测量B教案-第11讲.doc

土木工程测量学教程（下）教案 11-4 第11讲 教学目标了解桥梁施工测量的任务和基本内容，掌握桥轴线长度精度估算的基本公式和方法，了解桥梁控制网的主要形式。 重点难点 桥轴线长度及其精度估算 第6章 桥梁施工测量 基本任务按规定的精度，将设计的桥梁位置标定于地面，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。 61 概述 一、 桥梁的分类 1． 按长度（m） 小桥 中桥 大桥 特大桥 铁路 500 2． 按结构形式 简支梁桥 连续梁桥 刚构桥 斜拉桥 悬索桥 3． 按设计和施工的复杂性 一般 复杂 二、 桥梁施工测量的主要内容 1．中线复测 直线桥复测时将其视为导线。转角采用方向观测法，测回数及限差要求见表161。 曲线桥对整个曲线进行复测。精确测定线路的转向角a，并根据a值和圆曲线半径R、缓和曲线长l0重新计算曲线综合要素，重新标定曲线的起点和终点。 当复测转向角与定测转向角不符时，按复测转向角重新计算的曲线综合要素与原设计采用的曲线综合要素也不同，其结果是导致曲线主点里程改变，从而引起桥梁偏角的改变。桥梁施工中应尽量不改变原设计，处理 1）．当桥梁位于始端缓和曲线时，曲线的ZH里程保持与原设计里程不变；当桥梁位于末端缓和曲线时，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。 2）．当桥梁跨越整个曲线时，如果条件许可，即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。] 2．桥轴线长度测量 桥轴线桥渡中心线通常称为桥轴线。 桥轴线长度为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，必须在选定的桥轴线上，于两岸埋设控制桩。桥轴线上两岸控制桩间的水平距离。 桥轴线长度的测量方法 1）直接丈量 用鉴定过的钢尺按精密量距的方法直接丈量桥轴线的长度。 2）光电测距 在应用光电测距法测量以前，应按规定的项目对测距仪器进行检验和校正，对使用的气压计和温度计，应进行检定。观测时应选择在气象比较稳定，成像清晰，附近没有光、电信号干扰的条件下进行。数据处理时，必须加入气象、加常数、乘常数、周期误差改正，然后化为水平距离，再将其归算至墩顶（或轨底）平均高程面上。 3．水准测量 大桥两岸各2个以上水准基准点，4等，若干施工水准点，5等；中小桥5等。 4． 墩台中心定位测量（沉井定位） 5． 基坑放样 6． 模板定位 7． 竣工测量 62 桥梁施工控制测量 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，保证墩台中心的定位精度，必须预先估算桥轴线长度测定的必要精度。 一、 桥轴线长度精度估算 1. 钢筋混凝土简支梁 桥轴线长度的测定应满足一定的精度要求，其相对中误差可按下式估算 （161） 式中，mL为桥轴线长度中误差，L为桥轴线长度，ΔD为墩中心点位放样限差（通常取10mm），N为桥梁跨数。 在估算时不考虑梁长的制造误差、温度变形及弹性变形等因素，只考虑墩台中心点位误差△D（通常取△D 10 mm），中误差为△D / 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 2. 钢板梁及短跨（l≤64 m）简支钢桁梁 在估算桥轴线长度的精度时，应顾及到梁长的制造误差和固定支座的安装误差的共同影响。工厂制造钢梁时，规定梁长l的相对限差为1/5000；设支座安装的极限误差为δ（通常取δ7 mm），则单跨钢板梁桥和单跨简支钢桁梁桥的桥轴线长度中误差为 当桥梁为N跨时，则桥轴线长度L的中误差为 3. 连续梁及长跨（l＞64 m）简支钢桁梁 连续式和长跨简支式的钢桁梁，都是由工厂生产杆件，在现场拼装。拼装时，先由多个杆件拼装成一个节间，再由多个节间相联，拼装成为连续式的一联或者简支式的一跨。显然，对于这种形式的钢桁梁的梁长误差主要是由拼装误差引起的。对于由n个节间构成的单联或单跨桥梁，设节间拼装的极限误差为△l（通常取△l2mm），则由于梁体拼装误差和固定支座安装误差的共同影响，桥轴线长度的中误差为 当桥梁为N跨时，则桥轴线长度L的中误差为 利用上述各式计算出桥轴线长度的中误差与桥轴线长度之比并化为分子为1的形式即为桥轴线长度的相对中误差。 长度在2000m以下的短跨简支架桥，当桥式尚未确定时，可按桥长估算桥轴线长度相对中误差，如表162所示。 例161 二、 桥梁施工平面控制测量 1. 桥梁施工平面控制网网形 桥梁施工平面控制网的布设应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，以减少外业观测工作和内业计算工作。 控制点除应满足一般的选点原则外，还应注意河流两岸桥渡中心线上控制点或曲线桥的切线控制点必须纳入三角网作为三角点，尽量将桥轴线布设成三角网的一条边；基线一端与桥轴线连接并尽量与桥轴线垂直，其长度不短于桥轴线长度的 0.7～0.8 倍，困难地区亦不短于0.5倍，以提高桥轴线长度的测定精度；在桥轴线方向上，每岸应至少设立 12 个方向控制点。 2. 桥梁施工平面控制测量外业作业要求 水平角观测要求每期作业开测前，如果没有近期资料，应对所使用的测角仪器进行检验和校正。水平角观测测回数应符合表164的规定 光电测距边的测回数及往返测次数，应符合表 165的规定。 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，最后将其归算至墩顶（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 （167） 3. 桥梁施工平面控制测量内业计算 桥梁施工平面控制网按条件平差或间接平差方法进行严密平差。当按条件平差时，构成三角网条件式的数目应按完全方向观测计算。 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10 mm；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。 三、 桥梁施工高程控制测量 桥梁施工高程控制网中的各水准点，应沿桥轴线两侧以400 m左右的间距均匀布设，并构成连续水准环。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。水准点应根据地形条件、地质情况、使用期限和精度要求分别埋设混凝土标石、钢管标石、岩石标石、管桩标石、钻孔桩标石或基岩标石。无论采用什么样的标石，均应嵌以凸出的铜质或不锈钢的标心。 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。当桥墩较高、两岸地貌陡峭时，可在陡坡上一定的高差范围内设立施工水准点，以便于放样桥墩的高程。施工水准点的高程必须定期检测。