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1、桥梁施工平面控制控制网可采用测角网、测边网或边角网。在边、角精度互相匹配的条件下，边角网的精度较高。在铁路测量技术规则里，按照桥轴线的精度要求，将三角网的精度分为五个等级，它们分别对测边和测角的精度规定如表72所示。表表表表7 7 7 7- - - -2 2 2 2测边和测角的精度规定测边和测角的精度规定测边和测角的精度规定测边和测角的精度规定1/75 0001/25 0004.01/30 000五1/100 0001/40 0002.51/50 000四1/200 0001/60 0001.81/75 000三1/300 0001/100 0001.01/125 000二1/400 0001
2、/150 0000.71/175 000一基线相对中误差最弱边相对中误差测角中误差（）桥轴线相对中误差三角网等级桥梁控制网的基本网形为大地四边形和三角形，并以控制跨越河流的正桥部分为主。常用的有大地四边形，双大地四边形，双三角形，及大地四边形与三角形的结合图形分别见图7-1（a），图7-1（b），图7-1（c），图7-1（d），其中（b）是在桥轴线的两侧各布设一个大地四边形，图形强度高，适合于特大型桥梁，（c）图形较简单适合于一般桥梁。(a) (b) (c) (d)图7-1桥梁控制的形式桥梁施工控制网基线的长度用精密量距或光电测距的方法，水平角观测采用方向观测法。桥梁施工控制网的技术要求应符合
3、表7-1的规定。桥梁施工高程控制桥梁施工高程控制桥梁施工高程控制桥梁施工高程控制桥梁水准点与线路水准点应采用同一高程系统。与线路水准点连测的精度不需要很高，当包括引桥在内的桥长小于500m时，可用四等水准连测，大于500m时可用三等水准进行测量。但桥梁本身的施工水准网，则宜用较高精度，因为它是直接影响桥梁各部放样精度的。当跨河距离大于200m时，宜采用过河水准法连测两岸的水准点。跨河点间的距离小于800m时，可采用三等水准，大于800m时则采用二等水准进行测量。桥梁施工控制网精度的确定桥梁施工控制网精度的确定桥梁施工控制网精度的确定桥梁施工控制网精度的确定铁路钢桥制造规则中规定：钢桁梁节间长度
4、制造容许误差为两节间拼装孔距误差为mm2mm5 . 0则每一节间的制造和装误差为mmmml12. 25 . 0222=+=LL（一般取2mm），由n个节间拼装的桁式钢梁构成一跨或一联，其长度误差包括拼装误差支座安装容许误差。对于连续梁及长跨简支钢桁梁，长度拼装误差按规范取为：2lnL=而目前一般取7mm。故每跨（联）钢梁安装后的容许误差为：2222+=+=lnLd而对于钢板及短跨简支梁、钢筋混凝土梁等结构形式，其长度拼装误差L按规范取为：LL50001=式中，L为梁长。这时计算每跨（联）钢梁安装后的容许误差为：2222)50001(+=+=Ld设桥梁全长有N跨（联），则对于等跨的情况其全长的极
5、限误差为：dND=对于不等跨时其全长的极限误差为：22221ndddD+=L取1/2的极好误差为中误差，则全桥轴线长的相对中误差为：DDDmD2=对长度相同的桥梁，因桥式及跨不同，精度要求也不同。一般来说，连续梁比简支梁精度要求高，大跨距比小跨距精度要求高。桥梁墩台中心放样的精度要求桥墩中心位置偏移，将为架设造成困难，而且会使墩上的支座位置偏移，改变桥墩的应力，影响墩台的使用寿命和安全。因此，建立控制网不但要保证轴线长度有必要的精度，而且要保证墩台中心定位的精度。工程上对放样桥墩的位置要求是：钢梁墩台中心在桥轴线方向的位置中误差不应大于1.52.0cm。根据“控制点误差对放样点位不发生显著影响
6、”的原则。当要求控制网点误差影响仅占总误差的10%时，若考虑以桥墩中心在桥轴线方程的位置中误差不大于2.0cm作为研究控制网必要精度的起算数据，要求mmm81由此算出放样的精度2m应达到的要求是18mm。桥梁墩桥梁墩桥梁墩桥梁墩、台定位测量台定位测量台定位测量台定位测量直线桥的墩、台定位测量图7-3直线桥墩台的中心位置线桥的墩、台中心位置都位于桥轴线的方向上。墩、台中心的设计里程及桥轴线起点的里程是已知的，如图7-3所示，相邻两点的里程相减即可求得它们之间的距离。根据地形条件，可采用直接测距法或交会法测设出墩、台中心的位置。直接测距法直接测距法直接测距法直接测距法这种方法使用于无水或浅水河道。
7、根据计算出的距离，从桥轴线的一个端点开始，用检定过的钢尺逐段测设出墩、台中心，并附合于桥轴线的另一个端点上。如在限差范围之内，则依据各段距离的长短按比例调整已测设出的距离。在调整好的位置上订一个小钉，即为测设的点位。如用全站仪测设,则在桥轴线起点或终点架设仪器，并照准另一个端点。在桥轴线方向上设置反光镜，并前后移动，直至测出的距离与设计距离相符，则该点即为要测设的墩、台中心位置。为了减少移动反光镜的次数，在测出的距离与设计距离相差不多时，可用小钢尺测出其差数，以定出墩、台中心的位置。当桥墩位于水中，无法丈量距离及安置反光镜时，则采用角度交会法。如图7-4所示，A、C、D位控制网的三角点，且A为
8、桥轴线的端点，E为墩中心位置。在控制测量中1d2d已经求出，为已知值。AE的距离El可根据两点里程求出，也为已知。则)cossinarctan(1EEldl=)cossinarctan(2=EEldl也可以根据A、C、D、E的已知坐标求出。在C、D点上架设经纬仪，分别自CA及DA测设出及角，则两方向的交点即为E点的位置。EBEDECDEADEd1d2E2E1EECDEDEACDE图7-4交会法确定墩台位置图7-5示误三角形图7-6延长线上设立标志为了检核精度及避免错误，通常都用三个方向交会，即同时利用桥轴线AB的方向。由于测量误差的影响，三个方向不交于一点，而形成如图7-5所示的三角形，这个三
9、角形称为示误三角形。示误三角形的最大边长，在建筑墩、台下部时不应大于25mm，上部时不应大于15mm。如果在限差范围内，则将交会点E投影至桥轴线上，作为墩中心的点位。随着工程的进展，需要经常进行交会定位。为了工作方便，提高效率，通常都是在交会方向的延长线上设立标志，如图7-6所示。在以后交会时即不再测设角度，而是直接照准标志即可。当桥墩筑出水面以后，即可在墩上架设反光镜，利用全站仪，以直接测距法定出墩中心的位置。图7-7曲线桥的墩台随着工程的进展，需要经常进行交会定位。为了工作方便，提高效率，通常都是在交会方向的延长线上设立标志，如图7-6所示。在以后交会时即不再测设角度，而是直接照准标志即可
10、。当桥墩筑出水面以后，即可在墩上架设反光镜，利用全站仪，以直接测距法定出墩中心的位置。22曲线桥的墩、台定位测量在直线桥上，桥梁和线路的中线都是直的，两者完全重合。但在曲线桥上则不然，曲线桥的中线是曲线，而每跨桥梁却是直的，所以桥梁中线与线路中线基本构成了符合的折线，这种折线称为桥梁工作线，如图7-7所示。墩、台中心即位于折线的交点上，曲线桥的墩、台中心测设，就是测设桥梁工作线的交点。设计桥梁时，为使车辆运行时梁的两侧受力均匀，桥梁工作线应尽量接近线路中线，所以梁的布置应使工作线的转折点向线路中线外侧移动一段距离E，这段距离称为“桥墩偏距”。偏距E一般是以梁长为弦线的中矢的一半。相邻梁跨工作线
11、构成的偏角称为“桥梁偏角”；图7-9桥轴线的端点位置(a)(b)每段折线的长度L称为“桥墩中心距”。E、L在设计图中都已经给出，根据给出的E、L即可测设墩位。在曲线桥上测设墩位与直线桥相同，也要在桥轴线的两端测设出控制点，以作为墩、台测设和检核的依据。测设的精度同样要求满足估算出的精度要求。控制点在线路中线上的位置，桥轴线可能一端在直线上，如图7-9(a)所示，而另一端在曲线上也可能两端都位于曲线上，如图7-9(b)所示。与直线不同的是曲线上的桥轴线控制桩不能预先设置在线路中线上，再沿曲线测出两控制桩间的长度，而是根据曲线长度，以要求的精度用直角坐标法测设出来。用直角坐标法测设时，是以曲线的切
12、线作为x轴。为保证测设桥轴线的精度，则必须以更高的精度测量切线的长度，同时也要精密地测出转向角。测设控制桩时，如果一端在直线上，而另一端在曲线上，则先在切线方向上设出A点，测出A至转点ZD53的距离，则可求得A点的里程。测设B点时，应先在桥台以外适宜的距离处，选择B点的里程，求出它与ZH（或HZ）点里程之差，即得曲线长度，据此，可算出B点在曲线坐标系内的x、y值。ZH及A的里程都是已知的，则A至ZH的距离可以求出。这段距离与B点的x坐标之和，即为A点至B点在切线上的垂足ZD5-4的距离。从A沿切线方向精密地测设出ZD5-4,再在该点垂直于切线的方向上设出y，即得B点的位置。在设出桥轴线的控制点
13、以后，即可据以进行墩、台中心的测设。根据条件，也是采用直接测距法或交会法。iiiD7221 直接测距法在墩、台中心处可以架设仪器时，宜采用这种方法。由于墩中心距L及桥梁偏角是已知的，可以从控制点开始，逐个测设出角度及距离，即直接定出各墩、台中心的位置，最后再符合到另外一个控制点上，以检核测设精度。这种方法称为导线法。利用光电测距仪测设时，为了避免误差的积累，可采用长弦偏角法，或称极坐标法。由于控制点及个墩、台中心点在曲线坐标系内的坐标是可以求得的，故可据以算出控制点至墩、台中心的距离及其与切线方向的夹角。自切线方向开始设出，再在此方向上设出如图7-9所示，即得墩、台中心的位置。此种方法因各点是
14、独立测设的，不受前一点测设误差的影响。但在某一点上发生错误或有粗差也难于发现，所以一定要对各个墩中心距进行检核测量。图7-10图7-97222 交会法当墩位于水中，无法架设仪器及反光镜时，宜采用交会法。由于这种方法是利用控制网点交会墩位，所以墩位坐标系与控制网的坐标系必须一致，才能进行交会数据的计算。如果两者不一致时，则须先进行坐标转换。为了具体起见，现举例说明交会数据的计算及交会方法。在图7-10中，A、B、C、D为控制点，E为桥墩中心。在A点进行交会时，要算出自AB、AD作为起始方向的角度AE的坐标方位角0 .5095179)455.123006. 0arctan()707.252250.
15、129002. 0008. 0arctan()arctan(2 =AEAExxyy7 .4885721 =0 .01001803 =在控制网资料中，已知AB的坐标方位角为，AD的坐标方位角为，则0 .110000 .50951790 .01001803 .01101077 .4885720 .5095179232121 = = = =同法可求出在B、C、D各点交会时的角值。在A点交会时，可以AB或AD作为起始方向，设出相应的角值，即得AE方向，在交会时，一般需用三个方向，当示误三角形的边长在容许范围内时，取其重心作为墩中心位置。墩台纵墩台纵墩台纵墩台纵、横轴线的测设横轴线的测设横轴线的测设横轴
16、线的测设直线桥墩、台的纵轴线与线路中线的方向重合，在墩、台中心架设仪器，自线路中线方向测设90角，即为横轴线的方向（图7-11）。2/图711曲线桥的墩、台轴线位于桥梁偏角的分角线上，在墩、台中心架设仪器，照准相邻的墩、台中心，测设角，即为纵轴线的方向。自纵轴线方向测设90角，即为横轴线方向（图7-12）。在施工过程中，墩、台中心的定位桩要被挖掉，但随着工程的进展，又要经常需要恢复墩、台中心的位置，因而要在施工范围以外订设护桩，据以恢复墩台中心的位置。所谓护桩即在墩、台的纵、横轴线上，于两侧各订设至少两个木桩，因为有两个桩点才可恢复轴线的方向。为防破坏，可以多设几个。在曲线桥上的护桩纵横交错在
17、使用时极易弄错所以在桩上一定要注明墩台编号。桥梁施工测量桥梁施工测量桥梁施工测量桥梁施工测量图7-12中小型桥梁的基础，最常用的是明挖基础和桩基础。明挖基础的构造，如图7 -13a所示，它是在墩、台位置处挖出一个基坑，将坑底平整后，再灌注基础及墩身。根据已经设出的墩中心位置，纵、横轴线及基坑的长度和宽度，测设出基坑的边界线。在开挖基坑时，如坑壁需要有一定的坡度，则应根据基坑深度及坑壁坡度设出开挖边界线。边坡桩至墩、台轴线的距离D（图7-13b）依下式计算：mhbD+=2式中b坑底的长度或宽度；h坑底与地面的高差；m坑壁坡度系数的分母。桩基础的构造如图7-13c所示，它是在基础的下部打入基桩，在
18、桩群的上部灌注承台，使桩和承台连成一体，再在承台以上修筑墩身。基桩位置的放样如图7-14所示，它是以墩、台纵、横轴线为坐标轴，按设计位置用直角坐标法测设。在基桩施工完成以后，承台修筑以前，应再次测定其位置，以作竣工资料。明挖基础的基础部分、桩基的承台以及墩身的施工放样，都是先根据护桩测设出墩、台的纵、横轴线，再根据轴线设立模板。即在模板上标出中线位置，使模板中线与桥墩的纵、横轴线对齐，即为其应有的位置。图7-13(a)(c)(b)图7-14墩、台施工中的高程放样，通常都在墩台附近设立一个施工水准点，根据这个水准点以水准测量方法测设各部分的设计高程。但在基础底部及墩、台的上部，由于高差过大，难于
19、用水准尺直接传递高程时，可用悬挂钢尺的办法传递高程。架梁是建造桥梁的最后一道工序。无论是钢梁还是混凝土梁，都是预先按设计尺寸做好，再运到工地架设。梁的两端是用位于墩顶的支座支撑，支座放在底板上，而底板则用螺栓固定在墩、台的支承垫石上。架梁的测量工作，主要是测设支座底板的位置，测设时也是先设计出它的纵、横中心线的位置。支座底板的纵、横中心线与墩、台纵横轴线的位置关系是在设计图上给出的。因而在墩、台顶部的纵横轴线设出以后，即可根据它们的相互关系，用钢尺将支座底板的纵、横中心线设放出来。大型斜拉桥高塔柱索道管精密定位大型斜拉桥高塔柱索道管精密定位大型斜拉桥高塔柱索道管精密定位大型斜拉桥高塔柱索道管精
20、密定位1、高柱塔索道管的布置及定位精度设计斜拉索是连接主塔和主梁的纽带，而索道管是将缆索两端分别锚固在主塔和主梁上的重要构件，为了防止缆索和索道管口发生摩擦而损坏缆索，影响工程质量，以及保证对称塔两侧的各斜拉缆索位于同一设计平面上，防止锚固定偏心而产生的附加弯矩超过设计允许值，对索道管锚垫板中心和塔壁外侧套筒中心的三维空间坐标位置提出了很高的精度要求，按大型斜拉桥设计规定，一定要求缆索、锚具轴线偏差小于5mm，缆索通常采用扇形布置，主塔上的索道均布置在主塔的上塔柱段，它们分布密集，倾角变化大，在顺桥向，江侧索道管近似对称于墩中心线，索道管的长度和塔柱形状、施工方法、张拉作业的空间布置和倾角等因
21、素有关，如图7-15所示为张拉空间在塔柱中间的索道管布置示意图。南京长江二桥南汊桥南塔上、下游塔柱在标高127.834m-182.084m间各布设20对索道管，其倾角最大79.1,最小26.8,索道管最长8.35m,最短1.56m,一般情况,索道管越长,体积越大,重量越重,则相应的定位难度越大。索道管的定位精度设计参考“公路施工及验收规范汇编”（JTT033-86），结合大型斜拉桥设计要求和施工工艺。在静态状态下，由于缆索拉力的作用点位置偏差而产生的附加弯距不得超过某一设计值：施工中缆索中心和索道管中心可能存在的偏差，使得二者产生摩擦，以至于影响缆索的的使用寿命，目前较多采用索道管口中心三维坐
22、标偏差小于5 mm的精度要求。图7-15 张拉空间在塔柱中间的索道管布置示意图2、高塔柱索道管定位方法斜拉桥随着跨度的不同，塔柱高度亦不同，索道管的埋设也不同。为了将这些庞大而密集的物件一次性达到设计规定的精度要求，保证众多索道管口的中心位于同一坐标平面内，确定空间点的三维坐标，必须拟定相应的测量方案和方法。利用斜拉桥施工专用控制网，进行全站仪空间三维极坐标测量，直接测定索道管锚垫板中心和塔壁外侧索道管中心，从而进行定位调整。它将以高速度、高精度提供放样点，同时克服施工干扰给测量带来的困难，大提高工作效率。索道管锚垫板中心的标定：利用一定厚度的钢板加工一个园形中心标定器（如图7-16所示）该标
23、定器的直径与斜拉索钢套管内径一至，四周焊接对称的四块垫板，精确标定圆周中心，并做好标记，使用时只要把中心标定器盖到索道管锚板中心；吻合即可得到锚板中心位置。图7-16a 索道管锚板口图7-16b索道管锚垫板中心标定器塔壁外侧索道管中心标定：用一定厚度（约1cm）钢板加工成一个半园形的标定器，如图（7-18）所示，该标定器直径与斜拉索索道内径一致，精确标定圆周中心并做好标记。使用时只要把标定器插入预先标定好的套管外口中心所在圆周线上，吻合即得外侧套筒中心位置。该方法使用方便，速度快，而且能满足施工要求图7-18a索道管侧面图图7-18b索道管出口中心标定器本章小结本章小结本章小结本章小结:本章讲述了桥梁工程中测量工作的内容和方法。重点介绍了桥梁施工控制网的形式，建立桥梁平面、高程施工控制网的测量方法与要求；精确地放样桥墩桥台的位置和跨越结构各个部分的方法；桥墩台纵横轴线测量以及基础施工测量等。
