桥梁测量课件

1、桥梁测量1CH.131、桥梁控制测量的内容、桥梁控制测量的内容 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；3、桥梁细部放样。、桥梁细部放样。 桥梁测量2 桥梁施工测量是线路施工测量的重要内桥梁施工测量是线路施工测量的重要内容之一。本章主要介绍了桥梁施工控制测量容之一。本章主要介绍了桥梁施工控制测量的基本概念及作用，包括平面和高程控制测的基本概念及作用，包括平面和高程控制测量；桥梁墩、台中心的定位、墩台细部放样量；桥梁墩、台中心的定位、墩台细部放样及梁部放样。及梁部放样。桥梁测量3目目 录录第一节第一节 桥轴线长度的桥轴线长度的 确定及控制测量确定及控制测量第二节第二节 桥梁

2、墩、台中桥梁墩、台中 心定位及轴线测设心定位及轴线测设第三节第三节 桥梁细部放样桥梁细部放样桥梁测量4 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。 桥梁：桥梁：有铁路桥梁、公路桥梁、铁路公路两用桥梁有铁路桥梁、公路桥梁、铁路公路两用桥梁以及陆地上的立交桥和高架道路。以及陆地上的立交桥和高架道路。v桥梁按其轴线长度分类：桥梁按其轴线长度分类：一般分为一般分为小型桥小型桥（30 m）、）、中型桥中型桥（30100 m）、）、大型桥大型桥（100500 m）、）、特大型桥特大型桥（500 m）、和四类。）、和四类。v桥梁测量工作内容：桥梁测量工作内容：。 13-1 桥轴线长度的确定

3、及控制测量桥梁测量5v 桥梁施工阶段的测量工作桥梁施工阶段的测量工作: 桥轴线长度测量桥轴线长度测量 桥梁控制测量桥梁控制测量 （小型桥一般不进行控制测量）（小型桥一般不进行控制测量） 墩台定位及轴线测设墩台定位及轴线测设 墩台细部放样及梁部放样等墩台细部放样及梁部放样等另外，之前要勘测选址、地形测量；之后要竣工另外，之前要勘测选址、地形测量；之后要竣工测量、变形观测。测量、变形观测。 对铁路桥梁，梁部构件一般工厂预制，现场对铁路桥梁，梁部构件一般工厂预制，现场拼接和安装，这就对测量工作提出了十分拼接和安装，这就对测量工作提出了十分严格的严格的要求要求。平面控制测量平面控制测量高程控制测量高程

4、控制测量桥梁测量6一、桥轴线长度所需精度估算桥轴线在选定的桥梁中线上，于桥头两端埋设两个控制点，两控制点间的连线称.为了保证墩、台定位的精度要求，首先需要估算出桥轴线长度需要的精度，以便合理地拟定测量方案。估算公式：在现行的测规中，根据梁的结构形式、施工过程中可能产生的误差，推导出下列估算公式：1.钢筋砼简支梁:式中mL桥轴线（两桥台间）长度 L 的中误差（mm）； D墩中心的点位放样限差（10mm）； N跨数。NmDL2（13-1） 桥梁测量72.钢板梁及短跨（l64m）简支钢桁梁:mli：单跨长度中误差（单跨长度中误差（mm）；）；l：梁长；梁长；N：联（跨）数；联（跨）数；n：每联（跨）

5、节间数；每联（跨）节间数；D：墩中心的点位放样中误差（墩中心的点位放样中误差（10mm） ； l：节间拼装限差（节间拼装限差（2mm）：固定支座安装限差；固定支座安装限差；1/5000：梁长制造误差：梁长制造误差22500021 lml（13-2） 多跨等跨：多跨等跨： NmmlL （13-3）多跨不等跨：多跨不等跨： +=2221llLmmm（13-4）3.连续梁及长跨（l64m）简支钢桁梁22+21=nmll （13-5）多联（跨）等联（跨）：多联（跨）等联（跨）： NmmlL（13-6）多联（跨）不等联（跨）多联（跨）不等联（跨）： +=2221llLmmm（13-7）单跨：单跨： 单联

6、（跨）：单联（跨）：桥梁测量8 桥轴线长度测量方法桥轴线长度测量方法直线桥或曲线桥的桥轴线长度可用光电测距仪或钢直线桥或曲线桥的桥轴线长度可用光电测距仪或钢卷尺直接测定。卷尺直接测定。如果精度需要时或对于复杂特大桥，则应布置三角如果精度需要时或对于复杂特大桥，则应布置三角网或小三角网（如网或小三角网（如大地四边形大地四边形），进行平面控制测量，），进行平面控制测量，这时桥轴线长度的精度估算还应考虑利用三角点交会这时桥轴线长度的精度估算还应考虑利用三角点交会墩位的误差影响。墩位的误差影响。桥梁测量9二、桥梁平面控制测量二、桥梁平面控制测量 图图13-11、桥梁平面控制测量的目的：是测定桥轴线长度

7、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。2、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。桥梁测量10网型选择：网型选择：可采用测角网、测边网或边角网。采用测角网时可采用测角网、测边网或边角网。采用测角网时宜测定两条基线，如图宜测定两条基线，如图13-1中的双线所示；测边网是测量所中的双线所示；测边网是测量所有的边长而不测角度；边角网则是边长和角度都测。有的边长而不测角度；边角网则是边长和角度都测。一般地，一般地，在边、角精度匹配的情况下，边角网的精度较高。在边、角精度匹配的情况下，边角网的精度较高。布设布设要求要求：图形简

8、单、图形强度良好，地质条件稳定，视野开阔，便于图形简单、图形强度良好，地质条件稳定，视野开阔，便于交会墩位，其交会墩位，其交会角不大交会角不大于于120 或小或小于于30 。基线应与桥梁中线近似垂直，基线应与桥梁中线近似垂直，其长度宜为桥轴线的其长度宜为桥轴线的0.7倍，倍，困难时也不应小于其困难时也不应小于其0.5倍。倍。桥的轴线作为三角网的一个边，并与基线一端相连。桥的轴线作为三角网的一个边，并与基线一端相连。如不可如不可能，也应将桥轴线的两个端点纳入网内能，也应将桥轴线的两个端点纳入网内。如图如图13-1（d）。）。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

9、桥控网的控制点；在控制点上要埋设标石及刻有在控制点上要埋设标石及刻有“+”字的金属中心标志。如字的金属中心标志。如果兼作高程控制点用，则中心标志宜做成顶部为半球状。果兼作高程控制点用，则中心标志宜做成顶部为半球状。桥梁测量11 3、控制网等级 表表13-1 桥梁施工控制网等级桥梁施工控制网等级 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 0000.71/150 0001/400 000二二1/125 0001.01/100 0001/300 000三三1/75 0001.81/60 00

10、01/200 000四四1/50 0002.51/40 0001/100 000五五1/30 0004.01/25 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）桥梁测量12 基线精度：基线精度：测角网测角网桥轴线长度及各个边长都是根据基线及角度桥轴线长度及各个边长都是根据基线及角度推算的，为保证轴线有可靠的精度，推算的，为保证轴线有可靠的精度，基线精度要高于基线精度要高于桥轴线精度桥轴线精度23倍倍 (见见表表13-1) 。测边网或边角网测边网或边角网边长是直接测定的，所以不受或少边长是直接测定的，所以不受或少受测角误差的影响，测边的精度与桥轴线要求的精度受测角误

11、差的影响，测边的精度与桥轴线要求的精度相当即可。相当即可。 坐标系：坐标系：直线桥以桥轴线作为直线桥以桥轴线作为x轴，曲直线桥以切线轴，曲直线桥以切线作为作为x轴，桥轴线始端控制点的里程作为该点的轴，桥轴线始端控制点的里程作为该点的x值。值。 插插 点：点：在施工时如因机具、材料等遮挡视线，无法在施工时如因机具、材料等遮挡视线，无法利用主网的点进行施工放样时，可以根据主网两个以利用主网的点进行施工放样时，可以根据主网两个以上的点将控制点加密。这些加密点称为插点。插点的上的点将控制点加密。这些加密点称为插点。插点的观测方法与主网相同，但在平差计算时，主网上点的观测方法与主网相同，但在平差计算时，

12、主网上点的坐标不得变更。坐标不得变更。桥梁测量13三、高程控制测量三、高程控制测量 在桥梁的施工阶段，为了作为放样的高程依据，应建立高程控制网，即在河流两岸建立若干个水准基点，这些水准基点除用于施工外，也可作为以后变形观测的高程基准点。1、水准基点布设水准基点布设： 数量视河宽及桥的大小而异。 小桥：只设1个； 桥长200m，宜1个/岸； 桥长200m，宜2个/岸。水准基点是永久性的，必须十分稳固。除了它的位置要求便于保护外，根据地质条件，可采用混凝土标石、钢管标石、管柱标石或钻孔标石。在标石上方嵌以凸出半球状的铜质或不锈钢标志。2、施工水准点的布设施工水准点的布设：为了方便施工，也可在附近设

13、立施工水准点，由于其使用时间较短，在结构上可以简化，但要求使用方便，也要相对稳定，且在施工时不致破坏。桥梁测量143、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：由测规测规而定。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。 跨河水准测量：跨河水准测量：当跨河距离大于当跨河距离大于200m时，宜采用过河水准时，宜采用过河水准法联测两岸的水准点。跨河点间的距离小于法联测两岸的水准点。跨河点间的距离小于800m时，可采用时，可采用三等水准，大于三等水准，大于8

14、00m时则采用二等水准进行测量。时则采用二等水准进行测量。桥梁测量1513-213-2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: 测设出墩、台的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,若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，可采用直接测设或角度交会的方法。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。 桥梁测量16一、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。已知墩、台

15、中心的设计里程及桥轴线起点的里程，如图13-2所示，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。 图图13-2 直线桥墩台直线桥墩台桥梁测量171.1.直接测距法直接测距法这种方法适用于无水或浅水河道。如图13-2,photo1（1）用检定过的钢尺测设：根据计算出的距离，从桥轴线的一个端点开始，逐个测设出墩、台中心，并附合于桥轴线的另一个端点上。若在限差范围之内，则依各端距离的长短按比例调整已测设出的距离。在调整好的位置上钉一小钉，即为测设的点位。（2）用光电测距仪测设：在桥轴线起点或终点架设仪器，并照准另一个端点。在桥轴线方向上设置反光镜，并前后

16、移动，直至测出的距离与设计距离相符，则该点即为要测设的墩、台中心位置。为了减少移动反光镜的次数，在测出的距离与设计距离相差不多时，可用小钢尺测出其差数，以定出墩、台中心的位置。桥梁测量182.2.角度交会法角度交会法 当桥墩位于水中，无法直接丈量距离及安置反光镜时，则采用角度交会法。坐标系: 如图13-3所示，C、A、D为控制网的三角点，且A为桥轴线的端点，E为墩中心设计位置。C、A、D各控制点坐标已知，若墩心E的坐标与之不在同一坐标系，可将其进 行改算至统一坐标系中。（1）计算测设数据：利用坐标反算公式可推导出交会角、。图图13-3桥梁测量19CECACACACACECECEWyyxxpol

17、Wyyxxpol则：交会角,)(),(,)(),(其中：其中：pol 为直角坐标、极坐标的换算功能；为直角坐标、极坐标的换算功能；W 为极角的存为极角的存储区，储区，W10cm（曲线桥墩、台中心（曲线桥墩、台中心位于桥梁工作线转折角的顶点上位于桥梁工作线转折角的顶点上(1、2、3K)，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）。桥梁测量242、曲线桥墩、台放样、曲线桥墩、台放样 E、L在设计图中都已经给出，结合这些资料即可测在设计图中都已经给出，结合这些资料即可测设设桥墩、台中心位置桥墩、台中心位置（1、2 K）。曲线上的桥梁是线路组成的一部分，故

18、要使桥梁与曲线正确曲线上的桥梁是线路组成的一部分，故要使桥梁与曲线正确的联结在一起，的联结在一起， 曲线桥测设的精度要求较高，需要用精确的曲线桥测设的精度要求较高，需要用精确的方法方法重新测定曲线转向角，重新计算曲线综合要素，精密地重新测定曲线转向角，重新计算曲线综合要素，精密地测设曲线主点，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）。曲线桥墩、台点位的测设精要求较高，曲线桥墩、台点位的测设精要求较高，距离和角度要精密测距离和角度要精密测设，设，在测设过程中一定要多方检核。在测设过程中一

19、定要多方检核。 桥梁测量251）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: 在桥轴线的两端测设出两个控制点，以作为墩、台测设和在桥轴线的两端测设出两个控制点，以作为墩、台测设和检核的依据。两个控制点测设精度同样要满足估算出的精度要检核的依据。两个控制点测设精度同样要满足估算出的精度要求。在测设之前，首先要从线路平面图上弄清桥梁在曲线上的求。在测设之前，首先要从线路平面图上弄清桥梁在曲线上的位置及墩台的里程。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。 检查切线上的线路控制点检查切线上的线

20、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；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：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；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；a) 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，

21、打桩钉钉。测设出来，打桩钉钉。桥梁测量262）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（偏角法）：导线法（偏角法）：由于墩中心距由于墩中心距Li及桥梁偏角及桥梁偏角i是已知的，是已知的，可以从可以从控制点控制点A开始，逐个测设出角度开始，逐个测设出角度(i)及距离及距离(Li)，即直，即直接定出各墩、台中心的位置，最后再附合到另外一个接定出各墩、台中心的

22、位置，最后再附合到另外一个控制控制点点B上，以检核测设精度。上，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 极坐标法（长弦偏角法）：极坐标法（长弦偏角法）： 桥梁测量27v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

23、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，再在此方向上测设出向上测设出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该方法特点：该方法特点：是独立测设，是独立测设，各点不受前一点测设误差各点不受前一点测设误差的影响；但在某一点上发的影响；但在某一点上发生错误或有粗差也难于发生错误或有粗差也难于发现。所以一定要对各个墩现。所以一定要对各个墩台中心距进行检核测量，台中心距进行检核测量，可检核相邻墩台中心间距，可检核相邻墩台中心间距，若误差在若误差在2cm以内时，则以内时，则认为成果是可靠的。认为成果是可靠的。桥梁

24、测量28B、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)或位于或位于直线上的控制点直线上的控制点(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

25、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。会角度。桥梁测量29三、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

26、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.桥梁测量302、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

27、，测设/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 桥梁测量313、纵横轴线的护桩：、纵横轴线的护桩： 墩、台中心的定位桩在在基础施工过程中要被挖掉，实墩、台中心的定位桩在在基础施工过程中要被挖掉，实际上，随着工程的进行，原定位桩常被覆盖或破坏，但又经际上，随着工程的进行，原定位桩常被覆盖或破坏，但又经常需要恢复以便于指导施工。因而需在施工范围以外钉设护常需要恢复以便于指导施工。因而需在施工范围以外钉设护桩，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

28、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。 在曲线桥上相近墩台的护桩纵横交错，使用时极易弄错，在曲线桥上相近墩台的护桩纵横交错，使用时极易弄错，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。桥梁测量32 放样原则：即先放样轴线，再依轴线放样细部。 就一座桥梁而言，应先放样桥轴线，再依桥轴线放样墩、台位置； 就每一个墩台而言，应先放样墩台本身的轴线，再根据墩台轴线放样各个细部。 其它各个细部也是如此。这就是所谓“先整体，后局部”的测量基本原则。在桥梁的施工放样：主要有 基础放样、墩台细部放样及架 梁时的测设工作。 桥梁测量33（部分介绍细部放样方法）（部分介绍细部放样方法）1. 明挖基础：明挖基础：构造如图构造如图13-8（a）所示。）所示。它是它是在墩、台位置处挖出一个基坑，将坑底平整后，再灌注基在墩、台位置处挖出一个基坑，将坑底平整后，再灌注基础及墩身。础及墩身。根据已经测设出的墩中心位置及纵、横轴线及基坑根据已经测设出的墩中心位置及纵、横轴线及基坑的长