測量學實習報告

第三章 橋梁施工測量

第一節 概 述

橋梁施工測量中，主要任務是精確地放出橋墩、橋臺的中心位置及其縱橫軸線；

為了確保墩臺的定位及其標高精度，對大型橋梁而言，首先必須建立好平面控制網、高程系統以及測量橋位中線(橋軸線)的長度。

為此，建橋工作者必須重視測量工作，應視為“橋梁工程施工中的眼睛”，確保大橋走向、跨距、高程等符合規范和設計要求．

以上所述說明了測量工作在建橋施工中的重要地位，測量工作者必須具有：

熟練的操作技能、良好的集體觀念以及嚴格遵守測量規范的習慣。

除此而外，備有良好的儀器設備也是十分必要的。

傳統的測量工具，一般是指各種等級的經緯儀、水準儀、測距儀和鋼卷尺等。這些儀器設備在一般的測量學中均有介紹。由于科學技術的發展，儀器越來越先進，60年代出現了光電測距儀，目前較為先進的就是多功能的電子全站儀，如SET2C、TCl800等電子全站儀。下面主要介紹SET2C電子全站儀的功能和測量操作方法。

第二節 SET2C電子全站儀

一、SET2C電子全站儀的外部構件及名稱

圖3—1所示為2”級SET2C電子全站儀(日本索佳公司產品)的外部構件及其名稱。

二、SET2C電子全站儀的模式與功能

SET2C電子全站儀是一種智能型的電子全站儀，有測量角度、距離、高差以及放樣等功能。它的各種功能是在各種模式下實現的，見表3—1所示。

第三節 橋位中線測量

橋位中線通常叫橋軸線，該線上控制樁A、B間的距離稱為橋軸線長度，如圖3—16所示。

橋軸線及其長度是用來作為設計與測設墩臺位長度和方向，從而確保墩臺位置的正確。因此保證橋軸線測量的必要精度是十分重要的。

為了確保橋軸線長度的精度，有時需要建立獨立的三角網與國家的控制點進行聯測。為了與線路的坐標取得統一，也需要與線路上的國家平面控制點進行

聯測。

一、預估橋軸線長度的精度

在測量橋軸線長度之前，應預先估算橋軸線長度所需要的精度，以便合理地擬定測量方案和規定各項測量的限差。

二、橋軸線長度的測量方法

測量橋軸線長度的方法，通常采用光電測距法(目前使用電子全站儀測量則更為方便)、直接丈量法、三角網法等，現分別敘述如下：

1.光電測距法

近年來光電測距儀已得到廣泛應用，因其精度南、操作快、計算簡便，在通視方面不受地形限制，因此是確定橋軸線比較好的一種儀器。

2.直接丈量法

沿橋軸線方向，水面較窄、人可涉渡，且地勢平坦，則可采取直接丈量法測量橋軸線長度這種方法所用設備簡單，精度也可靠，是一般中小橋施工測量中常用的方法。

3.三角網法

在深水大河上測量橋軸線的長度

第四節 橋梁三角網的布設

一、布設橋梁三角網的目的

布設橋梁三角網的目的是為了求出橋軸線長度及交會出墩臺的位置，具體有以下幾點：

1)三角點之間視野應開闊，通視要良好；

2)三角點不應位于可能被掩沒及土壤松軟地區；

3)三角網圖形要簡單，三角點基礎應具有足夠的強度

4)橋軸線虛為三角網的一條邊，并與基線的一端相連，以確保橋軸線的精度；

5)橋梁三角網的邊長與河寬有關，一船在0.5～1.5倍河寬范圍內變動；由于橋梁三角網邊長一船較短，故三邊網的精度不及三角網和邊角網的精度；測角網能控制橫向誤差，測邊網能控制縱向誤差；故把兩者的優點結合起來，布設成帶有基線的邊角網為最好；

6)為了校核起見，應至少布設兩條基線，基線長度應為橋軸線長度的0.7～0.8倍。

二、橋梁三角網必要精度的確定

 

第五節 橋梁施工的高程測量

在橋梁施工階段，除了建立平面控制，尚需建立高程控制。一般在河流兩岸分別布設若干個水準基點，作為施工階段高程放祥以及橋梁營運階段沉陷觀測的依據。因此，在布設水準基點時，點的密度及高程控制的精度，均應考慮這兩方面的要求。布設水準點可出國家水準點引入，經復測后使用。

為了施工時方便起見，應在基點的基礎上設立若干施工水準點。基點是永久性的，它既要滿足施工要求，又要滿足變形觀測時永久使用。施工水準點只用于施工階段，要盡量靠近施工地點。

無論是基點還是施工水準點，均要選在地基穩固、使用方便、且不易被破壞的地方。根據地形條件、使用期限和精度要求，可分別埋設混凝土標石、鋼管標石、基巖標石、管枝標石或鉆孔標石。

橋梁水準點的高程應與道路線路高程采用同一系統，因而要與線路水準點進行聯測，但聯測的精度不需要很高。

跨河水準測量路線，應選在橋址附近且河面最窄處。為了提高精度，水面寬超過300m時，應采用雙線過河，且應組成閉合環。

第六節 墩臺定位及其軸線測設

在橋梁施工測量中，最主要的工作是準確地定出橋梁墩、臺的中心位置和它的縱橫軸線。這些工作稱為墩臺定位。

直線橋梁墩臺定位所依據的原始資料為橋軸線控制樁的里程和墩、臺中心的設計里程，根據里程可算出它們之間的距離，按照這些距離即可定出墩、臺中心的位置。

曲線橋所依據的原始資料，除了控制樁及墩、臺中心的里程外，尚有橋梁偏角、偏距及墩距。

墩、臺定位的方法，視河寬、水深及墩位情況而異，如果墩位在干涸或淺水河床上，可用直接定位法，如墩位處于水深流急部位時，則用角度交合法。

一、直線橋梁的墩、臺定位

位于直線上的橋梁，由于線路中線是直的，梁也是直的，這樣直線橋梁的墩、臺中心都位于橋軸線的方向上，如圖3—20所示。根據橋軸線控制樁號及各墩、臺中心的里程，即可求得其間的距離。

墩位的測設.根據條件可采用直接丈量法、光電超距法或交會法。

1．直接丈量法

當橋墩位于干涸的河道上，且水面較窄，用鋼尺可以丈量時，可采用這種方法。2.光電測距法

只要墩臺中心處能安置反光鏡，且經緯儀和反光鏡之間能通祝，則用此法是迅速方便的。

3．交會法

如果河水深，無法直接丈量，則可采用交會法來測設墩位，如圖3—21所示。它是利用已有的控制點及墩位的坐標計算出在控制點上應該測設的角度。

二、曲線橋的墩臺定位

1.曲線橋上梁的布設特點

3.墩臺定位的方法

在曲線橋上測設墩臺的中心位置，根據不同的條件可采用偏角法、長弦偏角法和交會法

這種方法適用于距離可以丈量且橋跨較小的橋梁，其工作原理、方法，與線路測量中用的偏角法測設曲線是完全相同的。在測設以前，應按照曲線的Z燈(或Hz)點及各個墩中心的里

(2)長弦偏角法

用光電測距儀測設墩位，不僅測距容易、迅速、方便，而且115站不搬動就可測設所有的點，這樣顯而易見是威少了儀器的對中誤差.對測設精度當然有所提高，因而是一種比較好的方法。

(3)交會法

當橋墩位于水中不能直接丈量，也不能安置反光鏡時，可用交會法測設曲線上的職位。

在直線橋上采用交會法定位時，可以利用橋軸線的方向進行控制，以保證墩位在線路中線方向上。但曲線橋沒有這個條件，所以除了一定要用交會法定位外，能夠采用其它方法的，應盡

三、墩臺縱橫軸線的測設

墩臺中心測設定位以后，尚需測設墩臺的縱橫軸線，作為墩臺細部放樣的依據。

在直線橋上，聯臺的橫軸線與橋縱軸線重合，而且各墩臺一致，所以可利用橋軸線兩端控制樁來標志橫軸線的方向，而不再另行測設標志樁。

第七節 橋梁細部施工放樣

就整個橋梁放樣而言，前面已敘述了三個部分；橋軸線放樣、根據橋軸線測設墩臺位置、在墩合中心放樣其縱橫軸線。現在再根據墩臺中心及其縱橫軸線，敘述墩臺細部的放樣工作。

一、明挖基礎的施工放樣

在無水的河道上，若地基較好，基礎不深，常常采用明挖基礎。

在基礎開挖前，應先在地面上標出墩、臺中心及其縱橫軸線，并在縱橫中心線分別釘8個護樁，如圖3—35所示。根據軸線及其基坑的長和寬就可放出基境的邊線。

二、樁基礎的施工放樣

樁基位置放洋前必須先測設墩基礎的中心及縱橫軸線，然后以縱橫中心線為坐標軸，用支距法放出各樁中心位置，其限差

三、橋梁墩臺的細部放樣

承臺、墩身和臺身的細部放樣，也是以它的縱橫軸線作為依據

四、架梁時測量工作

架梁時要預先測設出支座底板的位置。如果是鋼桁梁，則在拼裝過程中還要檢查桁架的縱軸線是否在同一直線上，立柱是否在沿垂位置，拱度是否滿足設計要求。

測設支座底板的位置.就是測設它的縱橫中心線的位置。支座底板縱橫中心線與墩、臺縱橫軸線的關系，在設計圖紙上都已經給出，而墩、臺的縱橫軸線在墩臺項上也是已經有的，根據它們的相互關系，即可用鋼尺設放出來。設放出的位置要用墨線彈放在支承墊石上.以便底板的安裝就位。

以鋼桁梁橋施工為例，在拼裝和焊接鋼梁時，要求主梁弦桿的中心線在水平面上的投影位于兩瑞節點中心連線上，在梁的架設過程中及架設完一個格架以后都要進行主梁弦桿中心線的水平投影的直線性檢查。

在架設過程中的檢查，是檢查橫梁中點是否在相鄰梁墩、臺中心的連線方向上。檢查的方法是在墩、臺的橫軸線上或在墩、臺的中心架設經緯儀，照準相鄰城、臺的中心，并將儀器的水平制動螺旋固定，然后上下轉動望遠鏡，看損梁中點上的標志是否都位于視線上，如果侗高值超出容許范圍，則需進行校正。

立柱豎直性的檢查可在無風情況下用吊垂球的方法進行。

五、橋梁的竣工測量及變形觀測

橋梁建成后應進行竣工測量，以記錄竣工后的實際情況，檢查施工質量是否滿足設計要

在橋梁營運過程中，由于受力及其他外界因素的影響，墩、臺會產生位移、下沉及傾斜，所以需要定期地進行觀測，以監視它的變形想律。如果變形過大，會形響行車安全及橋梁的使用壽命時，就需要采取補救措施。變形觀測的資料也是與竣工資料對比才能發現橋梁

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