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1、101 涵洞施工测量涵洞是公路上广泛使用的人工构筑物，通常由洞身、洞口建筑、基础和附属工程组成，如图10.1所示。洞身是涵洞的主要部分，其截面形式有圆形、拱形和箱形等。涵洞进出口应与路基平顺衔接，保障水流顺畅，使上下游河床、洞口基础和洞侧路基免受冲刷，以确保洞身安全，并形成良好的泄水条件。涵洞基础分为整体式和非整体式两类。附属工程包括：锥体护坡（本章第5节介绍与测设）、河床铺砌、路基边坡铺砌等。图10。1涵洞构造涵洞放样是根据涵洞设计施工图（表)给出的涵洞中心里程，先放出涵洞轴线与路线中线的交点，然后根据涵洞轴线与路线中线的交角，放出涵洞的轴线方向，再以轴线为基准，测设其他部分的位置. 当涵洞
2、位于直线型路段上时，依据涵洞所在的里程，自附近的公里桩、百米桩沿路线方向量出相应的距离，即得涵洞轴线与路线中线的交点.如果涵洞位于曲线型路段上时，则用测设曲线的方法定出涵洞轴线与公路中线的交点。按与公路走向的关系，涵洞分为正交涵洞和斜交涵洞两种，正交涵洞的轴线与路线中线（或其切线）垂直；斜交涵洞的轴线与路线中线（或其切线）不垂直，而成斜交角，角与之差称为斜度，如图10。2所示。图10。2 正交涵洞和斜交涵洞 当定出涵洞轴线与路线中线的交点后,将经纬仪置于该交点上,拨角（正交涵洞）或（+）（斜交涵洞）即可定出涵洞轴线。涵洞轴线通常用大木桩标定在地面上,在涵洞入口和出口处各2个，且应置于施工范围以
3、外，以免施工中被破坏。自交点沿轴线分别量出涵洞上、下游的涵长,即得涵洞口位置，再用小木桩在地面标出。涵洞基础及基坑边线根据涵洞轴线设定，在基础轮廓线的每一个转折处都要用木桩标定，如图10。3所示.为了开挖基础，还应定出基坑的开挖边界线。由于在开挖基础时可能会有一些桩被挖掉，所以需要时可在距基础边界线1。0m1。5m处设立龙门板，然后将基础及基坑的边界线用垂球线将其投测在龙门板上，再用小钉标出。在基坑挖好后，再根据龙门板上的标志将基础边线投放到坑底,作为砌筑基础的根据,如图10。4所示. 基础建成后，进行管节安装或涵身砌筑过程中各个细部的放样，仍应以洞轴线为基准进行。这样，基础的误差不会影响到涵
4、身的定位。 涵洞各个细部的高程,均根据附近的水准点用水准测量方法测设。对于基础面纵坡的测设，当涵洞顶部填土在2m以上时,应预留拱度，以便路堤下沉后仍能保持涵洞应有的坡度。根据基坑土壤压缩性不同，拱度一般在（-道路中心处涵洞流水槽面到路基设计高的填土厚度)之间变化，对砂石类低压缩性土壤可取用小值；对粘土、粉砂等高压缩性土则应取用大值.图10。3 涵洞基础的测设图10.4 龙门板与基坑边线102 桥梁平面控制网的布设形式1021 桥梁平面控制网网形 桥梁平面控制以往主要采用三角网，三角网可以用于测定桥轴线长度，并可以为交会墩台位置提供平面控制点。目前，由于测距仪和全站仪的日益普及，桥梁平面控制网大
5、多采用测边网或边角同测网。在建立桥梁平面控制网时，既要考虑三角网本身的精度（即图形强度）,又要考虑后继施工的需要，所以在布网之前应对桥梁的设计方案、施工方法、施工机具及场地布置、桥址地形及周围的环境条件、测设精度要求等方面内容进行认真研究，然后在桥址地形图上拟定布网方案，再到现场按照下列基本要求选定点位。1 网形网形应具有足够的强度，使测得的桥轴线尺度精度能够满足施工要求，并能利用这些三角点，以足够的精度用前方交会法为桥墩放样。当主网的三角点数目不能满足施工需要时，要求能方便地增设插点，这一点在初拟网形时应有所考虑。在满足精度和施工要求的前提下，网形应力求简单。2 基线三角网的边长一般在0.5
6、1。5倍河宽的范围内变动。基线长度不宜小于桥轴线长度的0。7倍。一般应在两岸各设条基线,以提高三角网的精度及增加检核条件。3 三角点三角点应选在地势较高、土质坚实稳定、便于长期保存的地方，而且三角点的通视条件要好、要避免旁折光和地面折光的影响。在河流两岸的桥轴线上，应各设一个三角点，三角点距桥台的设计位置也不宜太远，以能保证桥台的放样精度为准。放样桥墩时，仪器可安置在桥轴线三角点上进行交会，以减少横向误差.桥梁三角网的基本图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.图10。5为桥梁三角网最常用的图形，其中a）、b）两种图形适用于桥长较短,需要交会的水中墩、台数量不多的小型桥梁;c
7、)、d)两种图形的控制点数多、图形坚强、精度高、便于交会墩位，适用于特大桥;e）为利用江河中的沙洲建立控制网的情况.实际施工中，应从现场条件与需要出发，选择最适宜的网型.图10.5 桥梁三角网常用网形1022 桥梁三角网精度桥梁三角网的外业工作主要包括角度测量和边长测量。由于桥轴线长度不同，对桥轴线长度的精度要求也不同，因此三角网的测角和测边精度也有所不同。在公路桥位勘测规程中，按照桥轴线的长度，将三角网划分为6个等级，具体技术指标如表10.1所示表10.1 桥梁三角网精度等级桥轴线的桩间距离（m）测角中误差（）桥轴线相对中误差基线相对中误差三角形最大闭合差（)二50001。01/130000
8、1/260003。5三200050001.81/700001/1400007。0四100020002.51/400001/800009。0五50010005.01/200001/4000015.0六20050010。01/100001/2000030.0七20020.01/50001/1000060.0 在桥梁平面控制网测量中,角度观测一般采用方向观测法.观测时应选择距离适中、通视良好、呈像清晰稳定，竖直角俯仰小，折光影响小的方向作为零方向。角度观测的测回数由三角网的等级和使用的仪器类型确定，具体规定见表10.2.表10。2 三角网等级和测角测回数要求等级二三四五六七DJ1129642-DJ2
9、129642DJ612964三角网的边长测量可根据实际需要，按不同方法施测。因瓦线尺丈量是最精密的测距方法,适用于二、三等网的基线丈量，但组织这样一次丈量是极其困难的.目前高精度的基线光电测距仪也可用于二、三等网基线测量，为测距工作带来很多便利。三等以下网可用一般光电测距仪测定，也可用钢尺精密量距的方法直接丈量，但应测量14个测回取中数。 桥梁三角网一般只测两条基线，其它边长则根据基线及角度推算.在平差计算中,由于只对角度进行调整而将基线作为固定值，因此要求基线测量的精度应高于测角精度，从而使基线误差可忽略不计。通常，基线测量精度应比桥轴线精度高出2倍以上。 边角网一般要测量部分或全部边长,平
10、差时边长测量结果与角度一起参与调整，故测距精度要求与测角精度相当即可，一般与桥轴线精度一致就能满足。 外业工作结束后，应对观测成果进行检核。基线的相对中误差应满足相应等级控制网的要求.测角误差可按三角形闭合差计算,亦应满足对应规范要求。103 桥梁墩台定位测量 在桥梁施工测量中，测设墩台中心位置的工作称为桥梁墩台定位。这是墩台施工放样的基础。桥梁墩台定位所依据的原始资料是桥轴线控制桩的里程和桥梁墩台的设计里程。根据里程可以算出它们之间的距离，并按此距离标定出墩台的中心位置。L2L1Li图10.6 桥梁墩台定位原理如图10。6所示，直线型桥梁的墩台中心都位于桥轴线的方向上，设计中已规定了桥轴线控
11、制桩A、B及各墩台中心的里程。由相邻两点的里程相减，即可求得其间的距离。墩台定位的方法，可视河宽、河深及墩台位置等具体情况而定，根据现场条件可采用全站仪定位法、直接丈量法及方向交会法等。10.3.1 全站仪定位法用全站仪进行桥梁墩台定位,简便、快速、精确，只要在墩台中心处可以安置反射棱镜,而且仪器与棱镜能够通视，即使其间有水流障碍亦可采用。测设时最好将仪器置于桥轴线的一个控制桩上，瞄准另一控制桩，此时望远镜所指方向为桥轴线方向。在此方向上移动棱镜，通过放样模式,定出各墩台中心位置。这样测设可有效地控制横向误差.如在桥轴线控制桩上测设有障碍，也可将仪器置于任何一个控制点上，利用墩台中心的坐标进行
12、测设.但为确保测设点位的准确，测后应将仪器迁至另一控制点上，再按上述程序重新测设一次，以进行校核.只有当两次测设的位置满足限差要求才能停止。值得注意的是,在测设前应将所使用的棱镜常数和当地的气象、温度和气压参数输入仪器,而全站仪会自动对所测距离进行修正.10.3。2直接丈量法当桥梁墩台位于无水河滩上，或水面较窄,用钢尺可以跨越丈量时,可采用钢尺直接丈量法。丈量所使用的钢尺必须经过检定,丈量的方法与距离测量相似,但由于是测设设计的已知距离,所以应根据现场的地形情况将其换算为应测设的斜距，需要进行尺长改正、温度改正和倾斜改正。距离测设与距离丈量有着相反的修正原则.距离测量是用钢尺量出两固定点之间的
13、斜长,为了得到两点间的水平距离，需要加上钢尺的尺长改正、温度改正及倾斜改正等项,按公式(10.1）最后求得两点间的水平距离。 （10.1)式中，-水平距离;直接丈量得到的斜长；尺长改正；温度改正；倾斜改正。其中，钢尺鉴定时的实际长度，钢尺的名义长度。，-钢尺的线膨胀系数，通常取,丈量时的实际温度；钢尺检定时的标准温度，通常取,两点间的高差.与上述程序相反,距离测设则是根据给定的水平距离，结合现场情况，先进行各项改正值计算，求算出测设时的斜长，然后再按这一长度从起点开始，沿已知方向定出终点位置。求算斜长应按式(10。2)计算。 （10。2)由上式可以看出,测设长度时各项改正数的符号，与距离测定时
14、恰好相反。 为保证测设精度,丈量时施加的拉力应与检定钢尺时的拉力相同，同时丈量的方向亦不应偏离桥轴线的方向。在测出的点位上要用大木桩进行标定，在桩顶钉一小钉，以准确标出点位. 测设墩台的顺序通常应从一端到另一端，并在终端与桥轴线的控制桩进行校核，也可从中间向两端测设。按照这种程序，容易保证每一跨都满足精度要求。当受条件限制，只能从桥轴线两端的控制桩向中间测设时，一定要对衔接的一跨设法进行校核,因为这种方法容易将误差积累在中间衔接的一跨上，通常不宜采用。10.3。3 方向交会法如果桥墩所处的位置河水较深，无法直接丈量，也不便架设反射棱镜,则可采用方向交会法测设桥梁墩台中心。ACPDBB图10.7
15、 方向交会法放样墩台中心用方向交会测设桥梁墩台中心的方法如图10。7所示。控制点A、C、D的坐标已知,桥墩中心P的设计坐标也已知。设桥墩中心P至桥轴线控制点A的距离为，基线长、及角度、在三角网观测中已测定。以下推导计算交会角和的公式。由P向基线AC作辅助垂线，则有：同理，有为了检核P点位置的正确性，可按类似方法求出和则计算检核式为 从理论上讲，由两个方向即可交会出桥墩中心的位置，但为了防止发生错误和检查交会的精度，实际上都是用三个方向交会.为了保证桥墩中心位于桥轴线方向上，其中一个方向应是桥轴线方向。实际测设时，在C、A、D三点各安置一台经纬仪。A站的仪器瞄准B点，确定桥轴线方向。D、C两站的仪器后视A点，并分别
