網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)。l以上三種尺度均應(yīng)是投影至橋梁墩（臺(tái)）頂或軌底平均

7、高程面上無投影變形的尺度。13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工平面控制網(wǎng)的網(wǎng)型：橋軸線橋軸線橋軸線橋軸線13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工平面控制網(wǎng)：l布設(shè)原則：l正橋施工平面控制網(wǎng)可整網(wǎng)一次施測(cè)，也可分級(jí)施測(cè)。引橋施工平面控制網(wǎng)宜在正橋控制網(wǎng)基礎(chǔ)上以附網(wǎng)形式布測(cè)?？刂凭W(wǎng)可根據(jù)儀器設(shè)備情況和測(cè)區(qū)條件采用GPS、三角形網(wǎng)、精密導(dǎo)線或其組合法觀測(cè)。13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工平面控制網(wǎng)：l點(diǎn)位埋設(shè)：l施工平面控制點(diǎn)應(yīng)選擇在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、通視條件良好、避開施工干擾、易于保護(hù)的地方，并宜設(shè)在高點(diǎn)上處。l控制點(diǎn)的數(shù)量和密度應(yīng)能控制橋梁施工，達(dá)到使用方便和提高定位精度的目的。l橋軸

8、線宜為平面控制網(wǎng)的一條邊，每岸宜設(shè)立至少l2個(gè)軸線控制點(diǎn)。13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工平面控制網(wǎng)：l測(cè)量方法：l導(dǎo)線控制測(cè)量應(yīng)組成附合導(dǎo)線或閉合導(dǎo)線。l附合導(dǎo)線或?qū)Ь€環(huán)的邊數(shù)宜為46條，導(dǎo)線邊的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)橋式、地形和使用儀器來選擇，l最短邊長(zhǎng)不宜小于300 m，相鄰邊長(zhǎng)之比不宜小大于1：313-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工平面控制網(wǎng)：l測(cè)量方法：l三角形網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)滿足控制網(wǎng)精度和觀測(cè)條件的要求。l首級(jí)網(wǎng)可為測(cè)角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)或三角網(wǎng)，圖形應(yīng)剛強(qiáng)、簡(jiǎn)單l亦可根據(jù)需要增設(shè)插入點(diǎn)或精密導(dǎo)線點(diǎn)，作為次級(jí)控制點(diǎn)l三角形網(wǎng)的求距角不宜小于30，困難情況不宜小于25l岸上基線邊應(yīng)與橋中線近

9、于垂直，其長(zhǎng)度宜為橋軸線長(zhǎng)度的0.7倍，困難時(shí)亦不應(yīng)小于橋軸線長(zhǎng)度的0.5倍13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工平面控制網(wǎng)：l測(cè)量方法：l使用全站儀或光電測(cè)距儀測(cè)量的控制網(wǎng)邊長(zhǎng)，將水平距離歸算至墩頂或軌底平均高程面上。 13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工平面控制網(wǎng)的等級(jí)：13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工高程控制網(wǎng)：l精度估算：l跨河兩水準(zhǔn)點(diǎn)間高差的中誤差0.2HHmH施工中放樣精度要求最高的幾何位置中心的高程容許誤差（mm） mH跨河兩水準(zhǔn)點(diǎn)間高差的中誤差（mm）；13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工高程控制網(wǎng)：l精度等級(jí)：13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施

10、工高程控制網(wǎng)：l水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)：施工水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)沿橋軸線兩側(cè)均勻布設(shè)，每岸不得少于3個(gè)。水準(zhǔn)點(diǎn)沿橋線方向的間距宜為400 m左右，并構(gòu)成連續(xù)水準(zhǔn)閉合環(huán)。橋墩較高、兩岸坡陡時(shí)，可在陡坡上一定高差內(nèi)加設(shè)輔助水準(zhǔn)點(diǎn)，其精度必須滿足施工要求。13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工高程控制網(wǎng)：l水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)：施工水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)石應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況和精度要求埋設(shè)，可采用混凝土標(biāo)石、鋼管標(biāo)石、巖石標(biāo)石、管樁標(biāo)石、鉆孔樁標(biāo)石或基巖標(biāo)石。對(duì)復(fù)雜特大橋，應(yīng)在江河兩岸各埋設(shè)至少1個(gè)深樁水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)埋置深度應(yīng)達(dá)到有利于穩(wěn)定的土層。13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工控制網(wǎng)復(fù)測(cè)：l橋梁施工前，應(yīng)對(duì)施工控制網(wǎng)進(jìn)行全面復(fù)測(cè)，施工期

11、間應(yīng)對(duì)其進(jìn)行定期或不定期復(fù)測(cè)。l復(fù)測(cè)周期應(yīng)根據(jù)控制網(wǎng)等級(jí)、測(cè)區(qū)地質(zhì)條件等綜合確定，首級(jí)控制網(wǎng)及其加密網(wǎng)不應(yīng)超過一年，更低等級(jí)的加密網(wǎng)不應(yīng)超過三個(gè)月。l全面復(fù)測(cè)宜在原網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。復(fù)測(cè)網(wǎng)精度等級(jí)應(yīng)與原網(wǎng)相同，復(fù)測(cè)方法及技術(shù)要求宜與原測(cè)保持一致。13-2 橋梁的平面和高程控制測(cè)量橋梁施工控制網(wǎng)復(fù)測(cè)：l原控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)不得更動(dòng)，控制網(wǎng)的起算點(diǎn)應(yīng)與原網(wǎng)一致。當(dāng)原網(wǎng)起算點(diǎn)發(fā)生明顯位移時(shí)，可改用其它穩(wěn)定可靠的控制點(diǎn)起算，但必須保持位置基準(zhǔn)、方向基準(zhǔn)、尺度基準(zhǔn)和高度基準(zhǔn)不變。13-3 橋梁施工放樣控制點(diǎn)加密：l當(dāng)施工控制點(diǎn)密度不能滿足施工定位放樣需要時(shí)，應(yīng)在施工控制網(wǎng)基礎(chǔ)上采用GPS、全站儀插

12、網(wǎng)或精密導(dǎo)線測(cè)量方法加密。l加密點(diǎn)應(yīng)選在離橋中線較近、通視條件較好且不受施工作業(yè)干擾、比較穩(wěn)固的地基或構(gòu)（建）筑物上。13-3 橋梁施工放樣橋墩中心定位：l光電測(cè)距極坐標(biāo)法l直接丈量法l偏角法l導(dǎo)線法l方向交會(huì)法l距離交會(huì)法13-3 橋梁施工放樣光電測(cè)距極坐標(biāo)法：030303arctanCPECPEECPxxyy030203020203arctanCPCPCPCPCPCPxxyyECPCPCP03020320320303)()(CPECPEECPyyxxD13-3 橋梁施工放樣直接丈量法：13-3 橋梁施工放樣方向交會(huì)法：ACPECP02021ACPECP0303213-3 橋梁施工放樣距離交

13、會(huì)法：203203032)()(CPECPEECPyyxxDD202202021)()(CPECPEECPyyxxDD13-3 橋梁施工放樣曲線橋橋墩、橋臺(tái)中心測(cè)設(shè)：橋梁工作線：曲線橋的中線是曲線，而每跨橋梁卻是直的，所以橋梁中線與線路中線基本構(gòu)成了附合的折線。測(cè)設(shè)實(shí)質(zhì)：墩、臺(tái)中心即位于折線的交點(diǎn)上，曲線橋的墩、臺(tái)中心測(cè)設(shè)，就是測(cè)設(shè)工作線的交點(diǎn)。13-3 橋梁施工放樣曲線橋橋墩、橋臺(tái)中心測(cè)設(shè)：橋墩偏距：設(shè)計(jì)橋梁時(shí)，為使列車運(yùn)行時(shí)梁的兩側(cè)受力均勻，橋梁工作線應(yīng)盡量接近線路中線，所以梁的布置應(yīng)使工作線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)向線路中線外側(cè)移動(dòng)一段距離E。偏距E：一般是以梁長(zhǎng)為弦線的中矢的一半。13-3 橋梁施工放

14、樣曲線橋橋墩、橋臺(tái)中心測(cè)設(shè)：橋梁偏角：相鄰梁跨工作線構(gòu)成的偏角；橋墩中心距：每段折線的長(zhǎng)度L。E、L在設(shè)計(jì)圖中都已經(jīng)給出，根據(jù)給出的E、L即可測(cè)設(shè)墩位。 13-3 橋梁施工放樣偏角法：13-3 橋梁施工放樣導(dǎo)線法：13-4 墩臺(tái)縱、橫軸線的測(cè)設(shè) 縱軸線：指過墩、臺(tái)中心平行與線路方向的軸線；橫軸線：指過墩、臺(tái)中心垂直于線路方向的軸線；橋臺(tái)的橫軸線：指橋臺(tái)的胸墻線。 13-4 墩臺(tái)縱、橫軸線的測(cè)設(shè)直線橋：13-4 墩臺(tái)縱、橫軸線的測(cè)設(shè)曲線橋：曲線橋的墩、臺(tái)軸線位于橋梁偏角的分角線上，在墩、臺(tái)中心架設(shè)儀器，照準(zhǔn)相鄰的墩、臺(tái)中心，測(cè)設(shè)角/2，即為縱軸線的方向。自縱軸線方向測(cè)設(shè)90角，即為橫軸線方向13-5 橋梁施工測(cè)量明挖基礎(chǔ)的施工放樣：13-4 橋梁施工測(cè)量樁基礎(chǔ)的施工放樣：13-4 橋梁施工測(cè)量承臺(tái)、墩身、頂帽及墊石平面：形狀和尺寸應(yīng)依據(jù)橋墩中心縱橫十字線放樣高程：可采用幾何水準(zhǔn)或光電測(cè)距三角高程測(cè)量方法測(cè)定。13-4 橋梁施工測(cè)量承臺(tái)、墩身、頂帽及墊石承臺(tái)模板尺寸的設(shè)放限差為40mm，高程設(shè)放限差為30mm；墩身模板尺寸的測(cè)量限差為20 mm，高程設(shè)放限差為30mm，模板上同一高程線的測(cè)量限差為10 mm。頂帽立模前應(yīng)檢查中心