市政桥梁控制测量、中心定位及细部放样

市政桥梁控控制测量、、中心定位位及细部放放样本章章要要点点1、桥梁控制制测量的内内容2、桥梁墩台台中心定位位及轴线测测设；3、桥梁细部部放样。2本章提提要要桥梁施工测测量是线路路施工测量量的重要内内容之一。。本章主要要介绍了桥桥梁施工控控制测量的的基本概念念及作用，，包括平面面和高程控控制测量；；桥梁墩、、台中心的的定位、墩墩台细部放放样及梁部部放样。3目录录第一节桥轴线长度度的确定及控制制测量第二节桥梁墩、台台中心定位及轴轴线测设第三节桥梁细部放放样4桥梁是道路路工程的重重要组成部部分。桥梁：有铁路桥梁梁、公路桥桥梁、铁路路公路两用用桥梁以及及陆地上的的立交桥和和高架道路路。桥梁按其轴轴线长度分分类：一般分为小型桥（＜30m）、中型桥（30～100m）、大型桥（100～500m）、特大型桥（＞500m）、和四类类。桥梁测量工工作内容：：。§13-1桥轴线长度度的确定及及控制测量量5桥梁施工阶阶段的测量量工作:①桥轴线长度度测量②桥梁控制测测量（小型桥一一般不进行行控制测量量）③墩台定位及及轴线测设设④墩台细部放放样及梁部部放样等另外，之前前要勘测选选址、地形形测量；之之后要竣工工测量、变变形观测。。对铁路桥梁梁，梁部构构件一般工工厂预制，，现场拼接接和安装，，这就对测测量工作提提出了十分分严格的要求求。平面控制测量高程控制测量6一、桥轴线线长度所需需精度估算算桥轴线——在选定的桥桥梁中线上上，于桥头头两端埋设设两个控制制点，两控控制点间的的连线称~.为了保证墩墩、台定位位的精度要要求，首先先需要估算算出桥轴线线长度需要要的精度，，以便合理理地拟定测测量方案。。估算公式：：在现行的的《测规》中，根据梁梁的结构形形式、施工工过程中可可能产生的的误差，推推导出下列列估算公式式：1.钢筋砼简支支梁:式中mL—桥轴线（两两桥台间））长度L的中误差（（mm）；D—墩中心的点点位放样限限差（±10mm）；N—跨数。（13-1）

72.钢板梁及短短跨（l≤64m）简支钢桁桁梁:mli：单跨长度中中误差（mm）；l：梁长；N：联（跨）数数；n：每联（跨））节间数；；ΔD：墩中心的点点位放样中中误差（±10mm）；Δl：节间拼装限限差（±2mm）δ：固定支座安安装限差；；1/5000：梁长制造造误差（13-2）

多跨等跨：

（13-3）多跨不等跨：

（13-4）3.连续梁及长跨（l>64m）简支钢桁梁

（13-5）多联（跨）等联（跨）：

（13-6）多联（跨）不等联（跨）：

（13-7）单跨：单联（跨）：8桥轴线长度度测量方法法直线桥或曲曲线桥的桥桥轴线长度度可用光电电测距仪或或钢卷尺直直接测定。。如果精度需需要时或对对于复杂特特大桥，则则应布置三三角网或小小三角网（（如大地四边形形），进行平平面控制测测量，这时时桥轴线长长度的精度度估算还应应考虑利用用三角点交交会墩位的的误差影响响。9二、桥梁平平面控制测测量

图13-11、桥梁平面面控制测量量的目的：：是测定桥轴轴线长度并并据以进行行墩、台位位置的放样样；同时，，也可用于于施工过程程中的变形形监测。2、平面控制制网布设形形式：根据桥梁跨跨越的河宽宽及地形条条件，平面面控制网多多布设成如如图13-1所示的形式式。10网型选择：：可采用测角角网、测边边网或边角角网。采用用测角网时时宜测定两两条基线，，如图13-1中的双线所所示；测边边网是测量量所有的边边长而不测测角度；边边角网则是是边长和角角度都测。。一般地，在在边、角精精度匹配的的情况下，，边角网的的精度较高高。布设要求：图形简单、、图形强度度良好，地地质条件稳稳定，视野野开阔，便便于交会墩墩位，其交会角不大大于120°或小于30°。基线应与桥桥梁中线近近似垂直，，其长度宜为为桥轴线的的0.7倍，困难时时也不应小小于其0.5倍。桥的轴线作作为三角网网的一个边边，并与基基线一端相相连。如不可能，，也应将桥桥轴线的两两个端点纳纳入网内。如图13-1（d）。曲线桥至少少有一个轴线控制点为桥桥控网的控控制点；在控制点上上要埋设标标石及刻有有“+”字的金属中中心标志。。如果兼作作高程控制制点用，则则中心标志志宜做成顶顶部为半球球状。113、控制网等等级表13-1桥梁施工控控制网等级级三角网等级桥轴线相对中误差测角中误差（″）最弱边相对中误差基线相对中误差一1/175000±0.71/1500001/400000二1/125000±1.01/1000001/300000三1/75000±1.81/600001/200000四1/50000±2.51/400001/100000五1/30000±4.01/250001/75000（上述规定是对测角网而言）12基线精度：：测角网—桥轴线长度度及各个边边长都是根根据基线及及角度推算算的，为保保证轴线有有可靠的精精度，基线精度要要高于桥轴轴线精度2～3倍(见表13-1)。测边网或边边角网—边长是直接接测定的，，所以不受受或少受测测角误差的的影响，测测边的精度度与桥轴线线要求的精精度相当即即可。坐标系：直线桥以桥桥轴线作为为x轴，曲直线线桥以切线线作为x轴，桥轴线线始端控制制点的里程程作为该点点的x值。插点：：在施工时如如因机具、、材料等遮遮挡视线，，无法利用用主网的点点进行施工工放样时，，可以根据据主网两个个以上的点点将控制点点加密。这这些加密点点称为插点点。插点的的观测方法法与主网相相同，但在在平差计算算时，主网网上点的坐坐标不得变变更。13三、高程控控制测量在桥梁的施施工阶段，，为了作为为放样的高高程依据，，应建立高高程控制网网，即在河河流两岸建建立若干个个水准基点点，这些水水准基点除除用于施工工外，也可可作为以后后变形观测测的高程基基准点。1、水准基点布布设：数量视河宽宽及桥的大大小而异。。小桥：只设1个；桥长≤200m，宜宜1个/岸；桥长长≥≥200m，宜宜2个/岸。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以凸凸出出半半球球状状的的铜铜质质或或不不锈锈钢钢标标志志。。2、施工工水水准准点点的的布布设设：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，，且且在在施施工工时时不不致致破破坏坏。。143、高程程系系统统：桥梁梁水水准准点点与与线线路路水水准准点点应应采采用用同同一一高高程程系系。。水准准测测量量的的等等级级：由由《测规规》而定定。。从国国家家水水准准点点引引测测的的精精度度：可可用用三三等等水水准准进进行行测测量量。。跨河河水水准准测测量量：：当跨跨河河距距离离大大于于200m时，，宜宜采采用用过过河河水水准准法法联联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，，可可采采用用三三等等水水准准，，大大于于800m时则则采采用用二二等等水水准准进进行行测测量量。。15§13-2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在桥桥梁梁施施工工测测量量中中，，最最主主要要的的工工作作是是:测设设出出墩墩、、台台的的中中心心位位置置和和它它的的纵纵横横轴轴线线。。其测测设设数数据据由由控控制制点点坐坐标标和和墩墩、、台台中中心心的的设设计计位位置置计计算算,若是是曲曲线线桥桥还还需需桥桥梁梁偏偏角角、、偏偏距距及及墩墩距距等等原原始始资资料料。。测设设方方法法则则视视河河宽宽、、水水深深及及墩墩位位的的情情况况，，可可采采用用直直接接测测设设或或角角度度交交会会的的方方法法。。墩、台中心位位置定出以后后，还要测设设出墩、台的的纵横轴线，，以固定墩台台方向，同时时它也是墩台台施工中细部部放样的依据据。16一、直线桥的墩、、台中心定位位直线桥的墩，，台中心都位位于桥轴线的的方向上。已知墩、台中中心的设计里里程及桥轴线线起点的里程程，如图13-2所示，相邻两点的里程相减即可求得得它们之间的的距离。测设墩、台中中心的位置的的方法：直接接测距法或交交会法。

图13-2直线桥墩台171.直接测距法这种方法适用用于无水或浅浅水河道。如如图13-2,photo1（1）用检定过的的钢尺测设：：根据计算出出的距离，从从桥轴线的一一个端点开始始，逐个测设设出墩、台中中心，并附合合于桥轴线的的另一个端点点上。若在限限差范围之内内，则依各端端距离的长短短按比例调整整已测设出的的距离。在调调整好的位置置上钉一小钉钉，即为测设设的点位。（2）用光电测距距仪测设：在在桥轴线起点点或终点架设设仪器，并照照准另一个端端点。在桥轴轴线方向上设设置反光镜，，并前后移动动，直至测出出的距离与设设计距离相符符，则该点即即为要测设的的墩、台中心心位置。为了了减少移动反反光镜的次数数，在测出的的距离与设计计距离相差不不多时，可用用小钢尺测出出其差数，以以定出墩、台台中心的位置置。182.角度交会法当桥墩位于水水中，无法直直接丈量距离离及安置反光光镜时，则采采用角度交会会法。坐标系:如图13-3所示，C、A、D为控制网的三三角点，且A为桥轴线的端端点，E为墩中心设计计位置。C、A、D各控制点坐标标已知，若墩墩心E的坐标与之不在同一一坐标系，可可将其进行改算至至统一坐标系系中。（1）计算测设数数据：利用坐标反算算公式可推导出交会会角α、β。图13-319其中：pol为直角坐标、、极坐标的换换算功能；W为极角的存储储区，W<0时，加360°赋于方位角。。同理可求出交交会角β。当然也可以根根据正弦定理理或其它方法法求得。利用坐标反算算公式即可推推导出交会角角α、β。如利用计算器的坐坐标换算功能能，则α的计算过程更更为简捷。以CASIOfx-4500P为例：20（2）测设方法：：在C、D点上安置经纬纬仪，分别自自CA及DA测设出交会角角α、β，则两方向的的交点即为墩墩心E点的位置。为为了检核精度度及避免错误误，通常还利利用桥轴线AB方向，用三个个方向交会出出E点。示误三角形：由于测量误差差的影响，三三个方向一般般不交于一点点，而形成一一如图示的三三角形E1、E2、E'，该三角形称称~。检核：示误三角形的的最大边长，在在建筑墩台基础时不应大大于25mm，墩身时不应大大于15mm。墩中心E的点位：如果在限差范范围内，则将交会点E'投影至桥轴轴线上，，作为墩中心E的点位。图13-321随着工程的进进展，需要经经常进行交会会定位。为了了工作方便，，提高效率，，通常都是在在交会方向的的延长线上设设置标志，以以后交会时可可不再测设角角度，而直接接瞄准该标志志即可。-------护桩。当桥墩筑出水水面以后，即即可在墩上架架设反光镜，，利用光电测测距仪，以直直接测距法定定出墩中心的的位置。22二、曲线桥桥的墩、台中中心定位曲线桥墩、台台中心定位的的测量工作有有：曲线线路复测测、桥轴线控控制桩的测设设、控制测量量、墩台中心心及墩台轴线线的测设。如图13-4，曲线桥的线线路中线是曲曲线1-2-3-4，每跨梁中心心线的连线是是折线1-2-3-4，两者不能完完全吻合，。。

图13-4曲线桥墩台23曲线桥的几个个术语:桥梁工作线：：各跨梁的中线线联结起来的的折线1-2-3-4…-K。桥墩偏距（E）：墩、台中心与与线路中心的法向距距离：1-1’,2-2’,3-3’等（偏距E一般是以梁长为弦线的的中矢值的一一半，这是铁铁路桥梁的常常用布置方法法，称为平分分中矢布置））。桥梁偏角（α）：相邻两梁跨工工作线构成的的偏角称为~。桥墩中心距（Li）：桥梁工作线线每段折线的长长度L(如L1,L2,L3)。跨梁间隙（2a）：相邻两跨梁的的端点在桥梁梁上（曲线内内侧）要留一一间隙（热胀胀冷缩）；2a>10cm（曲线桥墩、、台中心位于桥梁工作作线转折角的的顶点上(1、2、3…K)，所谓墩台定定位，就是测测设这些转折折角顶点的位位置）。242、曲线桥墩、、台放样E、α、L在设计图中都都已经给出，，结合这些资资料即可测设设桥墩、台中心心位置（1、2…K）。曲线上的桥梁梁是线路组成成的一部分，，故要使桥梁梁与曲线正确确的联结在一一起，曲线线桥测设的精精度要求较高高，需要用精精确的方法重新测定曲线线转向角，重重新计算曲线线综合要素，，精密地测设设曲线主点，，需对线路进进行复测。由于桥轴线的的精度要求较较高，要设置置桥轴线控制制点（桩）。曲线桥墩、台台点位的测设设精要求较高高，距离和角度要要精密测设，，在测设过程中中一定要多方方检核。251）曲线线路复复测和桥轴线线控制桩的测测设:在桥轴线的两两端测设出两两个控制点，，以作为墩、、台测设和检检核的依据。。两个控制点点测设精度同同样要满足估估算出的精度度要求。在测测设之前，首首先要从线路路平面图上弄弄清桥梁在曲曲线上的位置置及墩台的里里程。A、复测：对原原线路上的曲曲线控制点以以精密的方法法进行测设。。检查切线上的的线路控制点点ZD.JD.ZH.HZ要位于相应的的直线上；精测转向角，计算综合合要素，精测切线距离离T；(两控制桩从两条条切线测设)；注:两控制桩从一条条切线测设时时,只精测一条切切线不精测.B、测设控制桩桩A、B：据切线方向用用切线支距法法进行；在图上先设计计好点位，把把A、B两点在切线坐坐标系内的x.y算出；精确地将桥轴轴线上的控制制桩A、B测设出出来，，打桩桩钉钉钉。262）墩台台中心心的测测设：：根据控控制桩桩A、B及给出出的设设计资资料进进行墩墩、台台的定定位。。根据条条件，，也是是采用用直接接测距距法或或交会会法。。A、直接接测距距法（适用用于干干旱河河沟））导线法法（偏偏角法法）：：由于墩墩中心心距Li及桥梁梁偏角角αi是已知知的，，可以以从控制点点A开始，，逐个个测设设出角角度(αi)及距离离(Li)，即直直接定定出各各墩、、台中中心的的位置置，最最后再再附合合到另另外一一个控制点点B上，以以检核核测设设精度度。(偏角应应以J2经纬仪仪测设设两测测回)。极坐标标法（（长弦弦偏角角法））：27长弦偏偏角法法（极极坐标标法））：用测距距仪测测距较较方便便。桥轴线线控制制桩A、B及各墩、、台中中心点点1、2、3在切线线坐标标系内内的坐坐标是是可以以求得得的，，故可可反算算出控控制点点A至墩、、台中中心的的距离离Di及其与与切线线方向向间的的夹角角i。架仪器器于控控制点点A，后视视JD配盘0，拨出出偏角i，再在在此方方向上上测设设出Di，如图13-5所示，，即得得墩、、台中中心的的位置置图13-5该方法法特点点：是独立立测设设，各各点不不受前前一点点测设设误差差的影影响；；但在在某一一点上上发生生错误误或有有粗差差也难难于发发现。。所以以一定定要对对各个个墩台台中心心距进进行检检核测测量，，可检检核相相邻墩墩台中中心间间距，，若误误差在在2cm以内时时，则则认为为成果果是可可靠的的。28B、角度度交会会法当桥墩墩位于于水中中，无无法架架设仪仪器及及反光光镜时时，宜宜采用用交会会法。。墩位坐坐标系系:与控制制网的的坐标标系必必须一一致，，才能能进行行交会会数据据的计计算。。如果果两者者不一一致时时，则则须先先进行行坐标转转换。x轴：桥梁所所在曲曲线的的一条条切线线；原点：：以ZH(HZ)或位于于直线线上的的控制制点(如A点)。墩中心心位置置:在三方方向交交会时时，当当示误误三角角形的的边长长在容容许范范围内内时，，可取取其重心作为墩墩中心心位置置。交会数数据的的计算算:与直线线桥时时类似似，根根据控控制点点及墩墩位的的坐标标，通通过坐坐标反反算出出相关关方向向的坐坐标方方位角角，再再依此此求出出相应应的交交会角角度。。29三、墩墩台纵纵、横横轴线线的测测设为了进进行墩墩、台台施工工的细细部放放样，，需要要测设设其纵纵、横横轴线线。纵轴线线：过墩、、台中中心平平行于于线路路方向向的轴轴线；；横轴线线：过墩、、台中中心垂垂直于于线路路方向向的轴轴线；；桥台的的横轴轴线是是指桥桥台的的胸墙墙线。。

图13-6

直线桥纵横轴线

1、直线桥桥：墩台的的纵轴轴线：：于线路路的中中线方方向重重合，，不另另测设设。墩台的的横轴轴线：：在墩台台中心心置镜镜,自线路路中线线方向向测设设90°角.302、曲线线桥墩台纵纵轴线线：位于桥桥梁偏偏角的分角角线上上，纵轴线线测设设：在墩、、台中中心架架设仪仪器，，照准准相邻邻的墩墩、台台中心，，测设设α/2角，即即为纵纵轴线线的方方向。。横轴线线测设设：自纵轴轴线方方向测测设90°角，即即为横横轴线线方向向

图13-7313、纵横横轴线线的护护桩：：墩、台台中心心的定定位桩桩在在在基础础施工工过程程中要要被挖挖掉，，实际际上，，随着着工程程的进进行，，原定定位桩桩常被被覆盖盖或破破坏，，但又又经常常需要要恢复复以便便于指指导施施工。。因而而需在在施工工范围围以外外钉设设护桩桩，以以方便便恢复复墩台台中心心的位位置。。护桩——在墩台台每侧侧的纵纵、横横轴线线上，，各钉钉设至至少三三个木木桩。。在曲线线桥上上相近近墩台台的护护桩纵纵横交交错，，使用用时极极易弄弄错，，所以以在桩桩上一一定注注意要要注明明墩台台的编编号。。32§13-3桥梁细细部放放样放样原原则：即先放放样轴轴线，，再依依轴线线放样样细部部。就一座座桥梁梁而言言，应先放放样桥桥轴线线，再再依桥桥轴线线放样样墩、、台位位置；；就每一一个墩墩台而而言，，应先先放样样墩台台本身身的轴轴线，，再根根据墩墩台轴轴线放放样各各个细细部。。其它各各个细细部也也是如如此。。这就就是所所谓““先整整体，，后局局部””的测测量基基本原原则。。在桥梁梁的施施工放放样：：主要有有基础放放样、、墩台台细部部放样样及架梁时的的测设设工作。。33（部分分介绍绍细部部放样样方法法）1.明挖挖基基础础：：构造造如如图图13-8（a）所所示示。。它是是在墩墩、、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壁坡坡度度测测设设出出开开挖挖边边界界线线。。边坡坡桩桩至至墩墩、、台台轴轴线线的的距距离离D依下下式式计计算算：：D=b/2+h·m+l式中中:b—基础础底底边边的的长长