市政桥梁施工及桥梁竣工测量技术

市政政桥桥梁梁施施工工及及桥桥梁梁竣竣工工测测量量技技术术§6-1中线复测测及桥轴轴线测定定§6-2桥梁施工工控制测测量§6-3桥梁定位位资料计计算§6-4墩台定位位及纵横横轴线测测设§6-5桥梁竣工工测量根据设计计文件，，按照规规定的精精度，将将图纸上上设计的的桥梁墩墩台位置置标定于于地面，，据此指指导施工工，确保保建成的的桥梁在在平面位位置、高高程位置置和外形形尺寸等等方面均均符合设设计要求求。桥梁施工工测量的的基本任任务§6-1中线复测测及桥轴轴线测定定复测的主主要方法法是导线线法。定测或线线路复测测的精度度较低，，一般不不能满足足桥梁施施工测量量的精度度要求。。因此桥桥梁施工工前，需需对桥址址线路中中线以较较高的精精度进行行复测。。一、直线线桥的中中线复测测观测：桥桥址位置置上所有有转点间间的水平平距离Di和相邻边边间的水水平角βi。计算：以以两端转转点（ZD7-3,ZD7-8)的连线为为x轴建立施施工坐标标系，计计算各转转点的坐坐标二、曲线线桥的中中线复测测当桥梁位位于曲线线上时，，应对整整个曲线线进行复复测。检查切线线方向控控制桩是是否在同同一条直直线上。。如果不不在同一一条直线线上，则则应给予予改正。。重新精确确测定线线路的转转向角。。重新计算算曲线综综合要素素。重新标定定曲线的的起点和和终点。。1.切线控制制桩的复复测检查切线线上的控控制桩是是否在同同一条直直线上。。方法：穿穿线法、、导线法法。2.转向角复复测依据：已已确认的的切线控控制桩；；方法：直接测量量——测回法间接测量量——导线法如果已确确认的切切线控制制桩中含含有交点点桩，则则采用直直接测量量法否则，采采用间接接测量法法，即导导线测量量法或副副交点法法。复测转向向角与定定测转向向角不符符时处理理方法：：原则：尽尽量不改改变原设设计。方法一：：利用复复测转向向角重新新计算曲曲线要素素，改变变曲线起起点或终终点里程程桥梁布设设在直线线－始端端缓和曲曲线－圆圆曲线区区间内，，则曲线线的ZH里程保持持与原设设计里程程不变；；桥梁布设设在圆曲曲线－末末端缓和和曲线－－直线区区间内，，则曲线线的HZ里程保持持与原设设计里程程不变；；同时保保持各墩墩台中心心设计里里程不变变。要使ZH或HZ里程不变变，可设设断链桩桩或将距距离误差差调整在在直线段段。方法二：：调整切切线方向向，使转转向角恢恢复到原原设计值值整个桥梁梁布设在在始端缓缓和曲线线－圆曲曲线－末末端缓和和曲线区区间内，，或回头头曲线转转向角在在180°°左右时，，如果桥桥梁前后后相邻曲曲线没有有施工或或无重大大建筑物物，可以以调整切切线方向向，使转转向角恢恢复到原原设计值值，以保保证桥梁梁原设计计不变。。方法三：：采用复复测转向向角，改改变桥梁梁设计三、桥轴轴线长度度测定1.桥轴线控控制桩：：两岸桥桥头中线线上埋设设的控制制桩。作作用：保保证墩台台间的相相对位置置正确，，并使之之与相邻邻线路在在平面位位置上正正确衔接接。2.桥轴线长长度：两两岸桥轴轴线控制制桩间的的水平距距离。3.桥轴线长长度的测测量方法法直接测定定法——光电测距距间接测定定法——三角网推推算§6-2桥梁施工工控制测测量对于水中中不能直直接测设设的桥梁梁或水面面较宽且且有高墩墩、大跨跨、深水水基础或或基础施施工难度度较大，，梁部结结构类型型复杂的的特大桥桥和大桥桥，需要要建立施施工平面面控制网网。为了合理理地拟定定桥梁施施工平面面控制测测量的布布网方案案和观测测方案，，保证墩墩台中心心的定位位精度，，必须预预先估算算桥轴线线长度测测定的必必要精度度。一、桥轴轴线长度度精度估估算1.钢筋混凝凝土简支支梁设墩台中中心点位位放样的的极限误误差为△△D（通常取取△D=10mm），中误误差为△△D/2，则相邻邻二墩台台中心的的跨距中中误差为为设全桥共共有N跨，则桥桥轴线长长度的中中误差为为2.钢板梁及及短跨（（l≤64m）简支钢钢桁梁考虑梁长长制造误误差和固固定支座座安装误误差δ的共同影影响，单单跨钢板板梁和单单跨简支支钢桁梁梁的长度度中误差差为当桥梁为为N跨时，则则桥轴线线长度L的中误差差为3.连续及长长跨（l＞64m）简支钢钢桁梁由n个节间构构成的单单联或单单跨梁，，设节间间拼装的的极限误误差为△△l（通常取取△l=±2mm），则由由于梁体体拼装误误差和固固定支座座安装误误差δ的共同影影响，每每一联（（跨）长长度的中中误差为为当桥梁为为N跨时，则则桥轴线线长度L的中误差差为［例6-1］某三联三三跨连续续梁桥，，每跨支支座间距距离为128m，由长16m的8个节间组组成，每每联24个节间，，固定支支座安装装极限误误差为±7mm，试计算算全桥桥桥轴线中中误差。。［解］单联中误误差为全桥桥轴轴线中误误差为二、桥梁梁施工平平面控制制测量1.桥梁施工工平面控控制网网网形布设设在满足桥桥轴线长长度测定定和墩台台中心定定位精度度的前提提下，力力求图形形简单并并具有足足够的强强度，以以减少外外业观测测工作和和内业计计算工作作。根据桥梁梁的大小小、精度度要求和和地形条条件，桥桥梁施工工平面控控制网的的网形布布设有以以下几种种形式。。双三角形形大大地四边边形双大地四四边形加加强型型大地四四边形大地四边边形加三三角形2.桥梁施工工平面控控制测量量的角度度观测三角网的的等级和和精度要要求如表表6-3；(P164)水平角观观测要求求：开测前应应对所测测角仪器器进行检检验和校校正。作业过程程中，仪仪器2C绝对值DJ1型仪器不不得超过过20″；DJ2型仪器不不得超过过30″水平角观观测测回回数应符符合表6-4的规定，，各测回的的零方向向读数应应均匀分分布在度度盘和测测微器的的不同位位置上。。方法：铟铟钢基线线尺，光光电测距距3.桥梁施工工平面控控制网的的距离观观测用光电测测距仪或或全站仪仪测量平平面控制制网边长长时，外外界环境境条件应应符合下下列要求求：注意减弱弱大气折折光和旁旁折光的的影响；；测线及两两端的延延线上，，不得有有任何其其它发光光物体或或反光的的物体，，以免引引起反射射信号混混乱；测站应设设在电磁磁场影响响的范围围以外；；光电测距距边的测测回数及及往返测测次数，，应符合合表6-5的规定。。光电测距距限差，，应符合合表6-6的规定。。距离观测测的限差差与数据据处理：：光电测距距边，必必须加入入气象、、加乘常常数、周周期误差差改正，，然后化化算为水水平距离离，水平距离离应归算算至墩顶顶（或轨轨底）平平均高程程面上。。设仪器器与棱镜镜横轴的的平均高高程为H1，墩顶（或或轨底）的的平均高程程为H2，地球平均均曲率半径径为R，则归算长长度DH为测距精度评评定设某条边长长进行了n次对向观测测，第i次对向观测测的差值为为di，则一次观观测的中误误差为：对向观测平平均值的中中误差为：：4.桥梁施工平平面控制测测量内业计计算施工平面控控制网通常常采用独立立的坐标系系；直线桥以桥桥轴线两控控制桩中里里程较小的的一个为坐坐标原点，，以桥轴线线按里程增增加方向为为x轴正向建立立测量坐标标系；曲线桥一般般以曲线起起点ZH或始切线上上的转点为为坐标原点点，以始切切线指向JD方向为x轴正向建立立测量坐标标系；也可可以桥轴线线控制点为为坐标系原原点，以该该点处曲线线的切线方方向为x轴，以线路路前进方向向为x轴正向建立立测量坐标标系。桥梁施工平平面控制网网按方向或或角度，用用条件平差差或间接平平差方法进进行严密平平差。平差计算完完成后，应应对网中所所有的几何何条件（或或附合条件件）进行检检算，并计计算单位权权中误差、、桥轴线及及最弱边边边长中误差差。对于边边角网或测测边网，不不应大于10mm；对于以基基线为基础础的测角网网，不应大大于原估算算的桥轴线线及最弱边边边长相对对中误差。。三、桥梁施施工高程控控制测量各水准点应应沿桥轴线线两侧以400m左右的间距距均匀布设设，并构成成连续水准准环。水准点应与与相邻的线线路水准点点联测，以以保证桥梁梁与相邻线线路在高程程位置上的的正确衔接接。水准测量的的等级、精精度、限差差应符合相相应的规定定。为了便于施施工放样，，可根据实实际需要在在施工地点点附近设立立若干个施施工水准点点。水准点应埋埋设标石施工水准点点的高程必必须定期检检测。水准测量的的等级和精精度应满足足表6-8的要求每公里水准准测量高差差中数的偶偶然中误差差按下式计计算：§6-3桥梁定位资资料计算直线桥墩台台中心坐标标计算直线桥的墩墩台中心位位于桥轴线线上，且桥桥轴线和线线路中线完完全重合。。xi=DKi-DKAyi=0设桥轴线控控制点A为施工坐标标系的原点点，其里程程为DKA，x轴与桥轴线线重合，且且指向里程程增加方向向，第i号墩的里程程为DKi，则该墩中中心的坐标标xi、yi为yx§6-4墩台定位及及纵横轴线线测设桥梁施工测测量中，主主要的工作作是准确地地测设出桥桥梁墩、台台的中心位位置，即所所谓的墩、、台中心定定位，简称称墩台定位位。墩台定位必必须满足一一定的精度度要求，特特别是对预预制梁桥更更是如此。。一、直线桥桥的墩台定定位直接量距法法光电测距或或直接接丈量2.前方交会法法如果桥墩位位置无法直直接丈量，，也不便于于架设反光光镜时，可可采用前方方交会法测测设墩位。。前方交会法法既可用于于直线桥的的墩台定位位测量，也也可用于曲曲线桥的墩墩台定位测测量。用交会法测测设墩位，，需要在河河的两岸布布设平面控控制网，如如导线、三三角网、边边角网、测测边网等。。前方交会法法的基本原原理:根据控制点点坐标和墩墩台坐标，，反算交会会放样元素素αi、βi，在相应控控制点上安安置仪器并并后视另一一已知控制制点，分别别测设水平平角αi、βi，得到两条条视线的交交点，从而而确定墩台台中心的位位置。αiβi异侧交会同同侧交会会两交会方向向线之间的的夹角γ称为交会角角墩台中心交交会的精度度与交会角角γ的大小有关关。交会角的要要求：当置镜点位位于桥轴线线两侧时，，交会角应应在90°~150°之间；当置镜点位位于桥轴线线一侧时，，交会角应应在60°~110°之间。在桥梁控制制网网形设设计和布网网时，应充充分考虑每每个墩台中中心交会时时交会角的的大小，必必要时，可可根据情况况增设插如如点或精密密导线点作作为次级控控制点。测设数据计计算为了便于作作业，应根根据控制点点的坐标和和墩台中心心的坐标，，计算测设设数据并将将其编制成成表。墩台定位测测设数据主主要包括：：置镜点、、墩台或控控制点编号号、坐标方方位角、边边长等。其其格式如P.184表6-14。以下格式更简简洁置镜点控制点边长坐标方位角°′″墩台号边长坐标方位角°′″D10#161.41921450425.8D2141.7931403940.41#141.83651392024.9D3199.9008834349.12#101.90711145528.3D4151.09691421732.53#94.7837770957.94#126.0050471028.85#143.9781395554.1现场测设在控制点D安置仪器，后后视控制点A，将度盘安置置为αDA;根据测设数据据表,转动照准部至至度盘读数为为αDi得到D-i方向；同样方法得到到C-i方向，两条视视线的交点处处打桩，钉设设出i号墩台中心位位置;在桥轴线上检检查各墩台位位置。示误三角形通常将三台经经纬仪分别安安置于三个控控制点上，用用三条方向线线同时交会。。理论上三条方方向线应交于于一点，而实实际上由于控控制点误差和和交会测设误误差的共同的的影响，三条条方向线一般般不会交于一一点，而是形形成一个小三三角形，该三三角形的大小小反映交会的的精度，故称称其为示误三三角形。交会限差及墩墩台中心的确确定示误三角形的的最大边长或或两交会方向向与桥中线交交点间的长度度，在墩台下下部（承台、、墩身）不应应大于25mm，在墩台上部部（托盘、顶顶帽、垫石））不应大于15mm。若交会的一个个方向为桥轴轴线，则以其其它两个方向向线的交会点点P1投影在桥轴线线上的P点作为墩台中中心。交会方向中不不含桥轴线方方向时，示误误三角形的边边长不应大于于30mm，并以示误三三角形的重心心作为桥墩台台中心。二、墩台纵横横轴线测设墩台纵横轴线线是确定墩、、台方向的依依据，也是墩墩、台施工中中细部放样的的依据。P.184中说法不正确确直线桥各个墩墩台的纵轴线线与桥轴线重重合，可根据据桥轴线控制制桩测设；直线桥的横轴轴线不一定与与纵轴线垂直直，两者夹角角根据设计文文件确定，可可将经纬仪安安置于墩台中中心，后视桥桥轴线控制桩桩定向，测设设规定的角度度得到墩台横横轴线方向。。A［例6－3］某铁路直线桥桥设计的结构构形式为：1×24m预应力钢筋混混凝土梁+3×64m箱形连续钢梁梁+1×24m预应力钢筋混混凝土梁，各各墩台中心的的设计里程如如表6－15。试完成：1.桥轴线长度精精度估算2.平面控制测量量的实施3.墩台中心定位位资料的计算算。表6-15墩台中心的设设计里及其坐坐标桩号及墩台号里程间距x0#台DK638+798.92-12.807012.807D4+811.727011.9431#墩+823.6711.943064.652#墩+888.3276.593064.003#墩+952.32140.593064.004#墩DK639+016.92205.193021.9366D2038.8566227.12962.81345#台+041.67229.94301．桥轴线长度度精度估算第1孔和第5孔为预应力钢钢筋混凝土简简支梁，设其其跨长中误差差分别为ml1和ml5，已知点位放放样极限误差差ΔD=10mm，则［解］第2～4孔为箱形连续续钢梁，为预预制的16m梁段运到现场场后拼接，并并以高强螺栓栓固定连接。。64m64m64m1#2#3#4#已知n=12，节间拼装误误差Δl=2mm，支座安装误差差δ=7mm，设该段中误误差为ml2-4，则桥轴线长度中中误差mL为:已知桥长L=242.75m，则桥轴线长长度的相对中中误差为2.平面控制网技技术设计根据桥轴线长长度的估算精精度，参照表表6-3可知，该桥施施工平面控制制网按五等三三角网施测即即可。由于桥轴线长长度小于桥长长，故控制网网提高一个等等级施测。箱形连续钢梁梁当时属新型型结构，在墩墩台施工、梁梁体架设和运运营管理阶段段均要进行变变形观测，故故控制网再提提高一个等级级施测。所以，技术设设计书确定，，该桥施工平平面控制网按按三等三角网网施测。基线D1、D3的边长采用光光电测距方法法实测，数据据处理后，相相对中误差1/260000。三角网的角度度采用方向观观测法。按条件观测平平差。平差后后桥轴线长度相相对中误差1/1890001/21700，测角中误差mβ=±1.49″<±1.8″。3.三角网观测与与平差计算以桥轴线控制制点D4为坐标原点，，以桥轴线按按里程增加方方向为x轴正向，计算算各控制点和和墩台中心在在该坐标系中中的坐标。4.控制点坐标和和墩台坐标计计算注:如果D4的x坐标值等于其其里程，则坐坐标计算更