桥梁工程施工测量.doc

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1、第四章桥梁工程施工测量4-1桥梁施工控制网的布设一、概述任何一项测量工作都必须遵循从整体到局部的原则。桥梁施工测量也不例外。桥梁施工开始之前，必须在桥址地区建立统一的施工控制基准，布设施工控制网。结合桥梁工程的结构、形状和施工特点，桥梁施工控制网的作用主要用于桥墩放样和主梁架设。根据桥梁的桥长、桥式、跨度大小的不同，它们的桥墩放样精度要求和主梁架设精度亦有差别。一般来讲，桥址地区在勘测设计阶段已有测量控制网，但精度要求、点的密度等方面都无法满足放样桥墩的要求，因此，必须建立桥梁施工控制网。为了满足桥梁不同施工阶段、不同施工部位和结构的施工放样需要，桥梁施工控制网一般布设成控制整个桥址地区的首级

2、控制网（常称为主网），在主网下面加密供直接满足施工放样的插点或插网，在局部工程地区，有时还需要布设分部工程施工控制网。主网的主要作用是桥梁施工期间的整体控制，在插点、插网受到破坏时也可用于恢复其位置。因此，要求主网图形简单而又有足够的强度和精度，点位必须稳定。如有条件，尽可能利用它们直接放样桥墩。插网（点）的作用是直接用于放样桥墩，因此，它们布置在距桥墩较近的岸边，以便于用前方交会法放样时有较好的图形。随着全站仪的普及应用，采用极坐标法和三维坐标法进行桥墩放样，给插网（点）的布置带来很大的灵活性。与一般桥梁相比较，斜拉桥的结构比较复杂，为了满足高塔柱和主梁的施工要求，在施工过程中必须建立分部工

3、程施工控制网。它必须以主网控制为依据，进行联测和定期检测。其具体布设办法在以后有关的章节中具体叙述。测量仪器的更新和测量方法的改进，给桥梁控制网的布设带来很大的灵活性。近几年来，GPS技术用于建立桥梁施工控制网逐渐增多，由于该方法具有全天候作业，不需要控制点之间的相互通视等优点，在建立跨越大江、大河或海域等视线较长的控制网、或由于天气条件影响通视的特大型桥梁控制网时，就更加显示出该方法的优越性。并且，应用该技术对控制网进行加密时，对控制点的增补提供了统一的坐标基准，减少了变形分析的困难。一般来讲，桥梁施工工期较长，限于桥址地区的条件，大量的控制点（包括主网和插点）多位于江河岸边或大堤附近，其地

4、形条件并不十分稳定，随着时间的变化，点位有可能发生变化，因此，在施工期间必须进行复测，以确定控制点的稳定性和变化情况，这是确保测量成果质量的重要工作。控制网的复测周期应根据工程施工进度、工期等，结合桥墩中心检测的要求情况确定。与平面控制测量一样，在桥梁施工期间同样也必须在桥址区建立统一的高程控制基准，它是整个桥梁施工期间全桥的高程控制系统。对于跨越大江、大河的大型桥梁工程，统一两岸的高程控制进行高程联测显得更加重要。高程联测通常采用跨河水准测量方法，根据其地形条件，也可以采用微倾螺旋法或经纬仪倾角法。现代测量仪器的发展和精度的提高，利用电磁波三角高程法也能达到较高的精度，可以满足桥梁高程施工放

5、样的要求，且具有作业方便、简单等优点。为了克服桥墩施工误差对主梁架设的影响，并检查验收已完工程的施工质量，在桥墩竣工后和主梁架设之前，应进行全桥贯通测量（有时也称为全桥联测），即实际测量各桥墩中心的竣工位置。根据联测后的成果，当偏差在设计允许范围内时，对墩台中心位置和高程进行调整，并以调整后的位置作为主梁架设的依据。二、桥梁施工控制网布设形式在桥梁施工中，控制网的主要任务在于测定桥轴线的长度，并精确地放样桥墩、桥台的位置和跨越结构的各个部分，同时要随时检查施工质量。一般来讲，对于中小型桥，由于河窄水浅，桥台、桥墩间的距离可用直接丈量的方法进行放样，或利用桥址勘测阶段的测量控制作为施工放样的依据

6、。但是，对于大桥或特大桥来说，用勘测阶段的测量控制来进行施工放样，一般就不能满足要求，必须建立平面和高程控制网，作为施工放样的依据。大桥或特大桥跨越的江河，通常河宽水深，放样工作一般多采用前方交会法或极坐标法。因此，在桥梁建设地区常布设专用的三角网或导线网作为桥梁施工的平面控制网。根据地形条件，桥梁三角网一般布设成如图5-4-1所示。 图5-4-1桥梁三角网（a）为大地四边形，（b）为双大地四边形，（c）为中点多边形。图形的选择主要取决于桥长（或河宽）、设计要求、仪器设备和地形条件。桥梁施工控制网的布设，除满足一般三角测量的要求外，还要注意三角点不被水淹没，施工过程中便于保存，尽量避开施工区和

7、堆放材料的地方。三角网中各点的布设应满足下列要求：1图形简单并有足够的强度，以使所得的两桥台间距离的精度满足施工要求，并能用这些三角点以足够精度进行桥墩放样。当主网的三角点不够用时，还可根据需要增设插点。2为了使三角网与桥轴线联系起来，应在河流两岸的桥轴线上各设立一个三角点（即将桥轴线作为三角网的一条边），三角点与桥台设计位置相距不应太远，以方便桥台的放样及保证两桥台间距离的精度要求。放样桥墩时，需要在桥轴线上的三角点上安置仪器进行交会或测量距离，以减少垂直于桥轴线方向的误差。3桥梁三角网在施工过程中是经常要用到的。建筑各桥墩的工作历时很长，放样工作也很频繁，因此如能消除对中和照准点的偏心误差

8、即可使放样工作大为便利。一般的大型桥梁施工控制点都是用固定观测墩的形式，如济南市纬六路斜拉桥五个主桥控制点都是固定观测墩。4、桥梁三角网的边长与河宽有关，一般在0.51.5倍河宽的范围内变动。由于三角网的边长较短，一般直接丈量三角网的边长作为基线。为了提高三角网的精度，使其有较多的检核条件，在没有测距仪的情况下，通常丈量两条基线，两岸各设一条。如因地形条件限制，也可将两条基线布设在同一岸上。基线长度一般不小于桥轴线70%，特殊情况也不应小于50%。另外，当地形条件许可时，应使基线长度为基线尺的整数倍，这样可以避免用短尺丈量余长。此外，宜在基线上多设几个节点，埋设标石，以便用于交会近岸桥墩。当然

9、，由于目前全站仪及测距仪的广泛使用，桥梁三角网基本上是用边角网的形式进行实测和平差的，因此可不受上述条件的限制。桥梁三角网的布设也比较灵活，布点时只要避开障碍物及将要建成的墩台，同时便于观测和施工放样即可。显然桥梁施工平面控制网不再受形式所限制。当有较长的引桥时，一般应将桥梁施工平面控制网布设成主网、副网形式，即主桥是采用以大地四边形为主的边角网，引桥采用从主网边出发的精密导线。例如，我国已建成或正在建设的桥梁施工平面控制网，除了南京长江大桥采用中点多边形主、引桥整体控制如图5-4-2 (a)之外，其余均采用大地四边形为主网控制主桥，引桥另设导线网作副网，如图5-4-2 (b)为京福高速公路济

10、南黄河二桥施工控制网。 a 南京长江大桥三角网图 b 济南黄河二桥施工控制网图5-4-2大型桥梁三角网三、桥梁施工控制网的精度确定为了满足桥梁施工放样的要求，达到建立桥梁施工控制网的预期目的，控制网必须有足够的精度。如何确定控制网精度，目前存在着按桥式（上部结构）、桥长以及桥墩中心点点位误差式（下部结构）等不同方法来确定。1 根据上部结构的架设误差（它与桥长、桥跨及桥式有关）来确定三角网的必要精度三角网的精度与桥长有关，但不是唯一的决定因素。另外，还应考虑桥跨度大小以及上部结构的形式。上部结构的形式一般分为简支梁和连续梁。简支梁在一端桥墩上设固定支座，另一端桥墩上设活动支座。连续梁只在一个桥墩

11、上设固定支座，其余桥墩上设活动支座，如图5-4-3所示。固定支座；活动支座（a）连续梁 (b)简支梁图5-4-3桥梁上部结构形式根据钢梁验收规范的规定，钢梁各杆件长度的误差，不超过其设计长度的1/5000，可将此误差视为极限误差，支座垫板的安装限差为5。由温度变化而引起的杆件伸缩有一定的规律，可以认为是系统性的，在桥梁设计时应根据桥跨的大小和桥梁结构的型式以及桥梁所在地区的温度变化幅度进行计算，从而确定梁端应该留有的钢梁伸缩空隙。若预留的空隙比设计上要求的大时，可以吸收上述钢梁的制造误差、支座垫板的安装误差以及测量或其它施工误差。若预留的空隙完全与设计一样，这时测量人员必须精确地控制两桥台间的

12、距离，以使钢梁的安装工作顺利进行。为了确定三角网的精度，可按钢梁制造的误差和支座垫板安装的误差推算每联或每孔的极限误差，然后再利用误差传播定律计算全桥钢梁架设的极限误差。设极限误差等于二倍中误差，即可求得全桥钢梁架设的中误差。要使测量误差不致于影响工程质量，可取三角测量误差为钢梁架设误差的，以求得三角网在桥轴线上边长相对中误差。例1某地大桥为桁梁钢桥，共有九孔。每孔间距为160m，每孔分10个节间，其上、下弦杆的长度为16 m，此大桥为连续桁梁，三孔为一联，联与联之间的支座中心距为2 m。所以全桥总长D1609+22.01444 m。两桥台支座及联与联间的支座安装限差均为5，每节间的极限差为1

13、6000/50003.2。而每联的极限误差可按下式计算：（5-4-1）式中1和2为支座安装限差，N为一联的孔数，S为上、下弦杆长，n为每孔上（下）弦杆数。将上述数据代入（5-4-1）式，即可算出每联的极限误差： 全桥钢梁架设的极限误差为：则全桥钢梁架设的相对中误差为：为了使三角测量误差不致于影响工程质量，取三角测量误差为钢梁架设误差的，则三角网在桥轴线上的边长相对中误差应不低于1/。例2如果该大桥的桥式不是连续的，而是由九孔160m的简支梁组成，墩上支座间的中心距设为1m，其它条件同上例所述。全桥总长，由（5-4-1）式算得每孔的极限误差为： 全桥钢梁架设的极限误差为： 则全桥钢梁架设的相对中

14、误差为： 仿例1，可求得三角网在桥轴线上的边长相对中误差应不低于1/。例3如果该大桥为18孔80 m的简支梁组成，节间长度为16 m，墩上支座间的中心距也为1 m，其它条件同上。全桥总长D1880+1711457 m，由式（5-4-1）算得的每孔的极限误差为 全桥钢梁架设的极限误差为： 则全桥钢梁架设的相对中误差为： 仿例1，可求得三角网在桥轴线上的边长相对中误差应不低于1/96000。通过上面三个例子可以清楚地看出，桥长为1450 m左右的桥梁，由于桥式不同及桥跨不同，对三角网的精度要求也不相同：连续梁比简支梁精度要求高，大跨度比小跨度精度要求高。2 根据桥墩放样的容许误差分析施工控制网的必

15、要精度在桥墩的施工中，从基础至墩台顶部的中心位置要根据施工进度随时放样确定，常用的放样方法是采用三方向交会法、极坐标法和三维坐标法。但是，无论采用何种放样方法，由于放样的误差，使得实际位置与设计位置存在着一定的偏差。根据桥墩设计理论，当桥墩中心偏差在20mm内时，产生的附加力在容许范围之内。因此，目前在公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）中，对桥墩支座中心点与设计里程纵向容许偏差作了规定，对于连续梁和跨度大于60m的简支梁，其容许偏差为15mm，对于跨度小于60m的简支梁，容许偏差为10mm。上述容许偏差，即可作为确定桥梁施工控制网必要精度时的依据。在桥墩的施工放样过程中，引起桥墩点

16、位误差的因素包括两部分：一部分是控制测量误差的影响，另一部分是放样测量过程中的误差，它们可用下式表示：（5-4-2）式中为控制点误差对放样点处产生的影响；为放样误差。在一般情况下，控制点误差与对放样点处产生的影响是不相等的，在布设施工控制网和选择放样方法时，应尽可能使两者相近。因此，为分析问题的简化，可取两者数值上相等，但在具体意义上是有区别的。进行控制网的精度设计时，就是根据和实际施工条件，按一定的误差分配原则，先确定和的关系，再确定具体的数值要求。误差分配的原则可以按照误差影响的大小确定。一般来讲，在（5-4-2）式中，取/n时，则n1，将它们代入（5-4-2）式有： (5-4-3)由于n

17、1，可将（5-4-3）式级数展开，且略去高次项，得： (5-4-4)显然，是由于的存在而对产生的影响，当n取值不同时，在中占的比重亦有差别。因此，在施工控制网的精度设计中，合理地确定n是十分重要的。为此，表5-4-1中列出了和n之间的关系。当n小时，控制网的误差影响亦小，即对控制网的精度要求高；当n0.45时，0.1，表示控制网误差影响的比重0.1，且在00.1区间变化的趋势缓慢，这表明尽管对控制网提高了精度要求，但误差影响的比重改变不大；当0.45 n1时，0.1 0.5，控制网误差影响的比重随着n的变化而显著变化。因此，在确定控制网精度时，n宜在0.451.0之间选择，表5-4-1列出了控

18、制网误差影响因子。结合桥梁施工的具体情况，在建立施工控制网阶段，施工工作尚未展开，不存在施工干扰，在比较充裕的时间和条件下进行多余观测以提高控制网的观测精度；在施工放样时，现场测量条件差，干扰大，测量速度要求快，不可能有充裕的时间和条件来提高测量放样的精 控制网误差影响因子表5-4-10.500.410.350.250.100.080.0550.0310.020.005n1.00.9050.8360.7070.4470.4000.3340.2480.2000.10度。根据上述误差分配原理，在忽略不计控制网误差影响的原则下（即控制网误差对放样点的误差影响比放样误差本身小一个数量级），得，这时求得

19、。当桥墩中心测量精度要求时，。以此作为控制网的最弱边边长精度要求，即可根据设计控制网的平均边长（或主轴线长度、或河宽）确定施工控制网边长相对精度要求。最后尚需指出，由于桥梁三角网的主要作用是确定桥长和放样桥墩，因此，应分别根据上部结构的架设误差和桥墩放样的容许误差的精度要求来计算桥梁三角网的必要精度。为安全可靠起见，可采用其中较高者作为桥梁三角网的精度要求。表5-4-2列出了平面控制网的等级及三角测量的技术要求。 桥梁平面控制网的等级及三角测量的技术要求表5-4-2等级平均边长/km测角中误差/起始边边长相对中误差最弱边边长相对中误差测回数三角形最大闭合差/桥位控制测量DJ1DJ2DJ6二等3

20、.01.01/1/12-3.55000m特大桥三等2.01.81/1/7000069-7.020005000 m特大桥四等1.02.51/1/4000046-9.010002000 m特大桥一级小三角0.55.01/400001/20000-3415.05001000 m特大桥二级小三角0.310.01/200001/10000-1330.0500m的大、中桥四、桥梁施工高程控制网的建立与复测在桥梁施工过程中，为满足高程放样的要求，必须建立高程控制网。作为工程主控制网的水准点，就其密度而言，一般尚不能满足施工放样的需要，多数情况下，施工单位需要自设一些临时水准点，以满足施工放样的要求。但是，这

21、些临时水准点，因考虑其放样的方便性，多设在比较靠近桥墩之处，因此必须经常用主控制点进行检测。为了在两岸建立可靠而统一的高程系统，常需要将高程由河的一岸传递到另一岸。由于过河视线较长，使照准标尺读数精度太低；由于前、后视距相差悬殊，使水准仪的i角误差和地球曲率的影响增加，因此应采用过河水准测量的方法。过河水准测量有前、后视线严重不等长以及过河视线长度超过标准视线长度等主要特点。因此，必须采用一些特殊的方法，这些方法及其具体要求，在国家水准测量规范中都有明确规定。对于作为特大桥施工的高程控制网的跨河水准测量，其跨河水准路线一般都选择在桥轴线附近，避免离桥轴线太远而增加两岸联测施工水准点的距离，而且

22、一般要求采用不低于二等跨河水准测量的方法。对于跨河视线长度超过1000m的复杂特大桥，原则上要求采用一等跨河水准测量。为了慎重起见，一般还采用双线跨河水准测量，使两线自身组成水准网。武汉长江二桥跨河水准路线长度约1800m。采用两台Ni004水准仪，依倾斜螺旋法，双线一等跨河水准测量要求进行实测，达到了相应的精度，历时2个月，可见跨河水准测量是大型桥梁高程控制网中的一项十分重要而艰巨的工作。值得指出的是，随着全站仪及电磁波测距仪的广泛使用，在桥梁高程控制网建立及复测时，已开始使用电磁波测距三角高程法，并执行国家规范中关于经纬仪倾角法的有关规定，实测结果能达到二等跨河水准测量精度的要求，在京福高

23、速公路济南黄河二桥中也得到验证。根据公路桥涵施工技术规范“JTJ041-2000”之规定，水准测量等级的确定应符合下列要求：2000m以上的特大桥一般为三等水准测量；10002000m的特大桥为四等水准测量；1000m以下的桥梁为五等水准测量。水准测量的等级划分及主要技术要求如表5-4-3所示。 水准测量的主要技术要求表5-4-3等级每公里高差中数中误差（）水准仪的型号水准尺观测次数往返较差、附合或环线闭合差（）偶然中误差M全中误差MW与已知点联测附合或环线二等12DS1因瓦往返各一次往返各一次4三等36DS1因瓦往返各一次往一次12DS3双面往返各一次四等510DS3双面往返各一次往一次20

24、五等816DS3单面往返各一次往一次304-2桥墩基础施工测量一、围堰定位测量现代大型桥梁桥墩基础通常采用围堰法进行施工，例如，京福高速公路济南黄河二桥黄河中的114、115、116、117、118、119桥墩基础主要采用钢板桩围堰；武汉长江二桥正桥桥墩基础施工主要采用浮运式双壁钢围堰。钢板桩围堰适用于各类土质（包括强风化岩）的深水基坑。它可以一块打入地基，也可以23块拼为一组一起打入地基。钢板桩的定位一般采用极坐标法，在施打钢板桩前，应在围堰上、下游一定距离及两岸陆地设置全站仪观测点，用以控制围堰长、短边方向的钢板桩的施打定位。钢板桩的施打过程中必须有导向设备，以保证钢板桩的正确位置。双壁钢

25、围堰的施工定位必须有可靠的锚定系统，它除了能很牢固地锚定导向船及围堰外，还必须能很方便地调整导向船和围堰的位置。双壁钢围堰的精密定位，一般是观测设置在对称于导向船中心线上、下游的二点的棱镜（如图5-4-4所示），两棱镜（M，N）的理论坐标可由中心点O的设计坐标与它们之间的相对位置关系推导出来。定位时只要测出M、N点的实际坐标，就可以推算出导向船结构物中心偏离值及及导向船的扭转情况。导向船的调整是通过收放锚绳来进行的，通过反复调整，使其位置接近理论值，这就要求快速测出偏离值及扭转角以指导调整，因此，双壁钢围堰的精密定位一般采用双全站仪法进行。图5-4-4围堰定位测量双壁钢围堰的精密定位和着床一般

26、是选在风速小于4级，无雾无兩，水位、流速均较低时进行。着床前，应调整好导向船位置并拉紧锚绳固定，同时还应反复进行河床测量，了解河床冲刷情况，必要时还须抛碎石整平河床。着床时，应及时测定围堰的位置情况，迅速压重下沉达到稳定深度。围堰着床后，由于水的冲刷作用，下游河床比上游要高，从而形成土压差，围堰在下沉过程中会有向上游的位移量，在精密定位时，根据河床形状及流速情况应给予一定的预留量。由此可见，在围堰的精密定位和着床过程中包含着大量的河床测量、流速测量及围堰的位置测量任务，尤其是及时提供动态围堰的位置是指导围堰施工定位的关键。二、钻孔桩的施工测量钻孔桩施工测量的主要内容包括：钢护筒的定位、钻机的定

27、位、孔底高程及成孔倾斜度的测定、封孔测量等。钢护筒的定位：为固定桩位，导向钻头，一般需在钻孔口，设置护筒。钢护筒定位测量的方法随施工方法的不同而异。江河主桥桥墩多为深水基础，宜采用整体吊装的方法施工。一般在围堰大封底前安置好钢护筒，先把所有的钢护筒按其设计相对位置固定在护筒固定架上，再通过调整护筒固定架，使护筒一次就位。其测量定位工作，主要是测定护筒架中心及四个角点的坐标，来控制固定架使其准确就位。但护筒就位后，必须准确测定其最终位置。其方法是采用类似于倒锤线法，通过浮在围堰内静水上特制的浮标，来获取护筒的位置信息，以精密确定各护筒的位置。成孔倾斜度及孔底高程测量：钻孔桩在成孔后，即孔底高程达

28、到设计要求后，要进行钻孔的检验测量，为推算桩底位置，必须测定钻孔的倾斜度。对于钻孔桩，一般用简易测孔器来检测成孔的孔径和孔的实际倾斜度。对于大型钻孔桩，也可以用超声孔径测斜仪来检测。超声孔径测斜仪是利用声波反射原理，将发射装置水平安装成方向相反的一对或互相垂直的两对，用钢丝沿理论中心下放仪器，仪器在下放及提升过程中，能测出中心至孔壁间的距离，并自动记录，该仪器还可在泥浆中使用，精度约2cm。钻孔桩成孔并清理完孔底后，应测定孔底竣工高程，用经纬仪与钢尺比长的测绳和测锤实测，一般施测孔底均匀布设的上、下、左、右及中心五点，精度要求达到5cm。水封测量：水下混凝土灌注中的测量工作叫水封测量。水封一般

29、采用直升导管法灌注，导管插至离孔底0.30.5m处，灌注混凝土前，在导管上口放一直径略小于管口的砂球，使它堵在管口不致滑；当漏斗中聚集了一定量的混凝土时，砂球下滑挤出管内的水，并最后挤出管口，混凝土也快速涌出管口，向四周流动，将管口埋没。在后续的灌注过程中，随着混凝土的上升。要逐节提升导管，但导管口必须埋在混凝土中26m，这样就能使新灌入的混凝土与水隔开，保证混凝土灌注桩的质量。水封测量的主要任务，就是要及时、准确地提供导管底口和混凝土面的高程，保证导管不致于提空。其测量方法一般是用测绳或皮尺加锤球来测定混凝土表面的高程，与通过计算导管长度而确定管口的高程来比较。三、开挖基础施工测量根据桥台和

30、桥墩的中心线定出基坑开挖边界线。基坑上口尺寸应根据坑深、坡度、土质情况和施工方法而定。基坑挖到一定深度后，应根据水准点高程在坑壁测设距基底设计面为一定高差（如1 m）的水平桩，作为控制挖深及基础施工中掌握高程的依据。基础完工后，应根据上述的桥位控制桩和墩、台控制桩用全站仪在基础面上测设出墩、台中心及其相互垂直的纵、横轴线，根据纵、横轴线即可放样桥台、桥墩的外廓线，并弹出墨线，作为桥台、桥墩立模板或砌筑的依据。4-3墩（塔）台施工测量一、桥梁墩、台中心位置的测设测设桥台、桥墩的中心位置在桥梁建设中是十分重要的，在这项工作中，主要要求是桥台间距离和各桥墩互相间的距离，应该有足够的精度，如果精度不够

31、或出现错误，就会使预制的桥梁安装不上，造成严重的工程质量事故。因此，在桥梁墩台位置放样时必须按有关规定精度要求去放样，直到符合精度要求并经过反复的检查确认无误为止。1用全站仪测定桥轴线的长度桥梁的中心线称为桥轴线。如图5-4-5所示，桥轴线上两岸的控制桩A、B间的距离称为桥轴线长度。由于在桥梁施工中须把桥墩、台的中心位置精确地测设出来，而桥轴线长度为测设墩、台位置的依据，因此必须精确测定桥轴线的长度。全站仪测定桥轴线长度具有便于操作、计算简单、精度高、速度快等优点，而且不受地形限制，只要两点能够通视，在仪器测程范围之内，即可获得满意结果。目前生产的全站仪测程一般可达到35km，测距精度一般为（

32、2+210-6D）。图5-4-5 直线段桥轴线放样在条件允许的情况下，如位于干河或浅水河道上，可将仪器置于控制桩A或B上直接测定桥轴线长度或其坐标；在精确测定桥轴线长度之后，便可由A点或B点测设各桥墩、桥台的位置。如果设计文件中给出各墩、台中心的坐标，可直接利用坐标进行测设。当桥轴线位于江河水面上时，只能在桥梁施工控制网上测设桥轴线的长度和桥墩、台的中心位置。2 直线桥墩、台中心的测设直线桥梁的墩、台中心位于桥轴线方向上，如图5-4-5所示，已经知道桥轴线控制桩A、B及各墩、台中心的里程，据此可算得各墩、台至控制桩A或B的距离。将全站仪置于控制桩A或B上，按距离将各墩、台中心在实地用桩志标出。

33、在标出墩、台中心位置后，再测其距离进行检核，至满足其精度要求为止。如果各墩、台中心给出设计坐标，仪器可置于控制桩A或B上，亦可置于施工控制网的某一控制点上，用各墩、台中心坐标利用极坐标的方法进行测设。3 曲线桥墩、台中心的测设由于曲线桥的路线中心线是曲线，而所用的梁是直线，因此路线中心与梁的中心线不能完全吻合，如图5-4-6所示。梁在曲线上的布置，是使各跨梁的中线联结起来，成为与线路中线基本相符的折线，这条折线称为桥梁的工作线，墩、台中心一般就位于这条折线转折角的顶点上。测设曲线桥墩、台中心，就是测设这些顶点的位置。图5-4-6曲线桥墩、台中心的放样如图5-4-6所示，在桥梁设计中，梁中心线的

34、两端并不位于路线中心线上，而是向外侧移动了一段距离E，这段距离E称为偏距；相邻两跨梁中心线的交角称为偏角；每段折线的长度L称为桥墩中心距。这些数据在桥梁设计时已经确定。用全站仪测设桥墩、台中心位置，宜采用极坐标法进行测设，具体步骤如下：据路线中线坐标按切线支距法或偏角法计算出各墩、台纵轴线与路线中心线的交点坐标，也就是各墩、台中心坐标。将全站仪置于任一控制点上，按坐标放样法测设出这些交点的位置。从交点测设出墩、台纵轴线的方向，并从交点向曲线外侧沿纵轴线测设相应的E值，即可得到墩、台的中心位置。如果算出的是桥梁各墩、台中心的坐标，亦可按其坐标，用极坐标法直接将墩、台中心标定出来。二、桥梁墩、台的

35、施工测量桥梁墩、台主要是由基础、墩（台）身、墩（台）帽组成。墩台细部放样，就是根据施工的需要，从下至上分段地将墩台各部分的尺寸和相对应的位置测设到施工的作业面上，这项工作自始至终贯穿于墩台施工的全过程。墩台的细部放样，是在中心定位和标定纵横轴线的基础上进行的。如果在施工中由于墩台逐段加高或其它某种原因，纵横轴线遭到破坏，这时应根据护桩或交会定位的方法恢复轴线，然后再进行细部放样。所以桥墩台的中心定位与细部放样工作有时是交织在一起反复进行。一般来说，墩台施工中的测量工作，就是要使整个构造物在平面和高程方面都能满足设计要求。墩台的施工测量主要是控制模板上、下口的位置和混凝土浇筑的顶面高程。同时，要

36、控制好墩（台）柱的垂直度或倾斜度。三、高塔柱施工测量高塔柱施工测量与桥梁墩、台的施工测量相同，但作为斜拉桥或悬索桥的主塔施工测量有其特殊性。高塔柱施工测量的重点是保证塔柱各部分的空间位置，其主要任务有：塔柱各节段的轴线放样；劲性骨架与劲性柱的定位与检查；模板的定位与检查；预埋件定位；各节段的竣工测量；索道管的精密定位与竣工测量等。由于篇幅所限，在此主要介绍高塔柱的施工控制与高程传递。斜拉桥或悬索桥的主塔相对高度较大，若在陆地上施工（如济南市纬六路斜拉桥）其上述的各顶测量工作都可以在施工控制点上直接进行极坐标放样，施工放样比较容易，且精度也容易保证。然而，大部分斜拉桥或悬索桥位于江河上，其主塔都

37、位于主航道附近，距离岸边较远，要完成塔柱轴线及其以上所述的测量任务，若直接利用岸上的施工控制点来进行放样，无论是在精度上，还是在速度上都无法满足施工的需要。因此根据塔柱的结构特点，结合施工现场情况，对于不同的施工阶段，在不同的施工部位应建立相应的施工控制。1 高塔柱施工控制的建立在塔桩基础的承台上建立如图5-4-7所示的控制点（以武汉长江二桥为例）作为下塔柱及下横梁施工阶段放样的依据。墩中心点A将作为整个塔柱平面控制的基准，上投到下横梁和上横梁。A点的位置确定是整个塔柱控制的重点，可采用极坐标法和距离交会法来精密定位。在墩中心线上距A点上、下游各7m处布设平面控制点B、C作为检核与备用点。高程

38、基准采用三角高程测量方法由岸上精密传递，在承台平面上的上、下、南、北共设4个水准点。中心点和高程点须由测量监理工程师复测认可，最后作为整个塔柱施工放样的基准。对称于中心的4个水准点，除作为高程控制外，还可用来观测塔墩的沉降情况：通过定期观测其绝对高程变化可确定绝对沉降值；通过观测其相对高差变化而确定不均匀沉降和塔柱的倾斜情况。根据主塔施工的阶段性，于下横梁竣工后，在其顶面建立如图5-4-8所示的控制点，作为中塔柱及上横梁施工阶段放样的依据。A为墩中心点，B、C在墩中线上且皆距A11.7m。水准点也布设了上、下、南、北4点，为了便于基准点的向上传递，结合下横梁的结构，在桥轴线上适当位置布置了一直

39、径约为150的预留孔。 图5-4-7 下塔柱施工控制点 图5-4-8 中塔柱施工控制点上横梁竣工后，考虑到上塔柱的具体外形及上塔柱索道管定位的特殊要求，为便于上塔柱施工，在其顶面上，布设了如图5-4-9的控制点。A为墩中心点，J为预留孔，供传递中心基准点用。另设有I、K两孔，它们在墩中心线上且距墩中心A为11.7m，孔I、K可作为投点检核用，同时也是塔柱日照扭转变形观测和监控状态下梁体施工时观测塔柱变形的预留孔。矩形控制网点M、N、L、P建立在上塔柱“H”型断面内，可直接用来控制上塔柱及索道管的施工。图5-4-9主塔上部结构施工控制点分布图2塔柱施工测量基准的传递由各层控制点的布设情况可知，整

40、个塔柱施工测量的平面基准为基础承台平面的墩中心点，高程基准为该平台上的4个水准点。平面基准的传递分为两次进行，第一次是在下横梁竣工后，借助于预留孔，将承台顶面的墩中心点铅直地投到下横梁顶面，以建立如图5-4-8的平面控制点线；第二次是在上横梁竣工后，将墩中心点再次铅直上投到上横梁顶面，建立如图5-4-9的上塔柱及索道管定位平面控制网点。墩中心点的传递是整个塔柱施工测量的关键，其正确与否直接影响塔柱及索道管定位的质量，基准点向上传递的方法很多，精密投点是其中方法之一，而具体的精密投点也随仪器设备的不同而异。国内外有很多类型的激光铅直仪，利用激光铅直仪可直接向上投点。一般来讲，该类仪器的投点精度约

41、为1/20000。结合现有的仪器设备，在高塔柱的施工测量中也常使用一种充分利用T2经纬仪的竖盘自动补偿装置，配合折角目镜来进行铅直投点的方法精密天顶基准法。该方法充分发挥了仪器高精度补偿器（T2经纬仪或徕卡TC702全站仪的补偿精度可达12）的功能，使用方便可靠，且精度较高，足以满足施工的需要。精密天顶基准法的基本思想是：整平仪器后，将竖盘读数置于零读数处，利用折角目镜向上投点，得到初始点，此时仪器是用管水准整平，投点精度不高，因此再施测初始点在x、y两方向上的天顶距，根据初始点与仪器的高差可算出改正值，改正后再施测。若天顶距为零，则所投点位已改正到铅直线上了。因带有自动补偿装置的T2经纬仪天

42、顶距测角精度较高，投点精度也相应提高了。该法的具体操作过程如图5-4-10所示，在A点安置T2经纬仪或TC702全站仪，精确对中、整平，装上折角目镜；将望远镜固定于竖盘读数为零处，在需要投点的高度面上，于望远镜视场内十字丝处，固定一透明玻璃板。旋转经纬仪照准部一周，由于视准轴与旋转轴的不一致，十字丝交叉点在玻璃板上的轨迹一般是一个圆。旋转一周时，间隔均匀地选择4点或8点，就可以描绘出十字丝交叉点在玻璃板上的轨迹，取轨迹的中心点，得初步投设的铅直点B。在B点做上明显的标志，然后经纬仪分别在x、y两个方向上盘左、盘右照准B点，读取天顶距两测回，算出天顶距Zx与Zy，根据玻璃板离仪器视准轴中心的垂直

43、高度h，可知： (5-4-5)根据x、y，在x、y两方向上，将B改正到A的正天顶B点。改正完后再施测一遍，直至x、y两方向上天顶距趋近于零。此时A点就铅直地投设到另一高度上的B点处。因具有竖盘自动补偿装置的T2经纬仪其补偿精度高达12，天顶距的实际测角精度为。B点的设点点位精度：可见，精密天顶基准法投点的精度可达1/73000，大大高于一般激光铅直仪1/20000的精度，且该法还可同时建立铅直面，可快速满足塔柱施工的需要。高程基准的传递，常采用检定过的钢尺传递，传递时如图5-4-11所示，须同时设置两台水准仪，两根水准尺，一把钢尺。将钢尺悬挂在固定架上，零点端在下，下挂一与钢尺检定时同重的重锤

44、。下水准仪1，在起始水准点上的水准尺3上读数得a，在钢尺上读取r1，上水准仪2同时在钢尺上读取r2，在待定水准点上的水准尺4上读取b，并同时测定温度，则待定点的高程可用下式计算： 图5-4-10天顶基准法投点图5-4-11高程基准传递示意图 (5-4-6)式中，lt为温度改正；l为钢尺的检定改正数。为检核，后视3应分别立于上、下、南、北的4个水准点上，钢尺应变换三次高度，再取均值作为最后结果。对于整个塔柱的高程基准，即基础承台顶面上的4个水准点，应定期与岸上水准点进行联测，以确定其沉降量。3高塔柱施工放样的方法在塔柱的施工放样中，劲性骨架或劲性架的放样和塔柱中心十字线的放样方法基本相同，这里仅

45、以塔柱中心十字线的放样为例来具体说明。下、中塔柱都是倾斜的柱体，其放样方法基本相同。下、中塔柱横桥向中心线与墩中心线一致，放样比较方便，一般是在墩中心架设全站仪，后视桥轴线方向，旋转90就可直接投放不同高度上的横桥向中心线（高度较大时可利用折角目镜投放）。但下、中塔柱的顺桥向中心线随着高度的不同，其到桥轴线的距离各不相同，其实际距离可以根据图纸的详细尺寸计算出不同高度的放样数据（塔柱的形式不同，其计算方法也不相同）。而实际放样都是采用全站仪或经纬仪配合钢尺量距的方法进行。具体的方法是：采用极坐标的方法，在墩中心点架设全站仪，后视桥轴线方向，利用折角目镜可以建立起一个过桥轴线的铅直面，能够方便地

46、确定不同高度上的桥轴线的位置，这样可以通过测距或直接测量中心点的坐标，来测设塔柱不同高度上的中心点。4-4主梁施工测量一、主梁施工测量的任务和要求主梁施工测量是现代大型斜拉桥或悬索桥施工测量的重要组成部分，在主梁施工和架设中有着特别重要的位置。主梁架设程序和方法取决于桥梁结构体系、工地条件、厂制构件尺寸、施工设备以及主体工程的其它特点。目前，用于大型斜拉桥的主梁，有预应力混凝土梁，有钢箱梁或钢桁梁等三种基本型式。而主梁架设大致又分为现场浇筑和预制标准构件拼装两种基本方法。无论是哪种型式的主梁或采用何种方法进行主梁施工，它们的共同特点是采用悬臂法进行架设施工，即由索塔下双向对称悬臂架设，跨中合拢的方法，