橋梁施工測量.ppt

1、橋梁施工測量,6-1 中線復測及橋軸線測定 6-2 橋梁施工控制測量 6-3 橋梁定位資料計算 6-4 墩臺定位及縱橫軸線測設 6-5 橋梁竣工測量,根據(jù)設計文件，按照規(guī)定的精度，將圖紙上設計的橋梁墩臺位置標定于地面，據(jù)此指導施工，確保建成的橋梁在平面位置、高程位置和外形尺寸等方面均符合設計要求。,橋梁施工測量的基本任務,6-1 中線復測及橋軸線測定,復測的主要方法是導線法。,定測或線路復測的精度較低，一般不能滿足橋梁施工測量的精度要求。因此橋梁施工前，需對橋址線路中線以較高的精度進行復測。,一、直線橋的中線復測,觀測：橋址位置上所有轉(zhuǎn)點間的水平距離Di 和相鄰邊間的水平角i 。,計算：以兩端

2、轉(zhuǎn)點（ZD7-3,ZD7-8)的連線為x軸建立施工坐標系，計算各轉(zhuǎn)點的坐標,二、曲線橋的中線復測,當橋梁位于曲線上時，應對整個曲線進行復測。 檢查切線方向控制樁是否在同一條直線上。如果不在同一條直線上，則應給予改正。 重新精確測定線路的轉(zhuǎn)向角。 重新計算曲線綜合要素。 重新標定曲線的起點和終點。,1. 切線控制樁的復測,檢查切線上的控制樁是否在同一條直線上。 方法：穿線法、導線法。,2. 轉(zhuǎn)向角復測,依據(jù)：已確認的切線控制樁； 方法： 直接測量測回法 間接測量導線法 如果已確認的切線控制樁中含有交點樁，則采用直接測量法 否則，采用間接測量法，即導線測量法或副交點法。,復測轉(zhuǎn)向角與定測轉(zhuǎn)向角不符

3、時處理方法：,原則：盡量不改變原設計。 方法一：利用復測轉(zhuǎn)向角重新計算曲線要素，改變曲線起點或終點里程 橋梁布設在直線始端緩和曲線圓曲線區(qū)間內(nèi)，則曲線的ZH里程保持與原設計里程不變； 橋梁布設在圓曲線末端緩和曲線直線區(qū)間內(nèi)，則曲線的HZ里程保持與原設計里程不變；同時保持各墩臺中心設計里程不變。 要使ZH或HZ里程不變，可設斷鏈樁或?qū)⒕嚯x誤差調(diào)整在直線段。,方法二：調(diào)整切線方向，使轉(zhuǎn)向角恢復到原設計值 整個橋梁布設在始端緩和曲線圓曲線末端緩和曲線區(qū)間內(nèi)，或回頭曲線轉(zhuǎn)向角在180左右時，如果橋梁前后相鄰曲線沒有施工或無重大建筑物，可以調(diào)整切線方向，使轉(zhuǎn)向角恢復到原設計值，以保證橋梁原設計不變。 方

4、法三：采用復測轉(zhuǎn)向角，改變橋梁設計,三、橋軸線長度測定,1. 橋軸線控制樁：兩岸橋頭中線上埋設的控制樁。作用：保證墩臺間的相對位置正確，并使之與相鄰線路在平面位置上正確銜接。 2. 橋軸線長度：兩岸橋軸線控制樁間的水平距離。 3. 橋軸線長度的測量方法 直接測定法光電測距 間接測定法三角網(wǎng)推算,6-2 橋梁施工控制測量,對于水中不能直接測設的橋梁或水面較寬且有高墩、大跨、深水基礎或基礎施工難度較大，梁部結(jié)構(gòu)類型復雜的特大橋和大橋，需要建立施工平面控制網(wǎng)。,為了合理地擬定橋梁施工平面控制測量的布網(wǎng)方案和觀測方案，保證墩臺中心的定位精度，必須預先估算橋軸線長度測定的必要精度。,一、橋軸線長度精度估

5、算,1. 鋼筋混凝土簡支梁,設墩臺中心點位放樣的極限誤差為D（通常取D =10 mm），中誤差為D / 2，則相鄰二墩臺中心的跨距中誤差為,設全橋共有N跨，則橋軸線長度的中誤差為,2. 鋼板梁及短跨（l64 m）簡支鋼桁梁,考慮梁長制造誤差和固定支座安裝誤差 的共同影響，單跨鋼板梁和單跨簡支鋼桁梁的長度中誤差為,當橋梁為N 跨時，則橋軸線長度L的中誤差為,3. 連續(xù)及長跨（l 64 m）簡支鋼桁梁,由 n 個節(jié)間構(gòu)成的單聯(lián)或單跨梁，設節(jié)間拼裝的極限誤差為l（通常取l =2mm），則由于梁體拼裝誤差和固定支座安裝誤差的共同影響，每一聯(lián)（跨）長度的中誤差為,當橋梁為N 跨時，則橋軸線長度 L 的中

6、誤差為,例6-1某三聯(lián)三跨連續(xù)梁橋，每跨支座間距離為128m，由長16m 的8個節(jié)間組成，每聯(lián)24個節(jié)間，固定支座安裝極限誤差為7mm，試計算全橋橋軸線中誤差。,解單聯(lián)中誤差為,全橋橋軸線中誤差為,二、橋梁施工平面控制測量,1. 橋梁施工平面控制網(wǎng)網(wǎng)形布設,在滿足橋軸線長度測定和墩臺中心定位精度的前提下，力求圖形簡單并具有足夠的強度，以減少外業(yè)觀測工作和內(nèi)業(yè)計算工作。,根據(jù)橋梁的大小、精度要求和地形條件，橋梁施工平面控制網(wǎng)的網(wǎng)形布設有以下幾種形式。,雙三角形 大地四邊形,雙大地四邊形 加強型大地四邊形,大地四邊形加三角形,2. 橋梁施工平面控制測量的角度觀測,三角網(wǎng)的等級和精度要求如表 6-3

7、；(P164),水平角觀測要求：,開測前應對所測角儀器進行檢驗和校正。,作業(yè)過程中，儀器2C絕對值DJ1型儀器不得超過20；DJ2型儀器不得超過30,水平角觀測測回數(shù)應符合表6-4的規(guī)定，,各測回的零方向讀數(shù)應均勻分布在度盤和測微器的不同位置上。,方法：銦鋼基線尺，光電測距,3. 橋梁施工平面控制網(wǎng)的距離觀測,用光電測距儀或全站儀測量平面控制網(wǎng)邊長時，外界環(huán)境條件應符合下列要求：,注意減弱大氣折光和旁折光的影響；,測線及兩端的延線上，不得有任何其它發(fā)光物體或反光的物體，以免引起反射信號混亂；,測站應設在電磁場影響的范圍以外；,光電測距邊的測回數(shù)及往返測次數(shù)，應符合表 6-5的規(guī)定。,光電測距限

8、差，應符合表6-6的規(guī)定。,距離觀測的限差與數(shù)據(jù)處理：,光電測距邊，必須加入氣象、加乘常數(shù)、周期誤差改正，然后化算為水平距離，,水平距離應歸算至墩頂（或軌底）平均高程面上。設儀器與棱鏡橫軸的平均高程為H1，墩頂（或軌底）的平均高程為H2，地球平均曲率半徑為R，則歸算長度DH為,測距精度評定,設某條邊長進行了n次對向觀測，第 i 次對向觀測的差值為di，則一次觀測的中誤差為：,對向觀測平均值的中誤差為：,4. 橋梁施工平面控制測量內(nèi)業(yè)計算,施工平面控制網(wǎng)通常采用獨立的坐標系；,直線橋以橋軸線兩控制樁中里程較小的一個為坐標原點，以橋軸線按里程增加方向為 x 軸正向建立測量坐標系；,曲線橋一般以曲線

9、起點 ZH 或始切線上的轉(zhuǎn)點為坐標原點，以始切線指向JD方向為 x 軸正向建立測量坐標系；也可以橋軸線控制點為坐標系原點，以該點處曲線的切線方向為 x 軸，以線路前進方向為 x 軸正向建立測量坐標系。,橋梁施工平面控制網(wǎng)按方向或角度，用條件平差或間接平差方法進行嚴密平差。,平差計算完成后，應對網(wǎng)中所有的幾何條件（或附合條件）進行檢算，并計算單位權(quán)中誤差、橋軸線及最弱邊邊長中誤差。對于邊角網(wǎng)或測邊網(wǎng)，不應大于10 mm；對于以基線為基礎的測角網(wǎng)，不應大于原估算的橋軸線及最弱邊邊長相對中誤差。,三、橋梁施工高程控制測量,各水準點應沿橋軸線兩側(cè)以400 m左右的間距均勻布設，并構(gòu)成連續(xù)水準環(huán)。,水準

10、點應與相鄰的線路水準點聯(lián)測，以保證橋梁與相鄰線路在高程位置上的正確銜接。,水準測量的等級、精度、限差應符合相應的規(guī)定。,為了便于施工放樣，可根據(jù)實際需要在施工地點附近設立若干個施工水準點。,水準點應埋設標石,施工水準點的高程必須定期檢測。,水準測量的等級和精度應滿足表6-8的要求,每公里水準測量高差中數(shù)的偶然中誤差按下式計算：,6-3 橋梁定位資料計算,直線橋墩臺中心坐標計算,直線橋的墩臺中心位于橋軸線上，且橋軸線和線路中線完全重合。,xi = DKi - DKA yi = 0,設橋軸線控制點 A 為施工坐標系的原點，其里程為DKA ， x 軸與橋軸線重合，且指向里程增加方向，第 i 號墩的里

11、程為 DKi ，則該墩中心的坐標 xi、yi 為,6-4 墩臺定位及縱橫軸線測設,橋梁施工測量中，主要的工作是準確地測設出橋梁墩、臺的中心位置，即所謂的墩、臺中心定位，簡稱墩臺定位。,墩臺定位必須滿足一定的精度要求，特別是對預制梁橋更是如此。,一、直線橋的墩臺定位,直接量距法 光電測距 或 直接丈量,2. 前方交會法,如果橋墩位置無法直接丈量，也不便于架設反光鏡時，可采用前方交會法測設墩位。 前方交會法既可用于直線橋的墩臺定位測量，也可用于曲線橋的墩臺定位測量。 用交會法測設墩位，需要在河的兩岸布設平面控制網(wǎng)，如導線、三角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測邊網(wǎng)等。,前方交會法的基本原理: 根據(jù)控制點坐標和墩臺坐標

12、，反算交會放樣元素i、i ，在相應控制點上安置儀器并后視另一已知控制點，分別測設水平角i、i ，得到兩條視線的交點，從而確定墩臺中心的位置。,i i,異側(cè)交會 同側(cè)交會,兩交會方向線之間的夾角 稱為交會角,墩臺中心交會的精度與交會角 的大小有關。,交會角的要求：,當置鏡點位于橋軸線兩側(cè)時，交會角應在90150之間；,當置鏡點位于橋軸線一側(cè)時，交會角應在60110之間。,在橋梁控制網(wǎng)網(wǎng)形設計和布網(wǎng)時，應充分考慮每個墩臺中心交會時交會角的大小，必要時，可根據(jù)情況增設插如點或精密導線點作為次級控制點。,測設數(shù)據(jù)計算,為了便于作業(yè)，應根據(jù)控制點的坐標和墩臺中心的坐標，計算測設數(shù)據(jù)并將其編制成表。,墩臺

13、定位測設數(shù)據(jù)主要包括：置鏡點、墩臺或控制點編號、坐標方位角、邊長等。其格式如P.184表6-14。,以下格式更簡潔,現(xiàn)場測設,在控制點D安置儀器，后視控制點A，將度盤安置為DA;,根據(jù)測設數(shù)據(jù)表,轉(zhuǎn)動照準部至度盤讀數(shù)為Di 得到 D-i 方向；,同樣方法得到 C-i 方向，兩條視線的交點處打樁，釘設出 i 號墩臺中心位置;,在橋軸線上檢查各墩臺位置。,示誤三角形,通常將三臺經(jīng)緯儀分別安置于三個控制點上，用三條方向線同時交會。 理論上三條方向線應交于一點，而實際上由于控制點誤差和交會測設誤差的共同的影響，三條方向線一般不會交于一點，而是形成一個小三角形，該三角形的大小反映交會的精度，故稱其為示誤

14、三角形。,交會限差及墩臺中心的確定,示誤三角形的最大邊長或兩交會方向與橋中線交點間的長度，在墩臺下部（承臺、墩身）不應大于25mm，在墩臺上部（托盤、頂帽、墊石）不應大于15mm。,若交會的一個方向為橋軸線，則以其它兩個方向線的交會點P1投影在橋軸線上的P點作為墩臺中心。,交會方向中不含橋軸線方向時，示誤三角形的邊長不應大于30mm，并以示誤三角形的重心作為橋墩臺中心。,二、墩臺縱橫軸線測設,墩臺縱橫軸線是確定墩、臺方向的依據(jù)，也是墩、臺施工中細部放樣的依據(jù)。,P.184中說法不正確,直線橋各個墩臺的縱軸線與橋軸線重合，可根據(jù)橋軸線控制樁測設；,直線橋的橫軸線不一定與縱軸線垂直，兩者夾角根據(jù)設

15、計文件確定，可將經(jīng)緯儀安置于墩臺中心，后視橋軸線控制樁定向，測設規(guī)定的角度得到墩臺橫軸線方向。,A,例63,某鐵路直線橋設計的結(jié)構(gòu)形式為：124m 預應力鋼筋混凝土梁 + 364m箱形連續(xù)鋼梁 + 124 m預應力鋼筋混凝土梁，各墩臺中心的設計里程如表615。試完成： 1. 橋軸線長度精度估算 2. 平面控制測量的實施 3. 墩臺中心定位資料的計算。,表6-15 墩臺中心的設計里及其坐標,1橋軸線長度精度估算 第1孔和第5孔為預應力鋼筋混凝土簡支梁，設其跨長中誤差分別為 ml1 和 ml5 ，已知點位放樣極限誤差D=10mm，則,解,第 24 孔為箱形連續(xù)鋼梁，為預制的16m梁段運到現(xiàn)場后拼接

16、，并以高強螺栓固定連接。,已知 n=12，節(jié)間拼裝誤差l = 2mm，支座安裝誤差 = 7mm，設該段中誤差為ml2-4，則,橋軸線長度中誤差mL為:,已知橋長 L=242.75m，則橋軸線長度的相對中誤差為,2. 平面控制網(wǎng)技術(shù)設計,根據(jù)橋軸線長度的估算精度，參照表 6-3可知，該橋施工平面控制網(wǎng)按五等三角網(wǎng)施測即可。,由于橋軸線長度小于橋長，故控制網(wǎng)提高一個等級施測。,箱形連續(xù)鋼梁當時屬新型結(jié)構(gòu)，在墩臺施工、梁體架設和運營管理階段均要進行變形觀測，故控制網(wǎng)再提高一個等級施測。,所以，技術(shù)設計書確定，該橋施工平面控制網(wǎng)按三等三角網(wǎng)施測。,基線D1、D3 的邊長采用光電測距方法實測，數(shù)據(jù)處理后，相對中誤差1/260000。 三角網(wǎng)的角度采用方向觀測法。 按條件觀測平差。平差后 橋軸線長度相對中誤差1/1890001/21700， 測角中誤差m=1.491.8。,3. 三角網(wǎng)觀測與平差計算,以橋軸線控制點D4為坐標原點，以橋軸線按里程增加方向為 x 軸正向，計算各控制點和墩臺中心在該坐標系中的坐標。,4. 控制點坐標和墩臺坐標計算,注:如果D4的 x 坐標值等于其里程，則坐標計算更加簡單，且不容易錯!,5. 交會數(shù)據(jù)表編算,6-5 橋梁竣工測量,墩臺施工完成以后架梁以前，應進行墩臺的竣工測量。對于隱蔽在竣工后無法測繪的工程，如橋梁墩臺的基礎等，必須在施工過