《工程测量》桥梁测量PPT课件.ppt

第十三章桥梁测量 1 第十三章桥梁测量 13 1桥轴线长度所需精度的估算 13 2桥梁的平面和高程控制测量 13 3桥梁墩 台中心的测设 13 4墩台纵 横轴线的测设 13 5桥梁施工测量 2 3 芜湖长江大桥 索塔 承台 桥墩 联 跨 钢珩梁 4 嘉兴 慈溪 杭州 宁波 上海 5 第十三章桥梁测量 桥梁测量的内容 1 桥址勘测 2 施工测量 3 竣工测量 4 变形观测 桥梁施工测量的作用 精确地放样出桥梁墩 台位置和跨越结构的各个部分 并随时检查施工质量 桥梁施工测量的内容 1 桥轴线长度测量 2 施工控制测量 3 墩 台中心的定位 4 墩 台细部放样及梁部放样等 6 13 1桥轴线长度所需精度的估算 桥轴线定义 在选定的桥梁中线上 于桥头 尾 两端埋设两个控制点 两控制点间的连线称桥轴线 桥轴线作用 桥梁墩 台定位的主要依据 线路中线 桥头 桥尾 桥轴线 7 13 1桥轴线长度所需精度的估算 钢筋混凝土简支梁钢板梁及短跨 64m 简支钢珩梁单跨 多跨等跨 多跨不等跨 连续梁及长跨 64m 简支钢珩梁单联 跨 多联等联 跨 多联不等联 跨 8 13 2桥梁的平面和高程控制测量 一 平面控制网的布设及测量作用 作为墩台和跨越结构放样的依据 保证施工质量 1 直线桥桥轴线控制点受施工干扰 遮挡 9 13 2桥梁的平面和高程控制测量 一 平面控制网的布设及测量 2 曲线桥控制曲线 使桥梁中线与线路中线平顺对接 10 13 2桥梁的平面和高程控制测量 桥梁控制点布设要求 1 桥轴线作为控制网的一条边 桥轴线点必须为控制点 2 曲线桥必须在两岸线路中线 或切线 分别布设2个控制点 3 控制网要有一定的图形强度 4 点位的地质条件要稳定 5 视野开阔 便于交会墩位 交会角不致太大或太小 6 埋设标石及刻有 十 字的金属中心标志 7 若兼作高程控制点使用 中心标志顶部为半球状 一 平面控制网的布设及测量 11 13 2桥梁的平面和高程控制测量 桥梁三角网的精度要求 铁路测量技术规则 一 平面控制网的布设及测量 12 13 2桥梁的平面和高程控制测量 桥轴线长度精度估算方法的不足 1 随着桥梁的长度增加 桥轴线长的中误差也增大 2 未反映墩 台放样的点位和相对点位精度要求 3 不能适应特大型桥梁 悬索桥 斜拉桥 的精度设计要求 4 未考虑预留伸缩缝的限差 伸缩缝 一 平面控制网的布设及测量 13 13 2桥梁的平面和高程控制测量 桥梁控制网的精度估算公式 测绘学报 1995 24 2 1 方向交会P的X坐标权函数式 2 方向交会P的Y坐标权函数式 3 交会P的坐标权函数矩阵表达式 4 各墩 台 中心的坐标权函数矩阵表达式 5 各墩 台 中心的坐标协方差阵 需要专用的计算软件 14 13 2桥梁的平面和高程控制测量 GPS桥梁控制网特点 1 观测量为基线向量 2 基线测量精度高 5mm 1ppm 3 观测速度快 效率高 操作简便 4 提供3维坐标 WGS 84坐标系 5 不受天气 水气影响 全天候作业 6 两岸控制点间无需通视 7 控制点尽量设置在正桥面平均高程上 点间高差不宜太大 8 需坐标转换 把WGS 84坐标 3维 转换为独立的桥梁平面坐标 9 可建立独立的平面和高程控制网 实例 虎门大桥 杭州湾大桥 15 13 2桥梁的平面和高程控制测量 桥梁控制网的坐标系统 1 直线桥以桥轴线作为X轴 曲线桥则以一端的切线作为X轴 用桥轴线始端控制点里程为该点的X坐标 2 左手坐标系 3 投影面为正桥轨底 铁路桥 平均高程 4 插点的平差计算 主网上点的坐标不得变更 C1 C2 16 13 2桥梁的平面和高程控制测量 二 高程控制网的布设及测量作用 作为放样的高程依据 保证桥梁施工的高程精度 监测墩台的稳定性 17 13 2桥梁的平面和高程控制测量 控制点要求 1 水准基点是永久性的 2 基础稳固 3 可用混凝土标石 钢管标石 管柱标石或钻孔标石 4 在标石上方嵌以凸出半球状的铜质或不锈钢标志 5 200m以内的大 中桥 在两岸各布设1个基准点 6 当桥长超过200m时 在两岸至少布设2个基准点 7 大型和特大型桥梁 在两岸布设3个以上基准点 二 高程控制网的布设及测量 18 13 2桥梁的平面和高程控制测量 水准网测量精度要求 1 与线路水准点采用同一高程系统 包括引桥在内的桥长小于500m 用四等水准连测 大于500m用三等水准 2 跨河距离大于200m 用过河水准法连测两岸的水准点 3 跨河点间距离大于200m 小于800m时 可采用三等水准 4 跨河点间距离大于800m时 采用二等水准进行测量 二 高程控制网的布设及测量 19 13 2桥梁的平面和高程控制测量 GPS跨河高程测量原理HGPS H水准 HGPS H水准 ij HGPSij H水准ij 二 高程控制网的布设及测量 20 13 2桥梁的平面和高程控制测量 GPS跨河高程测量工程实例 1 虎门大桥 95年 与二等过河水准较差15mm 12 2 84 2 芜湖大桥 98年 检测结果未公布 3 杭州湾大桥 2004 与二等水准比较 最大较差29mm 最小较差3mm 平均较差16mm 4 31 二 高程控制网的布设及测量 21 13 3桥梁墩 台中心的测设 一 直线桥的墩 台中心测设1 直接测距法 适用于无水或浅水河道 2 交会法 桥墩位于水中 无法测距及安置反光镜 32 75 30 475 64 75 32 75 35 217 A B DK11 533 927 569 114 601 894 666 644 699 394 DK11 729 869 图13 2 22 13 3桥梁墩 台中心的测设 一 直线桥的墩 台中心测设2 交会法 桥墩位于水中 无法测距及安置反光镜 B C D A E lE d1 d2 D A E E1 E2 E C 23 13 3桥梁墩 台中心的测设 一 直线桥的墩 台中心测设2 交会法 为提高效率 通常在交会方向的延长线上设立标志 当桥墩筑出水面后 直接测距法定出墩中心的位置 B A C 1 2 3 3 2 1 3 2 1 图13 5 24 13 3桥梁墩 台中心的测设 二 曲线桥的墩 台中心测设曲线桥的中线是曲线 每跨桥梁是直的 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 E1 1 1 1 L1 l 2 2 E2 2 L2 3 3 E3 3 L3 图13 6 25 13 3桥梁墩 台中心的测设 二 曲线桥的墩 台中心测设桥墩偏距 E 桥梁偏角 桥墩中心距 L E1 1 1 1 L1 l 2 2 E2 2 3 3 E3 3 L3 图13 6 26 13 3桥梁墩 台中心的测设 二 曲线桥的墩 台中心测设以切线为x轴 以更高的精度测量切线的长度 精密测出转向角 JD6 ZD5 4 HZ ZD5 3 ZH A B JD6 ZD5 4 ZD6 1 HZ ZH ZD5 3 ZD6 2 图13 7 图13 8 27 13 3桥梁墩 台中心的测设 二 曲线桥的墩 台中心测设 1 直接测距法导线法 长弦偏角法 极坐标法 A 1 2 3 D1 D2 D3 1 2 图13 9 28 13 3桥梁墩 台中心的测设 二 曲线桥的墩 台中心测设 2 交会法 xD 78 716yD 0 001 xC 96 410yC 195 020 C D xE 129 250yE 0 008 xB 300 303yB 155 489 xA 252 707yA 0 002 E B A a1 a2 a3 2 1 图13 10 29 13 4墩台纵 横轴线的测设 墩 台纵轴线 过墩 台中心平行与线路方向的轴线 墩 台横轴线 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 30 13 4墩台纵 横轴线的测设 曲线桥的墩 台轴线位于桥梁偏角的分角线上 图13 12 31 13 5桥梁施工测量 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 墩身 基坑 基础 D h 1 m 1 m b2 墩身 承台 柱 图13 13 图13 14 图13 15 32 13 5桥梁施工测量 基桩位置的放样 1 5 4 3 2 8 7 6 x7 y y7 x 图13 16 33 13 5桥梁施工测量 架梁支座测设支座底板的位置 先设计出它的纵 横中心线的位置 34 作业 1 什么是桥轴线 它的需要精度是怎样确定的 2 布设桥梁平面控制网时 应满足哪些要求 通常采用哪些形式 3 桥梁控制网的坐标系是怎样建立的 为什么要建立这样的坐标系 4 什么是桥梁工作线 桥梁偏角 桥墩偏距 为什么要有桥墩偏距 5 怎样确定曲线桥墩 台