测量学量学 第十三章第十三章本本 章章 要要 点点1、、桥梁控制梁控制测量;量; (重点)(重点)2、、桥梁墩台中心定位及梁墩台中心定位及轴线测设;(;(难点)点)3、、桥梁梁细部放部放样 (重点)(重点)桥 梁 施 工 测 量测绘工程系测绘工程系1桥梁测量目目 录录Ø第第一一节节 桥桥轴轴线线长长度度的的 确确定定及及控控制制测测量量Ø第第二二节节 桥桥梁梁墩墩、、台台中中 心心定定位位及及轴轴线线测测设设Ø第第三三节节 桥桥梁梁细细部部放放样样2桥梁测量 桥梁是道路工程的重要组成部分桥梁是道路工程的重要组成部分v桥桥梁梁测测量量工工作作内内容容::勘勘测测选选址址、、地地形形测测量量、、施施工工测测量量、、竣竣工工测测量量、、变形观测变形观测 v桥桥梁梁::有有铁铁路路桥桥梁梁、、公公路路桥桥梁梁、、铁铁路路公公路路两两用用桥桥梁梁以以及及陆陆地地上上的的立交桥和高架道路立交桥和高架道路v平面形状可分为直线桥和曲线桥两种,平面形状可分为直线桥和曲线桥两种,按结构形式按结构形式——简支梁桥、连续梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等。
简支梁桥、连续梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等桥梁施工测量的方法及精度要求随桥梁轴线长度而定,内容有平面桥梁施工测量的方法及精度要求随桥梁轴线长度而定,内容有平面控制测量、高程控制测量、墩台定位和墩台基础及其顶部放样等控制测量、高程控制测量、墩台定位和墩台基础及其顶部放样等v桥桥梁梁按按其其轴轴线线长长度度分分类类::一一般般分分为为特特大大型型桥桥((>>500 m))、、大大型型桥桥((100~~500 m)、中型桥()、中型桥(30~~100 m)和小型桥(<)和小型桥(<30 m)四类§ 13-1 § 13-1 桥轴线长度的确定及控制测量桥轴线长度的确定及控制测量3桥梁测量v 桥梁施工阶段的测量工作桥梁施工阶段的测量工作: (本章主要讨论)(本章主要讨论) 桥桥轴轴线线长长度度测测量量;;桥桥梁梁控控制制测测量量;;墩墩台台定定位位及及轴轴线线测测设设;;墩墩台台细细部部放放样样及及梁梁部部放放样样等等另另外外,,还还要要按按规规范范要要求求等等级级进进行行水水准准测测量量对对于于小小型型桥桥一般不进行控制测量一般不进行控制测量 铁铁路路桥桥梁梁,,梁梁部部构构件件一一般般都都在在工工厂厂制制造造,,在在现现场场进进行行拼拼接接和和安安装装,,这这就就对对测测量量工工作作提提出出了了十十分分严格的要求。
严格的要求4桥梁测量一、桥轴线长度所需精度估算一、桥轴线长度所需精度估算•桥桥轴轴线线——在在选选定定的的桥桥梁梁中中线线上上,,于于桥桥头头两两端端埋埋设设两两个个控控制制点,两控制点间的连线称点,两控制点间的连线称~.•为为了了保保证证墩墩、、台台定定位位的的精精度度要要求求,,首首先先需需要要估估算算出出桥桥轴轴线线长长度需要的精度,以便合理地拟定测量方案度需要的精度,以便合理地拟定测量方案•估估算算公公式式::在在现现行行的的《《测测规规》》中中,,根根据据梁梁的的结结构构形形式式、、施施工工过程中可能产生的误差,推导出估算公式过程中可能产生的误差,推导出估算公式1.钢筋混凝土简支梁钢筋混凝土简支梁:式中式中mL—桥轴线(两桥台间)长度桥轴线(两桥台间)长度 L 的中误差(的中误差(mm);); D—墩中心的点位放样限差(墩中心的点位放样限差(±10mm);); N—跨数13-1)) 5桥梁测量2.钢板梁及短跨(钢板梁及短跨(l≤64m)简支钢桁梁)简支钢桁梁:单跨:单跨: ((13-2)) 多跨等跨:多跨等跨: ((13-3))多跨不等跨:多跨不等跨: ((13-4))3.连续梁及长跨(连续梁及长跨(l> >64m)简支钢桁梁)简支钢桁梁单联(跨):单联(跨): ((13-5))多联(跨)等联(跨):多联(跨)等联(跨): ((13-6))多联(跨)不等联(跨)多联(跨)不等联(跨): ((13-7))6桥梁测量桥轴线长度测量方法桥轴线长度测量方法•直直线线桥桥或或曲曲线线桥桥的的桥桥轴轴线线长长度度可可用用光光电电测测距距仪仪或或钢钢卷尺直接测定。
卷尺直接测定•如如果果精精度度需需要要时时或或对对于于复复杂杂特特大大桥桥,,则则应应布布置置三三角角网网或或小小三三角角网网,,进进行行平平面面控控制制测测量量,,这这时时桥桥轴轴线线长长度度的精度估算还应考虑利用三角点交会墩位的误差影响的精度估算还应考虑利用三角点交会墩位的误差影响7桥梁测量二、桥梁平面控制测量二、桥梁平面控制测量•为保证桥梁与相邻线路在平面位置上正确衔接,必须在桥址两岸的线路中线上埋设控制桩•桥梁平面控制测量的目的:桥梁平面控制测量的目的:是测定桥轴线长度并据以进行墩、是测定桥轴线长度并据以进行墩、台位置的放样;同时,也可用于施工过程中的变形监测台位置的放样;同时,也可用于施工过程中的变形监测•平面控制网布设形式:根据桥梁跨越的河宽及地形条件,平面控制网多布设成如图13-1所示的形式桥位平面控制可以采用三角测量、边角测量或GPS测量的方法建立,常用桥位控制网的图形为双三角形(图13-1a)、大地四边形 (图13-1b)和双大地四边形(图13-1c)8桥梁测量 图图13-19桥梁测量控控制制网网::采采用用测测角角网网时时宜宜测测定定两两条条基基线线,,如如图图13-1中中的的双双线线所所示示;;测测边边网网是是测测量量所所有有的的边边长长而而不不测测角角度度;;边边角角网网则则是是边边长长和和角角度度都都测测。
一一般般说说来来,,在在边边、、角角精精度度互互相相匹匹配配的的条条件件下下,,边角网的精度较高边角网的精度较高布设布设要求要求::1) 图图形形简简单单、、图图形形强强度度良良好好,,地地质质条条件件稳稳定定,,视视野野开开阔阔,,便于交会墩位,其便于交会墩位,其交会角不大交会角不大于于120° 或小或小于于30° 2)基基线线应应与与桥桥梁梁中中线线近近似似垂垂直直,,其其长长度度宜宜为为桥桥轴轴线线的的0.7倍倍,,困困难时难时也不也不应应小于其小于其0.5倍桥桥的的轴轴线线作作为为三三角角网网的的一一个个边边,,并并与与基基线线一一端端相相连连如如不不可可能,也能,也应应将将桥轴线桥轴线的两个端点的两个端点纳纳入网内入网内如如图图13-1((d)1)曲线桥至少有一个曲线桥至少有一个轴线轴线控制点为桥控网的控制点;控制点为桥控网的控制点;2)在在控控制制点点上上要要埋埋设设标标石石及及刻刻有有“+”字字的的金金属属中中心心标标志志如如果果兼作高程控制点用,兼作高程控制点用,则则中心中心标标志宜做成志宜做成顶顶部部为为半球状10桥梁测量桥桥梁梁控控制制网网分分为为五五个个等等级级,,它它们们分分别别对对测测边边和和测测角角的精度有所规定,如表的精度有所规定,如表13-1所示。
所示 表表13-1 测边和测角的精度规定测边和测角的精度规定 三角网等级三角网等级桥轴线相对桥轴线相对中误差中误差测角中误差测角中误差((″))最弱边相对最弱边相对中误差中误差基线相对中基线相对中误差误差一一1/175 000±0.71/150 0001/400 000二二1/125 000±1.01/100 0001/300 000三三1/75 000±1.81/60 0001/200 000四四1/50 000±2.51/40 0001/100 000五五1/30 000±4.01/25 0001/75 000上述规定是对测角网而言上述规定是对测角网而言11桥梁测量v基基线线精精度度::测测角角网网—桥桥轴轴线线长长度度及及各各个个边边长长都都是是根根据据基基线线及及角角度度推推算算的的,,为为保保证证轴轴线线有有可可靠靠的的精精度度,,基基线线精精度度要要高高于于桥桥轴轴线线精精度度2~~3倍倍 (见见表表13-1) 测测边边网网或或边边角角网网—边边长长是是直直接接测测定定的的,,所所以以不不受受或或少少受受测测角角误误差差的的影影响响,,测测边边的的精精度度与与桥桥轴轴线线要求的精度相当即可。
要求的精度相当即可v坐坐标标系系::直直线线桥桥以以桥桥轴轴线线作作为为x轴轴,,曲曲直直线线桥桥以以切切线线作作为为x轴轴,,桥轴线始端控制点的里程作为该点的桥轴线始端控制点的里程作为该点的x值v插插点点::在在施施工工时时如如因因机机具具、、材材料料等等遮遮挡挡视视线线,,无无法法利利用用主主网网的的点点进进行行施施工工放放样样时时,,可可以以根根据据主主网网两两个个以以上上的的点点将将控控制制点点加加密密这这些些加加密密点点称称为为插插点点插插点点的的观观测测方方法法与与主主网网相相同同,,但但在在平差计算时,主网上点的坐标不得变更平差计算时,主网上点的坐标不得变更12桥梁测量三、高程控制测量三、高程控制测量 水水准准基基点点布布设设:: 数数量量视视河河宽宽及及桥桥的的大大小小而而异异一一般般小小桥桥可可只只布布设设一一个个;;在在200m以以内内的的大大、、中中桥桥,,宜宜在在两两岸岸各各设设一一个个;;当当桥桥长长超超过过200m时时,,由由于于两两岸岸连连测测不不便便,,为为了了在在高高程程变变化化时时易易于于检检查查,,则则每每岸岸至至少少设设置置两两个个。
水水准准基基点点是是永永久久性性的的,,必必须须十十分分稳稳固固除除了了它它的的位位置置要要求求便便于于保保护护外外,,根根据据地地质质条条件件,,可可采采用用混混凝凝土土标标石石、、钢钢管管标标石石、、管管柱柱标标石石或或钻钻孔孔标标石石在在标标石石上上方方嵌嵌以凸出半球状的铜质或不锈钢标志以凸出半球状的铜质或不锈钢标志•施施工工水水准准点点的的布布设设::为为了了方方便便施施工工,,也也可可在在附附近近设设立立施施工工水水准准点点,,由由于于其其使使用用时时间间较较短短,,在在结结构构上上可可以以简简化化,,但但要要求求使使用用方方便便,,也也要要相相对对稳稳定定,,且且在施工时不致破坏在施工时不致破坏•水准点应埋设在桥址附近安全稳固、便于观测的位置,桥址两岸至少应各设一个水准点;引桥较长时,应适当增设对于地质条件较差或易受破坏的地段,应加设辅助水准点或明、暗标志桥位水准点应与路线水准点联测,必要时应与桥位附近其它单位的水准点或工程设施联测水准点的高程一般采用国家水准点高程,如相距太远,联测有困难时,可引用桥位附近其它单位的水准点,亦可使用假定高程.桥梁施工要求在河流两岸建立统一的高程系统,需要进行跨河水准测量。
如在桥位上、下游不远处,国家测绘部门或其它单位进行过跨河水准测量观测方法和成果精度符合要求的则可利用,否则需要自行测量 13桥梁测量 高程系统:高程系统:桥梁水准点与线路水准点应采用同一高程系桥梁水准点与线路水准点应采用同一高程系水准测量的等级水准测量的等级:由桥轴线长短据《测规》而定由桥轴线长短据《测规》而定从国家水准点引测的精度从国家水准点引测的精度:可用三等水准进行测量可用三等水准进行测量 跨跨河河水水准准测测量量::当当跨跨河河距距离离大大于于200m时时,,宜宜采采用用过过河河水水准准法法连连测测两两岸岸的的水水准准点点跨跨河河点点间间的的距距离离小小于于800m时时,,可可采采用三等水准,大于用三等水准,大于800m时则采用二等水准进行测量时则采用二等水准进行测量14桥梁测量•跨河水准测量的地点•应尽量选择在桥渡附近河宽最窄处,•两岸测站点和立尺点可布成对称图形•图中1,2为测站点,A,B为立尺点,•要求1与2,1与2距离尽量相等,并使1,2大于10m,•观测时,视线距水面的高度宜大于3m15桥梁测量16桥梁测量•跨河水准测量视线较长,读数困难,•在水准尺上安装一块可以沿尺上下移动的觇板,觇板用铝或金属或有机玻璃制造,背面设有夹具,可沿水准标尺面滑动,并能用固定螺丝控制,将觇板固定于标尺任一位置;•觇板中央开一小窗,小窗中央安一水平指标线。
由观测者指挥立尺员上下移动觇板,使觇板上的水平指标线落在水准仪十字丝横丝上,•立尺员在水准尺上读取标尺读数 17桥梁测量§13-2§13-2桥梁墩、台中心定位及轴线测设桥梁墩、台中心定位及轴线测设 在桥梁施工测量中,最主要的工作是在桥梁施工测量中,最主要的工作是: : 测设出墩、台的测设出墩、台的中心位置和它的纵横轴线中心位置和它的纵横轴线•其测设数据由控制点坐标和墩、台中心的设计位置计算其测设数据由控制点坐标和墩、台中心的设计位置计算, ,若若是曲线桥还需桥梁偏角、偏距及墩距等原始资料是曲线桥还需桥梁偏角、偏距及墩距等原始资料•测设方法则视河宽、水深及墩位的情况测设方法则视河宽、水深及墩位的情况•桥墩的测设(pier location)要进行两次水中桥墩基础(墩底)一般采用浮运法施工,目标处于浮动中的不稳定状态,在其上无法安置测量仪器,因此墩底测设一般采用方向交会法;在已经稳固的墩台基础上定位时,可以采用直接法、方向交会法或极坐标法 •墩、台中心位置定出以后,还要测设出墩、台的纵横轴线,墩、台中心位置定出以后,还要测设出墩、台的纵横轴线,以固定墩台方向,同时它也是墩台施工中细部放样的依据。
以固定墩台方向,同时它也是墩台施工中细部放样的依据18桥梁测量一、直线桥的墩、台中心定位直线桥的墩、台中心定位•直线桥的墩,台中心都位于桥轴线的方向上直线桥的墩,台中心都位于桥轴线的方向上•已已知知墩墩、、台台中中心心的的设设计计里里程程及及桥桥轴轴线线起起点点的的里里程程,,如如图图13-2所示,所示,相邻两点的里程相减即可求得它们之间的距离相邻两点的里程相减即可求得它们之间的距离•测设墩、台中心的位置的方法:直接测距法或交会法测设墩、台中心的位置的方法:直接测距法或交会法 图图13-2 直线桥墩台直线桥墩台19桥梁测量1.1.直接测距法直接测距法•这这种种方方法法适适用用于于无无水水或或浅浅水水河河道道,直直线线桥桥梁梁的的墩墩台台测测设设如如图图13-2((1))用用检检定定过过的的钢钢尺尺测测设设::根根据据计计算算出出的的距距离离,,从从桥桥轴轴线线的的一一个个端端点点开开始始,,逐逐个个测测设设出出墩墩、、台台中中心心,,并并附附合合于于桥桥轴轴线线的的另另一一个个端端点点上上若若在在限限差差范范围围之之内内,,则则依依各各端端距距离离的的长长短短按按比比例例调调整整已已测测设设出出的的距距离离。
在在调调整整好好的的位位置置上上钉钉一一小小钉钉,,即即为测设的点位为测设的点位2))用用光光电电测测距距仪仪测测设设::在在桥桥轴轴线线起起点点或或终终点点架架设设仪仪器器,,并并照照准准另另一一个个端端点点在在桥桥轴轴线线方方向向上上设设置置反反光光镜镜,,并并前前后后移移动动,,直直至至测测出出的的距距离离与与设设计计距距离离相相符符,,则则该该点点即即为为要要测测设设的的墩墩、、台台中中心心位位置置为为了了减减少少移移动动反反光光镜镜的的次次数数,,在在测测出出的的距距离离与与设设计计距距离离相相差差不不多多时时,,可可用用小小钢钢尺尺测测出出其其差差数数,,以以定定出出墩墩、、台中心的位置台中心的位置20桥梁测量2.2.角度交会法角度交会法 当当桥桥墩墩位位于于水水中中,,无无法法直直接接丈丈量量距距离离及及安安置置反反光光镜镜时时,,则则采用角度交会法采用角度交会法•坐坐标标系系: 如如图图13-3所所示示,,C、、A、、D为为控控制制网网的的三三角角点点,,且且A为为桥桥轴轴线线的的端端点点,,E为为墩墩中中心心设设计计位位置置C、、A、、D各各控控制制点点坐标已知,若墩心坐标已知,若墩心E的坐标的坐标与之不在同一坐标系,可将其与之不在同一坐标系,可将其进进 行改算至统一坐标系中。
行改算至统一坐标系中•计算测设数据:计算测设数据:利用坐标反算公式利用坐标反算公式可推导出交会角可推导出交会角α、、β图图13-321桥梁测量其其中中::pol 为为直直角角坐坐标标、、极极坐坐标标的的换换算算功功能能;;W 为为极极角角的的存存储储区,区,W<0时时,加,加360°赋赋于方位角于方位角同理可求出交会角同理可求出交会角β当然也可以根据正弦定理或其它方法求得当然也可以根据正弦定理或其它方法求得 利用坐标反算公式即可推导出交会角利用坐标反算公式即可推导出交会角α、、β如利用计算器的坐标换算功能,则用计算器的坐标换算功能,则α的计算过程更为简捷的计算过程更为简捷以以CASIO fx-4500P为为例例::22桥梁测量 测测设设:: 在在C、、D点点上上安安置置经经纬纬仪仪,,分分别别自自CA及及DA测测设设出出交交会会角角α、、β,,则则两两方方向向的的交交点点即即为为墩墩心心E点点的的位位置置为为了了检检核核精精度度及及避避免错误,通常还利用桥轴线免错误,通常还利用桥轴线AB方向,用三个方向交会出方向,用三个方向交会出E点 示示误误三三角角形形::由由于于测测量量误误差差的的影影响响,,三三个个方方向向一一般般不不交交于于一一点点,,而形成一如图示的三角形而形成一如图示的三角形E1、、E2、、E',该三角形称,该三角形称~。
检核:检核:示误三角形的示误三角形的最大边长,在建筑墩台最大边长,在建筑墩台基础时不应大于基础时不应大于25mm,,墩身时不应大于墩身时不应大于15mm 墩中心墩中心E 的点位的点位:: 如果在限差范围内,如果在限差范围内, 则将交会点则将交会点E'投影至投影至 桥轴轴线上,作为桥轴轴线上,作为 墩中心墩中心E的点位图图13-323桥梁测量 随随着着工工程程的的进进展展,,需需要要经经常常进进行行交交会会定定位位为为了了工工作作方方便便,,提提高高效效率率,,通通常常都都是是在在交交会会方方向向的的延延长长线线上上设设置置标标志,以后交会时可不再测设角度,而直接瞄准该标志即可志,以后交会时可不再测设角度,而直接瞄准该标志即可 当当桥桥墩墩筑筑出出水水面面以以后后,,即即可可在在墩墩上上架架设设反反光光镜镜,,利利用用光光电测距仪,以直接测距法定出墩中心的位置电测距仪,以直接测距法定出墩中心的位置24桥梁测量二、二、 曲线桥的墩、台中心定位曲线桥的墩、台中心定位曲曲线线桥桥墩墩、、台台中中心心定定位位的的测测量量工工作作有有::曲曲线线线线路路复复测测、、桥桥轴轴线线控制桩的测设、控制桩的测设、控制测量、控制测量、墩台中心及墩台轴线的测设。
墩台中心及墩台轴线的测设曲曲线线桥桥上上线线路路中中线线是是曲曲线线1 -2 -3 -4 ,,每每跨跨梁梁中中心心线线的的连连线线是折线是折线1-2-3-4,两者不能完全吻合,如,两者不能完全吻合,如图图13-4所示 图图13-4曲线桥墩台曲线桥墩台25桥梁测量1.曲线桥的几个术语曲线桥的几个术语:桥梁工作线:桥梁工作线:各跨梁的中线联结起来的折线各跨梁的中线联结起来的折线1-2-3-4 … -K墩墩、、台台中中心心:: 位位于于桥桥梁梁工工作作线线转转折折角角的的顶顶点点上上(1、、2、、3…K),所谓墩台定位,就是测设这些转折角顶点的位置所谓墩台定位,就是测设这些转折角顶点的位置桥桥墩墩偏偏距距::墩墩、、台台中中心心与与线线路路中中心心的的距距离离E,(1-1’,2-2’ , 3-3’等等 偏偏距距E一一般般是是以以梁梁长长为为弦弦线线的的中中矢矢值值的的一一半半,,这这是是铁铁路路桥梁的常用布置方法,称为平分中矢布置桥梁的常用布置方法,称为平分中矢布置桥梁偏角桥梁偏角αα :: 相邻两梁跨工作线构成的偏角称为相邻两梁跨工作线构成的偏角称为~ 。
桥桥墩墩交交点点距距(中中心心距距)Li ::桥桥梁梁工工作作线线每每段段折折线线的的长长度度L (如如L1,L2,L3)跨跨梁梁间间隙隙2a::相相邻邻两两跨跨梁梁的的端端点点在在桥桥梁梁上上((曲曲线线内内侧侧))要要留留一间隙(热胀冷缩);一间隙(热胀冷缩);2a >10cm26桥梁测量2、曲线桥墩、台放样、曲线桥墩、台放样 E、、α、、L在在设设计计图图中中都都已已经经给给出出,,结结合合这这些些资资料料即即可可测测设设桥墩、台中心位置桥墩、台中心位置((1、、2 … K))曲曲线线上上的的桥桥梁梁是是线线路路组组成成的的一一部部分分,,故故要要使使桥桥梁梁与与曲曲线线正正确确的的联联结结在在一一起起,, 曲曲线线桥桥测测设设的的精精度度要要求求较较高高,,需需要要用用精精确确的的方方法法重重新新测测定定曲曲线线转转向向角角,,重重新新计计算算曲曲线线综综合合要要素素,,精精密密地地测设曲线主点,需对线路进行复测测设曲线主点,需对线路进行复测由于桥轴线的精度要求较高,要设置桥轴线控制点(桩)由于桥轴线的精度要求较高,要设置桥轴线控制点(桩)曲曲线线桥桥墩墩、、台台点点位位的的测测设设精精要要求求较较高高,,距距离离和和角角度度要要精精密密测测设,设,在测设过程中一定要多方检核。
在测设过程中一定要多方检核 27桥梁测量1)曲线线路复测和桥轴线控制桩的测设)曲线线路复测和桥轴线控制桩的测设: 在在桥桥轴轴线线的的两两端端测测设设出出两两个个控控制制点点,,以以作作为为墩墩、、台台测测设设和和检检核核的的依依据据两两个个控控制制点点测测设设精精度度同同样样要要满满足足估估算算出出的的精精度度要要求求在在测测设设之之前前,,首首先先要要从从线线路路平平面面图图上上弄弄清清桥桥梁梁在在曲曲线线上上的位置及墩台的里程的位置及墩台的里程 A、复测:对原线路上的曲线控制点以精密的方法进行测设复测:对原线路上的曲线控制点以精密的方法进行测设 a) 检查切线上的线路控制点检查切线上的线路控制点ZD.JD.ZH.HZ要位于相应的直线上;要位于相应的直线上;b)精测转向角精测转向角 ,计算综合要素,,计算综合要素, 精测切线距离精测切线距离T;; (两两控制控制桩从两条切线测设桩从两条切线测设);; 注注:两两控制桩从一条切线测设时控制桩从一条切线测设时,只精测一条切线不精测只精测一条切线不精测 .B B、测设控制桩、测设控制桩A A、、B B::a)a)据切线方向用切线支距法进行;据切线方向用切线支距法进行;b)b)在图上先设计好点位,把在图上先设计好点位,把A A、、B B两点在切线坐标系内的两点在切线坐标系内的x.yx.y算算出;出;c) 精确地将桥轴线上的控制桩精确地将桥轴线上的控制桩A、、B测设出来,打桩钉钉。
测设出来,打桩钉钉28桥梁测量2)墩台中心的测设:)墩台中心的测设: 根据控制桩根据控制桩A、、B及给出的设计资料进行墩、台的定位及给出的设计资料进行墩、台的定位 根据条件,也是采用直接测距法或交会法根据条件,也是采用直接测距法或交会法 A、直接测距法、直接测距法 (适用于干旱河沟)(适用于干旱河沟)v导线法:导线法:由于墩中心距由于墩中心距Li及桥梁偏角及桥梁偏角αi是已知的,可以从是已知的,可以从控控制点制点A开始,逐个测设出角度开始,逐个测设出角度(αi)及距离及距离(Li),即直接定出,即直接定出各墩、台中心的位置,最后再附合到另外一个各墩、台中心的位置,最后再附合到另外一个控制点控制点B上,上,以检核测设精度以检核测设精度偏角应以偏角应以J2经纬仪测设两测回经纬仪测设两测回)v长弦偏角法(极坐标法):长弦偏角法(极坐标法): 29桥梁测量v长弦偏角法(极坐标法):长弦偏角法(极坐标法):用测距仪测距较方便用测距仪测距较方便桥轴线控制桩桥轴线控制桩A、、B及及各墩、台中心点各墩、台中心点1 1、、2 2、、3 3在切线坐标系在切线坐标系内的坐标是可以求得的,故可反算出控制点内的坐标是可以求得的,故可反算出控制点A A至墩、台中心的至墩、台中心的距离距离Di及其与切线方向间的夹角及其与切线方向间的夹角 i 。
架仪器于控制点架仪器于控制点A A,后视,后视JDJD 配盘配盘0 0,拨出,拨出偏角偏角 i ,再在此方向,再在此方向上测设出上测设出Di ,如,如图图13-5所示,即得墩、台中心的位置所示,即得墩、台中心的位置图图13-5该该方方法法特特点点::是是独独立立测测设设,,各各点点不不受受前前一一点点测测设设误误差差的的影影响响;;但但在在某某一一点点上上发发生生错错误误或或有有粗粗差差也也难难于于发发现现所所以以一一定定要要对对各各个个墩墩台台中中心心距距进进行行检检核核测测量量,,可可检检核核相相邻邻墩墩台台中中心心间间距距,,若若误误差差在在2cm以以内内时时,,则则认为成果是可靠的认为成果是可靠的30桥梁测量B、角度交会法、角度交会法 当桥墩位于水中,无法架设仪器及反光镜时,宜采用交会法当桥墩位于水中,无法架设仪器及反光镜时,宜采用交会法v 墩位坐标系墩位坐标系: 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,则须先进行的计算如果两者不一致时,则须先进行坐标转换坐标转换v x轴:轴:桥梁所在曲线的一条切线;桥梁所在曲线的一条切线;原点:原点:以以ZH(HZ)或位于直或位于直线上的控制点线上的控制点(如如A点点)。
v墩中心位置墩中心位置: 在三方向交会时,当示误三角形的边长在容许范在三方向交会时,当示误三角形的边长在容许范围内时,可取其围内时,可取其重心重心作为墩中心位置作为墩中心位置v交会数据的计算交会数据的计算: 与直线桥时类似,根据控制点及墩位的坐标,与直线桥时类似,根据控制点及墩位的坐标,通过坐标反算出相关方向的坐标方位角,再依此求出相应的交通过坐标反算出相关方向的坐标方位角,再依此求出相应的交会角度31桥梁测量三、墩台纵、横轴线的测设三、墩台纵、横轴线的测设 为了进行墩、台施工的细部放样,需要测设其纵、横轴线为了进行墩、台施工的细部放样,需要测设其纵、横轴线 纵轴线:纵轴线:过墩、台中心平行于线路方向的轴线;过墩、台中心平行于线路方向的轴线; 横轴线:横轴线:过墩、台中心垂直于线路方向的轴线;过墩、台中心垂直于线路方向的轴线; 桥台的横轴线是指桥台的胸墙线桥台的横轴线是指桥台的胸墙线 图图13-6 直线桥直线桥纵横轴线纵横轴线 1、直线桥:、直线桥: 墩台的纵轴线:墩台的纵轴线:于线路的中线方向重合,不另测设于线路的中线方向重合,不另测设 墩台的横轴线:墩台的横轴线:在墩台中心置镜在墩台中心置镜,自线路中线方向测设自线路中线方向测设90°角角.32桥梁测量2、曲线桥、曲线桥 墩台纵轴线:墩台纵轴线:位于桥梁偏角位于桥梁偏角 的分角线上,的分角线上, 纵轴线测设:纵轴线测设:在墩、台中心架设仪器,照准相邻的墩、台在墩、台中心架设仪器,照准相邻的墩、台 中心,测设中心,测设α/2角,即为纵轴线的方向。
角,即为纵轴线的方向横轴线测设:横轴线测设:自纵轴线方向测设自纵轴线方向测设90°角,即为横轴线方向角,即为横轴线方向 图图13-7 33桥梁测量3、纵横轴线的护桩:、纵横轴线的护桩: 墩墩、、台台中中心心的的定定位位桩桩在在在在基基础础施施工工过过程程中中要要被被挖挖掉掉,,实实际际上上,,随随着着工工程程的的进进行行,,原原定定位位桩桩常常被被覆覆盖盖或或破破坏坏,,但但又又经经常常需需要要恢恢复复以以便便于于指指导导施施工工因因而而需需在在施施工工范范围围以以外外钉钉设设护护桩,以方便恢复墩台中心的位置桩,以方便恢复墩台中心的位置 护桩护桩——在墩台每侧的纵、横轴线上,各钉设至少三个木桩在墩台每侧的纵、横轴线上,各钉设至少三个木桩 在在曲曲线线桥桥上上相相近近墩墩台台的的护护桩桩纵纵横横交交错错,,使使用用时时极极易易弄弄错错,,所以在桩上一定注意要注明墩台的编号所以在桩上一定注意要注明墩台的编号34桥梁测量§ 13-3 § 13-3 桥梁细部放样桥梁细部放样• 放样原则放样原则::即先放样轴线,再依轴线放样细部即先放样轴线,再依轴线放样细部 就就一一座座桥桥梁梁而而言言,,应应先先放放样样桥桥轴轴线线,,再再依依桥桥轴轴线线放放样样墩墩、、台位置;台位置; 就就每每一一个个墩墩台台而而言言,,应应先先放放样样墩墩台台本本身身的的轴轴线线,,再再根根据据墩墩台轴线放样各个细部。
台轴线放样各个细部 其其它它各各个个细细部部也也是是如如此此这这就就是是所所谓谓“先先整整体体,,后后局局部部”的测量基本原则的测量基本原则•在桥梁的施工放样:在桥梁的施工放样:主要有主要有 基础放样、墩台细部放样基础放样、墩台细部放样及及架架 梁时的测设梁时的测设工作 35桥梁测量一、中小型桥梁的基础一、中小型桥梁的基础 (最常用的是明挖基础和桩基础最常用的是明挖基础和桩基础)1. 明挖基础:明挖基础:构造如图构造如图13-8((a)所示它它是是在在墩墩、、台台位位置置处处挖挖出出一一个个基基坑坑,,将将坑坑底底平平整整后后,,再再灌灌注注基基础础及及墩墩身身根根据据已已经经测测设设出出的的墩墩中中心心位位置置及及纵纵、、横横轴轴线线及及基基坑坑的的长长度度和和宽宽度度,,测测设设出出基基坑坑的的边边界界线线在在开开挖挖基基坑坑时时,,根根据据基基础础周周围围地地质质条条件件坑坑壁壁需需放放有有一一定定的的坡坡度度,,可可根根据据基基坑坑深深度度及及坑坑壁坡度测设出开挖边界线壁坡度测设出开挖边界线边坡桩至墩、台轴线的距离边坡桩至墩、台轴线的距离D依下式计算:依下式计算:D=b/2+h·m+l 式中式中: b—基础底边的长度或宽度;基础底边的长度或宽度; h—坑底与地面的高差:坑底与地面的高差: m—坑壁坡度系数的分母。
坑壁坡度系数的分母 L—基底每基底每侧侧加加宽宽度 图图13-8(a)明挖基础明挖基础36桥梁测量2、、桩桩基基础础: 构构造造如如图图13-8(b)所所示示,,它它是是在在基基础础的的下下部部打打入入基基桩桩,,在在桩桩群群的的上上部部灌灌注注承承台台,,使使桩桩和和承承台台连连成成一一体体,,再再在在承承台台以以上上灌灌筑墩身 基桩位置的放样如基桩位置的放样如图图13-9所示,它是以墩、台纵、横轴线为坐所示,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;或根据基桩的坐标依极坐标轴,按设计位置用直角坐标法测设;或根据基桩的坐标依极坐标的方法置仪器于任一控制点进行测设后者更适合于斜交桥的标的方法置仪器于任一控制点进行测设后者更适合于斜交桥的情况在基桩施工完成以后,承台修筑以前,应再次测定其位置,情况在基桩施工完成以后,承台修筑以前,应再次测定其位置,以作竣工资料以作竣工资料 3-8 桩基础桩基础图图13-9 基桩放样基桩放样37桥梁测量3、高程放样、高程放样:v 墩墩台台施施工工中中的的高高程程放放样样,,通通常常都都在在墩墩台台附附近近设设立立一一个个施施工工水水准准点点,,根根据据这这个个水水准准点点以以水水准准测测量量方方法法测测设设各各部部的的设设计计高程。
高程v 在在基基础础底底部部及及墩墩、、台台的的上上部部,,由由于于高高差差过过大大,,难难于于用用水水准尺直接传递高程时,可用悬挂钢尺的办法传递高程准尺直接传递高程时,可用悬挂钢尺的办法传递高程38桥梁测量桥梁测量。