橋梁工程測量

1、編輯ppt110-7 橋梁工程控制測量在鐵路公路和城市道路等的線路上，通過河流、山谷或與其他道路立交需要修建橋梁。有鐵路橋梁,公路橋梁,鐵路公路兩用橋梁等。高架道路也是屬于橋梁結構。橋梁工程在勘測設計建筑施工和運營管理階段都需要進行測量工作。南京長江大橋南京長江大橋鐵路公路兩用橋鐵路公路兩用橋編輯ppt2一、橋梁平面控制測量橋梁平面控制點橋梁軸線點橋梁軸線 橋梁平面控制網(wǎng)的圖形一般為包含橋軸線的雙三角形、具有對角線的四邊形或雙四邊形。橋梁平面控制網(wǎng)的觀測可以采用常規(guī)觀測角度和邊長的邊角網(wǎng)，計算各平面控制點的坐標。大型橋梁平面控制網(wǎng)也可以采用GNSS方法測定。橋橋梁梁軸軸線線橋梁平面控制網(wǎng)橋梁平

2、面控制網(wǎng)橋梁平面控制網(wǎng)橋梁平面控制網(wǎng)編輯ppt3（一）過河水準測量ABCDACDBACBD(a)(b)(c)測站點立尺點過河水準測量主要問題:前后視距不等 遠尺距離過長解決方法:測站河立尺點布設對稱圖形,采用對向觀測； 遠尺上加裝覘牌,有利于遠距離瞄準； 用多測回觀測取平均值,提高精度。測站測站近尺視線近尺視線遠尺視線遠尺視線二、橋梁高程控制測量編輯ppt411121311718(a)(b)(c)水準尺覘牌覘牌孔覘牌固緊螺絲10 由觀測者根據(jù)水準儀橫絲指揮遠尺立尺者上下移動覘牌，使覘牌中部的橫條或三角形圖案被水準儀的橫絲所平分。由立尺者根據(jù)覘牌中心孔的指標線在水準尺上讀數(shù)。覘牌上圖案設計成有利

3、于瞄準編輯ppt5（二）電磁波測距三角高程測量（三）GNSS高程測量 用全站儀可進行電磁波測距三角高程測量。在河的兩岸布置A、B兩個臨時水準點,在A點安置全站儀,量取儀器高 i；在B點安置棱鏡，量取棱鏡高l；全站儀瞄準棱鏡中心,測觀天頂距Z和斜距S,計算出A,B點間的高差。由于過河的距離較長,高差測定受到地球曲率和大氣垂直折光的影響。應采用對向觀測的方法,能抵消地球曲率和大氣垂直折光的影響。用GNSS測量布設的橋梁平面控制網(wǎng)也可以用GNSS高程測量的方法進行兩岸控制點高程的聯(lián)測。河面寬闊的特大橋梁，用過河水準測量和三角高程測量有困難時更為合適。fiZShABl -cos編輯ppt6aaaabb

4、bbccccddddABCDkkkk11112222333344444321橋墩中心線橋臺中心線橋梁軸線道路中線道路中線一、中小型橋梁施工測量（一）橋梁中軸線和施工控制樁測設 根據(jù)道路中線上的橋位施工控制樁k1,k2,k3,k4，測設出橋臺和橋墩的中心樁位A,B,C,D點,然后分別在這些點上安置全站儀，在與橋梁中軸線垂直的方向上測設橋臺和橋墩的施工控制樁位a1,a2,b1,b2,，每側要有兩個控制樁。編輯ppt7（二）橋梁基礎施工測量根據(jù)橋臺和橋墩的中心線定出基坑開挖邊界線?；由峡诔叽鐟鶕?jù)坑深、邊坡坡度、土質(zhì)情況和施工方法而定?；油诘揭欢ㄉ疃群螅瑧鶕?jù)水準點高程在坑壁測設距基底設計面為一

5、定高差（例如1米）的水平樁,作為控制挖深及基礎施工的高程依據(jù)。基礎完工后，應根據(jù)上述的橋位控制樁和墩、臺控制樁用經(jīng)緯儀或全站儀在基礎面上測設墩、臺中心及其相互垂直的縱、橫軸線，根據(jù)縱、橫軸線即可放樣橋臺、橋墩的外廓線，作為砌筑橋臺和橋墩的依據(jù)。編輯ppt8（一）橋梁墩臺定位測量二、大中型橋梁施工測量 大型橋梁的施工必須布設平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)布設后, 用較精密的方法進行墩臺定位和架設梁部結構的定位。大橋的梁部結構大橋的梁部結構編輯ppt9方向交會法測設橋墩EDCFABPPP123A-B為橋軸線，C,D為橋梁平面控制網(wǎng)中的控制點，Pi點為第i個橋墩設計的中心位置。用方向交會法測設橋墩中

6、心位置時，需要計算在橋梁控制點上的交會角： , , , 。橋梁軸線橋梁軸線控制點控制點控制點控制點DADADDCCCACAxxyyxxyyxxyyxxyyarctanarctanarctanarctan2222方向線相交的角度應近于90編輯ppt10方向交會法的誤差三角形由于測量誤差的影響，從C,A,D點指來的三條方向線一般不可能正好交會于一點，而構成方向交會定點位的“誤差三角形”(Pa-Pb-Pc) 。如果誤差三角形在橋軸線上的邊長(Pa-Pb)為容許范圍之內(nèi) (一般規(guī)定：對于墩底放樣,為2.5cm; 對于墩頂放樣，為1.5cm），則取C,D 兩點指來方向線的交點PC在橋軸線上的投影點Pi作

7、為橋墩放樣的中心位置。誤差三角形橋墩中心點橋墩中心點編輯ppt11極坐標法測設橋墩 在使用全站儀進行橋梁墩臺定位時，用極坐標法放樣橋墩中心位置，則更為方便。對于極坐標法，原則上可以將儀器放于任何控制點上，按計算的放樣數(shù)據(jù)（角度和距離）測設點位。EDCFABPPP123 測設橋墩中心位置，最好是將儀器安置于橋軸線點A或B上，瞄準另一軸線點作為定向，然后指揮棱鏡安置在該方向上測設APi或BPi的距離,即可定出橋墩中心位置Pi點。編輯ppt12（二）橋梁梁部架設施工測量 橋梁的梁部結構一般較為復雜,要求對墩臺的方向、距離和高程用較高精度測設，作為架梁的依據(jù)。 橋梁中心線方向測定,在直線部分采用準直法

8、,用經(jīng)緯儀或全站儀正倒鏡分中法,刻劃方向線。如果跨距較大( 100m),應逐個橋墩觀測左、右角。在曲線部分則采用偏角法或極坐法。相鄰橋墩中心點間距離用測距儀觀測，在中心標板上刻劃里程線,與已經(jīng)刻劃的墩臺方向線正交,形成代表墩臺中心的十字。 墩臺頂面高程用精密水準測定,構成水準路線,附合到兩岸水準點上。 如果梁的拼裝系自兩端懸臂、跨中合攏，則合攏前的測量重點應放在兩端懸臂的相對關系上。中心線方向偏差,高程差和距離差要符合設計和施工的要求。編輯ppt13 大型斜拉橋主要由索塔 (墩塔)、斜拉索、主梁三大部分組成，塔、索、梁三者之間的聯(lián)系一般常用雙塔三跨連續(xù)梁布置。固定于索塔的斜拉索每隔一定索距對梁

9、進行提拉，將梁的荷載傳至索塔，再傳至塔墩基礎。斜拉橋的結構特點有利于用懸臂法架設主梁。(包括預制拼裝或現(xiàn)場澆注)雙塔三跨連續(xù)梁的斜拉橋雙塔三跨連續(xù)梁的斜拉橋上海楊浦大橋上海楊浦大橋編輯ppt14工作平臺斜拉索索塔橋臺跨中線主梁初始節(jié)段塔墩移動吊機斜拉索斜拉索合攏線邊跨邊跨中跨編輯ppt15施工中的斜拉橋施工中的斜拉橋預制梁塊的分段吊裝預制梁塊的分段吊裝兩端懸臂施工兩端懸臂施工逐步向中間合攏逐步向中間合攏編輯ppt16編輯ppt17上塔柱斜拉索主梁斷面上平臺下平臺下塔柱上橫梁中塔柱下橫梁塔 墩索塔基礎編輯ppt18索塔平面基準投影索塔建造的平面基準是塔墩的中軸線和橋梁的中軸線(相互垂直),塔墩中

10、心點的垂直投影是塔柱施工測量的關鍵。在墩中心點及兩邊平面控制點的旁邊預留有垂準孔，垂直投影(鉛垂線測設)的方法有垂準儀法和全站儀天頂觀測法。橋梁中心線塔 柱平面控制點垂準孔水準點墩中心點墩中心線垂準孔塔 柱垂準孔垂準孔垂準孔垂準孔通過垂準孔向上垂直投影施工索塔上部結構編輯ppt19塔墩中心線主梁中心線0 塊梁索導管定位方向線塔柱塔柱矩形控制網(wǎng)里程控制線#主梁中心點（二）主梁施工測量 斜拉橋的主梁施工是由索塔下雙向?qū)ΨQ懸臂架設、跨中合攏的動態(tài)施工方法。主梁架設分為現(xiàn)場澆注和預制標準構件拼裝兩種基本方法。主梁施工是從索塔下的“零號梁塊”開始,向兩側懸臂伸展。主梁施工測量是保證斜拉橋成橋線型符合設計

11、要求。零號梁塊零號梁塊零號梁塊零號梁塊矩形控制網(wǎng)矩形控制網(wǎng)編輯ppt20 主梁橫斷面線型測量 主梁橫斷面的梁底線型是每一節(jié)段由前端梁底1，2，3，4四個測點的標高來表示。用水準測量方法測定梁頂面上高程線性點23點的標高，推算出梁底測點的標高,用斜拉索調(diào)整。1234231.5 %1.5 %梁梁體體中中軸軸線線主梁橫斷面主梁橫斷面斜拉索斜拉索斜拉索斜拉索編輯ppt21塔柱立軸塔柱索道管斜拉索斜拉索主 梁主梁索道管主梁索道管編輯ppt22 1.塔柱索道管定位測量 塔墩靠近岸邊，可以在岸上布置平面控制點，建立通過塔柱中線和墩中線的豎直基準面。在控制點上安置經(jīng)緯儀或全站儀，瞄準基準點的方向后，利用望遠鏡

12、視準軸的上、下轉動建立上述基準面，再用測距、方向交會等方法測設待放樣的索道管口中心點的三維坐標。 遠離岸邊的塔墩，可以利用塔柱施工測量時留下的控制點和垂準孔建立垂準線和豎直基準面。高程測設可以采用高層建筑高程傳遞的方法。 2.主梁索道管定位測量 利用主梁施工矩形控制網(wǎng),用經(jīng)緯儀或全站儀,水準儀和鋼卷尺測設索道管口中心的三維坐標。編輯ppt2310-9 橋梁工程變形觀測 橋梁工程在施工和建成后的運營期間，由于各種內(nèi)在因素和外界條件的影響，會產(chǎn)生各種變形。例如，橋梁的自重對基礎產(chǎn)生壓力，引起基礎、墩臺的均勻沉降或不均勻沉降，從而會使墩柱傾斜；梁體在動荷載的作用下產(chǎn)生撓曲；高塔柱在日照和溫度的影響下會產(chǎn)生周期性的扭轉或擺動；等等。為了保證工程施工質(zhì)量和運營安全，驗證工程設計的效果，應對大型橋梁工程定期進行變形觀測。編輯ppt24一、橋梁變形觀測內(nèi)容 垂直位移觀測 對各橋墩、橋臺進行沉降觀測 水平位移觀測 對橋墩、橋臺在水平方向位移的觀測 （橋軸線方向和垂直于橋軸線方向） 傾斜觀測 對高橋墩和斜拉橋的塔柱進