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1、西安市金花路立交桥测绘工程控制网设计与实施摘要为了搞好高架路的施工测量工作，确定施工控制网的基本精度是非常重要的。本文通过对西安（东二环）高架桥工程控制网布设进行研究总结，对直（曲）线型高架桥控制网从：等级的选择、网形精度的分析、布网的要求、原则和放样方法，对三种布网方案作了比较详细地介绍；同时，阐述了全站仪对向观测三角高程代替三、四等水准测量和曲线桥法线方位角的计算公式等。关键词：平面控制网 桥轴线相对中误差 最弱点 最弱边 高程控制网AbstractIt is very important to define basic accuracy of a engineers control ne
2、t in order to do construction survey of viaduct well. This article, made a research summary on assignment of engineers control network, accurate analyzing, requirements and principles of declaring network and methods of observation, introduced three schemes of declaring net in detail, meanwhile, dis
3、cussed relative trigonometric leveling by Total station. The trigonometric leveling replaced the third and fourth leveling and calculate formula of normal bearing of curved line. 【Abstract】目录第一章 工程概况4第一节 工程概况4第二节 测区概况521 地理概况522 交通状况523 气候状况524 居民及居民点5第三节 已知资料情况5第四节 设计依据6第二章 工程技术要求6第一节 直线桥的施工必要精度分析6
4、第二节 高程控制网的精度估算9第三节 曲线桥精度分析9第三章 施工控制网的布设12第一节 施工控制网的布设特点12第二节 施工控制网的布设原则13第三节 控制网布设应考虑的因素13第四节 平面控制网坐标系统1341 坐标系统选择原则1342 独立坐标系建立方法14第五节 已知点复测14第六节 设计方案：1561 方案一 （导线网）1662 方案二 （三角网）2063 方案三 (GPS网)28第四章 施工放样精度分析33第一节 放样桥墩的误差分配33第二节 放样方法精度分析33第三节 放样测量的校核方法35第四节 法线方位角的计算公式35总结38参 考 文 献39致谢40第一章 工程概况第一节
5、工程概况本工程南起东二环南段红花巷路口以南,北至东站立交南起点,以长乐路交叉口中心为零桩号,向南341米,向北1144.993米,南北全长1465.993米,长乐路东西向改造长度334米,工程总长1819.93米,占地142亩. 在桩号0+655附近，有F4地裂缝穿过，与道路中心线夹角约23，根据地勘报告书，地表处大约在桩号K0+620K0+680范围内有F4地裂缝穿过，F4地裂缝即西北大学地裂缝，走向整体呈EW状向，至东二环西侧电机厂社区东大门向EW转向，走向N24W，标志层土壤底板断距1.0米左右，斜穿东二环，沿路已建建筑物基底面均无明显破坏迹象。此项工程从中心分为南、北两个施工区，由两个
6、单位同时施工；南边由交二局承建，北边由西安市政一公司承建。测区经过西安市几处主要交通要道，交通拥挤，行人比较多。该工程分上、下两层,上层为双向四车道高架桥主线,按城市快速路设计,计算行车速度为60公里小时;下层为地面道路,按城市主干路级设计,计算行车速度40公里小时;东二环及长乐路在本工程内的规划红线宽度均为50米。工程沿线分别与金康路、长乐路、樱花路等七条规划路相交,其中除桩号K0+301.723及K0+588.252西侧两条规划路未形成外,其余相交道路均已形成。在本工程中,长乐路以南道路为97年刚建成的新路面,路幅宽度50米,沥青路面,三幅路,其中机动车道宽25米,两侧分隔离带各宽1.5米
7、,非机动车道每侧各宽6米,路侧带每侧各宽5米.长乐路以北现状为一使用几十年的巷路面,路幅宽50米,沥青路面,单幅路,其中车行到宽为16米,路侧带因个别路段拆迁不到位,宽度为10-17米不等,路侧带上分布有大量树木、电杆、少量花坛及房屋需拆迁。长乐路现状路幅宽度50米,三幅路,机非分行,机动车道宽度为18米,水泥砼路面,非机动车道每侧各宽5米,沥青路面,两侧分隔离带宽2.5米,路侧带每侧各宽8.5米.长乐东路现状路幅宽度50米,双幅路,机非混行,车行道每侧宽度12米,水泥路面,中央分隔带宽8米,路侧带每侧各宽9米。第二节 测区概况21 地理概况测区位于东经10848，北纬34，西安市东郊，轻工市
8、场附近；测区平均高程约415.02m。22 交通状况测区位于西安市主要交通要道东二环北段，人口比较稠密，建筑物密度比较大，车流量比较大。23 气候状况测区地处渭河平原中部，气候宜人。全年平均降雨量约在400-1000mm，雨量集中在7-9月份，全年平均气候7-12，夏季气温较高，一般为25左右，冬季有雪，较寒冷，最低温度可达-18；冻土层深度约为0.15m；全年平均风力2-3级，宜于外业作业时间为3-11月；年平均外业时间利用率为21天/月。24 居民及居民点测区附近多为商业区，人口稠密，居民点夹杂在商业区中；居民绝大多数为汉族，流动人口比较多，居民类型复杂。第三节 已知资料情况西安市城市规划
9、管理局提供的线位坐标，规划横断面及东二环雨污水管道线位审批资料；西安市勘察测绘院提供的1989年7月测绘院的地形图及管线图；西安市排水规划（19952010）；水准点：西安市勘察测绘院提供的“西安市东二环路跨越铁路立交桥形变监测控制数据（本次设计采用的水准点：406.630 (黄海系)，位于东二环与长缨路交叉口以北西侧人行道上、：406.564 (黄海系)，位于东二环与长缨路交叉口以北东侧人行道上）；西安市市政设计研究院监测室提供的“西安市东二环长乐路立交工程岩土工程勘察报告（详勘）”，1998年4月；西安市岩土工程新技术开发公司提供的“岩土工程勘察报告”，2002年4月；“西安市东二环北段（
10、长乐路长缨路）高架桥工程”方案设计，西安市市政设计研究院，2002年3月；控制点由西安市勘察设计院提供三个GPS控制点坐标：GPS1 (11136.377 16679.746)GPS2 (11563.365 16646.417)GPS4 (11748.896 16591.688)11000的工程施工图一份。第四节 设计依据 本工程的设计依据有：西安市二环路工程建设指挥部关于“西安市东二环北段（长乐路长缨路）高架桥工程”施工图设计委托书；西安市二环路工程建设指挥部专项问题会议纪要（5）东二环路北段（长乐路长缨路）高架桥方案设计审查”，西安市二环路工程建设指挥部。2002年4月8日，院经营室与一所
11、鉴订的“设计协议书”，工程编号D2002020。第二章 工程技术要求第一节 直线桥的施工必要精度分析在施工阶段，测量工作的任务是直接为施工服务的，测量工作的精度主要体现在相邻点位的相邻位置上。不同建筑物或同一建筑物的不同部分，相邻点位的精度是不一致的，施工控制网精度的确定，应从保证各种建筑物的放样的要求合理考虑。定得过宽了，可能造成质量事故；定得过严，则会给工作带来不少困难，工作量增大，工作时间增长，造成不必要的经济损失。建筑物放样精度要求是根据建筑物竣工时对于设计尺寸的容许偏差来确定的。建筑物竣工时的实际误差是由构件制造误差、施工安装误差等施工误差和施工放样误差所引起的。因此为了正确制定建筑
12、物放样的精度要求，要求测量人员应同时具备测量知识和一定的工程知识。确定了高架桥放样的精度要求后，使用它来作为起算数据推算施工控制网的必要精度，这时，要根据控制网布设情况和放样工作条件来考虑控制网误差和放样误差的比例关系。 桥梁施工测量，要精确测定桥轴线长度和进行墩台定位，因此，桥梁控制网的布设要达到或超过桥轴线长度中误差的精度要求，并为施工时墩台定位提供测量的基本控制点，使之能达到一定的精度。因此在设计控制网时，应使控制点误差所引起的放样点位误差，相对施工放样的误差来说，小到可以忽略不计的程度。 根据工程的实际情况，西安市金花路高架桥工程南段，整体工程为直线桥，无曲线出现，所以此次精度分析主要
13、以直线桥梁的计算要素进行精度估算。1 高架桥桥墩放样精度分析1.1 路桥设计、施工对高架桥桥墩放样的需要精度1) 从桥梁轴线精度要求推算桥墩放样中误差根据西安勘察设计院和公路勘测设计规范的有关规定桥轴线长度测量精度：（见下表 1） 桥长200m500m相对误差15000110000120000查阅规范对桥轴线相对中误差与相应的等级：（见下表2） 测量等级桥轴线向对中误差二等1130000三等170000四等140000一级120000由表1推算桥轴线长度测量的容许最大误差为4050mm。（推算依据）高架道路桥是由地面上的连续桥墩组成的一座座长桥，互相联系，相互交叉和重叠，桥墩间距一般为2530
14、m。金花路高架桥桥墩平均间距为30m。在推算精度时不宜以一座独立的桥梁来规定其测量精度。金花路高架桥桥墩的平均距离为30m，高架桥的设计长度约为1100米，由以上桥轴线测量精度可以计算出桥墩间的容许纵向误差：= (11001/20000)9.5(mm)若横向误差= ，则桥墩的点位中误差MM= 13.4(mm)2) 根据从中线测量的精度要求来推算桥墩点位中误差。资料规定中线测量的纵向相对误差为1/20000，横向误差为25mm；金花路高架桥桥墩平均跨距为30米，根据资料求的纵向误差为：=15mm,顾及横向误差= 25mm，则中线测量的允许点位中误差为：M=29mm若桥点位中误差M为中线测量点位中误差的一半，则视为中线测量的起始误差影响可略去不计，由此计算桥墩点位中误差：M=M中/2=14.5mm3) 从混凝土构件施工精度要求来推算桥墩点位中误差规定中规定桥墩混凝土构件允许宽度偏差为10mm，长度偏差为20mm,推算出桥墩为的允许偏差22mm，取改制的一半作为桥墩中心点为中误差M，即为11mm。由上面三种情况计算成结果分析：我认为高架桥点位放样中误差M定为12mm为宜，如果要求过高，必定提高测量的等级和精度，造成人力和经济上的浪费；如果要求过低则不能保证桥墩的放样精度，从而满足不了设计，施工的精度
