第9章-桥梁工程测量ppt课件.ppt

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1、二十一世纪测绘类规划教材10-1 10-1 中线复测及桥轴线测定中线复测及桥轴线测定10-2 10-2 桥梁施工控制测量桥梁施工控制测量10-3 10-3 桥梁定位资料计算桥梁定位资料计算10-4 10-4 墩台定位及纵横轴线测设墩台定位及纵横轴线测设10-5 10-5 桥梁竣工测量桥梁竣工测量 复测的主要方法是导线法。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。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。以较高的精度进行复测。ZD73ZD74ZD

2、75ZD76ZD77ZD781234D1D2D3D4D5图6 1直 线 桥 线 路 中 线 复 测 示 意 图观测：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i 。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Z D 7 -1Z D 6 -3AZ HJ D 7Z D 6 -4BZ D 7 -2H ZZ D 6 -3ABZ HZ D 6 -4J D 7Z D 7 -1Z D 7 -2H Z图 6 曲 线 桥 复 测 示 意 图图 6 曲 线 桥 控 制 点 测 设 示 意 图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。为了合理地

3、拟定桥梁施工平面控制测量的为了合理地拟定桥梁施工平面控制测量的布网方案和观测方案，保证墩台中心的定布网方案和观测方案，保证墩台中心的定位精度，必须预先估算桥轴线长度测定的位精度，必须预先估算桥轴线长度测定的必要精度。必要精度。222DDlm 设墩台中心点位放样的极限误差为设墩台中心点位放样的极限误差为D（通常（通常取取D =10 mm），中误差为），中误差为D / 2，则相邻二，则相邻二墩台中心的跨距中误差为墩台中心的跨距中误差为设全桥共有设全桥共有N跨，则桥轴线长度的中误差为跨，则桥轴线长度的中误差为2DLlmm NN22125000llm 当桥梁为当桥梁为N 跨时，则桥轴线长度跨时，则桥轴

4、线长度L的中误差为的中误差为12222NLlllmmmm 2212llmn 当桥梁为当桥梁为N 跨时，则桥轴线长度跨时，则桥轴线长度 L 的中误差为的中误差为12222NLlllmmmm22221124 276.02mm22llmn 解解单联中误差为全桥桥轴线中误差为12222310.43mmNLllllmmmmm 在满足桥轴线长度测定和墩台中心定位精在满足桥轴线长度测定和墩台中心定位精度的前提下，力求图形简单并具有足够的强度的前提下，力求图形简单并具有足够的强度，以减少外业观测工作和内业计算工作。度，以减少外业观测工作和内业计算工作。 根据桥梁的大小、精度要求和地形条件，根据桥梁的大小、精度

5、要求和地形条件，桥梁施工平面控制网的网形布设有以下几种桥梁施工平面控制网的网形布设有以下几种形式。形式。BACDABCD图 6桥 梁 施 工 平 面 控 制 网 示 意 图(a)双 三 角 形 控 制 网(b)大 地 四 边 形 控 制 网 双三角形 大地四边形BCADFEDCAEFB(a)双 大 地 四 边 形 控 制 网(b)加 强 型 双 大 地 四 边 形 控 制 网图 6桥 梁 施 工 平 面 控 制 网 示 意 图 双大地四边形 加强型大地四边形ABCDEF图 6桥梁施工平面控制网示意图大地四边形加三角形水平角观测要求：水平角观测要求： 开测前应对所测角仪器进行检验和校正。开测前应

6、对所测角仪器进行检验和校正。 作业过程中，仪器作业过程中，仪器2C绝对值绝对值DJ1型仪器不得型仪器不得超过超过20；DJ2型仪器不得超过型仪器不得超过30 水平角观测测回数应符合表水平角观测测回数应符合表6-4的规定，的规定， 各测回的零方向读数应均匀分布在度盘和测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。微器的不同位置上。用光电测距仪或全站仪测量平面控制网边长时，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：外界环境条件应符合下列要求：注意减弱大气折光和旁折光的影响；注意减弱大气折光和旁折光的影响；测线及两端的延线上，不得有任何其它发光物测线及两端的延

7、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；体或反光的物体，以免引起反射信号混乱；测站应设在电磁场影响的范围以外；测站应设在电磁场影响的范围以外；光电测距边的测回数及往返测次数，应符合表光电测距边的测回数及往返测次数，应符合表 6-56-5的规定。的规定。 光电测距边，必须加入气象、加乘常数、周光电测距边，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，期误差改正，然后化算为水平距离， 水平距离应归算至墩顶（或轨底）平均高程面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上。设仪器与棱镜横轴的平均高程为H1，墩顶，墩顶（或轨底）的平均高程

8、为（或轨底）的平均高程为H2，地球平均曲率半，地球平均曲率半径为径为R，则归算长度，则归算长度DH为为211HHHDDR02ddmn 对向观测平均值的中误差为：对向观测平均值的中误差为：01 22Dmddmn 直线桥以桥轴线两控制桩中里程较小的一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；轴正向建立测量坐标系；曲线桥一般以曲线起点曲线桥一般以曲线起点 ZH 或始切线上的转或始切线上的转点为坐标原点，以始切线指向点为坐标原点，以始切线指向JD方向为方向为 x 轴轴正向建立测量坐标系；也可以桥轴线控制点

9、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，以线路前进方向为轴，以线路前进方向为 x 轴正向建立测量轴正向建立测量坐标系。坐标系。 XB4#3#2#1#0#AY2#0#1#4#3#XAYBCDCD图 6直 线 桥 施 工 测 量 坐 标 系图 6曲 线 桥 施 工 测 量 坐 标 系 平差计算完成后，应对网中所有的几何条件平差计算完成后，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（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。对于边角网差、桥轴线及最弱边边长中误差。对于边角

10、网或测边网，不应大于或测边网，不应大于10 mm10 mm；对于以基线为基；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。边边长相对中误差。水准点应与相邻的线路水准点联测，以保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证桥梁与相邻线路在高程位置上的正确衔接。接。水准测量的等级、精度、限差应符合相应水准测量的等级、精度、限差应符合相应的规定。的规定。为了便于施工放样，可根据实际需要在施为了便于施工放样，可根据实际需要在施工地点附近设立若干个施工水准点。工地点附近设立若干个施工水准点。 施工水准点的高程

11、必须定期检测。施工水准点的高程必须定期检测。 水准测量的等级和精度应满足表水准测量的等级和精度应满足表6-86-8的要求的要求 每公里水准测量高差中数的偶然中误差按每公里水准测量高差中数的偶然中误差按下式计算：下式计算：14mnR 直线桥的墩台中心位于桥轴线上，且桥轴直线桥的墩台中心位于桥轴线上，且桥轴线和线路中线完全重合。线和线路中线完全重合。 xi = DKi - DKA yi = 0 设桥轴线控制点设桥轴线控制点 A 为施工坐标系的原点，为施工坐标系的原点，其里程为其里程为DKA ， x 轴与桥轴线重合，且指向里轴与桥轴线重合，且指向里程增加方向，第程增加方向，第 i 号墩的里程为号墩的

12、里程为 DKi ，则该墩，则该墩中心的坐标中心的坐标 xi、yi 为为35.21775.000100.00075.00032.701BADK7+851.845+819.144+744.144+644.144+569.144DK7+533.927图 60直线桥平面布置示意图yx 墩台定位必须满足一定的精度要求，特别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。是对预制梁桥更是如此。ADK256+353.242+396.4270#+421.1771#+453.8772#3#+486.5774#BDK256+548.844+511.32743.15824.750 32.70032.700

13、 24.75037.517图 6直 线 桥 布 置 示 意 图BCP 1APP 2P 3DBAiDCii图 6 前 方 交 会 示 意 图图 6 示 误 三 角 形 示 意 图 前方交会法的基本原理前方交会法的基本原理: 根据控制点坐标和墩台坐根据控制点坐标和墩台坐标，反算交会放样元素标，反算交会放样元素i、i ，在相应控制点上安置仪器并在相应控制点上安置仪器并后视另一已知控制点，分别后视另一已知控制点，分别测设水平角测设水平角i、i ，得到两条，得到两条视线的交点，从而确定墩台视线的交点，从而确定墩台中心的位置。中心的位置。CAiDAiBDC图 6异侧交会示意图图 6同侧交会示意图i i异侧

14、交会异侧交会 同侧交会同侧交会两交会方向线之间的夹角两交会方向线之间的夹角 称为交会角称为交会角当置镜点位于桥轴线两侧时，交会角应在当置镜点位于桥轴线两侧时，交会角应在90150之间；之间；当置镜点位于桥轴线一侧时，交会角应在当置镜点位于桥轴线一侧时，交会角应在60110之间。之间。在桥梁控制网网形设计和布网时，应充分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，考虑每个墩台中心交会时交会角的大小，必要时，可根据情况增设插如点或精密导必要时，可根据情况增设插如点或精密导线点作为次级控制点。线点作为次级控制点。 墩台定位测设数据主要包括：置镜点、墩台墩台定位测设数据主要

15、包括：置镜点、墩台或控制点编号、坐标方位角、边长等。其格或控制点编号、坐标方位角、边长等。其格式如式如P.184P.184表表6-146-14。 以下格式更简洁以下格式更简洁BCP 1APP 2P 3DBAiDCii图 6 前 方 交 会 示 意 图图 6 示 误 三 角 形 示 意 图 根据测设数据表根据测设数据表,转动照转动照准部至度盘读数为准部至度盘读数为Di 得得到到 D-i 方向；方向； 同样方法得到同样方法得到 C-i 方向，方向，两条视线的交点处打桩，两条视线的交点处打桩，钉设出钉设出 i 号墩台中心位置号墩台中心位置; 在桥轴线上检查各墩台位在桥轴线上检查各墩台位置。置。BCP

16、 1APP 2P 3DBAiDCii图 6 前 方 交 会 示 意 图图 6 示 误 三 角 形 示 意 图BCP 1APP 2P 3DBAiDCii图 6前方交会示意图图 6示误三角形示意图A157.07mm2Dllmm 64m64m64m1#2#3#4#已知已知 n=12，节间拼装误差，节间拼装误差l = 2mm，支座安支座安装误差装误差 = 7mm，设该段中误差为，设该段中误差为ml2-4，则，则222 414.92m m2llmn 222152 411.15mmLlllmmmm 已知桥长已知桥长 L=242.75m，则桥轴线长度的相对，则桥轴线长度的相对中误差为中误差为12 1 7 0

17、 0LmL 由于桥轴线长度小于桥长，故控制网提高一由于桥轴线长度小于桥长，故控制网提高一个等级施测。个等级施测。 箱形连续钢梁当时属新型结构，在墩台施工、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，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。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。网按三等三角网施测。D 3D Q 31#2#3#4#Q 15#0#D Q 2D 2D 4D 1图 6 直 线 桥 施 工 控 制 网 示 意 图注注:如果如果D4的的 x

18、坐标值等于其里程，则坐坐标值等于其里程，则坐标计算更加简单，且不容易错标计算更加简单，且不容易错! 墩台施工完成以后架梁以前，应进行墩台施工完成以后架梁以前，应进行墩台的竣工测量。对于隐蔽在竣工后无墩台的竣工测量。对于隐蔽在竣工后无法测绘的工程，如桥梁墩台的基础等，法测绘的工程，如桥梁墩台的基础等，必须在施工过程中随时测绘和记录，做必须在施工过程中随时测绘和记录，做为竣工资料的一部分。为竣工资料的一部分。 桥梁架设完成后还要对全桥进行全桥梁架设完成后还要对全桥进行全面测量。面测量。 测定建成后墩台的实际情况；测定建成后墩台的实际情况； 检查是否符合设计要求；检查是否符合设计要求； 为架梁提供依

19、据；为架梁提供依据； 为运营期间桥梁监测提供基本资料。为运营期间桥梁监测提供基本资料。 丈量墩台各部尺寸；丈量墩台各部尺寸； 测定墩帽和支承垫石的高程；测定墩帽和支承垫石的高程； 测定桥中线、纵横坡度；测定桥中线、纵横坡度； 根据测量结果编绘墩台中心距表、墩顶水根据测量结果编绘墩台中心距表、墩顶水准点和垫石高程表、墩台竣工平面图、桥准点和垫石高程表、墩台竣工平面图、桥梁竣工平面图等；梁竣工平面图等； 如果运营期间要对墩台进行变形观测，则如果运营期间要对墩台进行变形观测，则应对两岸水准点及各墩顶的水准标以不低应对两岸水准点及各墩顶的水准标以不低于二等水准测量的精度联测。于二等水准测量的精度联测。