《測量學(xué)》第十三章_橋梁測量

1、第十三章 橋梁測量13-1 13-1 概述概述 v橋梁測量的主要內(nèi)容包括橋梁測量的主要內(nèi)容包括橋位勘測橋位勘測和和橋梁橋梁施工測量施工測量兩部分。兩部分。v一、工可階段一、工可階段在編制設(shè)計意見書階段，并不單獨(dú)進(jìn)行測量工作，在編制設(shè)計意見書階段，并不單獨(dú)進(jìn)行測量工作，而應(yīng)廣泛收集已有的國家地圖。向有關(guān)單位索取而應(yīng)廣泛收集已有的國家地圖。向有關(guān)單位索取150000150000、125000125000或或110000110000的地形圖。同時也的地形圖。同時也要收集有關(guān)水文、氣象、地質(zhì)、農(nóng)田水利、交通網(wǎng)要收集有關(guān)水文、氣象、地質(zhì)、農(nóng)田水利、交通網(wǎng)規(guī)則、建筑材料等各項(xiàng)已的資料，這樣可以找出橋規(guī)則、

2、建筑材料等各項(xiàng)已的資料，這樣可以找出橋址的所有可比方案。址的所有可比方案。13-1 13-1 概述概述v二、設(shè)計階段二、設(shè)計階段1.1.橋位勘測橋位勘測中小橋：不單獨(dú)進(jìn)行勘測，包括在路線勘測之內(nèi)。中小橋：不單獨(dú)進(jìn)行勘測，包括在路線勘測之內(nèi)。特大橋梁或技術(shù)條件復(fù)雜的橋梁特大橋梁或技術(shù)條件復(fù)雜的橋梁 ：需單獨(dú)進(jìn)行勘：需單獨(dú)進(jìn)行勘測。測。2.2.設(shè)計階段設(shè)計階段設(shè)計橋梁需要提供的測量資料主要有：橋軸線長設(shè)計橋梁需要提供的測量資料主要有：橋軸線長度、橋軸線縱斷面圖、橋位地形圖等。度、橋軸線縱斷面圖、橋位地形圖等。橋位地形圖分為橋位總平面圖和橋址地形圖。橋位地形圖分為橋位總平面圖和橋址地形圖。 13-1

3、 13-1 概述概述v三、施工階段三、施工階段橋梁在施工階段，為了保證施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要橋梁在施工階段，為了保證施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求的平面位置、標(biāo)高和幾何尺寸，就必須采用正求的平面位置、標(biāo)高和幾何尺寸，就必須采用正確的測量方法進(jìn)行施工測量。確的測量方法進(jìn)行施工測量。橋位勘測和橋梁施工測量的技術(shù)要求應(yīng)符合橋位勘測和橋梁施工測量的技術(shù)要求應(yīng)符合公公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范路橋位勘測設(shè)計規(guī)范和和公路橋涵施工技術(shù)規(guī)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范范的規(guī)定。的規(guī)定。13-2 13-2 橋位控制測量橋位控制測量v一、平面控制一、平面控制1. 1. 橋軸線橋軸線橋梁的中心線稱為橋軸線。橋軸線兩岸控制在橋梁的中心線稱為橋軸線。

4、橋軸線兩岸控制在A A、B B間的水平距離稱為橋軸線長度。間的水平距離稱為橋軸線長度。 13-2 13-2 橋位控制測量橋位控制測量v一、平面控制一、平面控制2. 2. 建立橋位控制網(wǎng)建立橋位控制網(wǎng) 目的：目的：建立橋位控制網(wǎng)的目的是為了按規(guī)定精度建立橋位控制網(wǎng)的目的是為了按規(guī)定精度求出橋軸線的長度和放樣墩臺的位置。求出橋軸線的長度和放樣墩臺的位置。類型：類型：橋位控制網(wǎng)通常布設(shè)形式為雙三角形、四橋位控制網(wǎng)通常布設(shè)形式為雙三角形、四邊形、雙四邊形。邊形、雙四邊形。13-2 13-2 橋位控制測量橋位控制測量v一、平面控制一、平面控制2. 2. 建立橋位控制網(wǎng)建立橋位控制網(wǎng)方法：方法：（1 1）

5、測角網(wǎng)：建立橋位控制網(wǎng)傳統(tǒng)的方法是采用三）測角網(wǎng)：建立橋位控制網(wǎng)傳統(tǒng)的方法是采用三角網(wǎng)（亦稱測角網(wǎng)），這種方法只測三角形的內(nèi)角角網(wǎng)（亦稱測角網(wǎng)），這種方法只測三角形的內(nèi)角和一條或兩條基線。和一條或兩條基線。（2 2）測邊網(wǎng)：在控制網(wǎng)中只測三角形的邊長，從而）測邊網(wǎng)：在控制網(wǎng)中只測三角形的邊長，從而求算控制點(diǎn)的位置，這種控制網(wǎng)稱為測邊網(wǎng)。求算控制點(diǎn)的位置，這種控制網(wǎng)稱為測邊網(wǎng)。（3 3）兩種方法比較：測邊網(wǎng)有利于控制長度誤差即）兩種方法比較：測邊網(wǎng)有利于控制長度誤差即縱向誤差，而測角網(wǎng)有利于控制方向誤差即橫向誤縱向誤差，而測角網(wǎng)有利于控制方向誤差即橫向誤差。為了充分發(fā)揮二者的優(yōu)點(diǎn)，可布設(shè)同時測角

6、和差。為了充分發(fā)揮二者的優(yōu)點(diǎn)，可布設(shè)同時測角和測邊的控制網(wǎng)，這種控制網(wǎng)稱為邊角網(wǎng)。測邊的控制網(wǎng)，這種控制網(wǎng)稱為邊角網(wǎng)。 13-2 13-2 橋位控制測量橋位控制測量v二、高程控制二、高程控制橋位的高程控制，一般是在路線基平測量時建立。橋位的高程控制，一般是在路線基平測量時建立。（1 1）當(dāng)水準(zhǔn)路線通過寬度為各等級水準(zhǔn)測量的標(biāo)準(zhǔn)）當(dāng)水準(zhǔn)路線通過寬度為各等級水準(zhǔn)測量的標(biāo)準(zhǔn)視線長度視線長度2 2倍以下的江河、山谷時，可用一般觀測方倍以下的江河、山谷時，可用一般觀測方法進(jìn)行，但在測站上應(yīng)變換一次儀器高度法進(jìn)行，但在測站上應(yīng)變換一次儀器高度 ，觀測兩，觀測兩次，兩次高差之差應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。次，兩次高差

7、之差應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。（2 2）當(dāng)高程視線長度超過各級水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)視線長）當(dāng)高程視線長度超過各級水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)視線長度度2 2倍以上時，應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)等級、視線長度，選擇按倍以上時，應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)等級、視線長度，選擇按直接讀數(shù)法、光學(xué)測微法、傾斜螺旋法、測距三角直接讀數(shù)法、光學(xué)測微法、傾斜螺旋法、測距三角高程法等。高程法等。 13-2 13-2 橋位控制測量橋位控制測量v二、高程控制二、高程控制（3 3）視線長度超過）視線長度超過3500m3500m時，采用的方法和要求應(yīng)時，采用的方法和要求應(yīng)根據(jù)測區(qū)條件進(jìn)行專題設(shè)計。根據(jù)測區(qū)條件進(jìn)行專題設(shè)計。（4 4）跨河水準(zhǔn)觀測的測回數(shù)和組數(shù)滿足規(guī)范的規(guī)定）跨河水準(zhǔn)

8、觀測的測回數(shù)和組數(shù)滿足規(guī)范的規(guī)定. .當(dāng)路線跨越水面寬度在當(dāng)路線跨越水面寬度在150m150m以上的河流、海灣、以上的河流、海灣、湖泊時，兩岸水準(zhǔn)點(diǎn)的高程應(yīng)采用跨河水準(zhǔn)測量的湖泊時，兩岸水準(zhǔn)點(diǎn)的高程應(yīng)采用跨河水準(zhǔn)測量的方法建立。方法建立?？绾铀疁?zhǔn)跨越的寬度大于跨河水準(zhǔn)跨越的寬度大于500m500m時，必須參照時，必須參照國國家水準(zhǔn)測量規(guī)范家水準(zhǔn)測量規(guī)范，采用精密水準(zhǔn)儀觀測。，采用精密水準(zhǔn)儀觀測。橋梁在施工過程中，還必須加設(shè)施工水準(zhǔn)點(diǎn)。橋梁在施工過程中，還必須加設(shè)施工水準(zhǔn)點(diǎn)。13-3 13-3 橋軸線縱斷面測量橋軸線縱斷面測量v1. 1. 橋軸線縱斷面圖橋軸線縱斷面圖橋軸線縱斷面測量就是測量橋軸

9、線方向地表的起伏橋軸線縱斷面測量就是測量橋軸線方向地表的起伏狀態(tài)，其測量結(jié)果繪制成的縱斷面圖，稱為橋軸線狀態(tài)，其測量結(jié)果繪制成的縱斷面圖，稱為橋軸線縱斷面圖。橋梁設(shè)計時，需要根據(jù)橋軸線縱斷面圖縱斷面圖。橋梁設(shè)計時，需要根據(jù)橋軸線縱斷面圖來決定橋梁的孔徑和布置墩臺的位置。來決定橋梁的孔徑和布置墩臺的位置。13-3 13-3 橋軸線縱斷面測量橋軸線縱斷面測量v2.2.測設(shè)方案設(shè)計測設(shè)方案設(shè)計橋軸線縱斷面的測繪范圍根據(jù)設(shè)計的需要而定，一橋軸線縱斷面的測繪范圍根據(jù)設(shè)計的需要而定，一般情況下應(yīng)測至兩岸線路路基設(shè)計標(biāo)高以上。如果般情況下應(yīng)測至兩岸線路路基設(shè)計標(biāo)高以上。如果河的兩岸陡峭或者有河堤，則應(yīng)測至陡

10、岸邊或堤的河的兩岸陡峭或者有河堤，則應(yīng)測至陡岸邊或堤的頂部。如河的兩岸為淺灘漫流，則岸上的測繪范圍頂部。如河的兩岸為淺灘漫流，則岸上的測繪范圍以能滿足設(shè)計包括引橋在內(nèi)的橋梁孔跨、導(dǎo)流建筑以能滿足設(shè)計包括引橋在內(nèi)的橋梁孔跨、導(dǎo)流建筑物和橋頭引道的需要為原則。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜且地物和橋頭引道的需要為原則。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜且地面橫坡陡于面橫坡陡于1:41:4時，為了更好地反映地面狀況供設(shè)計時，為了更好地反映地面狀況供設(shè)計時參考，尚需在上、下游適當(dāng)位置處加測輔助縱斷時參考，尚需在上、下游適當(dāng)位置處加測輔助縱斷面。面。13-3 13-3 橋軸線縱斷面測量橋軸線縱斷面測量v3. 3. 岸上測量方法岸上測量方法

11、岸上部分與路線縱斷面測量方法相同。岸上部分與路線縱斷面測量方法相同。v4. 4. 水下測量方法水下測量方法水下部分測點(diǎn)的位置及其高程都是用間接方法測求水下部分測點(diǎn)的位置及其高程都是用間接方法測求。（1 1）測點(diǎn)高程）測點(diǎn)高程測點(diǎn)高程的測定是先測出水面高程（水位）和水測點(diǎn)高程的測定是先測出水面高程（水位）和水深，然后由水面高程減去水深，以求河底的高程。深，然后由水面高程減去水深，以求河底的高程。（2 2）測點(diǎn)平面位置）測點(diǎn)平面位置縱斷面上測點(diǎn)的平面位置和水深是同時測定；縱斷面上測點(diǎn)的平面位置和水深是同時測定； 縱斷面上測點(diǎn)的平面位置的測定，根據(jù)河寬及地形縱斷面上測點(diǎn)的平面位置的測定，根據(jù)河寬及地

12、形條件，可采用斷面索法，交會法或單點(diǎn)法。條件，可采用斷面索法，交會法或單點(diǎn)法。13-4 13-4 河流比降測量河流比降測量 v 1. 1. 河流比降河流比降 河流比降亦稱水面坡度，它等于同一瞬間兩處水河流比降亦稱水面坡度，它等于同一瞬間兩處水面高程之差與兩處的距離之比。沿水流方向的比面高程之差與兩處的距離之比。沿水流方向的比降稱為縱比降，垂直于水流方向的比降稱為橫比降稱為縱比降，垂直于水流方向的比降稱為橫比降。降。 河流比降直接受水位高低、水流深淺及河流寬度河流比降直接受水位高低、水流深淺及河流寬度的影響。為了滿足橋梁設(shè)計的需要，一般要在橋的影響。為了滿足橋梁設(shè)計的需要，一般要在橋軸線處分別在

13、不同水位條件下進(jìn)行河流比降測量。軸線處分別在不同水位條件下進(jìn)行河流比降測量。 13-4 13-4 河流比降測量河流比降測量 v2.2.測設(shè)方案測設(shè)方案在橋軸線處布設(shè)斷面在橋軸線處布設(shè)斷面ABAB，在上下游分別布設(shè)斷面，在上下游分別布設(shè)斷面CDCD及及EFEF。斷面間的距離視河流比降大小而定，比。斷面間的距離視河流比降大小而定，比降小時距離大些，而比降大時則距離小些。在中降小時距離大些，而比降大時則距離小些。在中小河流上，斷面間距為小河流上，斷面間距為202080m80m，在較大的河流上，在較大的河流上斷面間距不應(yīng)小于規(guī)范要求間距。斷面間距不應(yīng)小于規(guī)范要求間距。根據(jù)相鄰斷面間水位的高差及其距離根

14、據(jù)相鄰斷面間水位的高差及其距離D D，即可以用，即可以用下式求出河流比降下式求出河流比降i i。 Dhi 13-5 13-5 橋臺、橋墩施工測量橋臺、橋墩施工測量v一、墩、臺定位一、墩、臺定位1.1.定位資料定位資料墩、臺定位所根據(jù)的資料為橋軸線控制樁的里程和墩、臺定位所根據(jù)的資料為橋軸線控制樁的里程和墩、臺中心的設(shè)計里程，若為曲線橋梁，其墩、臺墩、臺中心的設(shè)計里程，若為曲線橋梁，其墩、臺中心有的位于路線中線上，有的位于路線中線外中心有的位于路線中線上，有的位于路線中線外側(cè)，因此還需要考慮設(shè)計資料、曲線要素及主點(diǎn)里側(cè)，因此還需要考慮設(shè)計資料、曲線要素及主點(diǎn)里程等。程等。13-5 13-5 橋臺

15、、橋墩施工測量橋臺、橋墩施工測量v一、墩、臺定位一、墩、臺定位2. 2. 直線橋梁的墩、臺定位直線橋梁的墩、臺定位直線橋梁的墩、臺中心均直線橋梁的墩、臺中心均位于橋軸線方向上，已知位于橋軸線方向上，已知橋軸線控制樁橋軸線控制樁A A、B B及各墩、及各墩、臺中心的里程，由相鄰兩臺中心的里程，由相鄰兩點(diǎn)的里程相減，即可求得點(diǎn)的里程相減，即可求得其間的距離。其間的距離。一般可采用直接丈量法、電磁波測距法或交會法。一般可采用直接丈量法、電磁波測距法或交會法。13-5 13-5 橋臺、橋墩施工測量橋臺、橋墩施工測量v一、墩、臺定位一、墩、臺定位2. 2. 直線橋梁的墩、臺定位直線橋梁的墩、臺定位（1

16、1）直接丈量法）直接丈量法 當(dāng)橋梁墩、臺位于無水河灘上，或水面較窄，用當(dāng)橋梁墩、臺位于無水河灘上，或水面較窄，用鋼尺可以跨越丈量時，可用直接丈量法。鋼尺可以跨越丈量時，可用直接丈量法。（2 2）電磁波測距法）電磁波測距法 在墩、臺中心處可以安置棱鏡，而且測距儀與棱在墩、臺中心處可以安置棱鏡，而且測距儀與棱鏡能夠通視，不管中間是否有水流障礙均可采用。鏡能夠通視，不管中間是否有水流障礙均可采用。 13-5 13-5 橋臺、橋墩施工測量橋臺、橋墩施工測量v一、墩、臺定位一、墩、臺定位2. 2. 直線橋梁的墩、臺定位直線橋梁的墩、臺定位（3 3）交會法）交會法如果橋墩所在的位置河水較深，無法直接丈量，

17、也如果橋墩所在的位置河水較深，無法直接丈量，也不便于采用電磁波測距儀時，則可用角度交會法測不便于采用電磁波測距儀時，則可用角度交會法測設(shè)墩位。設(shè)墩位。13-5 13-5 橋臺、橋墩施工測量橋臺、橋墩施工測量v一、墩、臺定位一、墩、臺定位2. 2. 直線橋梁的墩、臺定位直線橋梁的墩、臺定位（3 3）交會法）交會法角度交會法：角度交會法：預(yù)設(shè)覘牌：為了簡化工作，可把交會方向延伸到預(yù)設(shè)覘牌：為了簡化工作，可把交會方向延伸到對岸，用覘牌加以固定。對岸，用覘牌加以固定。 13-5 13-5 橋臺、橋墩施工測量橋臺、橋墩施工測量v二、墩、臺縱橫軸線測設(shè)二、墩、臺縱橫軸線測設(shè)在直線橋上，墩、臺的縱軸線是指過

18、墩、臺中心在直線橋上，墩、臺的縱軸線是指過墩、臺中心平行于線路方向的軸線；在曲線橋上，墩、臺的平行于線路方向的軸線；在曲線橋上，墩、臺的縱軸線則為墩、臺中心處曲線的切線方向的軸線。縱軸線則為墩、臺中心處曲線的切線方向的軸線。墩、臺的橫軸線是指過墩、臺中心與其縱軸垂直墩、臺的橫軸線是指過墩、臺中心與其縱軸垂直（斜交橋則為與其縱軸垂直方向成斜交角度）的（斜交橋則為與其縱軸垂直方向成斜交角度）的軸線。軸線。13-5 13-5 橋臺、橋墩施工測量橋臺、橋墩施工測量v三、墩、臺基礎(chǔ)及細(xì)部施工放樣三、墩、臺基礎(chǔ)及細(xì)部施工放樣1.1.明挖基礎(chǔ)明挖基礎(chǔ)（1 1）基坑放樣）基坑放樣在進(jìn)行基坑放樣時，根據(jù)墩、臺縱

19、橫軸線及基坑在進(jìn)行基坑放樣時，根據(jù)墩、臺縱橫軸線及基坑的長度和寬度測設(shè)出它的邊線。如果開挖基坑時，的長度和寬度測設(shè)出它的邊線。如果開挖基坑時，坑邊要求具有一定的坡度，尚應(yīng)設(shè)放基坑的開挖坑邊要求具有一定的坡度，尚應(yīng)設(shè)放基坑的開挖邊界線。邊界線。在地面上釘出邊坡樁后，根據(jù)邊坡樁撒出灰線，在地面上釘出邊坡樁后，根據(jù)邊坡樁撒出灰線，依灰線可進(jìn)行基坑開挖。依灰線可進(jìn)行基坑開挖。13-5 13-5 橋臺、橋墩施工測量橋臺、橋墩施工測量v三、墩、臺基礎(chǔ)及細(xì)部施工放樣三、墩、臺基礎(chǔ)及細(xì)部施工放樣1.1.明挖基礎(chǔ)明挖基礎(chǔ)（1 1）基坑放樣）基坑放樣（2 2）模板放樣）模板放樣進(jìn)行基礎(chǔ)及墩、臺身的模板放樣時，可將

20、經(jīng)緯儀安進(jìn)行基礎(chǔ)及墩、臺身的模板放樣時，可將經(jīng)緯儀安置在軸線上較遠(yuǎn)的一個護(hù)樁上，以另一個護(hù)樁定置在軸線上較遠(yuǎn)的一個護(hù)樁上，以另一個護(hù)樁定向，這時經(jīng)緯儀的視向，這時經(jīng)緯儀的視線即為軸線方向。線即為軸線方向。13-5 13-5 橋臺、橋墩施工測量橋臺、橋墩施工測量v三、墩、臺基礎(chǔ)及細(xì)部施工放樣三、墩、臺基礎(chǔ)及細(xì)部施工放樣2. 2. 樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)測量工作主要有：測設(shè)樁基礎(chǔ)的縱橫軸線、樁基礎(chǔ)測量工作主要有：測設(shè)樁基礎(chǔ)的縱橫軸線、測設(shè)各樁的中心位置、測定樁的傾斜度和深度以及測設(shè)各樁的中心位置、測定樁的傾斜度和深度以及承臺橫板的放樣等。承臺橫板的放樣等。 13-6 13-6 涵洞施工測量涵洞施工測量

21、v1.1.涵洞施工測量時要首先放出涵洞的軸線位置，涵洞施工測量時要首先放出涵洞的軸線位置，即根據(jù)設(shè)計圖紙上涵洞的里程，放出涵洞軸線與即根據(jù)設(shè)計圖紙上涵洞的里程，放出涵洞軸線與路線中線的交點(diǎn)，并根據(jù)涵洞軸線與路線中線的路線中線的交點(diǎn)，并根據(jù)涵洞軸線與路線中線的夾角，放出涵洞的軸線方向。夾角，放出涵洞的軸線方向。v2.2.放樣直線上的涵洞時，依涵洞的里程，自附近放樣直線上的涵洞時，依涵洞的里程，自附近測設(shè)的里程樁沿路線方向量出相應(yīng)的距離，即得測設(shè)的里程樁沿路線方向量出相應(yīng)的距離，即得涵洞軸線與路線中線的交點(diǎn)。涵洞軸線與路線中線的交點(diǎn)。v3.3.涵洞位于曲線上，則采用曲線測設(shè)的方法定出涵洞位于曲線上

22、，則采用曲線測設(shè)的方法定出涵洞與路線中線的交點(diǎn)。依地形條件，涵洞軸線涵洞與路線中線的交點(diǎn)。依地形條件，涵洞軸線與路線有正交的，也有斜交的。將經(jīng)緯儀安置在與路線有正交的，也有斜交的。將經(jīng)緯儀安置在涵洞軸線與路線中線的交點(diǎn)處，測設(shè)出已知的夾涵洞軸線與路線中線的交點(diǎn)處，測設(shè)出已知的夾角，即得涵洞軸線的方向。角，即得涵洞軸線的方向。13-7 13-7 其它構(gòu)造物施工測量其它構(gòu)造物施工測量v一、防護(hù)支擋工程施工測量一、防護(hù)支擋工程施工測量坡面防護(hù)包括植物防護(hù)和工程防護(hù)，其施工測量坡面防護(hù)包括植物防護(hù)和工程防護(hù)，其施工測量的方法與路基施工方法相同的方法與路基施工方法相同沖刷防護(hù)分為直接防護(hù)和間接防護(hù)兩種類型。直沖刷防護(hù)分為直接防護(hù)和間接防護(hù)兩種類型。直接防護(hù)主要有砌石護(hù)坡和拋石。接防護(hù)主要有砌石護(hù)坡和拋石。間接防護(hù)亦稱導(dǎo)治構(gòu)造物，形式有丁壩、順壩；間接防護(hù)亦稱導(dǎo)治構(gòu)造物，形式有丁壩、順壩；其位置可依據(jù)路線中線位置放樣，或依據(jù)其設(shè)計其位置可依據(jù)路線中線位置放樣，或依據(jù)其設(shè)計坐標(biāo)放樣。坐標(biāo)放樣。支擋構(gòu)造物的類型有各種擋土墻、壟石、填石、支擋構(gòu)造物的類型有各種擋土墻、壟石、填石、石垛等，其施工測量方法與石砌護(hù)坡的施工放樣石垛等，其施工測量方法與石砌護(hù)坡的施工放樣方法基本相同。方法基