工程测量教案第十二章桥梁、隧道工程测量

工程测量刘娟编写第十二章桥梁、隧道工程测量⁇概述⁇桥梁工程测量⁇隧道工程测量§12.1概述

桥梁工程测量包括桥梁勘测设计阶段测量和桥梁施工测量两部分。隧道工程测量的主要任务是在隧道的勘测设计阶段提供选址地质、地形图所需的测绘资料。

§12.2桥梁工程测量

一、桥梁控制测量1.平面控制测量桥位控制网形式

2.高程控制测量过河水准测量

二、桥梁施工测量

1.小型桥梁的施工测量（1）桥梁中线和控制桩的测设

小型桥墩、台测量

2.大、中型桥梁的施工测量大、中型桥梁的施工测量是在控制测量的基础上进行的，其主要的工作是桥梁墩台的中心定位、墩台施工中的细部测设等。

（1）桥梁墩台中心定位在A、C、D三站各安置一台经纬仪。置于A站的经纬仪瞄准B点，标出桥轴线方向。置于C、D两站的仪器，均后视A点，以正倒镜分中法放出α、β角；在桥墩处的人员分别标定出由A、C、D三测站拨来的交会方向线。由于测量误差的影响，三测站拨出的方向线不会交于一点，而构成误差三角形。若误差三角形在桥轴线的边长不大于规定数值（测设墩底为2.5cm，墩顶为1.5cm），则取C、D两站拨来的方向线的交点P2在桥轴线上的投影点Pi作测设的墩位中心。（2）桥梁墩台的施工测量①开挖基础平面位置的测设根据墩台轴线确定基槽开挖边界桩，以墩台轴线为直角坐标系统，两轴线的交点为原点。根据基础平面图和轴线的尺寸关系，用平行线推移法（量距离和测设90°角）由轴线推出基槽的开挖边界线。如果有水则要在开挖边界处筑起围堰，围堰上打木桩（或立起龙门板），标定轴线，再根据轴线标定开挖边界桩。基坑平面尺寸随基础决定，每边应较基础襟边宽0.3~0.5m，坑壁垂直开挖的基坑，可不加宽。墩台基础的测设先用经纬仪检查龙门板上小钉是否与桥轴线、墩轴线重合，检查无误后，即可按轴线上相应的小钉位置拉线来恢复桥墩中心。用垂球将墩台中心投到基坑底，在线绳两端用垂球将两个轴线方向往两侧各量出基础长、宽的一半得各点，用平行线推移法量出基础底部四角点，然后即可拼装模板，浇筑混凝土。（2）桥梁墩台的施工测量②桩基础桩位的测设如果桥梁墩台基础是桩基础（如钻孔桩等），则只测设桩位即可。旱地施工时，先定出基础的轴线，在桩位以外适宜距离处钉大木桩，并设置纵横两个方向的龙门板。设置的龙门板以不妨碍施工为准。在龙门板上定出桩位的纵横坐标以小钉标记。施工时按坐标拉线，确定桩位中心。水中施工时，可在水中墩位附近搭脚手架来设置测量平台，在平台上定出各桩位的中心线。（2）桥梁墩台的施工测量③墩身、墩帽的测设基础完工后，在基础上测设墩台轴线，弹上墨线。按墨线和墩身尺寸支立模板，模板下缘的轴线标记与基础的墨线应一致，上缘用经纬仪控制位置，使模板上缘轴线标记与墩台轴线一致，固定模板。随着桥墩砌筑的升高，应及时检查中心位置和高程（一般规定中心位置误差±10mm，高差误差±5mm）。墩台混凝土或砌石离顶帽底约30cm时，即测出墩纵横轴线，并竖立墩帽模板。模板立好后，在浇筑混凝土前应再次复核，以确保顶帽中心位置的正确。三、桥梁竣工测量墩、台竣工测量的主要内容有：（1）在每个墩顶上测定墩台中心位置，测定相邻墩台间的实际距离。（2）测量各墩顶的各处高程。（3）丈量墩台各部分实际尺寸，列出墩台中心间距表，墩顶水准点高程表和墩台竣工平面图，作为竣工资料。

桥梁架设竣工测量的内容包括：测定主梁弦杆的直线型、梁的拱度、立柱的竖直性以及各个墩上梁的支点与墩、台中心的相对位置。§12.3隧道工程测量

隧道按功能分有公路隧道、铁路隧道、城市地下铁道隧道、联系地下工程的隧道、地下给排水隧道，以及矿山地下隧道等。公路、铁路隧道的开挖一般会穿山过岭，从两端开挖，相向掘进，以求贯通。有的隧道则用竖井开挖，达到隧道深度，再开拓隧道。还有的以斜井开拓，掘进隧道。因而，隧道按形式又可分为平峒、斜井、竖井和开拓隧道等几种，不管那种隧道，其测量工作是基本相同的。隧道工程测量主要包括地面、地下控制测量，地面到地下联系测量、隧道施工测量和隧道贯通时的测量工作。

一、地面控制测量1.平面控制测量隧道中线

隧道的导线控制网

隧道的单三角锁控制网

隧道施工控制网

2.高程控制测量高程控制测量的目的是按照规定的精度，测量两开挖洞口的进口点间的高差，并建立洞内统一的高程系统，以保证在贯通面上高程的正确贯通。二、路线进洞测量直线隧道进洞测量的贯通误差

将两端洞口点即A点和D点标定。A、D两点的连线即作为隧道路线中线的平面理论位置，并以此为准。为了路线进洞照准方向方便，可在两端洞口附近，在AD方向增设方向标，如可将B点移设至B′点，将C点移设至C′点。但B′、C′两点不能作为直线隧道的标准控制点使用，否则又会带来误差。当作为方向标使用时，B′点距A点，C′点距D点的距离不应过近，一般应大于200m。

曲线隧道进洞测量的贯通误差

确定两端洞口外的曲线切线方向。确定的方法，可以在两洞口附近的地面上各定出切线上的两个控制点，通常称为转点，如图中的A、B和E、D点。亦可定出A、C、E三点作为控制点，C点作为两切线的交点。

三、竖井联系测量1.联系三角形定向竖井定向联系测量及联系三角形法

（1）由地面用钢丝悬挂重锤向洞内投点（2）井上、井下的连接测量竖井定向联系测量及联系三角形法

钢尺导入高程

2.竖井传递高程的方法四、洞内控制测量1.洞内导线测量导线测量是建立地下平面控制的主要形式。洞内导线测量的目的是以必要的精度，按照地面控制测量统一的坐标系统，建立洞内的平面控制系统。根据洞内导线的坐标，就可以测设隧道中线、放样隧道衬砌位置及其它附属设施，定出隧道开挖的方向，保证相向开挖的隧道在规定的精度范围贯通。布设洞内导线时，应考虑保证横向贯通，另外还考虑其点位能保证放样的精度。这两个要求互有矛盾，前者要求布设长边导线，后者则要求点位的密度。四、洞内控制测量2.洞内水准测量

洞内水准测量的目的是为了在洞内建立一个与地面统一的高程系统，以作为隧道施工放样的依据，确保隧道在竖向正确贯通。

五、隧道掘进及贯通时的测量工作隧道的贯通是指在隧道施工中，一般采用两个或两个以上的相向或同向的掘进工作面分段掘进，使其按设计的要求在预定的地点彼此接通。为此而进行的测量工作称贯通测量。隧道贯通后就应进行贯通测量，测定实际的横向、纵向和竖向贯通误差。纵向误差只对贯通在距离上有影响；竖向误差对坡度有影响；而横向误差则对隧道质量有影响，通常称该方向为重要方向。不同的工程对贯通误差由不同的要求。若贯通误差在容许范围之内，就可认为测量工作已达到预期目的。

隧道贯通误差测量

六、隧道施工测量1.隧道洞内中线的测设2.开挖断面的放样测量腰线法放样测量

洞内中线的测设方法可分为导线法和中线法两类。导线法是以洞内导线为依据测设中线点，中线法则根据路线中线来测设。七、隧道竣工测量隧道竣工后，为了检查主要结构以及路线位置是否符合设计要求，并提供竣工文件所需的资料，也为将来运营中的维修、养护等提供测量控制点，就要进行竣工测量。首先进行中线测量，从隧道一端测至另一端。在测量时，直线地段每50m的点，曲线地段每20m的点，以及以后需要加测的断面处，如洞身断面变换处和衬砌类型变换处，应打临时中线桩或标志。如遇施工中埋设的中线点标志，即进行检测。在检测时应该对其里程及其中线的偏差进行检测。此外，对洞身断面变换处和衬砌类型变换处的里程也应核对。在中线测量闭合后，于直线地段每200m左右埋设一个永久中线点。曲线地段应在曲线主点埋设永久中线点。如果主点之间曲线过长，则可适当加设永久中线点，使相邻各点能相互通视。永久中线点埋设之后，应在边墙上标明点的名称和里程。永久中线点的埋石与洞内导线点的埋石相同。施工中已有的中线点，如