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1、桥梁施工测量的工作方法学 生 姓 名： 学 号： 专 业 班 级： 指 导 教 师： - 11 - / 18摘 要改革开放以来,城市建设不断扩大,各种大型建筑物和构筑物的建设工程、特种精密建设工程等不断增多,对工程测量不断提出新任务、新课题和新要求,使工程测量的服务领域不断拓宽,有力地推动和促进工程测量事业的进步与发展。本文主要对桥梁工程施工测量的工作方法进行浅析，论文主要讲述了桥梁工程控制测量概念，控制测量布置网布置的原则以及桥梁控制布置的基本要求；桥梁测量平面控制的施工方法，具体讲述了桥梁从桩基础到支撑垫石平面位置放样测量，主要是坐标法进行测量；桥梁高程控制测量，特殊情况下桥梁高程的施工测
2、量方法。关键词：控制测量；平面控制；高程控制目 录摘 要I引 言11 概述21.1 桥梁的施工控制测量21.2 桥梁施工控制网的布设原则21.3 桥梁施工控制网的技术要求22 平面控制32.1 平面控制测量的布设形式32.2 三角网的布置42.3 导线的内业计算43 高程控制63.1 三角高程测量63.2 垂吊钢尺法73.3 桥梁施工的高程控制74 桥梁施工放样94.1 桩基放样94.2 基础放样94.3 墩台身放样104.4支撑垫石放样11结 论12致 谢13参 考 文 献14引 言随着交通运输事业的快速发展，在建或拟建的工程中，桥梁占工程投资的比重越来越大，建成通车是否满足设计要求，是否能
3、实现其功效，桥梁工程的质量是主要的检验标准之一。而施工过程中的测量可以正确反映设计意图，是施工的导向，是确保工程质量的前提和基础。桥梁施工测量的主要任务是根据设计文件，按照规定的精度，建立桥梁高程控制网、补充施工需要的水准点、精确的测定墩台的中心位置、桥轴线的测量、构造物各细部构造的定位和放样及桥台和桥墩的竣工测量。1 概述1.1 桥梁的施工控制测量桥位的控制测量要通过认识桥型及合理的布置控制网，保证在施工时放样的桥位轴线和墩台位置、方向有足够的精确度。桥梁的施工控制测量包括平面控制和高程控制，平面控制的传统方法有直接丈量法、角度交会法、极坐标法；高程控制一般采用水准测量和三角高程测量。现由于
4、传统平面控制方法工作量大，而且新的设计也给施工放样增加了控制难度，已不能符合设计变化的要求，施工中操作有一定的困难。因此采用坐标法，通过坐标计算，无丈量计算误差已广泛通用。1.2 桥梁施工控制网的布设原则1.考虑工程的整体布局：控制网要遍布整个施工区域，保证各个施工部位都有控制点可利用。2.施工的工艺流程：合理布置控制网，务必确保施工工艺中测量控制的工序有控制点利用。3.施工过程对测量控制点的影响：随着施工的进行，用全站仪测量至少保证两点通视。4.施工放样的可行和方便：结合使用测量仪器，确保测量精度和实用方便。5.控制网中避免出现大于120钝角和小于30的锐角：保证控制网有较好的图形效果。1.
5、3 桥梁施工控制网的技术要求对于河道较宽、桥跨度较大的桥梁，一般用三角测量或导线测量来布设控制网，其中三角测量用得较普遍。 控制网的布设要求如下：1.控制点应选在便于施工控制及永久保存的地方。2.桥轴线应作为控制网的一条边，并与基线一端相连并尽量正交。3.基线不小于桥轴线长度的0.7倍，困难地段不小于0.5倍。4.基线一般不少于两条，最好分布于河两岸。5.控制网力求简单，网中所有角度应在30120 之间。6.每岸至少埋设三个高程控制点，并与国家水准点联测。2 平面控制1.平面控制网应根据地形、地貌和桥梁形状布设，小型桥梁可在原有导线网的基础上做适当加密形成桥区加密平面控制网，但应尽量形成直伸导
6、线，以保障测量精度。特大桥、跨河桥或跨高速公路桥的平面控制网，可根据桥形和地形及施工要求布设成三角网或导线网。2.符合国家技术标准规定的三角点、二级以上的导线点及相应精度的GPS点，均可作为桥梁工程的首级控制。3.平面控制网通常采用导线测量、GPS测量和三角测量等方法测设。水平角测量采用方向观测法，距离测量宜采用电磁波测距，并应选用与控制网精度要求相应的等级。4.点位应设置稳定，控制点间通视良好，便于施测和保留。5.桥区平面控制网测设后应与道路平面控制网进行联测，并绘制点位布置图，标注必要的点位数据。2.1 平面控制测量的布设形式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
7、有足够的强度，以减少外业观测工作和内业计算工作。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一般采用三角网，基本布设有以下几种形式。 图2.1 双三角形图 2.2 大地四边形注：1）图2.1和图2.2的形式用于桥长较短而需要交会的水中墩、台数量不多的一般桥梁的施工放样 。 图2.3 双大地四边形图 2.4 三角形与大地四边形结合注：1）图2.3和图2.4中控制点数多、精度高，适用于大型、特大桥。 2.2 三角网的布置坐标放样离不开控制点的引测，引测时通过布设三角网实现。1.三角网各个导线点互相通视，并且要考虑到随桥梁结构、构筑物施工完成后要通视，便于竣工测量。2.支导线的引测，只能
8、从高级点来引测，如图2.5中A-A1、A-A2。图2.5 支导线注：图中虚线为测量路线。2.3 导线的内业计算以附合导线的内业计算为例，内业计算步骤如下：1.计算角度闭合差并调整附合导线角度闭合差的一般计算公式：f=（起-后）n180测其中，n为测站数或附合导线点的个数（包括起、终两点）。当测为右角时，用“”；当测为左角时，用“”。若角度观测合格，则将角度闭合差f进行调整，调整原则： 若为右角，则将f同号分配，即V=f/n,余数分配给短边的邻角，且V= f； 若为左角，则将f反号分配，即V=f/n,余数分配给短边的邻角，且V= f。改正后各角值为 i=i+V2.推算各边的坐标方位角注意：推算各
9、边坐标方位角时，必须采用改正后的转折角。3.计算各边的坐标增量任意边的坐标增量为： Xi,i+1=Di,i+1cosi,i+1 Yi,i+1=Di,i+1sini,i+1 4.计算坐标增量闭合差并调整首先计算出坐标增量闭合差fx和fy，当观测符合要求时，应将闭合差fx、fy进行调整，调整的原则是将fx、fy反号按边长成正比例分配。5.计算改正后的坐标增量用通用公式表达为 Xi,i+1改=Xi,i+1测+vXi Yi,i+1改=Yi,i+1测+vYi 6.计算各点的坐标用改正后的坐标增量依次推算各导线点的坐标。3 高程控制高程测量的目的是将桥梁各部分的建筑高度控制至设计高度，通常采用的测量有水准
10、测量、三角测量。首先将桥位点与已知水准点进行联测，桥位附近有国家水准点时，应与国家水准点进行联测，其次进行桥位实地水准测量。如若桥位跨越河流，将河岸两岸的高程点要联系起来“拉通测量”，如果条件允许，也可直接将控制网与已知水准点联测。水准测量较快，容易操作，但在实际测量中，有时受地形条件、施工技术的影响，尤其是水准点一般和墩身、墩帽标高相差较大，给施工控制带来不便，所以通常情况下采用三角测量和垂吊钢尺测量。3.1 三角高程测量图3.1三角高程测量示意图如图3.1，在已知水准点设测站，在被测点架设棱镜，知道水准点高程H0，仪器高i，棱镜高度I元素情况下，用全站仪测得斜长S、竖角，H的计算公式为：H
11、= H0-Ssin+i-I+（1-K）S/（2R）其中K为折光系数，一般情况下（1-K）S/（2R）项改正值取整。3.2 垂吊钢尺法图3.2垂吊钢尺法测量示意图如图3.2，用钢尺进行垂吊测量时，在工作面边缘用钢尺垂吊一定的重物，零标尺和工作测点相吻合，在钢尺静止时，读取读数。水准仪架镜、整平和已知水准点进行联测，考虑到测量误差，可换置镜位置，两次以上读数，取平均值B，用高程计算公式H=H0+B。使用钢尺要经过检定，根据尺长方程式L=L0+K+(tt0)，对尺长进行改正。3.3 桥梁施工的高程控制1.墩台的高程控制桥梁施工的高程控制是放样墩、台高程的基础。桥墩、桥台施工到某一个高度时，应该及时放
12、样墩台顶面的高程，由于此时墩台都有一定的高度，使用常规的方法不能够测量，需要使用特殊的方法。3.3墩台高程测量示意图 图3.4墩台高程测量示意图图3.5墩台高程测量示意图其中:图3.3、图3.4适用与墩台侧面垂直于地面的情况，图3.5适用于墩台侧面是倾斜的情况。A为已知水准点，测量前先在墩台上斜立一支架并吊起一钢尺，先在1处设置水准仪，观测A处的水准读数a，然后前视钢尺读数，再在2处设置水准仪，水准仪瞄准水准尺并读数b，则B处高程为：其中：h1为钢尺两次读数的绝对值。2.钻孔灌注桩水下高程测量图3.6钻孔灌注桩测量示意图图3.6中A为已知水准点，首先测出B的高程即护筒顶高程，钻孔过程中可以根据
13、自护筒顶以下的钻杆长度判断是否已经钻到设计高程，清孔结束后在浇筑混凝土前，用测绳检测孔底标高，将测绳零端悬挂一锥形铁块，从护筒顶放下测绳当感觉测绳变轻时（不要将测绳太靠近钻杆或钢筋笼），读取测绳读数，则桩底C处高程=护筒B处高程-测绳长度L。4 桥梁施工放样利用全站仪根据设计院交桩坐标系统或自己建立局部坐标系统进行放样，要研究设计施工图纸，按其几何关系，用已知点坐标正算放样点坐标，进行放样。4.1 桩基放样钻孔灌注桩的放样，一般图纸都给了设计坐标，我们首先对坐标进行演算、复核，保证坐标的正确性，以免造成大的质量事故。施工前放样，把要施工的钻孔灌注桩附近的桩全部放出来，并进行相对位置的测量，以确
14、保所放出的桩准确无误后方可施工，要结合CAD进行校核、这样施工又直观、又不容易出现错误，护筒埋好后和钢筋笼下好后要对桩位进行校核，保证钢筋笼的中心为桩的中心，无误后在进行混凝土的灌注，这样既保护了钢筋笼的保护层厚度又保证了孔的偏位。如图4.1中，计算C点坐标、放样。图4.1 桩基放样图在桩位基坑挖完埋设护筒时，再放样桩位，并引测至施工范围以外，方便对埋设护筒中心进行检查，确保护筒中心和桩设计中心尽量精确重合。4.2 基础放样灌注桩在破完桩头后对灌注桩进行放样复核，根据已知点放样出承台的角点，如图4.2中1#墩，OO方位角已知，通过计算OOD，则OD=OO+OOD-180o，计算出放样点A、B、C、D坐标，直接置镜A点进行放样。如桥轴线位于直线上，考虑到桥位中心容易恢复便于施工，可埋设护桩，但必须遵循桩间容易“互测原则”。
