桥梁测量学习教案.pptx

桥梁桥梁(qioling)测量测量第一页，共42页。2 2目 录第一节 桥轴线长度的 确定及控制(kngzh)测量第二节 桥梁墩、台中 心定位及轴线测设第三节 桥梁细部放样第1页/共41页第二页，共42页。3 3 桥梁是道路工程的重要组成部分。桥梁：有铁路桥梁、公路桥梁、铁路公路两用桥梁以及陆地上的立交桥和高架道路。桥梁按其轴线长度分类：一般分为小型桥（30 m）、中型(zhngxng)桥（30100 m）、大型桥（100500 m）、特大型桥（500 m）、和四类。桥梁测量工作内容：。13-1 桥轴线长度的确定及控制(kngzh)测量第2页/共41页第三页，共42页。4 4v 桥梁施工阶段的测量工作:v 桥轴线长度测量v 桥梁控制测量v （小型桥一般不进行控制测量）v 墩台定位及轴线测设v 墩台细部放样及梁部放样等v另外，之前要勘测选址、地形测量；之后要竣工测量、变形观测。v 对铁路桥梁，梁部构件一般工厂预制，现场拼接和安装，这就对测量工作提出(t ch)了十分严格的要求。平面控制测量高程控制测量第3页/共41页第四页，共42页。5 5一、桥轴线长度所需精度估算一、桥轴线长度所需精度估算桥桥轴轴线线在在选选定定的的桥桥梁梁中中线线上上，于于桥桥头头两两端端埋埋设设两两个控制点，两控制点间的连线称个控制点，两控制点间的连线称.为为了了保保证证墩墩、台台定定位位的的精精度度要要求求，首首先先需需要要估估算算出出桥桥轴线长度需要的精度，以便合理地拟定测量方案。轴线长度需要的精度，以便合理地拟定测量方案。估估算算公公式式(gngsh)(gngsh)：在在现现行行的的测测规规中中，根根据据梁梁的的结结构构形形式式、施施工工过过程程中中可可能能产产生生的的误误差差，推推导导出出下下列估算公式列估算公式(gngsh)(gngsh)：1.1.钢筋砼简支梁钢筋砼简支梁:式式中中mLmL桥桥轴轴线线（两两桥桥台台间间）长长度度 L L 的的中中误误差差（mmmm）；）；DD墩中心的点位放样限差（墩中心的点位放样限差（10mm10mm）；）；N N跨数。跨数。（13-1）第4页/共41页第五页，共42页。6 62.钢板(gngbn)梁及短跨（l64m）简支钢桁梁:mli：单跨长度中误差（mm）；l：梁长；N：联（跨）数；n：每联（跨）节间(ji jin)数；D：墩中心的点位放样中误差（10mm）；l：节间(ji jin)拼装限差（2mm）：固定支座安装限差；1/5000：梁长制造误差（13-2）多跨等跨：（13-3）多跨不等跨：（13-4）3.连续梁及长跨（l64m）简支钢桁梁（13-5）多联（跨）等联（跨）：（13-6）多联（跨）不等联（跨）：（13-7）单跨：单联（跨）：第5页/共41页第六页，共42页。7 7 桥轴线长度测量方法直线桥或曲线桥的桥轴线长度可用光电测距仪或钢卷尺直接测定。如果精度需要时或对于(duy)复杂特大桥，则应布置三角网或小三角网（如大地四边形），进行平面控制测量，这时桥轴线长度的精度估算还应考虑利用三角点交会墩位的误差影响。第6页/共41页第七页，共42页。8 8二、桥梁二、桥梁二、桥梁二、桥梁(qioling)(qioling)平面控制测量平面控制测量平面控制测量平面控制测量 图13-11 1、桥桥梁梁平平面面控控制制测测量量的的目目的的：是是测测定定桥桥轴轴线线长长度度并并据据以以进进行行墩墩、台台位位置置的的放放样样；同同时时，也也可可用用于于施施工工过过程程中中的的变变形形(bin xng)(bin xng)监测。监测。2 2、平平面面控控制制网网布布设设形形式式：根根据据桥桥梁梁跨跨越越的的河河宽宽及及地地形形条条件件，平面控制网多布设成如图平面控制网多布设成如图13-113-1所示的形式。所示的形式。第7页/共41页第八页，共42页。9 9网型选择：可采用测角网、测边网或边角网。采用测角网时宜测定两条基线，如图13-1中的双线所示；测边网是测量所有的边长而不测角度；边角网则是边长和角度都测。一般地，在边、角精度匹配的情况下，边角网的精度较高。布设要求：图形简单、图形强度良好，地质条件稳定，视野开阔，便于交会墩位，其交会角不大于120 或小于30。基线应与桥梁中线近似垂直，其长度宜为桥轴线的0.7倍，困难(kn nn)时也不应小于其0.5倍。桥的轴线作为三角网的一个边，并与基线一端相连。如不可能，也应将桥轴线的两个端点纳入网内。如图13-1（d）。曲线桥至少有一个轴线控制点为桥控网的控制点；在控制点上要埋设标石及刻有“+”字的金属中心标志。如果兼作高程控制点用，则中心标志宜做成顶部为半球状。第8页/共41页第九页，共42页。1010 3、控制(kngzh)网等级 表13-1 桥梁施工控制(kngzh)网等级 三角网等级桥轴线相对中误差测角中误差（）最弱边相对中误差基线相对中误差一1/175 0000.71/150 0001/400 000二1/125 0001.01/100 0001/300 000三1/75 0001.81/60 0001/200 000四1/50 0002.51/40 0001/100 000五1/30 0004.01/25 0001/75 000（上述规定是对测角网而言）第9页/共41页第十页，共42页。1111 基线精度：测角网桥轴线长度及各个边长都是根据基线及角度推算的，为保证轴线有可靠的精度，基线精度要高于桥轴线精度23倍(见表13-1)。测边网或边角网边长是直接测定的，所以不受或少受测角误差的影响，测边的精度与桥轴线要求的精度相当即可。坐标系：直线桥以桥轴线作为x轴，曲直线桥以切线(qixin)作为x轴，桥轴线始端控制点的里程作为该点的x值。插 点：在施工时如因机具、材料等遮挡视线，无法利用主网的点进行施工放样时，可以根据主网两个以上的点将控制点加密。这些加密点称为插点。插点的观测方法与主网相同，但在平差计算时，主网上点的坐标不得变更。第10页/共41页第十一页，共42页。1212三、高程三、高程三、高程三、高程(gochng)(gochng)控制测量控制测量控制测量控制测量 在在桥桥梁梁的的施施工工阶阶段段，为为了了作作为为放放样样的的高高程程依依据据，应应建建立立高高程程控控制制网网，即即在在河河流流两两岸岸建建立立若若干干个个水水准准基基点点，这这些些水水准准基基点点除除用用于施工外，也可作为以后变形观测的高程基准点。于施工外，也可作为以后变形观测的高程基准点。1 1、水准基点布设：、水准基点布设：数量视河宽及桥的大小而异。数量视河宽及桥的大小而异。小桥：只设小桥：只设1 1个；个；桥长桥长200m200m，宜，宜1 1个个/岸；岸；桥长桥长200m200m，宜，宜2 2个个/岸。岸。水水准准基基点点是是永永久久性性的的，必必须须十十分分稳稳固固。除除了了它它的的位位置置要要求求便便于于保保护护外外，根根据据地地质质条条件件，可可采采用用混混凝凝土土标标石石、钢钢管管标标石石、管管柱柱标标石石或钻孔标石。在标石上方嵌以凸出半球状的铜质或不锈钢标志。或钻孔标石。在标石上方嵌以凸出半球状的铜质或不锈钢标志。2 2、施施工工水水准准点点的的布布设设：为为了了方方便便施施工工，也也可可在在附附近近设设立立施施工工水水准准点点，由由于于其其使使用用时时间间较较短短，在在结结构构上上可可以以简简化化(jinhu)(jinhu)，但但要要求使用方便，也要相对稳定，且在施工时不致破坏。求使用方便，也要相对稳定，且在施工时不致破坏。第11页/共41页第十二页，共42页。13133、高程系统：桥梁水准(shuzhn)点与线路水准(shuzhn)点应采用同一高程系。水准(shuzhn)测量的等级：由测规而定。从国家水准(shuzhn)点引测的精度：可用三等水准(shuzhn)进行测量。跨河水准(shuzhn)测量：当跨河距离大于200m时，宜采用过河水准(shuzhn)法联测两岸的水准(shuzhn)点。跨河点间的距离小于800m时，可采用三等水准(shuzhn)，大于800m时则采用二等水准(shuzhn)进行测量。第12页/共41页第十三页，共42页。141413-213-213-213-2桥梁墩、台中心桥梁墩、台中心桥梁墩、台中心桥梁墩、台中心(zhngxn)(zhngxn)(zhngxn)(zhngxn)定位及轴线定位及轴线定位及轴线定位及轴线测设测设测设测设 在桥梁施工测量中，最主要在桥梁施工测量中，最主要(zhyo)(zhyo)的工作是的工作是:测测设出墩、台的中心位置和它的纵横轴线。设出墩、台的中心位置和它的纵横轴线。其测设数据由控制点坐标和墩、台中心的设计位置计算其测设数据由控制点坐标和墩、台中心的设计位置计算,若是曲线桥还需桥梁偏角、偏距及墩距等原始资料。若是曲线桥还需桥梁偏角、偏距及墩距等原始资料。测设方法则视河宽、水深及墩位的情况，可采用直接测设测设方法则视河宽、水深及墩位的情况，可采用直接测设或角度交会的方法。或角度交会的方法。墩、台中心位置定出以后，还要测设出墩、台的纵横轴线，墩、台中心位置定出以后，还要测设出墩、台的纵横轴线，以固定墩台方向，同时它也是墩台施工中细部放样的依据。以固定墩台方向，同时它也是墩台施工中细部放样的依据。第13页/共41页第十四页，共42页。1515一、直线一、直线(zhxin)(zhxin)桥的墩、台中心定位桥的墩、台中心定位 直直线线桥桥的的墩墩，台台中中心心都都位位于于(wiy)(wiy)桥桥轴轴线线的的方方向上。向上。已已知知墩墩、台台中中心心的的设设计计里里程程及及桥桥轴轴线线起起点点的的里里程程，如如图图13-213-2所所示示，相相邻邻两两点点的的里里程程相相减减即即可可求求得得它它们们之间的距离。之间的距离。测测设设墩墩、台台中中心心的的位位置置的的方方法法：直直接接测测距距法法或或交交会会法。法。图13-2 直线桥墩台第14页/共41页第十五页，共42页。16161.1.1.1.直接直接直接直接(zhji)(zhji)(zhji)(zhji)测距法测距法测距法测距法这种方法适用于无水或浅水河道。如图这种方法适用于无水或浅水河道。如图13-2,photo113-2,photo1（1 1）用用检检定定过过的的钢钢尺尺测测设设：根根据据计计算算出出的的距距离离，从从桥桥轴轴线线的的一一个个端端点点开开始始，逐逐个个测测设设出出墩墩、台台中中心心，并并附附合合于于桥桥轴轴线线的的另另一一个个端端点点上上。若若在在限限差差范范围围之之内内，则则依依各各端端距距离离的的长长短短按按比比例例调调整整已已测测设设出出的的距距离离。在调整好的位置上钉一小钉，即为测设的点位。在调整好的位置上钉一小钉，即为测设的点位。（2 2）用用光光电电测测距距仪仪测测设设：在在桥桥轴轴线线起起点点或或终终点点架架设设仪仪器器，并并照照准准另另一一个个端端点点。在在桥桥轴轴线线方方向向上上设设置置反反光光镜镜，并并前前后后移移动动，直直至至测测出出的的距距离离与与设设计计(shj)(shj)距距离离相相符符，则则该该点点即即为为要要测测设设的的墩墩、台台中中心心位位置置。为为了了减减少少移移动动反反光光镜镜的的次次数数，在在测测出出的的距距离离与与设设计计(shj)(shj)距距离离相相差差不多时，可用小钢尺测出其差数，以定出墩、台中心的位置。不多时，可用小钢尺测出其差数，以定出墩、台中心的位置。第15页/共41页第十六页，共42页。17172.2.2.2.角度角度角度角度(jiod)(jiod)(jiod)(jiod)交会法交会法交会法交会法 当当桥桥墩墩位位于于水水中中，无无法法直直接接丈丈量量距距离离及及安安置置反反光光镜时，则采用角度交会法。镜时，则采用角度交会法。坐坐标标系系:如如图图13-313-3所所示示，C C、A A、D D为为控控制制网网的的三三角角点点，且且A A为为桥桥轴轴线线的的端端点点，E E为为墩墩中中心心设设计计位位置置。C C、A A、D D各控制点坐标已知，若墩心各控制点坐标已知，若墩心E E的坐标的坐标与之不在同一坐标系，可将其与之不在同一坐标系，可将其进进 行改算至统一坐标系中。行改算至统一坐标系中。（1 1）计算）计算(j sun)(j sun)测设数据：测设数据：利用坐标反算公式利用坐标反算公式可推导出交会角可推导出交会角、。图13-3第16页/共41页第十七页，共42页。1818其中：pol 为直角坐标、极坐标的换算功能(gngnng)；W 为极角的存储区，W10cm8.（曲线桥墩、台中心位于桥梁(qioling)工作线转折角的顶点上(1、2、3K)，所谓墩台定位，就是测设这些转折角顶点的位置）。第21页/共41页第二十二页，共42页。23232、曲线桥墩、台放样 E、L在设计图中都已经给出，结合这些资料即可测设桥墩、台中心位置（1、2 K）。曲线上的桥梁是线路组成的一部分，故要使桥梁与曲线正确的联结在一起，曲线桥测设的精度要求较高，需要用精确的方法重新测定曲线转向角，重新计算曲线综合要素，精密地测设曲线主点，需对线路进行复测。由于桥轴线(zhu xin)的精度要求较高，要设置桥轴线(zhu xin)控制点（桩）。曲线桥墩、台点位的测设精要求较高，距离和角度要精密测设，在测设过程中一定要多方检核。第22页/共41页第二十三页，共42页。24241）曲线线路复测和桥轴线控制桩的测设:在桥轴线的两端测设出两个控制点，以作为墩、台测设和检核的依据。两个控制点测设精度同样要满足估算出的精度要求。在测设之前，首先要从线路平面图上弄清桥梁在曲线上的位置及墩台的里程。A、复测：对原线路上的曲线控制点以精密的方法进行测设。检查切线上的线路控制点ZD.JD.ZH.HZ要位于相应的直线上；精测转向角，计算(j sun)综合要素，精测切线距离T；(两控制桩从两条切线测设)；注:两控制桩从一条切线测设时,只精测一条切线不精测.B、测设控制桩A、B：据切线方向用切线支距法进行；在图上先设计好点位，把A、B两点在切线坐标系内的x.y算出；精确地将桥轴线上的控制桩A、B测设出来，打桩钉钉。第23页/共41页第二十四页，共42页。25252）墩台中心的测设：根据控制桩A、B及给出的设计资料进行墩、台的定位。根据条件，也是采用直接测距法或交会法。A、直接测距法 （适用(shyng)于干旱河沟）导线法（偏角法）：由于墩中心距Li及桥梁偏角i是已知的，可以从控制点A开始，逐个测设出角度(i)及距离(Li)，即直接定出各墩、台中心的位置，最后再附合到另外一个控制点B上，以检核测设精度。(偏角应以J2经纬仪测设两测回)。极坐标法（长弦偏角法）：第24页/共41页第二十五页，共42页。2626v长弦偏角法（极坐标法）：用测距仪测距较方便。v桥轴线控制桩A、B及各墩、台中心点1、2、3在切线坐标系内的坐标是可以(ky)求得的，故可反算出控制点A至墩、台中心的距离Di及其与切线方向间的夹角 i。v架仪器于控制点A，后视JD 配盘0，拨出偏角 i，再在此方向上测设出Di，如图13-5所示，即得墩、台中心的位置图13-5该方法(fngf)特点：是独立测设，各点不受前一点测设误差的影响；但在某一点上发生错误或有粗差也难于发现。所以一定要对各个墩台中心距进行检核测量，可检核相邻墩台中心间距，若误差在2cm以内时，则认为成果是可靠的。第25页/共41页第二十六页，共42页。2727B、角度交会法 当桥墩位于水中，无法架设仪器及反光镜时，宜采用交会法。墩位坐标系:与控制网的坐标系必须一致，才能进行(jnxng)交会数据的计算。如果两者不一致时，则须先进行(jnxng)坐标转换。x轴：桥梁所在曲线的一条切线；原点：以ZH(HZ)或位于直线上的控制点(如A点)。墩中心位置:在三方向交会时，当示误三角形的边长在容许范围内时，可取其重心作为墩中心位置。交会数据的计算:与直线桥时类似，根据控制点及墩位的坐标，通过坐标反算出相关方向的坐标方位角，再依此求出相应的交会角度。第26页/共41页第二十七页，共42页。2828三、墩台纵、横轴线的测设 为了进行墩、台施工的细部(xb)放样，需要测设其纵、横轴线。纵轴线：过墩、台中心平行于线路方向的轴线；横轴线：过墩、台中心垂直于线路方向的轴线；桥台的横轴线是指桥台的胸墙线。图13-6 直线桥纵横轴线 1、直线桥：墩台的纵轴线：于线路的中线(zhngxin)方向重合，不另测设。墩台的横轴线：在墩台中心置镜,自线路中线(zhngxin)方向测设90角.第27页/共41页第二十八页，共42页。29292、曲线桥 墩台纵轴线：位于桥梁偏角的分角线上，纵轴线测设：在墩、台中心架设仪器，照准(zho zhn)相邻的墩、台 中心，测设/2角，即为纵轴线的方向。横轴线测设：自纵轴线方向测设90角，即为横轴线方向 图13-7 第28页/共41页第二十九页，共42页。30303、纵横轴线的护桩：墩、台中心的定位桩在在基础施工过程中要被挖掉，实际上，随着工程的进行，原定位桩常被覆盖或破坏，但又经常需要恢复以便于指导(zhdo)施工。因而需在施工范围以外钉设护桩，以方便恢复墩台中心的位置。护桩在墩台每侧的纵、横轴线上，各钉设至少三个木桩。在曲线桥上相近墩台的护桩纵横交错，使用时极易弄错，所以在桩上一定注意要注明墩台的编号。第29页/共41页第三十页，共42页。3131 13-3 13-3 13-3 13-3 桥梁桥梁桥梁桥梁(qioling)(qioling)(qioling)(qioling)细部放样细部放样细部放样细部放样 放样原则：即先放样轴线，再依轴线放样细部。放样原则：即先放样轴线，再依轴线放样细部。就一座桥梁而言，应先放样桥轴线，再依桥轴线放样墩、台位置；就一座桥梁而言，应先放样桥轴线，再依桥轴线放样墩、台位置；就就每每一一个个墩墩台台而而言言，应应先先放放样样墩墩台台本本身身的的轴轴线线，再再根根据据墩墩台台轴轴线线放样各个细部。放样各个细部。其其它它各各个个细细部部也也是是如如此此。这这就就是是所所谓谓(suwi)“(suwi)“先先整整体体，后后局局部部”的的测量基本原则。测量基本原则。在桥梁的施工放样：主要有在桥梁的施工放样：主要有 基础放样、墩台细部放样及架基础放样、墩台细部放样及架 梁时的测设工作。梁时的测设工作。第30页/共41页第三十一页，共42页。3232（部分介绍细部放样方法）1.明挖基础：构造如图13-8（a）所示。它是在墩、台位置处挖出一个基坑，将坑底平整后，再灌注基础及墩身。根据已经测设出的墩中心位置及纵、横轴线及基坑的长度和宽度，测设出基坑的边界线。在开挖基坑时，根据基础周围地质条件坑壁需放有一定的坡度，可根据基坑深度及坑壁坡度测设出开挖边界线。边坡桩至墩、台轴线的距离D依下式计算：D=b/2+hm+l 式中:b基础底边的长度或宽度；h坑底与地面的高差：m坑壁坡度系数(xsh)的分母。L基底每侧加宽度。图13-8(a)明挖基础第31页/共41页第三十二页，共42页。33332、桩基础:构造(guzo)如图13-8(b)所示，它是在基础的下部打入基桩，在桩群的上部灌注承台，使桩和承台连成一体，再在承台以上灌筑墩身。基桩位置的放样如图13-9所示，它是以墩、台纵、横轴线为坐标轴，按设计位置用直角坐标法测设；或根据基桩的坐标依极坐标的方法置仪器于任一控制点进行测设。后者更适合于斜交桥的情况。在基桩施工完成以后，承台修筑以前，应再次测定其位置，以作竣工资料。3-8 桩基础图13-9 基桩放样第32页/共41页第三十三页，共42页。34343、高程放样：墩台施工中的高程放样，通常都在墩台附近设立一个施工水准点，根据这个水准点以水准测量方法测设各部的设计高程。在基础底部及墩、台的上部，由于高差过大，难于用水准尺直接传递高程时，可用悬挂钢尺(n ch)的办法传递高程。施工现场第33页/共41页第三十四页，共42页。3535第34页/共41页第三十五页，共42页。3636第35页/共41页第三十六页，共42页。3737第36页/共41页第三十七页，共42页。3838第37页/共41页第三十八页，共42页。3939第38页/共41页第三十九页，共42页。4040第39页/共41页第四十页，共42页。4141第40页/共41页第四十一页，共42页。4242感谢您的观看(gunkn)。第41页/共41页第四十二页，共42页。