长安大学《测量学》第13章桥梁测量

1、第十三章 桥梁测量长安大学公路学院长安大学公路学院13-1 13-1 概述概述 v桥梁测量的主要内容包括桥梁测量的主要内容包括桥位勘测桥位勘测和和桥梁桥梁施工测量施工测量两部分。两部分。v一、工可阶段一、工可阶段在编制设计意见书阶段，并不单独进行测量工作，在编制设计意见书阶段，并不单独进行测量工作，而应广泛收集已有的国家地图。向有关单位索取而应广泛收集已有的国家地图。向有关单位索取150000150000、125000125000或或110000110000的地形图。同时也的地形图。同时也要收集有关水文、气象、地质、农田水利、交通网要收集有关水文、气象、地质、农田水利、交通网规则、建筑材料等各

2、项已的资料，这样可以找出桥规则、建筑材料等各项已的资料，这样可以找出桥址的所有可比方案。址的所有可比方案。13-1 13-1 概述概述v二、设计阶段二、设计阶段1.1.桥位勘测桥位勘测中小桥：不单独进行勘测，包括在路线勘测之内。中小桥：不单独进行勘测，包括在路线勘测之内。特大桥梁或技术条件复杂的桥梁特大桥梁或技术条件复杂的桥梁 ：需单独进行勘：需单独进行勘测。测。2.2.设计阶段设计阶段设计桥梁需要提供的测量资料主要有：桥轴线长设计桥梁需要提供的测量资料主要有：桥轴线长度、桥轴线纵断面图、桥位地形图等。度、桥轴线纵断面图、桥位地形图等。桥位地形图分为桥位总平面图和桥址地形图。桥位地形图分为桥位

3、总平面图和桥址地形图。 13-1 13-1 概述概述v三、施工阶段三、施工阶段桥梁在施工阶段，为了保证施工质量达到设计要桥梁在施工阶段，为了保证施工质量达到设计要求的平面位置、标高和几何尺寸，就必须采用正求的平面位置、标高和几何尺寸，就必须采用正确的测量方法进行施工测量。确的测量方法进行施工测量。桥位勘测和桥梁施工测量的技术要求应符合桥位勘测和桥梁施工测量的技术要求应符合公公路桥位勘测设计规范路桥位勘测设计规范和和公路桥涵施工技术规公路桥涵施工技术规范范的规定。的规定。13-2 13-2 桥位控制测量桥位控制测量v一、平面控制一、平面控制1. 1. 桥轴线桥轴线桥梁的中心线称为桥轴线。桥轴线两

4、岸控制在桥梁的中心线称为桥轴线。桥轴线两岸控制在A A、B B间的水平距离称为桥轴线长度。间的水平距离称为桥轴线长度。 13-2 13-2 桥位控制测量桥位控制测量v一、平面控制一、平面控制2. 2. 建立桥位控制网建立桥位控制网 目的：目的：建立桥位控制网的目的是为了按规定精度建立桥位控制网的目的是为了按规定精度求出桥轴线的长度和放样墩台的位置。求出桥轴线的长度和放样墩台的位置。类型：类型：桥位控制网通常布设形式为双三角形、四桥位控制网通常布设形式为双三角形、四边形、双四边形。边形、双四边形。13-2 13-2 桥位控制测量桥位控制测量v一、平面控制一、平面控制2. 2. 建立桥位控制网建立

5、桥位控制网方法：方法：（1 1）测角网：建立桥位控制网传统的方法是采用三）测角网：建立桥位控制网传统的方法是采用三角网（亦称测角网），这种方法只测三角形的内角角网（亦称测角网），这种方法只测三角形的内角和一条或两条基线。和一条或两条基线。（2 2）测边网：在控制网中只测三角形的边长，从而）测边网：在控制网中只测三角形的边长，从而求算控制点的位置，这种控制网称为测边网。求算控制点的位置，这种控制网称为测边网。（3 3）两种方法比较：测边网有利于控制长度误差即）两种方法比较：测边网有利于控制长度误差即纵向误差，而测角网有利于控制方向误差即横向误纵向误差，而测角网有利于控制方向误差即横向误差。为了充

6、分发挥二者的优点，可布设同时测角和差。为了充分发挥二者的优点，可布设同时测角和测边的控制网，这种控制网称为边角网。测边的控制网，这种控制网称为边角网。 13-2 13-2 桥位控制测量桥位控制测量v二、高程控制二、高程控制桥位的高程控制，一般是在路线基平测量时建立。桥位的高程控制，一般是在路线基平测量时建立。（1 1）当水准路线通过宽度为各等级水准测量的标准）当水准路线通过宽度为各等级水准测量的标准视线长度视线长度2 2倍以下的江河、山谷时，可用一般观测方倍以下的江河、山谷时，可用一般观测方法进行，但在测站上应变换一次仪器高度法进行，但在测站上应变换一次仪器高度 ，观测两，观测两次，两次高差之

7、差应符合规范的规定。次，两次高差之差应符合规范的规定。（2 2）当高程视线长度超过各级水准测量标准视线长）当高程视线长度超过各级水准测量标准视线长度度2 2倍以上时，应根据水准等级、视线长度，选择按倍以上时，应根据水准等级、视线长度，选择按直接读数法、光学测微法、倾斜螺旋法、测距三角直接读数法、光学测微法、倾斜螺旋法、测距三角高程法等。高程法等。 13-2 13-2 桥位控制测量桥位控制测量v二、高程控制二、高程控制（3 3）视线长度超过）视线长度超过3500m3500m时，采用的方法和要求应时，采用的方法和要求应根据测区条件进行专题设计。根据测区条件进行专题设计。（4 4）跨河水准观测的测回

8、数和组数满足规范的规定）跨河水准观测的测回数和组数满足规范的规定. .当路线跨越水面宽度在当路线跨越水面宽度在150m150m以上的河流、海湾、以上的河流、海湾、湖泊时，两岸水准点的高程应采用跨河水准测量的湖泊时，两岸水准点的高程应采用跨河水准测量的方法建立。方法建立。跨河水准跨越的宽度大于跨河水准跨越的宽度大于500m500m时，必须参照时，必须参照国国家水准测量规范家水准测量规范，采用精密水准仪观测。，采用精密水准仪观测。桥梁在施工过程中，还必须加设施工水准点。桥梁在施工过程中，还必须加设施工水准点。13-3 13-3 桥轴线纵断面测量桥轴线纵断面测量v1. 1. 桥轴线纵断面图桥轴线纵断

9、面图桥轴线纵断面测量就是测量桥轴线方向地表的起伏桥轴线纵断面测量就是测量桥轴线方向地表的起伏状态，其测量结果绘制成的纵断面图，称为桥轴线状态，其测量结果绘制成的纵断面图，称为桥轴线纵断面图。桥梁设计时，需要根据桥轴线纵断面图纵断面图。桥梁设计时，需要根据桥轴线纵断面图来决定桥梁的孔径和布置墩台的位置。来决定桥梁的孔径和布置墩台的位置。13-3 13-3 桥轴线纵断面测量桥轴线纵断面测量v2.2.测设方案设计测设方案设计桥轴线纵断面的测绘范围根据设计的需要而定，一桥轴线纵断面的测绘范围根据设计的需要而定，一般情况下应测至两岸线路路基设计标高以上。如果般情况下应测至两岸线路路基设计标高以上。如果河

10、的两岸陡峭或者有河堤，则应测至陡岸边或堤的河的两岸陡峭或者有河堤，则应测至陡岸边或堤的顶部。如河的两岸为浅滩漫流，则岸上的测绘范围顶部。如河的两岸为浅滩漫流，则岸上的测绘范围以能满足设计包括引桥在内的桥梁孔跨、导流建筑以能满足设计包括引桥在内的桥梁孔跨、导流建筑物和桥头引道的需要为原则。当地质条件复杂且地物和桥头引道的需要为原则。当地质条件复杂且地面横坡陡于面横坡陡于1:41:4时，为了更好地反映地面状况供设计时，为了更好地反映地面状况供设计时参考，尚需在上、下游适当位置处加测辅助纵断时参考，尚需在上、下游适当位置处加测辅助纵断面。面。13-3 13-3 桥轴线纵断面测量桥轴线纵断面测量v3.

11、 3. 岸上测量方法岸上测量方法岸上部分与路线纵断面测量方法相同。岸上部分与路线纵断面测量方法相同。v4. 4. 水下测量方法水下测量方法水下部分测点的位置及其高程都是用间接方法测求水下部分测点的位置及其高程都是用间接方法测求。（1 1）测点高程）测点高程测点高程的测定是先测出水面高程（水位）和水测点高程的测定是先测出水面高程（水位）和水深，然后由水面高程减去水深，以求河底的高程。深，然后由水面高程减去水深，以求河底的高程。（2 2）测点平面位置）测点平面位置纵断面上测点的平面位置和水深是同时测定；纵断面上测点的平面位置和水深是同时测定； 纵断面上测点的平面位置的测定，根据河宽及地形纵断面上测

12、点的平面位置的测定，根据河宽及地形条件，可采用断面索法，交会法或单点法。条件，可采用断面索法，交会法或单点法。13-4 13-4 河流比降测量河流比降测量 v 1. 1. 河流比降河流比降 河流比降亦称水面坡度，它等于同一瞬间两处水河流比降亦称水面坡度，它等于同一瞬间两处水面高程之差与两处的距离之比。沿水流方向的比面高程之差与两处的距离之比。沿水流方向的比降称为纵比降，垂直于水流方向的比降称为横比降称为纵比降，垂直于水流方向的比降称为横比降。降。 河流比降直接受水位高低、水流深浅及河流宽度河流比降直接受水位高低、水流深浅及河流宽度的影响。为了满足桥梁设计的需要，一般要在桥的影响。为了满足桥梁设

13、计的需要，一般要在桥轴线处分别在不同水位条件下进行河流比降测量。轴线处分别在不同水位条件下进行河流比降测量。 13-4 13-4 河流比降测量河流比降测量 v2.2.测设方案测设方案在桥轴线处布设断面在桥轴线处布设断面ABAB，在上下游分别布设断面，在上下游分别布设断面CDCD及及EFEF。断面间的距离视河流比降大小而定，比。断面间的距离视河流比降大小而定，比降小时距离大些，而比降大时则距离小些。在中降小时距离大些，而比降大时则距离小些。在中小河流上，断面间距为小河流上，断面间距为202080m80m，在较大的河流上，在较大的河流上断面间距不应小于规范要求间距。断面间距不应小于规范要求间距。根

14、据相邻断面间水位的高差及其距离根据相邻断面间水位的高差及其距离D D，即可以用，即可以用下式求出河流比降下式求出河流比降i i。 Dhi 13-5 13-5 桥台、桥墩施工测量桥台、桥墩施工测量v一、墩、台定位一、墩、台定位1.1.定位资料定位资料墩、台定位所根据的资料为桥轴线控制桩的里程和墩、台定位所根据的资料为桥轴线控制桩的里程和墩、台中心的设计里程，若为曲线桥梁，其墩、台墩、台中心的设计里程，若为曲线桥梁，其墩、台中心有的位于路线中线上，有的位于路线中线外中心有的位于路线中线上，有的位于路线中线外侧，因此还需要考虑设计资料、曲线要素及主点里侧，因此还需要考虑设计资料、曲线要素及主点里程等

15、。程等。13-5 13-5 桥台、桥墩施工测量桥台、桥墩施工测量v一、墩、台定位一、墩、台定位2. 2. 直线桥梁的墩、台定位直线桥梁的墩、台定位直线桥梁的墩、台中心均直线桥梁的墩、台中心均位于桥轴线方向上，已知位于桥轴线方向上，已知桥轴线控制桩桥轴线控制桩A A、B B及各墩、及各墩、台中心的里程，由相邻两台中心的里程，由相邻两点的里程相减，即可求得点的里程相减，即可求得其间的距离。其间的距离。一般可采用直接丈量法、电磁波测距法或交会法。一般可采用直接丈量法、电磁波测距法或交会法。13-5 13-5 桥台、桥墩施工测量桥台、桥墩施工测量v一、墩、台定位一、墩、台定位2. 2. 直线桥梁的墩、

16、台定位直线桥梁的墩、台定位（1 1）直接丈量法）直接丈量法 当桥梁墩、台位于无水河滩上，或水面较窄，用当桥梁墩、台位于无水河滩上，或水面较窄，用钢尺可以跨越丈量时，可用直接丈量法。钢尺可以跨越丈量时，可用直接丈量法。（2 2）电磁波测距法）电磁波测距法 在墩、台中心处可以安置棱镜，而且测距仪与棱在墩、台中心处可以安置棱镜，而且测距仪与棱镜能够通视，不管中间是否有水流障碍均可采用。镜能够通视，不管中间是否有水流障碍均可采用。 13-5 13-5 桥台、桥墩施工测量桥台、桥墩施工测量v一、墩、台定位一、墩、台定位2. 2. 直线桥梁的墩、台定位直线桥梁的墩、台定位（3 3）交会法）交会法如果桥墩所

17、在的位置河水较深，无法直接丈量，也如果桥墩所在的位置河水较深，无法直接丈量，也不便于采用电磁波测距仪时，则可用角度交会法测不便于采用电磁波测距仪时，则可用角度交会法测设墩位。设墩位。13-5 13-5 桥台、桥墩施工测量桥台、桥墩施工测量v一、墩、台定位一、墩、台定位2. 2. 直线桥梁的墩、台定位直线桥梁的墩、台定位（3 3）交会法）交会法角度交会法：角度交会法：预设觇牌：为了简化工作，可把交会方向延伸到预设觇牌：为了简化工作，可把交会方向延伸到对岸，用觇牌加以固定。对岸，用觇牌加以固定。 13-5 13-5 桥台、桥墩施工测量桥台、桥墩施工测量v二、墩、台纵横轴线测设二、墩、台纵横轴线测设

18、在直线桥上，墩、台的纵轴线是指过墩、台中心在直线桥上，墩、台的纵轴线是指过墩、台中心平行于线路方向的轴线；在曲线桥上，墩、台的平行于线路方向的轴线；在曲线桥上，墩、台的纵轴线则为墩、台中心处曲线的切线方向的轴线。纵轴线则为墩、台中心处曲线的切线方向的轴线。墩、台的横轴线是指过墩、台中心与其纵轴垂直墩、台的横轴线是指过墩、台中心与其纵轴垂直（斜交桥则为与其纵轴垂直方向成斜交角度）的（斜交桥则为与其纵轴垂直方向成斜交角度）的轴线。轴线。13-5 13-5 桥台、桥墩施工测量桥台、桥墩施工测量v三、墩、台基础及细部施工放样三、墩、台基础及细部施工放样1.1.明挖基础明挖基础（1 1）基坑放样）基坑放

19、样在进行基坑放样时，根据墩、台纵横轴线及基坑在进行基坑放样时，根据墩、台纵横轴线及基坑的长度和宽度测设出它的边线。如果开挖基坑时，的长度和宽度测设出它的边线。如果开挖基坑时，坑边要求具有一定的坡度，尚应设放基坑的开挖坑边要求具有一定的坡度，尚应设放基坑的开挖边界线。边界线。在地面上钉出边坡桩后，根据边坡桩撒出灰线，在地面上钉出边坡桩后，根据边坡桩撒出灰线，依灰线可进行基坑开挖。依灰线可进行基坑开挖。13-5 13-5 桥台、桥墩施工测量桥台、桥墩施工测量v三、墩、台基础及细部施工放样三、墩、台基础及细部施工放样1.1.明挖基础明挖基础（1 1）基坑放样）基坑放样（2 2）模板放样）模板放样进行

20、基础及墩、台身的模板放样时，可将经纬仪安进行基础及墩、台身的模板放样时，可将经纬仪安置在轴线上较远的一个护桩上，以另一个护桩定置在轴线上较远的一个护桩上，以另一个护桩定向，这时经纬仪的视向，这时经纬仪的视线即为轴线方向。线即为轴线方向。13-5 13-5 桥台、桥墩施工测量桥台、桥墩施工测量v三、墩、台基础及细部施工放样三、墩、台基础及细部施工放样2. 2. 桩基础桩基础桩基础测量工作主要有：测设桩基础的纵横轴线、桩基础测量工作主要有：测设桩基础的纵横轴线、测设各桩的中心位置、测定桩的倾斜度和深度以及测设各桩的中心位置、测定桩的倾斜度和深度以及承台横板的放样等。承台横板的放样等。 13-6 1

21、3-6 涵洞施工测量涵洞施工测量v1.1.涵洞施工测量时要首先放出涵洞的轴线位置，涵洞施工测量时要首先放出涵洞的轴线位置，即根据设计图纸上涵洞的里程，放出涵洞轴线与即根据设计图纸上涵洞的里程，放出涵洞轴线与路线中线的交点，并根据涵洞轴线与路线中线的路线中线的交点，并根据涵洞轴线与路线中线的夹角，放出涵洞的轴线方向。夹角，放出涵洞的轴线方向。v2.2.放样直线上的涵洞时，依涵洞的里程，自附近放样直线上的涵洞时，依涵洞的里程，自附近测设的里程桩沿路线方向量出相应的距离，即得测设的里程桩沿路线方向量出相应的距离，即得涵洞轴线与路线中线的交点。涵洞轴线与路线中线的交点。v3.3.涵洞位于曲线上，则采用

22、曲线测设的方法定出涵洞位于曲线上，则采用曲线测设的方法定出涵洞与路线中线的交点。依地形条件，涵洞轴线涵洞与路线中线的交点。依地形条件，涵洞轴线与路线有正交的，也有斜交的。将经纬仪安置在与路线有正交的，也有斜交的。将经纬仪安置在涵洞轴线与路线中线的交点处，测设出已知的夹涵洞轴线与路线中线的交点处，测设出已知的夹角，即得涵洞轴线的方向。角，即得涵洞轴线的方向。13-7 13-7 其它构造物施工测量其它构造物施工测量v一、防护支挡工程施工测量一、防护支挡工程施工测量坡面防护包括植物防护和工程防护，其施工测量坡面防护包括植物防护和工程防护，其施工测量的方法与路基施工方法相同的方法与路基施工方法相同冲刷防护分为直接防护和间接防护两种类型。直冲刷防护分为直接防护和间接防护两种类型。直接防护主要有砌石护坡和抛石。接防护主要有砌石护坡和抛石。间接防护亦称导治构造物，形式有丁坝、顺坝；间接防护亦称导治构造物，形式有丁坝、顺坝；其位置可依据路线中线位置放样，或依据其设计其位置可依据路线中线位置放样，或依据其设计坐标放样。坐标放样。支挡构造物的类型有各种挡土墙、垄石、填石、支挡构造物的类型有各种挡土墙、垄石、填石、石垛等，其施工测量方法与石砌护坡的施工放样石垛等，其施工测量方法与石砌护坡的施工放样方法基本相同。