桥梁下部施工技术

POWEPOINT适用于商务主题及相关类别演示桥梁下部施工技术桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第1页。目录项目3桥梁测量放样3.1桥梁测量放样概述3.2高程放样3.3线形放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第2页。学习目标掌握桥梁施工水准点的布设要求。掌握桥梁基础、高墩的高程放样方法。掌握直线桥、曲线桥墩台定位及轴线的放样方法。了解直桥、斜桥锥坡的放样方法。项目3桥梁测量放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第3页。桥梁施工测量的主要任务是精确测定墩台的中心位置、测量桥轴线以及对构造物各细部构造的定位和放样。对大型桥梁来讲，首先必须建立平面控制网和高程系统，以及测量桥位中线（桥轴线）的长度，以确保桥梁的走向、跨径和高程等符合规范及设计的要求。中线测量包括对桥梁两端头设置控制桩的复测、桥轴线长度的测量、补充水准点的测量等。补充水准点要为控制桥梁结构的高程和有效地建立施工水准网提供方便。3.1桥梁测量放样概述桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第4页。在桥梁施工准备阶段和施工过程中，要求进行下列测量工作。（1）对设计单位交付的所有桩位和水准基点及其测量资料进行检查、核对。（2）建立满足精度要求的施工控制网，并进行平差计算。（3）补充施工需要的桥涵中线桩和水准点。（4）测定墩（台）纵、横向中线及基础桩的位置。3.1桥梁测量放样概述桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第5页。（5）进行构造物的高程测量和施工放样，将设计标高及几何尺寸移设于实地。（6）对有关构造物进行必要的施工变形观测和精度控制。（7）测定并检查构造物施工部分的位置和标高，为工程质量评定提供依据。（8）对完成的工程进行竣工测量。3.1桥梁测量放样概述桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第6页。（1）墩台纵、横向轴线的确定。（2）基坑开挖及墩台扩大基础的放样。（3）桩基础的桩位放样。（4）承台及墩身的结构尺寸、位置放样。（5）墩帽及支座垫石的结构尺寸、位置放样。（6）各种桥型的上部结构中线及细部尺寸放样。（7）桥面系结构的位置、尺寸放样。（8）各阶段的高程放样。桥梁施工放样的主要工作内容3.1桥梁测量放样概述桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第7页。3.2高程放样桥梁的组成及主要尺寸

3.2.1在桥梁施工阶段，为了测定和检查桥梁下部构造（墩、台及基础）的高程，以及保证上部构造的架设与安装时在高程方面合乎设计要求，必须建立可靠、统一的高程控制系统。首先要用跨河水准测量的方法精确地测定出两岸控制点的高程，然后再将两岸的施工水准点及线路上的主要水准点联系起来。桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第8页。

作为高程控制的水准基点，当桥长在200m以上时，每岸至少设两个，桥长在200m以下的大中桥每岸至少设一个，小桥可只设一个。水准基点应设在不受水淹、不被扰动的稳固处，并尽可能靠近施工地点，以便于传递和检查高程。在水准基点处既可埋设永久式标石，也可将金属标志嵌在露出的基岩上或在稳定的基岩上凿出标志。为了施工方便，可在各墩台下面或河滩上设置若干个施工水准点，以便在各施工阶段只需要安置一次仪器就可将高程传递到所需要的部位上。但施工水准点要定期检测。3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第9页。

为了使点位的稳定性不受施工干扰，在平面布置上要注意下列几点。（1）水准基点距工地道路中线不应小于50m，距墩、台的边缘不应小于基础深度的2倍距离。（2）施工水准点距公路边缘不应小于5m，距施工的墩、台边缘不宜小于其基础深度的距离。对高填方或大挖方的路基，其水准点必须设在填（或挖）方边线外。（3）在地质不佳或易受破坏地段，水准基点处应埋设辅助点和暗标。点的基础底部应埋于冻土深度以下至少0.5m。（4）当特大桥两岸为陡峻的土坡时，可按一定的高差设置辅助施工水准点，便于高桥墩的高程放样。3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第10页。标杆法检查槽底标高（单位：m）3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第11页。用水平桩检查槽底标高的方法如图所示，当基槽快挖到设计标高时，用水准仪在槽壁每隔3～4m测设一水平桩，水平桩的上皮至槽底的设计标高应为一个整数值。必要时，还可沿水平桩上皮拉小线，作为挖槽及打垫层时控制标高的依据。测水平桩检查槽底标高（单位：m）3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第12页。标高和尺寸的检查

3.2.2基底标高的检查1.1）标杆法标杆法适用于中、浅基坑基底标高的放样。用标杆法检查槽底标高的方法如图3-1所示，利用两端龙门板拉小线，按龙门板顶面与基底设计标高差，在标杆上画一横线标记。检查时将标杆上的横线与小线相比较，当横线与小线对齐时则为要求的挖方深度。槽深的设计标高为-1.800m，龙门板的顶面标高为-0.300m，高差为1.500m，在标杆1.500m处画横线，就可将标杆立于槽底逐点进行检查。3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第13页。高程传递法适用于深大基坑基底标高的放样。如图3-3所示，欲在基坑内测设19.000m的高程。将水准仪安在基坑与其附近的水准点之间。在基坑边沿的适当地方设置转点A，假定水准点BM的高程为25.500m，其后视读数为0.75m，前视读数为2.62m，则转点A的高程为23.630m。为了将高程传递到基坑内，可用水准尺或钢尺在转点A处向坑内立倒尺（尺的零点在A端），这时仪器可搬进基坑内设站。若其后视读数为4.95m，则视线高程为18.680m。这时可再立一倒尺，使镜中的前视读数恰为19.000-18.680＝0.320m时，尺底端B即为欲放的19.000m的高程线。2）高程传递法3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第14页。图3-3垂吊钢尺测设基坑高程（单位：m）3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第15页。模板检查与放样的方法相同，都是根据桥墩中心位置及其纵、横轴线进行的。桥墩如果是采用混凝土浇筑，则上述的细部放样（平面及高程）实际上就是模板放样。一般模板常采用3m一段，安装后要进行检查，看其上、下口是否都符合设计尺寸的要求。在检查模板上口时，事先要用较重的垂球将标定的纵、横轴线移至上口。模板内部尺寸与设计尺寸的不符值不应超过±2cm，否则应进行调整。模板上同一高程的相对误差最大为1cm，可以用钢尺或水准仪设放。并在每次灌注混凝土欲达高度的上方10cm处标出高程以便控制。一般规定槽底对设计标高的允许误差为±（0～50）mm。3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第16页。利用轴线检查槽底宽的方法如图所示，先利用轴线钉拉小线，然后用线坠将轴线引测到槽底，根据轴线检查两侧挖方宽度是否符合槽底宽度。如果挖方尺寸小于应挖宽度，则应进行修整，可在槽壁上钉木桩，让木桩顶端对齐槽底应挖边线，然后再按木桩进行修边清底。基底尺寸的检查2.图3-4利用轴线检查槽底宽3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第17页。待墩柱身模板的垂直度校正好后，在模板外侧测设一标高线作为量测柱顶标高等各种标高的依据。标高线一般比地面高0.5m，每根墩柱不少于两点，点位要选择在便于测量、不易移动、标记明显的位置上，并注明标高数值。桥台、墩身的标高测量3.3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第18页。高桥墩的高程放样

3.2.3墩的高程传递如图3-5所示，靠近墩边，用一个稳定支架将钢尺垂挂至距地面约1m处，在钢尺下端悬挂一个与鉴定钢尺时拉力相等的重锤，钢尺的零端读数放在下面，然后在地面上的P1点和墩顶上的P2点安置同精度的水准仪各一台，按水准测量的方法同时进行观测，在观测b2，b1的水准尺时，宜取三次读数的平均值。而在观测钢尺读数时，两台仪器要在同时瞬间读得，读得的（a1-a2）的三对差数间的不符值不得大于2mm，然后取平均值。最后根据式（3-1）求出墩顶C点的高程HC。（3-1)3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第19页。图3-5墩的高程传递3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第20页。

（3）钢尺自重伸长改正数Δlz的计算。

（3-4）

（4）拉力改正数Δla的计算。

（3-5）3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第21页。

（1）温度改正数Δlw的计算。

（3-2）

（2）尺长改正数Δlc的计算。

（3-3）3.2高程放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第22页。桥梁中轴测量

3.3.1桥位中线（桥轴线）及其长度是用来作为设计和预测墩台位置的依据，所以测量桥位中线的目的就是控制中线的长度和方向，从而确保墩台位置的正确。因此，保证桥轴线测量的必要精度是十分重要的。为了确保桥轴线长度的精度，有时需要建立独立的三角网与国家的控制点进行联测。为了与线路的坐标取得统一，也需要与线路上的国家平面控制点进行联测。桥位平面、水准控制测量及质量要求参见《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第23页。桥轴线长度的精度1.在测量桥轴线的长度之前，应预先估算桥轴线长度所需要的精度，以便合理地拟定测量方案和规定各项测量的限差。桥轴线的精度要求取决于桥长、跨径及其假设的精度，因此估算时应考虑这些因素。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第24页。1）光电测距法观测时应在气象比较稳定、大气透明度好、附近没有光电信号干扰的情况下进行，且应在不同的时间进行往返观测。在选择观测时间时，应注意不要使反光镜面对着太阳的方向。当照准方向时，待显示读数变化稳定后，测3~4次，取其平均值，此平均值即为斜距。为了得到平距，还应读取垂直角，经倾斜改正后，即为单方向的水平距离观测值（如果用的是电子全站仪，可直接得到平距）。如果往返观测值之差在容许范围之内，则取往返观测值的平均值作为该边的距离观测值。桥轴线长度的测量方法2.3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第25页。2）直线丈量法沿桥轴线方向，若地势平坦、可以通视，则可采用直接丈量法测量桥轴线的长度。这种方法所用设备简单、精度可靠，是一般中小桥施工测量中常用的方法。为了保证施工期间的长度丈量精度和量具精度的一致性，在量距之前应对所用的钢尺进行严格的检定，取得尺长改正数Δlc。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第26页。用钢尺量距的方法如下。（1）沿桥轴线AB方向用经纬仪定线，钉出一系列木桩，如图所示，桩的标志中心偏离直线的最大距离不得超过±1cm，为了便于丈量，桩间距应比钢尺的全长略为短一些（约为2cm）。桥轴线方向的定向3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第27页。

（2）用水准仪测出相邻桩顶间的高差，为了校核应测两次，读数取至毫米（mm），两次高度之差不应超过2mm。（3）丈量时应对钢尺施以标准拉力，每一尺段可连续测量三次，每次读数时均应变换钢尺的前后位置，以防出现差错。读数取至0.1mm，三次测量结果的校差不得超过1mm。在测量距离的同时应记下当时的温度，以便进行温度改正。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第28页。

（4）计算桥轴线的长度。对每一尺段的丈量结果应进行尺长改正、温度改正及倾斜改正，即

（3-6）式中，li为各尺段经过各项改正后的长度（m）；li为各尺段未经过各项改正的实量长度（m）；Δlq为倾斜改正值，Δlq=-h2/2li′，h为相邻桩顶高差（m）；其他参数含义同前。则桥轴线一次测量的总长为

（3-7）3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第29页。

（5）评定丈量的精度。桥轴线的中误差为（3-8）桥轴线的相对中误差为（3-9）式中，L为桥轴线的平均长度（m）；W为桥轴线的平均长度与每次观测值之差（m）；n为丈量的次数。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第30页。当采用直接丈量法有困难时，或不能保证必要的精度时，可采用间接丈量法（三角网法）测定桥轴线，如图所示。即把桥轴线AB作为三角网的一个边长，测量基线AC、AD的长度，用三角测量的原理测量并解算，即可得出桥轴线AB的长度。3）三角网法桥梁三角网3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第31页。桥梁三角网的布置3.3.2（1）三角点之间的视野应开阔，通视要良好。（2）三角点不应位于可能被淹没及土壤松软的地区。（3）三角网的图形要简单，三角点的基础应具有足够的强度。（4）桥轴线应为三角网的一条边，并与基线的一端相连，以确保桥轴线的精度。布网时应注意以下几点3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第32页。（5）桥梁三角网的边长与跨越障碍物的宽度有关，如为跨河桥梁则与河宽有关，一般在0.5～1.5倍障碍物宽度范围内变动。由于桥梁三角网的边长一般较短，故三边网的精度不及三角网和边角网的精度。由于测角网能控制横向误差，测边网能控制纵向误差，因此，把两者的优点结合起来，布设成带有基线的边角网为最好。（6）为了便于校核，应至少布设两条基线，基线的长度应为桥轴线长度的0.7～0.8倍。布网时应注意以下几点3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第33页。桥梁三角控制网的常用图形3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第34页。桥梁三角网一般可测两条基线，其他边长则根据基线及角度进行推算。在平差时只改正角度，不改正基线，即认为基线误差与角度误差相比可忽略不计。为了保证桥轴线有可靠的精度，基线精度应比桥轴线的精度高出2～3倍。而边角网的情况则不同，它不是只测两条基线，而是测量所有的边长，故平差时不但要改正角度，也要改正边长。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第35页。外业工作结束以后，应对观测的成果进行验算，基线的相对中误差应满足相应等级控制网的要求，角度误差可按三角形闭合差计算。外业成果验算好以后，就可以转到内业，进行平差极坐标的计算。由于桥梁控制通常是独立网，要求网本身相对位置的精度较高，因此有时虽与附近的城市网联测，但并不强制附和到城市网上，而只是取得坐标的相互关系而已，故桥梁控制网本身的平差还是被作为独立网来处理，桥梁控制网的平差方法可采用条件观测平差或间接观测平差。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第36页。桥梁墩台的定位及轴线测量

3.3.2在桥梁施工测量中，最主要的工作是准确地定出桥梁墩台的中心位置和它的纵（横）轴线，这些工作称为墩台定位。直线桥梁墩台定位所依据的原始资料为桥轴线控制桩的里程和墩台中心的设计里程，根据里程计算出它们之间的距离，按照这些距离即可定出墩台中心的位置。曲线桥所依据的原始资料，除了控制桩及墩台中心的里程外，还有桥梁偏角、偏距及墩距或结合曲线要素计算出的墩台中心的坐标值。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第37页。在进行水中桥墩的基础施工定位时，由于水中桥墩基础的目标处于不稳定状态，在其上无法使测量仪器稳定，故一般采用方向交会法。如果墩位在干枯或浅水河床上，则可用直接定位法。在已稳固的墩台基础上定位，可以采用方向交会法、距离交会法、极坐标法或直角坐标法。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第38页。位于直线段上的桥梁，其墩台中心一般都位于桥轴线的方向上，如图所示。根据桥轴线控制桩A、B及各墩、台中心的里程，即可求得其间的距离。墩位的测设，根据条件可采用直接丈量法、光电测距法或方向交会法。直线桥梁的墩台定位1.直线桥的平面布置3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第39页。1）直接丈量法当桥墩位于地势平坦、可以通视、人可以方便通过的地方，且用钢尺可以丈量时，可采用直接丈量法。丈量前钢尺要检定，丈量方法与测定桥轴线相同，不同的只是此处是测设已知长度，在测设前应将尺长改正数、温度改正数及倾斜改正数考虑在内，将已知长度转化为钢尺丈量长度。为了保证丈量精度，施测时的钢尺拉力应与检定时的钢尺拉力相同。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第40页。方向交会法的固定瞄准标志墩位交会误差3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第41页。对位于水中采用交会法设置中心的墩台，可在交会点的围堰上置镜，根据墩台纵、横向十字线的方位角和交会方向线方位角的关系，后视基线点拨角，以控制施工。在桥位控制桩AB间的距离算出后，分别自A、B点量出桥台中心至A、B桩的距离，即可定出桥台①和桥台④的位置。3）方向交会法反向交会法测定桥墩位置3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第42页。在使用经纬仪加测距仪（或使用全站仪），并在被测设点位上可以安置棱镜的条件下，若用坐标法放出桥墩中心位置，则更为精确和方便。对于极坐标法，原则上可以将仪器置于任何控制点上，按计算的放样数据角度和距离测设点位。对于全站仪，可以根据测站点、后视点及待放点的直角坐标，自动计算出待放点相对于测站点的极坐标数据，再以此测设点位。4）极坐标及直角坐标法3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第43页。对于全站仪，可以根据测站点、后视点及待放点的直角坐标，自动计算出待放点相对于测站点的极坐标数据，再以此测设点位。但若是测设桥墩中心位置，最好是将仪器安置于桥轴线点A或B上，瞄准另一轴线点作为定向，然后将棱镜安置在该方向上测设APi或BPi的距离，即可定出桥墩中心位置Pi点。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第44页。在整个路线上，处于各种平面曲线上的桥梁并不少见，曲线桥由于其桥梁设计方法不同而更复杂些，曲线桥的上部结构一般都有连续弯梁与简支直梁等形式，但下部一般都是利用墩、台中心构成折线交点而形成弯桥。曲线桥梁的墩台定位2.曲线桥的布置3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第45页。当设计文件中已给定墩台定位的有关数据时，只需重新复核无误后即可按其进行放样定位。但数据通常并不能满足施工的需要，因此应按路线测设资料、曲线有关要素，由计算公式求出以各墩台中心为顶点的直线，再用偏角进行定位。对于坐标值的计算，一般在直角坐标系中进行较为普遍、简便。可以先建立以墩台中心为原点、切线及法线方向为坐标轴的局部坐标系，然后在局部坐标系中确立待放点的局部坐标值，再利用墩台中心的路线坐标值将局部坐标值转换到路线坐标中。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第46页。墩、台定位的方法，根据不同的条件可采用偏角法、长弦偏角法、利用坐标的交会法和坐标法等。曲线桥的放样工作主要是对放样数据的计算，操作的基本步骤与直线桥类似。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第47页。墩台中心测设定位以后，还需测设墩台的纵（横）轴线，以作为墩台细部放样的依据。在直线桥上，墩台的横轴线与桥的纵轴线重合，而且各墩台一致，所以可以利用桥轴线两端的控制桩来标志横轴线的方向，而无须再另行测设标志桩。墩台纵（横）轴线的测设3.3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第48页。在测设桥墩台的纵轴线时，应将经纬仪安置在墩台中心点上，然后盘左、盘右以桥轴线方向作为后视，最后旋转90°（或270°），取其平均位置作为纵轴线方向。因为施工过程中经常要在墩台上恢复纵（横）轴线的位置，所以应于桥轴线两侧各布设两个固定的护桩。墩台纵（横）轴线的测设3.直线桥梁的纵（横）轴线3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第49页。在水中的桥墩，因不能架设仪器，也不能钉设护桩，故暂不测设轴线，等筑岛、围堰或沉井露出水面以后，再利用它们钉设护桩，准确地测设出墩台中心及纵（横）轴线。在等跨曲线桥上，墩台的纵轴线位于桥梁的工作线顶点处的分角线上，而横轴线与纵轴线垂直，如图所示。因此，测设时应置仪器于墩台中心点上，以相邻墩中心方向为后视，测设（180°-α）/2角即得纵轴线方向，自纵轴线方向转90°角即测得横轴线。或是将全站仪置于墩台中心，输入中心坐标、后视点坐标，放样点输入中心的曲线切线（法线）方向上任意点的坐标，则可得到纵（横）轴线的方向。无论是在纵轴线还是在横轴线的方向上，均要测设四个固定的护桩。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第50页。2）拱式桥拱式桥外形美观，是一种在竖向荷载作用下，拱脚处产生水平推力的结构，正是由于这个水平推力的作用，使拱内弯矩大大减小，提高了桥梁的跨越能力。若拱轴线设计合理，则可使拱圈主要承受压力，而弯矩和剪力很小，因此，圬工材料在拱桥中得到广泛应用。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第51页。涵洞和锥坡放样3.3.4涵洞放样1.根据中心桩号、斜交角、涵长等资料测出涵洞中心桩位及轴线，如图3-16所示。测量放样时，应注意涵洞长度、涵底标高的正确性。对位于曲线和陡坡上的涵洞应考虑加宽、超高和纵坡的影响。涵洞各个细部的高程均应用水准仪测定。对于基础面的纵坡，当涵洞填土在2m以上时，应预留拱度，以便在路堤下沉后仍能保持涵洞应有的坡度，使进水口标高高于涵洞中心标高，以防积水。基础建成后，安装管节或砌筑涵身时均应以涵洞轴线为基准进行详细放样。3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第52页。涵洞中心桩位及轴线测设3.3线性放样桥梁下部施工技术全文共60页，当前为第53页。先根据锥体的高度H和坡率m、n，计算出锥坡底面椭圆的长轴A和短轴B，用A