直线桥梁施工测量

桥梁工程施工测量任务一

桥梁施工控制测量直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第1页。任务一桥梁施工控制测量

一、桥梁平面控制网桥梁平面控制网主要用于桥梁轴线的控制及桥墩、桥台的定位，作用范围比较集中，因此，大多采用较简单的三角网（或边角网）。根据桥梁的大小、精度要求和地形条件的不同，三角网（或边角网）又可分为以下几种网形。（1）双三角网或大地四边形适用于大、中型桥梁交会水中墩、台的位置。双三角网大地四边形直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第2页。一、桥梁施工控制测量（2）大地四边形或单三角形与大地四边形组合适用于特大型桥梁轴线上不同位置的桥墩定位。双大地四边形单三角形与大地四边形组合（3）GPS控制网

GPS网的建立可采用大地四边形，但A、B、C、D、E、F均为较高等级的控制点，而且A、B又同时是桥梁的轴线点。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第3页。一、桥梁施工控制测量

二、桥梁高程控制（1）桥梁高程控制可采用水准测量或GPS测量的方法建立，各水准点应沿桥轴线两侧以400m左右的间距均匀布设，并构成连续水准环。（2）水准点应与相邻的线路水准点联测，以保证桥梁与相邻线路在高程位置上的正确衔接。（3）水准测量的等级、精度、限差应符合相应的规定。（4）为了便于施工放样，可根据实际需要在施工地点附近设立若干个施工水准点。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第4页。桥梁工程施工测量任务二

桥梁施工测量直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第5页。任务二桥梁施工测量桥梁施工测量的基本任务是根据设计文件，按照规定的精度，将图纸上设计的桥梁墩台位置标定于地面，据此指导施工，确保建成的桥梁在平面位置、高程位置和外形尺寸等方面均符合设计要求。

一、直线桥梁施工测量直线桥梁施工测量包括以下三个内容：（1）桥梁施工前的复测与施工控制点加密（2）桥轴线测定（3）直线桥梁的墩、台定位（4）直线桥梁墩、台纵、横轴线测设直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第6页。一、直线桥梁施工测量桥台:位于桥梁两端，支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物。直线桥桥台曲线桥桥台直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第7页。一、直线桥梁施工测量桥墩:位于桥梁的中间部位，支承相邻两跨上部结构的建筑物。其作用是将上部结构传来的荷载，可靠而有效地传给基础。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第8页。复测的主要方法是导线法。定测或线路复测的精度较低，一般不能满足桥梁施工测量的精度要求。因此桥梁施工前，需对桥址线路中线以较高的精度进行复测。

(一）直线桥的中线复测一、直线桥梁施工测量观测：桥址位置上所有转点间的水平距离Di

和相邻边间的水平角βi。计算：以两端转点（ZD7-3,ZD7-8)的连线为x轴建立施工坐标系，计算各转点的坐标直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第9页。当桥梁位于曲线上时，应对整个曲线进行复测。检查切线方向控制桩是否在同一条直线上。如果不在同一条直线上，则应给予改正。重新精确测定线路的转向角。重新计算曲线综合要素。重新标定曲线的起点和终点。一、直线桥梁施工测量

(二）曲线桥的中线复测直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第10页。一、直线桥梁施工测量

1、切线控制桩的复测检查切线上的控制桩是否在同一条直线上。方法：穿线法、导线法。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第11页。一、直线桥梁施工测量

1、转向角复测依据：已确认的切线控制桩；方法：直接测量——测回法间接测量——导线法如果已确认的切线控制桩中含有交点桩，则采用直接测量法否则，采用间接测量法，即导线测量法或副交点法。复测转向角与定测转向角不符时处理方法：原则：尽量不改变原设计。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第12页。一、直线桥梁施工测量方法一：利用复测转向角重新计算曲线要素，改变曲线起点或终点里程桥梁布设在直线－始端缓和曲线－圆曲线区间内，则曲线的ZH里程保持与原设计里程不变；桥梁布设在圆曲线－末端缓和曲线－直线区间内，则曲线的HZ里程保持与原设计里程不变；同时保持各墩台中心设计里程不变。要使ZH或HZ里程不变，可设断链桩或将距离误差调整在直线段。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第13页。方法二：调整切线方向，使转向角恢复到原设计值整个桥梁布设在始端缓和曲线－圆曲线－末端缓和曲线区间内，或回头曲线转向角在180°左右时，如果桥梁前后相邻曲线没有施工或无重大建筑物，可以调整切线方向，使转向角恢复到原设计值，以保证桥梁原设计不变。方法三：采用复测转向角，改变桥梁设计一、直线桥梁施工测量直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第14页。

1、桥轴线长度测量精度估算桥梁的中心线称为桥轴线。桥轴线两岸控制桩A、B间的水平距离称为桥轴线长度。桥轴线长度是设计和测设墩、台位置的依据，因此必须保证桥轴线长度的测量精度。由于桥型不同其桥轴线精度的估算方法也不同。一、直线桥梁施工测量

(三）桥轴线测定

（1）钢筋混凝土与混凝土梁设墩台中心点位放样的极限误差为△L（通常取△L=10mm），中误差为△L/2，则相邻二墩台中心的跨距中误差为设全桥共有n跨，则桥轴线长度的中误差为直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第15页。一、直线桥梁施工测量

（2）钢板梁及短跨（跨距不大于64m）简支钢梁桁

设钢梁的梁长为l，其制造限差为l/5000，支座的安装限差为δ，则单跨钢板梁和单跨简支钢桁梁的轴线长度中误差为当桥梁为n跨且跨距相等时，则桥梁轴线长度中误差为δ一般取±7mm。当桥梁为n跨且跨距不相等时，则桥梁轴线长度中误差为直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第16页。一、直线桥梁施工测量

（3）连续及长跨（跨距大于64m）简支钢桁梁由n个节间构成的单联或单跨梁，设节间拼装的限差为△l，则其轴线长度中误差为当桥梁为多联或多跨，并且每联或每跨距的长度相等时，则桥梁轴线长度中误差为△l一般取±2mm。当桥梁为多联或多跨，而每联或每跨距的长度不等时，则桥梁轴线长度中误差为用以上的数据即可计算出桥轴线长度应具有的相对中误差△L/L，利用这个数据，就可用以确定测量的等级和方法。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第17页。一、直线桥梁施工测量

【例6-1】某桥桥长1800m，共有11个孔，为连续梁，节间长度为18m。主桥共3孔为一联，孔长为180m+216m+180m。桥北也是3孔为一联，共二联，二联的孔长均为162m+162m+162m。桥南共一联一孔，孔长为126m+126m。欲求测定该桥桥轴线长度应具有的精度。解由题意可知，主桥一联节间数为32，于是桥北一联节间数为27，共二联，于是桥南一联节间数为14，于是直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第18页。一、直线桥梁施工测量桥轴线长度中误差为桥轴线长度相对误差为直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第19页。

1、桥轴线控制桩：两岸桥头中线上埋设的控制桩。作用：保证墩台间的相对位置正确，并使之与相邻线路在平面位置上正确衔接。一、直线桥梁施工测量

(三）桥轴线测定2、桥轴线长度的测量方法（1）直接测定法——光电测距桥轴线长度的测量通常采用光电测距法。使用学光电测距能直接测定桥轴线长度，但若桥墩的施工要采用交会法定位，则可将桥轴线长度作为一条边，布设成双闭合环导线。在此情况下，采用全站仪进行观测可同时测距和测角。AB直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第20页。一、直线桥梁施工测量（2）间接测定法——三角网或边角法特大桥轴线的测定一般采用三角测量的方法。选点时将桥轴线作为三角网的一条边长，在精确测定三角网的1～2条边长（称为基线）、观测所有角度后，即可解算桥轴线长度。边角网是在三角网的基础上加测若干边长，然后解算出桥轴线长度。其精度一般优于三角网，但外业工作量及平差工作难度都比三角网大。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第21页。

(四）桥梁施工平面控制测量1、桥梁施工平面控制测量的角度观测一、直线桥梁施工测量水平角观测要求：（1）开测前应对所测角仪器进行检验和校正。（2）作业过程中，仪器2C绝对值DJ1型仪器不得超过20″；DJ2型仪器不得超过30″。（3）水平角观测测回数应符合相应的技术规定及要求。（4）各测回的零方向读数应均匀分布在度盘和测微器的不同位置上。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第22页。2、桥梁施工平面控制网的距离观测一、直线桥梁施工测量方法：铟钢基线尺，光电测距用光电测距仪或全站仪测量平面控制网边长时，外界环境条件应符合下列要求：（1）注意减弱大气折光和旁折光的影响。（2）测线及两端的延线上，不得有任何其它发光物体或反光的物体，以免引起反射信号混乱。（3）测站应设在电磁场影响的范围以外。（4）光电测距边的测回数及往返测次数，应符合相应的规定。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第23页。

一、直线桥梁施工测量距离观测的限差与数据处理：（1）光电测距限差，应符合相应的规定。（2）光电测距边，必须加入气象、加乘常数、周期误差改正，然后化算为水平距离。（3）水平距离应归算至墩顶（或轨底）平均高程面上。设仪器与棱镜横轴的平均高程为H1，墩顶（或轨底）的平均高程为H2，地球平均曲率半径为R，则归算长度DH为直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第24页。

一、直线桥梁施工测量测距精度评定（1）设某条边长进行了n次对向观测，第i次对向观测的差值为di，则一次观测的中误差为：（2）对向观测平均值的中误差为：直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第25页。3、桥梁施工平面控制测量内业计算一、直线桥梁施工测量施工平面控制网通常采用独立的坐标系

：（1）直线桥以桥轴线两控制桩中里程较小的一个为坐标原点，以桥轴线按里程增加方向为x轴正向建立测量坐标系。

（2）曲线桥一般以曲线起点ZH或始切线上的转点为坐标原点，以始切线指向JD方向为x轴正向建立测量坐标系；也可以桥轴线控制点为坐标系原点，以该点处曲线的切线方向为x轴，以线路前进方向为x轴正向建立测量坐标系。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第26页。一、直线桥梁施工测量直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第27页。桥梁施工平面控制网按方向或角度，用条件平差或间接平差方法进行严密平差。平差计算完成后，应对网中所有的几何条件（或附合条件）进行检算，并计算单位权中误差、桥轴线及最弱边边长中误差。对于边角网或测边网，不应大于10mm；对于以基线为基础的测角网，不应大于原估算的桥轴线及最弱边边长相对中误差。一、直线桥梁施工测量直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第28页。

(五）桥梁施工高程控制测量桥梁施工高程控制测量一般采用水准测量方法进行，要求：一、直线桥梁施工测量（1）各水准点应沿桥轴线两侧以400m左右的间距均匀布设，并构成连续水准环。（2）水准点应与相邻的线路水准点联测，以保证桥梁与相邻线路在高程位置上的正确衔接。

。（3）水准测量的等级、精度、限差应符合相应的规定。（4）为了便于施工放样，可根据实际需要在施工地点附近设立若干个施工水准点，施工水准点的高程必须定期检测。（5）水准点应埋设标石，水准测量的等级和精度应满足规定的要求。（6）每公里水准测量高差中数的偶然中误差按下式计算：直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第29页。

(六）直线桥梁的墩、台定位在桥梁施工中，主要的工作是准确地测设出桥梁墩、台的中心位置。测设墩、台中心位置的工作称为桥梁墩、台定位。墩台定位必须满足一定的精度要求，特别是对预制梁桥更是如此。桥梁的墩、台定位所的原始资料为桥轴线控制桩的里程和桥梁墩、台的设计里程。根据可以算出它们之间的水平距离，并由此定出墩、台的中心位置。一、直线桥梁施工测量由于直线桥梁的墩、台中心都位于桥轴线的方向上，并且已知桥轴线控制桩及各墩、台中心的里程，因此，由相邻两点的里程相减，即可求得其间的距离。桥梁的墩、台定位方法，可视河宽、河深及墩、台位置等具体情况而定。根据条件可采用直接丈量、光电测距和交会法。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第30页。

1、直接丈量一、直线桥梁施工测量

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，可采用钢尺直接丈量。丈量所用的钢尺必须经过检定，丈量的方法与测定桥轴线的方法相同，但由于是测设设计长度（水平距离），所以要进行尺长、温度和高差三项改正。为保证精度，丈量时施加的拉力应与检定钢尺时的拉力相同，同时丈量的方向亦不应偏离桥轴线的方向。在测设出的点位上要用大木桩进行标定，在桩顶上钉一小钉，以准确标出点位。测设墩、台的顺序最好从一端到另一端，并在终端与桥轴线的控制桩进行校核，也可以从中间向两端测设，因为按照这种顺序，容易保证每一跨都满足精度要求。只有在不得已时，才从桥轴线两端的控制桩向中间测设，但是这样容易将误差积累至中间衔接的一跨上，所以如果一定要这样做，则要对衔接的一跨设法进行校核。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第31页。一、直线桥梁施工测量

注意：距离测设不同于距离丈量。距离测设是根据给定的水平距离，结合现场情况，先各项改正，算出测设时的尺面长度，然后按这一长度从起点开始，沿已知方向定出终点位置。因此，测设时各项改正数的符号与丈量时恰好相反。如图所示，桥轴线控制桩A至桥台的距离为35.217m，在现场概量距离后，用水准测量测得两点间高差为0.672m，测设时的温度为30℃，所用钢尺经过检定的尺长方程式为三项改正数分别为因此，测设时的尺面读数应为直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第32页。一、直线桥梁施工测量直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第33页。一、直线桥梁施工测量

2、光电测距

光电测距目前一般采用全站仪。用全站仪进行直线桥梁墩、台定位，简便、快速、精确，只要墩、台中心处可安置反射棱镜，而且仪器与棱镜能够通视，即使其间有水流障碍也亦可采用。

测设时最好将仪器置于桥轴线的一个控制桩上，瞄准另一控制桩，此时望远镜所指方向为桥梁轴线方向。在此方向上移动棱镜，通过测距定出各墩、台中心。如果在桥轴线控制桩上测设遇有障碍，也可将仪器安置于一个合适的控制点上，利用墩、台中心的坐标进行测设。为确保测设点位的准确，测后应将仪器迁至另一控制点上再测设一次进行校核。

注意：设置好仪器的参数和棱镜常数。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第34页。一、直线桥梁施工测量

3、交会法如果桥墩位置无法直接丈量，也不便于架设反光镜时，可采用前方交会法测设墩位。前方交会法既可用于直线桥的墩台定位测量，也可用于曲线桥的墩台定位测量。用交会法测设墩位，需要在河的两岸布设平面控制网，如导线、三角网、边角网、测边网等。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第35页。

1）交会方法大、中型桥墩的中心位置一般在同岸的三个控制点（其中一个必须是桥轴线的控制点）上设站，根据控制点的测量坐标和桥墩中心的设计坐标（如果设计坐标不是测量坐标，则应事先转换为测量坐标），采用角度或距离前方交会的方法确定。交会方法主要有：一、直线桥梁施工测量异侧交会同侧交会两交会方向线之间的夹角γ称为交会角，墩台中心交会的精度与交会角γ的大小有关。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第36页。一、直线桥梁施工测量

2）交会角的要求：

（1）当置镜点位于桥轴线两侧时，交会角应在90°~150°之间。（2）当置镜点位于桥轴线一侧时，交会角应在60°~110°之间。（3）在桥梁控制网网形设计和布网时，应充分考虑每个墩台中心交会时交会角的大小，必要时，可根据情况增设插入点或精密导线点作为次级控制点。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第37页。

3）测设数据计算为了便于作业，应根据控制点的坐标和墩台中心的坐标，计算测设数据并将其编制成表。墩台定位测设数据主要包括：置镜点、墩台或控制点编号、坐标方位角、边长等。其格式如下表一、直线桥梁施工测量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直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第38页。一、直线桥梁施工测量

4）现场测设BA（1）在控制点D安置仪器，后视控制点A，测设水平角αi，即可得到D-i方向线。

（2）以同样的方法在控制点C上可测出C-i方向线。（3）在D-i和C-i两条方向线上的交点处打桩，钉设出i号墩台中心位置;（4）在桥轴线上检查各墩台位置。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第39页。示误三角形一、直线桥梁施工测量为了检核精度及避免错误，通常将三台经纬仪分别安置于三个控制点上，用三条方向线同时交会。即同时利用桥轴线AB的方向。理论上三条方向线应交于一点，而实际上由于控制点误差和交会测设误差的共同的影响，三条方向线一般不会交于一点，而是形成一个小三角形，该三角形的大小反映交会的精度，故称其为示误三角形。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第40页。示误三角形的最大边长或两交会方向与桥中线交点间的长度，在墩台下部（承台、墩身）不应大于25mm，在墩台上部（托盘、顶帽、垫石）不应大于15mm。一、直线桥梁施工测量交会限差及墩台中心的确定若交会的一个方向为桥轴线，则以其它两个方向线的交会点P1投影在桥轴线上的P点作为墩台中心。交会方向中不含桥轴线方向时，示误三角形的边长不应大于30mm，并以示误三角形的重心作为桥墩台中心。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第41页。

(七）直线桥梁的墩、台纵横轴线测设在测出墩、台中心位置的，沿需测设墩、台的纵横轴线，墩台纵横轴线是确定墩、台方向的依据，也是墩、台施工中细部放样的依据。所谓墩、台纵轴线，是指过墩、台中心，垂直于路线方向的轴线；墩、台的横轴线，是指过墩、台中心与路线方向相一致的轴线。一、直线桥梁施工测量直线桥各个墩台的横轴线与桥轴线重合，且各墩、台一致，因而就利用桥轴线两端的控制桩来标志横轴线的方向，一般不再另行测设。墩、台的纵轴线与横轴线垂直，在测设纵轴线时，在墩、以中中心点上安置经纬仪或全站仪，以桥轴线方向为起始方向测设90°的水平角，即为纵轴方向。由于在施工过程中经常需要恢复墩、台的纵横轴线的位置，因此需要用标志桩将其准确标定在地面上，这些标志桩称为护桩。注意护桩上一定要注明墩、台的编号。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第42页。A一、直线桥梁施工测量直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第43页。

【例6-2】某铁路直线桥设计的结构形式为：1×24m预应力钢筋混凝土梁

+3×64m箱形连续钢梁

+1×24m预应力钢筋混凝土梁，各墩台中心的设计里程如表6－1。试完成：1.

桥轴线长度精度估算2.

平面控制测量的实施3.

墩台中心定位资料的计算。一、直线桥梁施工测量直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第44页。表6-1墩台中心的设计里及其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+952.32140.593064.604#墩DK639+016.92205.193021.9366D2038.8566227.12962.81345#台+041.67229.9430一、直线桥梁施工测量直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第45页。解一、直线桥梁施工测量

1．桥轴线长度精度估算（2）第2孔至第4孔为箱形连续钢梁，由16m长预制梁段12节间组成运到现场后拼接，其拼装极限误差为±2mm，并以高强螺栓固定连接固定支座安装中误差为7mm。设该段中误差为ml2-4，则（1）第1孔和第5孔为预应力钢筋混凝土简支梁，设其跨长中误差分别为

ml1

和ml5

，已知点位放样极限误差△L=10mm，则64m1#2#3#4#64m64m直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第46页。一、直线桥梁施工测量因已知桥长L=242.75m，则桥轴线长度的相对中误差为（3）桥轴线长度中误差mL为:直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第47页。一、直线桥梁施工测量

2．平面控制网技术设计由于桥轴线长度小于桥长，故控制网提高一个等级施测。箱形连续钢梁当时属新型结构，在墩台施工、梁体架设和运营管理阶段均要进行变形观测，故控制网再提高一个等级施测。所以，技术设计书确定，该桥施工平面控制网按三等三角网施测。（1）根据桥轴线长度的估算精度，参照表6-1可知，该桥施工平面控制网按五等三角网施测即可。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第48页。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第49页。一、直线桥梁施工测量

3．三角网观测与平差计算（1）基线D1D3

的边长采用光电测距方法实测，数据处理后，相对中误差1/260000。（2）三角网的角度采用方向观测法。（3）按条件观测平差。平差后桥轴线长度相对中误差1/189000

1/21700，

测角中误差mβ=±1.49″<±1.8″。直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第50页。一、直线桥梁施工测量

4．控制点坐标和墩台坐标计算（1）以桥轴线控制点D4为坐标原点，以桥轴线按里程增加方向为x轴正向，计算各控制点和墩台中心在该坐标系中的坐标。

注:如果D4的x坐标值等于其里程，则坐标计算更加简单，且不容易错!!直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第51页。桩号及墩台号xyD1119.5391-92.4158D2227.12960D3141.3700106.2893D4000#-12.807001#11.943002#76.593003#140.593004#205.193005#229.94300一、直线桥梁施工测量直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第52页。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

5．交会数据表编算一、直线桥梁施工测量直线桥梁施工测量全文共60页，当前为第53页。二曲线桥梁施工测量

二、曲线桥梁施工测量曲线桥的中线是曲线，每跨桥梁是直的，桥梁中线与线路中线基本构成了符合的折线，这种折线称为桥梁工作线。墩、台中心一般就位于这条折线转折角的顶点上。测设曲线墩、台中心，就是测设这些顶点的位置。

1．曲线桥梁的墩、台定位`E111′α1L1l22′`α2L233′`E3α3L3E2ll工作线路线中线直线桥梁施工测量全文共60页