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1、工程测量学课程设计报告大桥施工控制网优化技术设计学 院: 环境与测绘学院 班 级： 测绘 姓 名：学 号：环境与测绘学院目 录桥梁施工控制网的建立及桥台、桥墩放样方案设计11 课程设计目的与背景12 工程概况2.大桥概况122已有测绘成果23 相关作业依据与要求23.1相关测量规范23.等级、精度要求24 桥梁施工控制网的布设方案44。1 桥梁施工控制网布设方法54。桥梁施工控制网布设的特殊要求4.3桥轴线必要精度75 桥梁施工控制网的优化设计85.1首级平面控制网优化设计95.1首级控制网布设方案一91.首级控制网布设方案二151。首级控制网布设方案三8。1。4三种方案比较6次级控制网优化设
2、计226。1次级控制网布设方案一2。2次级控制网布设方案二2.3次级控制网布设方案三76.4三种方案比较287高程控制网优化设计87。观测与计算29。高程控制网布设方案一2。3高程控制网布设方案二367。 精度对比88桥墩放样方案88.1 桥墩中心放样方法38。 1。1桥墩中心放样方案一39。1。桥墩中心放样方案二28。精度对比49课程设计总结45 / 桥梁施工控制网的建立及桥台、桥墩放样方案设计1课程设计目的与背景在桥梁工程施工阶段，测量工作的任务是直接为施工服务。测量放样的前提除了要有内业计算资料外,还要满足施工放样精度要求,控制点密度适当，图形结构良好的施工控制网更是必不可少,而且施工控
3、制网的布设形式和精度等级更直接影响桥墩放样点位的精度，从而更构成了桥梁建设成败的一个关键因素。因此如何更科学地设计与布设一个既经济又合理的桥梁施工控制网显得极为重要。进行工程测量课程设计，目的在于巩固和深化课堂教学内容，培养学生实际动手操作能力和分析问题解决问题能力。通过工程测量实习,使学生进一步加强对工程测量内容的理解，掌握工程控制网设计及精度估算、线路工程测量及建筑物控制网建立的方法;根据具体的工程要求，能编写出测量技术方案。 工程概况21大桥概况如图1所示,某地区大桥位于某条江上,桥梁全长约00m，桥面总宽m，结构形式为(30540+30）m普通钢筋混凝土双悬臂加挂梁结构。桥的横断面由根
4、变截面型梁组成.图21 大桥概况图22已有测绘成果（1）桥址及周边：50地形图；（2)桥两岸有国家二等水准点各两个；(3）桥两岸有国家三角测量控制点各两个（可满足桥梁控制及施工测量要求)。表21 桥梁两侧控制点坐标 （单位：米） 点号 X Y Z A1956。544 9562。4 952。54 8500。9731.11 047948759141。226C162027873.9936.8 129.80186689.395178 相关作业依据与要求3.1相关测量规范工程测量规范（B50262007）。公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000）3.公路工程质量检验评定标准（TJ071-9)4。国
5、家一二等水准测量规范(GB189791)5.公路勘测规范(JT619）.全球定位系统（PS）测量规范（B/834200）ZS2自动安平水准仪使用说明书(北京博飞）8eicaC0用户手册(瑞士徕卡)32等级、精度要求桥梁施工平面控制网的建立，应符合下列规定：1桥梁施工平面控制网，宜布设成自由网，并根据线路测量控制点定位。2 控制网可采用PS 网、三角形网和导线网等形式。3 控制网的边长,宜为主桥轴线长度的05。5倍.4 当控制网跨越江河时，每岸不少于3 点，其中轴线上每岸宜布设2点。表31平面控制测量等级 等 级公路路线控制测量桥梁桥位控制测量隧道洞外控制测量二等三角5000特大桥6000m特长
6、隧道三等三角、导线2000500m特大桥000000m特长隧道四等三角、导线-1002000特大桥2004000特长隧道一级小三角、导线高速公路、一级公路500100m特大桥102000m中长隧道二级小三角、导线二级及二级以下公路500l100二等或三等二等200L500050050三等或四等三等50L2000200l5四等或一级四等L50l0一级四等或五等注: L 为桥的总长 l 为跨越的宽度指桥梁所跨越的江、河、峡谷的宽度。表33水准测量的主要技术要求等级每千米高差中误差(mm)路线长度(km）水准仪型号水准尺观测次数往返较差、附合或环线闭合差与已知点联测附合或环线平地(mm)山地(mm）
7、二等2-D因瓦往返各一次往返各一次三等601因瓦往返各一次往一次12LDS双面往返各一次四等106D双面往返各一次往一次26n五等1-D3双面往返各一次往一次3L-注:1成带节点的水准网时，节点之间或节点与已知点之间的路线长度，不应大于表中规定的0.7倍。2.L为往返段附合或闭合环的水准路线长度,km。n为测站数。表34主要测量仪器表序号名称制造单位规格型号标称精度单位数量全站仪莱卡TC00及TC802测角20、测距（2mm+2ppmD）。套13水准仪苏州SZ2自动安平水准仪往返1km误差为.台1徕卡N72自动安平水准仪往返1误差为1。台4铟钢尺苏州及徕卡2m把25塔尺南方测绘5m把7对讲机M
8、OOROLAGP8台及与全站仪配套的对点器、反射镜。4桥梁施工控制网的布设方案桥梁施工平面控制网的图形常见的有图1所示的四种, 其中12为桥轴线。图1（ ) 为菱形网, 适合江中有岛时采用；图1( b） 、( ） 为双三角形网和单大地四边形网, 主要用于大、中桥的控制；图1（d）（)为大地四边形加三角形网和双大地四边形网, 主要用于大桥和特大桥的控制。 大型桥梁总与两岸连接线（引桥）相衔接。鉴于通航的要求，大型桥梁的桥面高远远大于两岸的地面标高。因此,主桥面两端的引桥常长达数百米或数公里。从主桥和引桥放样的一体化考虑，以上网形不满足于施工控制的需求,拟应在桥轴线两端延长线上选两点构成图f所示网
9、形。该控制网基本满足工程施工放样的需要，而且结构强度好，点位精度均匀,可靠性大，便于放样墩台中心及桥梁上部构件，有利于提高控制点精度和放样精度,也能对所达到的桥轴线横向精度作出切合实际的评定。4。1 桥梁施工控制网布设方法目前大型桥梁施工控制网的建立方法主要有两种：一种是传统的三角网的方法,另一种是利用GS技术建立。这两种方法在许多大型工程项目中都得到了成功的应用，但各有特色。 传统的三角网建网方法有许多优越性,如:观测量直观可靠，数据处理方法简单，有一整套成熟的建网技术和观测程序,测量精度比较容易控制,工程经验也较多等等.但该方法作业速度比较慢、测量的周期相对较长,人力物力的投入也比较大,在
10、观测上受气象条件影响较大，在成果质量上受人的因素影响较大。所以人员因素和工作效率就成为传统三角网的致命弱点,尤其在当前的市场经济条件下，工程项目周期都比较紧张，留给测量作业的时间更是少之又少，外业测量时间相当紧迫，并且大型桥梁施工控制网都是长距离跨江或跨河，对气象条件要求较高，每天可观测的时间又有限,因此客观上在精度能够满足需要的情况下应该尽量避免使用该方法。利用GPS技术建立控制网,恰恰弥补了常规传统三角网方法建网的不足，在减轻劳动强度、优化设计控制网的几何图形以及降低观测中气象条件的要求等方面具有明显的优势,并且可以在较短时间内以较少人力消耗来完成外业观测工作，观测基本上不受天气条件的限制
11、,内、外业紧密结合，可以迅速提交测量成果。但是并不是所有桥梁工程都可以采用GPS技术建立测量控制网，比如在卫星接受信号较弱的工程或对控制网点位精度有特殊要求的工程就难以采用.4。桥梁施工控制网布设的特殊要求桥梁控制网布网时除了考虑有利的网形以及一般工程控制网的基本要求以外，还需注意以下几点：1、为了使控制网与桥轴线联系起来，应在河流两岸的桥轴线上各设立一个控制点，即将桥轴线作为控制网的一条边,控制点与桥台设计位置不应太远,以方便桥墩台的测设及保证两桥墩台间距离的精度要求。同时，测设桥墩台时，尽量在桥轴线上的控制点上安置仪器进行测量,以减少垂直予桥轴线方向的误差.2、桥梁三角网的边长与河宽有关，
12、一般在。51.5倍河宽范围内变动。由于三角网边长较短,一般直接丈量三角网的边长作为基线。为了提高三角网韵精度,使其有较多的检核条件，通常丈量两条基线，两岸各设一条。如因地形限制也可将两条基线布设在同一岸上，基线长度一般约等于两桥台间距离（或河宽）的。7倍。另外，当地形条件许可时,应使基线长度为基线尺长的整数倍，这样可以避免用短尺丈量余长。此外,宜在基线上多设几个节点，埋设标石,便于交会近岸桥墩。以上为用因瓦基线尺丈量基线的情况。如果采用电子全站仪测量,基线的布置就非常灵活。3、根据桥轴线的不同精度要求，确定控制网的测边、测角精度,并进而确定选用合适精度的测量仪器、测回数及读数精度。4、对三角网
13、而言，由于平差计算时只改正角度而不改正基线，即基线的误差与角度的误差相比可以忽略不计.所以为了保证桥轴线有足够的精度，基线的精度要比轴线的精度高出2倍.对边角网和测边网而言，由于测定的边长不受角度影响而产生误差积累，测边的精度要求不象基线要求的那么高，只要相当于桥轴线的精度即可。 5、在大型桥梁建设中，由于工期较长，为了保证在施工过程中尺长标准的统一，一般都应在施工现场建立比尺长,以便于及时对测距工具进行检查核准。6、 布网时应对桥轴线精度、墩台测设、图形强度、点位保存、施工方便等因素进行综合分析考虑。施工时，由于考虑不周或其他原因，控制点位不能满足测设要求，而不得不对控制网进行加密的情况，在桥梁工程建设中也时有发生.因此，在桥梁控制网布网时,必须充分考虑这些特殊要求。3桥轴线必要精度桥梁施工中对测量放样精度要求主要体现在相邻桥墩的相对精度要求。目前
