2023学年完整公开课版导线网测量

导线网测量陕西铁路工程职业技术学院第一章桥梁测量概述桥梁的分类

(1)、桥梁按其轴线长度分为

①、小桥<30m（单孔5~20）5m以下为涵洞

②、中桥30~100m(单孔20~40m)③、大桥100~500m（单孔40~100m）④、特大桥500m以上（单孔100m以上）（2）、桥梁按结构形式分为①、简支梁桥②、连续梁桥③、拱桥④、斜拉桥⑤、悬索桥第一章桥梁测量概述桥梁施工测量的原则先整体后局部，先控制后碎部，先高级后低级，上步工作未作检核，下步工作不准进行桥梁施工测量的特点1、控制范围小、点位密度大、精度要求高2、控制点使用频繁3、受施工干扰大4、桥梁控制网一般分两级布设，且两级控制网精度相当5、控制网精度需估算第二章桥梁平面控制测量建立桥梁施工平面控制测量的目的保证墩台中心位置能按设计精确的放样出来。但墩台中心位置测设的精度，直接受桥轴线长度精度的影响。为满足放样墩台中心位置的需要，必须先计算出桥轴线的精度，再根据桥轴线长度的精度，来确定平面控制网的等级，拟定测量方案。第二章桥梁平面控制测量准备工作（1）、广泛收集测区及其附近已有的控制测量成果和地形图资料。①、控制测量资料包括成果表、点之记、展点图、路线图、计算说明和技术总结等。②、收集的地形图资料包括测区范围内及周边地区各种比例尺地形图和专业用图。③、如果收集到的控制资料的坐标系统、高程系统不一致，则应收集、整理这些不同系统间的换算关系。（2）、收集合同文件、工程设计文件、业主（监理）文件中有关测量专业的技术要求和规定。第二章桥梁平面控制测量

（3）、准备相应的规范：《国家三角测量规范》、《国家一、二等水准测量规范》、《国家三、四等水准测量规范》、《GPS测量规范》、《工程测量规范》、《水利水电工程施工测量规范》。（4）、了解测区的行政划分、社会治安、交通运输、物资供应、风俗习惯、气象、地质情况。例如了解冻土深度，用以考虑埋石深度；最大风力，以考虑觇标的结构；雾季、雨季和风季的起止时间，封冻和解冻时间，以确定适宜的作业月份。第一节桥轴线长度中误差估算桥梁的中心线通常称为桥轴线。桥轴线两岸控制桩间的距离称为桥轴线长度。

混凝土梁及钢筋混凝土梁混凝土梁及钢筋混凝土梁都是简支梁，梁的两个端点分别支撑在相邻的两个墩或台上，设墩中心点位的放样限差为△D，则其中误差为△D/2，由于每跨梁是架在相邻的两个墩（台）上，则跨长的中误差为：

M跨=±2*△D/2*√2=±△D/√2

设全桥有n跨，则桥轴线长度中误差为：

mL=±M跨*√n=±△D/√2*√n

通常取△D=

±10mm，则mL=±7√n第一节桥轴线长度中误差估算钢板梁及短跨（≤64米）简支钢桁架梁钢板梁还是简支钢桁架梁都是架设在支座上，因此考虑桥轴线精度时，梁长的制造误差和固定支座的安装误差都要考虑。规定梁长l的限差为△L=1/5000，支座的安装限差δ=±7mm。则跨长限差为

m限=±√（△L2+δ2）第一节桥轴线长度中误差估算

单跨桥梁的中误差为

ml=±1/2*√（△L2+δ2）

n跨等跨桥梁的桥轴线的中误差为

mL=±ml*√nn跨不等跨桥梁的桥轴线的中误差为

mL=±√（ml12+ml22+…+mln2）第一节桥轴线长度中误差估算连续梁及长跨（＞64米）简支钢桁架梁钢桁梁由多个杆件拼装成一个节间，再由多个节间相联，拼装成为一联（连续式）或一跨（简支式）。这种钢梁的梁长误差主要来源是由n个节间拼装的误差n*△l（通常△l=±2mm

）和支座安装的误差δ（通常δ=±7mm），则每跨（联）钢梁安装后的中误差为

ml=±1/2*√（n*△l2+δ2）第一节桥轴线长度中误差估算n跨等跨桥梁的桥轴线的中误差为

mL=±ml*√nn跨不等跨桥梁的桥轴线的中误差为

mL=±√（ml12+ml22+…+mln2）第一节桥轴线长度中误差估算某大桥为钢桁梁桥，共有9跨，每跨长度160m，每节间上、下弦杆长为16m，此大桥为连续梁桁梁，三跨为一联，共有三联。联与联之间支座中心距2m。求全桥轴线长的相对中误差如果该大桥由9段160m的简支梁组成，墩上支座间的中心距离设为1m，其他条件同上例，求全桥轴线长的相对中误差若该大桥为18跨80m的简支梁组成，每一跨为5个节间，其他情况同上例，求全桥轴线长的相对中误差第二节桥梁控制网精度的确定《铁路测量技术规则》里，按照桥轴线的精度，将三角网分为五个等级。桥轴线的相对中误差，它所对应的三角网等级及所要求的测边和测角的精度。第二节桥梁控制网精度的确定桥梁控制网的精度，亦可根据桥轴线长度在规范中选择相应的控制网等级。对精度有特殊要求的桥梁应按设计要求或另行规定。第三节桥梁控制网的布设建立控制网的目的测定桥轴线长度和墩台位置的放样；同时，也可用于施工过程中的变形检测。布设控制网的方法和注意事项①、布设控制网时，可利用桥址地形图，拟定布网方案，并仔细研究桥梁设计图及施工组织设计图及施工组织计划的基础上，结合当地情况进行踏勘选点。点位布设应满足以下要求：②、图形应简单③、控制网的边长一般在0.5～1.5倍河宽的范围内变动。④、使桥轴线与控制网紧密联系。⑤、所有控制点不应位于淹没地区和土壤松软地区，尽量避开施工区、堆料区及受交通干扰区。便于观测和保存。第三节桥梁控制网的布设控制网的布网方案布网方法有常规地面测量方法和GPS技术布网。由于全站仪的使用，控制网一般都布设成边角网或精密导线网。边角网和GPS网的等级划分为一、二、三、四等，导线网划分三、四等、一、二、三级。第三节桥梁控制网的布设精密导线的布置形状平面控制测量中精度导线的布置形状一般为：直伸形，曲折形，闭合环形和主副导线环形等。精密导线的布置注意事项导线尽量布置成直伸形状，避免有较大的弯曲折线，在必要的情况下，可以布置成直伸的导线闭合环或主副导线闭合环。导线点彼此之间应通视良好，并使实现离开地面，山坡或峭壁有一定的距离，不小于1.5m，以减弱受折光的影响。第三节桥梁控制网的布设在导线总长大致一定的情况下，应尽量减少短边。尽量布置长边（在测距仪测程之内），以提高测距的相对精度。导线点所在的位置，便于放样和联测。导线点所在的位置应尽量避开滑坡、塌方等地质不稳定的地方。导线点所在的位置，应尽量避免施工干扰。导线点即要适应施工放样需要，又要考虑将来组成长边的可能性。第三节桥梁控制网的布设桥梁控制网的坐标系采用独立坐标系，即施工控制网坐标轴平行或垂直与桥轴线方向，坐标原点选在工地外的西南角。对于曲线桥梁，坐标轴选择平行或垂直于一岸轴线点（控制点）的切线。施工控制网与测图控制网发生联系时，进行坐标换算使坐标系统一。桥梁控制网投影面的选择桥墩顶平面作为投影面。控制网精度估算（略）施工控制网精度确定的一般原则：使控制点误差对放样点位不发生显著原则。即要求控制点误差影响仅占误差的十分之一。第四节桥梁平面控制测量的外业工作平面控制网的选点、埋石、造标在控制点上要刻有十字的金属中心标志。如果兼作高程控制点用，则顶部做成半球状。中心标志凸出桩顶3～5mm。埋深一般在0.2～0.6m之间，严寒地区在冻结线以下0.5m，标明点号、点名。水平角测量仪器用J2或J1级仪器，角度测回数的选择。按测量在设计中的测角精度，结合所用的仪器等级参照下表选择（导线）。第四节桥梁平面控制测量的外业工作第四节桥梁平面控制测量的外业工作也可以根据测量设计中所确立的测角中误差mβ和测角工作中所使用仪器的测回测角中误差m，按下式计算所需测回数。n=m2/mβ2。

第i测回起始方向读数的变动值Ri按下式计算。Ri=180°/n*（i-1）+10′*（i-1）+600″/n*（i-1）方向观测法测水平角测回法测水平角第四节桥梁平面控制测量的外业工作导线的水平角测量要求《铁路测量技术规则》要求，导线环的水平角观测，应以总测总数的奇数测回和偶数测回，分别观测导线前进方向的左角和右角，观测右角时，仍以左角起始方向为准换置度盘位置。左角和右角分别取中数后，按下式计算测站周围角度闭合差的限差β△=β左+β右-360，计算所得的β△不应大于下列规定：二等网β△≤±2.0″，三等网β△≤±3.5″，四等网β△≤±5.0″。第四节桥梁平面控制测量的外业工作

如果B△不超限，将观测所得结果统一归算为左角或右角。如果统一归算左角则B左’=（B左+（360°-B右））/2。按《铁路测量技术规则》，观测前，计算好测回数n及各测回起始方向的度盘位置。第四节桥梁平面控制测量的外业工作观测精度和重测规定。水平角观测值精度评定。如不超限，将角度闭合差平均分配到各观测角上，然后根据改正后的角值，计算导线各边方位角及其坐标。在计算过程中，角值取至0.01″，边长和坐标值取至0.1mm，最后的平差结果，角值保留0.1″，边长和坐标保留至1mm。第四节桥梁平面控制测量的外业工作测角中误差计算计算所得的测角中误差mβ″应小于设计的测角中误差mβ。第四节桥梁平面控制测量的外业工作水平角观测应注意的一些问题。①、观测应选择在通视良好、成像清晰、稳定的时候进行。晴天时，上午宜在日出后半小时到十点，下午宜在15时到日落前半小时进行，阴天全天进行，雨天、雾天和大风天气避免。②、应避免视线靠近山坡、岩石、构造物、烟囱、电杆、减弱旁折光的影响。如果靠近时，选择无风的阴天观测或把各个测回分配到不同时间进行（如晚上）。第四节桥梁平面控制测量的外业工作③、要用较大的测伞在测站上遮蔽阳光。使仪器和脚架不受阳光直接照射。④、精确对中，精密整平仪器。⑤、观测前认真调好焦距，消除视差。第四节桥梁平面控制测量的外业工作距离测量

⑴、全站仪或测距仪标称精度表达式为：

mD=±（a+bD）

a—固定误差（mm）

b—比例误差系数mm/kmD—测距长度测距前根据距离测量的精度要求，按上式选择仪器。（2）、测距作业技术要求第四节桥梁平面控制测量的外业工作第四节桥梁平面控制测量的外业工作（3）、测距作业应注意以下事项①、测距前应先检查电池电压是否符合要求，在气温较低的条件下作业时，应有一定的预热时间。②、视线应高出地面或离开障碍物1.3米以上，离开高压线2-5米，避免通过发热体和较宽水面的上空，测距过程中避免外界电、磁场和反射光的干扰。第四节桥梁平面控制测量的外业工作③、测距应在成像清晰、稳定的情况下进行，雨、雪、雾及大风天气不应作业④、测距时应使用相配套的反射棱镜。未经验证不得与其他型号的相应设备互换使用，反射棱镜背面应避免有散射光的干扰，镜面不得有水珠或灰尘沾污⑤、晴天作业时测站应用测伞遮阳，不宜逆光观测，严禁将仪器照准部的物镜对准太阳，架设仪器后测站、镜站不得离人。迁站时仪器应装箱第四节桥梁平面控制测量的外业工作⑥、当观测数据出现分群现象时应分析原因，待仪器或环境稳定后重新进行观测⑦、温度计宜采用通风干湿温度计，气压表宜选用高原型空盒气压表通风干湿温度计应悬挂在测站或镜站附近离开地面和人体1.5米以外的阴凉处，读数前必须通风15分钟，至少气压表要置平，指针不应滞阻。⑧、距离测量人工记录时，每测回开始要读、记完整的数字，以后可读记小数点后的数，厘米以下数字不得划改，米和厘米部分的读、记错误在同一距离的往返测量中只能划改一次第四节桥梁平面控制测量的外业工作⑨、测距边的归算应遵守下列规定

Ⅰ、经过气象加常数、乘常数（必要时顾及周期误差）改正后的斜距才能化为水平距离

Ⅱ、测距边的气象改正按仪器说明书给出的公式计算

Ⅲ、测距边的加乘常数改正应根据仪器检定的结果计算

Ⅳ、光电测距边长和高程的各项改正值计算方法第四节桥梁平面控制测量的外业工作

（4）边长改算检查外业记录，摘抄计算数据。①、气象改正不同厂家的仪器因波长不同而气象改正公式略有不同，计算时应注意查阅仪器说明书。如DI2002测距仪气象改正系数为：

K=281.8-0.29065P/（1+T/273.16）(ppm)

②加常数、乘常数改正经过气象、加、乘常数改正后斜距为：

S斜

=S测（1+K气+R乘）+C加第四节桥梁平面控制测量的外业工作③、改正后的斜距换成平距

D=S斜×cosα

D—平距

S斜—经过改正后的斜距

α—竖直角第四节桥梁平面控制测量的外业工作

④、投影改正

D０=D（1-Hm/R）Hm=H-HF

D0——投影后的边长值m

D——经各项改正后的平距m

Hm——投影面高程与测距边两端的平均高程之差m

R——测区地球半径6371KM

H——测距边两端点高程的平均值m

HF——测区选定的投影面的高程m注：角度不必该化计算，观测值可以看作是投影在桥墩顶平面上的角值第四节桥梁