桥梁施工测量基本内容及测量方法.ppt
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1、桥梁施工测量基本内容及桥梁施工测量基本内容及测量方法测量方法 根据设计文件,按照规定的精度,将图纸根据设计文件,按照规定的精度,将图纸上设计的桥梁墩台位置标定于地面,据此上设计的桥梁墩台位置标定于地面,据此指导施工,确保建成的桥梁在平面位置、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高程位置和外形尺寸等方面均符合设计要求。求。桥梁施工测量的基本任务桥梁施工测量的基本任务 桥梁结构基本知识桥梁结构基本知识1.桥梁基本术语荷荷载载:桥梁所承受的重力(竖直的)或外力(竖直的或水平的)承重结构承重结构:起承受重力作用的部分上上部部结结构构:桥面与承重结构的统称,也称作跨越
2、结构或桥跨结构桥桥墩墩:支撑承重结构的支承物,岸边的支承物兼挡墙称作桥台。下部结构下部结构:桥墩与桥台的统称,也称作支承结构。桥桥轴轴线线:桥渡的中心线,桥轴线两岸控制桩的距离称为桥轴线长度2.上部结构上部结构承重结构是梁梁的,主梁可以用钢(钢板梁、钢箱梁、铜街梁)、钢筋混凝土(跨度不大时)或预应力混凝土做成。承重结构是拱拱的叫做主拱(多于一片拱时称拱肋);承重结构是悬索悬索的叫做主索或大缆。桥面设在承重结构上方的叫做上承式桥。桥面设在承重结构下方的叫做下承式桥。南京长江大桥南京长江大桥武汉长江大桥武汉长江大桥郑州黄河大桥郑州黄河大桥郑州黄河二桥郑州黄河二桥杭州湾大桥杭州湾大桥渤海湾大桥渤海湾
3、大桥美国金门大桥美国金门大桥日本明石大桥日本明石大桥3.下部结构 桥梁的下部结构通常就由支座、墩台、基础三个部分组成。上、下部结构之间保证力的作用位置明确并且连接牢固的支点构造,叫做支座。(活动支座、固定支座)桥墩与桥台一般用石砌筑或混凝土灌筑而成,在旱地上有时可用钢做成 承受墩台底部压力的土壤或岩石叫做地基。测绘范围测绘范围 一般应满足设计桥梁孔径、桥头路堤和导流建筑物和施工场地的需要,个别情况下应满足水工模型试验之用。测绘内容测绘内容 测绘地形、地物、地貌、线路导线、中线、既有线中线、桥梁和导流建筑物平面、桥头控制桩、水准基点、农田分类及边界、历史最高洪水泛滥线、水流方向等。桥址选线测量桥
4、址选线测量 桥址平面地形测绘桥址平面地形测绘 测量方法测量方法 陆上地形测量 水下地形(直接法、简易断面索法、迂回测深法、三船并进法、悬空断面索,绞索拉船)绘制桥址平面地形图绘制桥址平面地形图桥址平面地形图一般为比例尺150015 000 1测绘范围测绘范围两岸应测宽度根据路肩高程而定,以满足在图上足够布置全部桥孔及导流堤的需要为原则,包括导流堤在桥址中线上的投影长度,并能设计桥头填土。如桥址纵断面兼作水文断面,并用以进行流量计算,则应测至岸边高出最高水位或设计水位至少1.0m,泛滥很宽的河流应视具体情况而定,但必须满足流量计算的要求。如两岸或一岸为山地时(包括高架桥),以在图上能正确决定桥址
5、及台尾附属工程为原则。特大桥及大中桥两岸应埋设桥址控制桩作为桥址定测和施工复测的依据,其位置不受洪水淹没,必要时应设立护桩或中线方向桩。桥址纵断面及辅助断面测量桥址纵断面及辅助断面测量 桥址纵断面桥址纵断面2测量方法及精度测量方法及精度 尽量在线路中线测量,按要求一次完成。如线路中线加桩不足,可根据中线桩在地形变化处加密。测点距离:在山区不得大于5m,平坦地区不得大于2040m。加桩高程施测误差不得大于0.1m。3绘制桥址纵断面图绘制桥址纵断面图绘制桥址纵断面图测绘比例尺为12001500,特长桥可采用11000。桥梁施工控制测量桥梁施工控制测量对对于于水水中中不不能能直直接接测测设设的的桥桥
6、梁梁或或水水面面较较宽宽且且有有高高墩墩、大大跨跨、深深水水基基础础或或基基础础施施工工难难度度较较大大,梁梁部部结结构构类类型型复杂的特大桥和大桥,需要建立施工平面控制网。复杂的特大桥和大桥,需要建立施工平面控制网。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,方案,保证墩台中心的定位精度保证墩台中心的定位精度,必须预先估算桥轴线,必须预先估算桥轴线长度测定的必要精度。长度测定的必要精度。一、桥梁施工平面控制测量一、桥梁施工平面控制测量1.1.桥梁施工平面控制网网形布设桥梁施工平面控制网网形布设 在在满满足足桥桥轴轴线线长长度度测测
7、定定和和墩墩台台中中心心定定位位精精度度的的前前提提下下,力力求求图图形形简简单单并并具具有有足足够够的的强强度度,以以减减少少外外业业观观测测工工作作和和内内业业计算工作。计算工作。根根据据桥桥梁梁的的大大小小、精精度度要要求求和和地地形形条条件件,桥桥梁梁施施工工平平面面控制网的网形布设有以下几种形式。控制网的网形布设有以下几种形式。双三角形双三角形 大地四边形大地四边形双大地四边形 加强型大地四边形大地四边形加三角形大地四边形加三角形2.桥梁施工平面控制测量的角度观测桥梁施工平面控制测量的角度观测水平角观测要求:水平角观测要求:开测前应对所测角仪器进行检验和校正。开测前应对所测角仪器进行
8、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型仪器不得超过型仪器不得超过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规定水平角观测测回数应符合规定 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。上。方法:铟钢基线尺,光电测距方法:铟钢基线尺,光电测距3.桥梁施工平面控制网的距离观测桥梁施工平面控制网的距离观测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: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
9、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体或反光的物体,测线及两端的延线上,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;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,应符合规定。光电测距边的测回数及往返测次数,应符合规定。光电测距限差,应符合规定。光电测距限差,应符合规定。距离观测的限差与数据处理:距离观测的限差与数据处理:光光电电测测距距边边,必必须须加加入入气气象象、加加乘乘常常数数、周周期期误误差差改改正正,然然后化算为水平距离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
10、面上。设仪器与棱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镜横轴的平均高程为H1,墩顶(或轨底)的平均高程为,墩顶(或轨底)的平均高程为H2,地,地球平均曲率半径为球平均曲率半径为R,则归算长度,则归算长度DH为为测距精度评定测距精度评定设某条边长进行了设某条边长进行了n次对向观测,第次对向观测,第 i 次对向观测的差值次对向观测的差值为为di,则一次观测的中误差为:,则一次观测的中误差为:对向观测平均值的中误差为:对向观测平均值的中误差为:4.桥梁施工平面控制测量内业计算桥梁施工平面控制测量内业计算施工平面控制网通常采用独立的坐标系;施工平面控制网通常采用独立的
11、坐标系;直直线线桥桥以以桥桥轴轴线线两两控控制制桩桩中中里里程程较较小小的的一一个个为为坐坐标标原原点点,以桥轴线按里程增加方向为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;曲曲线线桥桥一一般般以以曲曲线线起起点点 ZH 或或始始切切线线上上的的转转点点为为坐坐标标原原点点,以以始始切切线线指指向向JD方方向向为为 x 轴轴正正向向建建立立测测量量坐坐标标系系;也也可可以以桥桥轴轴线线控控制制点点为为坐坐标标系系原原点点,以以该该点点处处曲曲线线的的切切线线方方向向为为 x 轴轴,以线路前进方向为以线路前进方向为 x 轴正向建立测量坐标系。轴正向建立测量坐标系。桥
12、梁施工平面控制网按方向或角度,用条件平差或间接平桥梁施工平面控制网按方向或角度,用条件平差或间接平差方法进行差方法进行严密平差严密平差。平平差差计计算算完完成成后后,应应对对网网中中所所有有的的几几何何条条件件(或或附附合合条条件件)进进行行检检算算,并并计计算算单单位位权权中中误误差差、桥桥轴轴线线及及最最弱弱边边边边长长中中误误差差。对对于于边边角角网网或或测测边边网网,不不应应大大于于10 10 mmmm;对对于于以以基基线线为为基基础础的的测测角角网网,不不应应大大于于原原估估算算的的桥桥轴轴线线及及最最弱弱边边边边长长相相对对中中误差。误差。二、桥梁施工高程控制测量二、桥梁施工高程控
13、制测量各水准点应沿桥轴线两侧以各水准点应沿桥轴线两侧以400 m400 m左右的间距均匀布设,并左右的间距均匀布设,并构成连续水准环。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。在高程位置上的正确衔接。水准测量的等级、精度、限差应符合相应的规定。水准测量的等级、精度、限差应符合相应的规定。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。干个施工水准点。水准点应埋设标石水准点应埋设标石施工水准点的高程必须定期检测。施工水准点的
14、高程必须定期检测。水准测量的等级和精度应满足相关要求水准测量的等级和精度应满足相关要求每公里水准测量高差中数的偶然中误差按下式计算:每公里水准测量高差中数的偶然中误差按下式计算:桥梁定位资料计算桥梁定位资料计算直线桥墩台中心坐标计算直线桥墩台中心坐标计算 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。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,其里程为为施工坐标系的原点,其里程为DKA,x 轴与桥轴线重合,且指向里程增加方向,第轴与桥轴线重合,且指向里程增加方向,第 i 号墩的
15、里程为号墩的里程为 DKi ,则该墩中心的坐标,则该墩中心的坐标 xi、yi 为为yx墩台定位及纵横轴线测设墩台定位及纵横轴线测设 桥桥梁梁施施工工测测量量中中,主主要要的的工工作作是是准准确确地地测测设设出出桥桥梁梁墩墩、台的中心位置,即所谓的墩、台中心定位,简称台的中心位置,即所谓的墩、台中心定位,简称墩台定位墩台定位。墩墩台台定定位位必必须须满满足足一一定定的的精精度度要要求求,特特别别是是对对预预制制梁梁桥桥更更是如此。是如此。一、直线桥的墩台定位一、直线桥的墩台定位1.1.直接量距法直接量距法 光电测距光电测距 或或 直接丈量直接丈量 2.2.前方交会法前方交会法如如果果桥桥墩墩位位
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