施工圖橋梁測量參數(shù)復(fù)核實例計算

1、施工圖橋梁測量參數(shù)復(fù)核實例計算（惠羅10標(biāo)項目經(jīng)理部 張斌斌 毛錦波）摘 要 一些工程項目由于忽視施工圖紙的審核工作，在施工過程中出現(xiàn)樁基、蓋梁、支座墊石平面位置、標(biāo)高偏差、梁長偏差等引發(fā)的質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響了項目的工程進(jìn)度和質(zhì)量，鑒于測量在圖紙會審中的重要作用，下面本文就以惠羅10標(biāo)公峨1#大橋右幅橋為例，重點闡述如何進(jìn)行橋梁圖紙中的豎曲線、平曲線、坐標(biāo)、標(biāo)高、橫坡和梁長等測量參數(shù)的復(fù)核。關(guān)鍵詞：圖紙會審；平曲線；豎曲線；縱斷面；坐標(biāo)；標(biāo)高；橫坡；梁長1 、工程概況1.1 橋梁工程地質(zhì)概況公峨1#大橋位于云貴高原與廣西丘陵過渡的斜坡地帶。橋區(qū)附近海拔516.5650.0m，相對高差133.5

2、m；軸線通過段地面高程為525.7568.7m之間，相對高差為43.00m；橋位所處地面起伏變化較大。橋區(qū)位于羅甸縣羅妥鄉(xiāng)所管轄，有鄉(xiāng)村公路通知橋1.2 橋梁結(jié)構(gòu)類型. 通過兩階段施工的設(shè)計，對線性的優(yōu)化以及調(diào)整，本階段左幅1#橋采用7X30米預(yù)應(yīng)力砼先簡支后連續(xù)的T型橋梁，左幅2#橋采用2X30米預(yù)應(yīng)力砼先簡支后連續(xù)的T型橋梁，左幅3#橋采用20X30預(yù)應(yīng)力砼先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)T型梁橋方案。. 橋型結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)：預(yù)應(yīng)力砼先簡支后連續(xù)T型梁；下部結(jié)構(gòu)：0#岸橋臺采用重力式U型橋臺，承臺樁基礎(chǔ)，20#臺采用擴(kuò)大基礎(chǔ)施工。橋墩為鋼筋砼圓形雙柱式墩，基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)。. 橋面采用分離式，橋面寬度為12.2

3、5m；具體布置為0.5m(護(hù)欄)+11.25(行車道)+0.5(護(hù)欄)。橋面鋪裝為0.1(瀝青)+防水層+0.08(混凝土)。1.3 橋梁線性指標(biāo) 平曲線本橋平面分別位于圓曲線(起始樁號：YK106+538，終止樁號為YK106+686.872，半徑：R=800m，左偏曲線)、緩和曲線(起始樁號：YK106+686.872，終止樁號：YK106+836.872，參數(shù)：A=346.410，左偏曲線)、直線(起始樁號：YK106+836.872，終止樁號：K107+006.007)、圓曲線(起始樁號：K107+006.007，終止樁號：107+156.889，半徑R=2500m，右偏曲線)，本初橋

4、位17-20跨為整幅路基寬度，本橋處于斷鏈上右幅YK107+000.122=整幅K107+006.007。橋墩徑向布置，計算坐標(biāo)以及樁基坐標(biāo)是應(yīng)該加以注意斷鏈處坐標(biāo)的處理。如下表-1表所示表-1 橋梁平曲線要素表(1)交點編號交點樁號交點坐標(biāo)方位角轉(zhuǎn)角值（）N(X)E(Y)JD07YK105+767.5192793433.500515131.720JD08YK106+519.4292792670.290515122.7201804032EDYK107+000.1222792263.520515411.1401443941-36056交點RLSTL曲線主點里程樁號JD08800150335.40

5、4652.852ZHHYYHHZYK106+184.025YK106+334.025YK106+686.877YK106+836.877表-1 橋梁平曲線要素表(2)說明：1、表格中R為圓曲線半徑；LS為兩段緩和曲線的長度；T為切線長；L曲線長度。 2、本條曲線為左偏曲線所以轉(zhuǎn)角為負(fù)值。1.3.2 豎曲線本橋豎曲線位于半徑R為12000m的凸性曲線上，前坡為1.57%，后坡為-2.2%，交點樁號為YK105+079.987,交點標(biāo)高H為：594.814m。詳見表-1豎曲線要素表。計算標(biāo)高應(yīng)該注意豎曲線標(biāo)高的計算等。表-1 橋梁豎曲線要素表交點編號交點樁號交點標(biāo)高縱坡半徑切線長曲線長起點樁號終點

6、樁號JD07YK104+020.000578.144JD08YK105+079.987594.8711.573%12000226.38453YK104+853.607YK105+306.307EDYK107+000.122552.574-2.20% 超高橫坡根據(jù)設(shè)計要求，并結(jié)合公峨1#大橋右幅橋梁為與典型的曲線線型上，即緩和曲線+圓曲線+緩和曲線+直線，為此在緩和曲線內(nèi)完成超高橫坡的過渡，也就是就由4%逐漸過渡為-2%。2 、圖紙的審核在道路、橋梁、隧道的施工中，測量工作至關(guān)重要，指導(dǎo)整個工程施工的順利進(jìn)行，所以做為一個測量技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格要求自己，本著一絲不茍的工作態(tài)度和認(rèn)真踏實的工作作風(fēng)，

7、切實的做好圖紙會審工作，盡早的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，為橋梁的施工做好基礎(chǔ)技術(shù)服務(wù)工作，避免給項目造成不必要的損失。在項目開工前期項目測量隊長應(yīng)該組織本項目測量人員，分為外業(yè)組和內(nèi)業(yè)組，做好控制測量以及內(nèi)業(yè)圖紙審核等工作，做到內(nèi)外審核，確保萬無一失。. 外業(yè)組：主要進(jìn)行外業(yè)導(dǎo)線點的加密，復(fù)測；. 內(nèi)業(yè)組：主要進(jìn)行逐樁坐標(biāo)的復(fù)核、逐樁標(biāo)高復(fù)核、超高橫坡、豎曲線要素、平曲線要素、橋梁支座標(biāo)高、墊石標(biāo)高、墩柱標(biāo)高、梁長的審核、樁基平面坐標(biāo)等。本文重點以公峨1#大橋右幅橋梁為例，闡述項目開工前期內(nèi)業(yè)圖紙以及資料的各項指標(biāo)的審核工作。一般內(nèi)業(yè)復(fù)核至少需要兩組人員進(jìn)行檢核，或者使用不同的方法進(jìn)行檢算，在這里主

8、要闡述手動計算以及借用軟件進(jìn)行檢算。2.1 平曲線要素的復(fù)核 人工加以計算器計算如上表-1中，平曲線的要素復(fù)核主要有：方位角A、轉(zhuǎn)角、切線長T、曲線長L、各主點的里程樁號。. 方位角A:. 轉(zhuǎn)向角: 注：轉(zhuǎn)角為負(fù)值，所以為左偏曲線。. 切線長T：內(nèi)移值P: 內(nèi)移值q 切線長T: . 曲線長度L: . 線路各主點里程樁號： 利用EXCEL電子表格計算在項目開工緊張的前提下，手動計算工程量大，麻煩事倍功半，效率低下，影響施工進(jìn)度，為此可以使用現(xiàn)有的EXCEL表格借助表格中的函數(shù)功能，編輯公式從而簡單快捷的運算，檢驗其正確性，做到雙向檢查即測量雙“檢制”，具體公式如下所示：. 方位角A: . 轉(zhuǎn)向角

9、：. 切線長T:：. 曲線長L：. 各主點里程樁號計算： 2.2 豎曲線要素復(fù)核如上表-1 中所給的橋梁豎曲線的各個要素，做為測量應(yīng)該復(fù)核的要素主要有：豎曲線切線長T、曲線長度L、外失距E、豎曲線起重點里程等。做為豎曲線各要素的復(fù)核，首先是判斷豎曲線的凹凸性，其次在進(jìn)行各個要素的計算。計算如下：. 凹凸性的判斷：，所以豎曲線為凸曲線。. 曲線長度計算L: . 切線長T：. 外失距E：. 豎曲線起點里程：豎曲線終點里程：2.3 逐樁標(biāo)高的復(fù)核逐樁標(biāo)高即線路縱斷面圖上所有樁號的設(shè)計標(biāo)高，逐樁標(biāo)高的正確與否直接影響線路的縱向平順性，如果逐樁標(biāo)高的錯誤從而導(dǎo)致縱向誤差達(dá)不到橋梁或者隧道對接的縱向誤差，

10、而引起不必要的經(jīng)濟(jì)損失。為此縱斷面逐樁標(biāo)高的復(fù)核，尤為重要，容不得一絲的馬虎。接下來就以豎曲線的手動計算以及使用EXCEL表格使用函數(shù)編輯程序來詳細(xì)闡述逐樁標(biāo)高的復(fù)核。2.3.1 人工加以計算器計算在表-1中豎曲線的各個要素的計算可以根據(jù)前面2.2所述的公式計算出各大要素，起終點樁號K、外失距E、切線長度T、圓曲線長度L等要素。圖2.3-1 公峨1#大橋橋位豎曲線示意圖如上所述，JD08豎曲線示意圖，KJ為計算樁號(YK105+150)，通過2.2所述的公式可以判定次豎曲線為凸型豎曲線，起終點樁號如上圖所示，則KJ可以通過如下公式計算：. YK105+150處的外失距E：注：凸型曲線前面的符號

11、為負(fù)號，凹形曲線前面的符號為正. YK105+150處的設(shè)計標(biāo)高H: 在豎曲線外側(cè)我們就可以以常規(guī)的方法計算得出，這里不再加以闡述。2.3.2 利用EXCEL電子表格計算手動計算工程數(shù)量大，浪費時間，再要我們在EXCEL表格中編輯相應(yīng)的函數(shù)公式，點擊鼠標(biāo)輕輕拉動，即可完成整條線路逐樁標(biāo)高的計算。EXCEL表格編輯如下所示：-1EXCEL計算實例ABCDEF1計算樁號交點樁號交點標(biāo)高切線長前坡%后坡%2YK105+150105079.987594.814226.41.573-2.200GHIJKL1半徑曲線起點曲線終點凹凸性設(shè)計高程備注212000104853.607105306.367-159

12、2.255如上所述已知條件為計算樁號、交點樁號、交點標(biāo)高、前后縱坡、豎曲線半徑、切線長待計算的有：豎曲線起終點樁號、凹凸性的判斷、設(shè)計標(biāo)高。函數(shù)編輯過程如下：. 豎曲線起點K: . 豎曲線終點K：. 凹凸性判斷：在這里規(guī)定凹曲線為1，凸曲線為-1，直線為0，則編輯函數(shù)如下. 設(shè)計高程H：2.4 橫斷面超高橫坡的復(fù)核車輛在曲線長高速行駛時，會產(chǎn)生離心力，由于離心力的作用，車輛將向曲線外側(cè)傾斜，影響到車輛行車安全和乘客的舒適度，這種現(xiàn)象在曲線半徑越小的時候，越感到明顯。為了減小離心力的影響，路面必須在路線的外側(cè)加高，稱之為超高。超高值在直線上超高為0，在圓曲線上超高為h，為此就要在直線和圓曲線之間

13、插入一段曲率半徑有無窮大逐漸變化到圓曲線半徑R的曲線，致使超高橫坡平順的過渡。同時也實現(xiàn)曲率半徑的平順過渡，這段曲線就稱為緩和曲線。超高橫坡的正確與否，直接影響到橋梁各結(jié)構(gòu)直接標(biāo)高的計算，也就是說如果超高橫坡不對，那么我們之前所做的一切工作都無濟(jì)于事，接下來簡單的闡述一下，曲線段超高橫坡的復(fù)核工作。既然超高橫坡是為了消除離心力，所以超高橫坡的方向，應(yīng)該是外側(cè)高內(nèi)側(cè)底，也就是說，超高橫坡指向中線方向，為正值；由橋梁線性指標(biāo)平曲線的線性指標(biāo)參數(shù)，我們可以看到公峨1#大橋為與平曲線線型為緩和曲線+圓曲線+緩和曲線的左偏曲線。為此由路基橫斷面設(shè)計表或者線路縱斷面中的超高欄里面可以看到超高橫坡如下表所示

14、：2.4 1公峨1#大橋右幅超高橫坡表里程樁號超高過渡備注YK106+184.0320.00%4.00%YK106+320.000YK106+320.0004.00%4.00%YK106+686.872YK106+686.8724.00%-2.00%YK106+836.872由上表可以看出超高橫坡在緩和曲線內(nèi)過渡，在圓曲線內(nèi)為全超高，在第二段緩和曲線內(nèi)右為超高過渡段。超高橫坡的復(fù)核在兩種地方需要加以注意，一種是在橫斷面與線路設(shè)計線正交(=90),和橫斷面與路線設(shè)計線斜角(90),兩種情況，斜角線路的超高橫坡的計算就將橫斷面任意一點通過三角函數(shù)的計算，將其轉(zhuǎn)換為正交的模式即可。 正交（=90）時

15、，橫斷面超高橫坡的復(fù)核比如在第一段緩和曲線內(nèi)(YK106+184.032YK106+334.032)段，超高橫坡有-2%逐漸的變化到4.00%。對于中間的橫斷面超高我們只要進(jìn)行內(nèi)插法計算即可，計算非常簡單，根據(jù)相似三角形即可計算出相應(yīng)的橫斷面超高值。如下圖所示：2.4 .1-1第一段緩和曲線內(nèi)超高相似三角形示意圖 在圖中我們可以看到ZH點(YK106+184.032)的超高為0.00%，HY點（YK106+334.032）的超高為4.00%，所求的樁號YK106+240的超高值為BC，則計算過程如下所述：在上表中我們可以看出ABCADE，則可以得到相似三角形的關(guān)系有：依此類推我們可以計算其他樁

16、號點位的超高橫坡，如下表2.4 .2所：2.4 .1-1超高橫坡計算表計算樁號復(fù)核超高橫坡(%)設(shè)計超高橫坡(%)差值(%)YK106+184.0320.0000.0000.000+200.0000.4690.4870.018+220.0001.0581.1130.055+240.0001.6471.7250.078+260.0002.2352.3370.102+280.0002.8232.9500.127+300.0003.4123.5620.150YK106+320.0004.0004.0000.00 斜交（90）時，橫斷面超高橫坡的復(fù)核斜角時，只要將斜角轉(zhuǎn)換為正交即可，然后在按照正交的計

17、算兩點的超高橫坡。如下圖所示：2.4 .2-1斜角橋梁超高橫坡示意圖由上圖所示，線路橫斷面與線路設(shè)計線夾角為=60，中線樁號為YK106+260,試計算點A與點B之間的橫坡。分為以下步驟計算：. 根據(jù)三角函數(shù)公式計算出A、B兩點所對應(yīng)主線上的樁號D、E. 根據(jù)以上公式計算KD、KE所對應(yīng)的超高橫坡：. 計算兩樁號的設(shè)計標(biāo)高：. 計算A、B兩點的高程. 計算A、B兩點的橫坡：橋梁結(jié)構(gòu)物橫坡復(fù)核時，先推算出各個墩臺號所對應(yīng)的主線樁號，再由主線樁號根據(jù)以上正交和斜交的算法推算所要計算墩臺號蓋梁或橋面等的橫坡。2.5 橋梁樁基坐標(biāo)復(fù)核2.5.1 曲線各主點里程坐標(biāo)計算在復(fù)核橋梁樁基坐標(biāo)之前，首先我們應(yīng)

18、該計算曲線要素個主點的坐標(biāo)即ZH、HY、YH、HZ點的坐標(biāo)，然后在在每一段內(nèi)計算其中樁坐標(biāo)，計算如下：. ZH點的坐標(biāo)計算：. HY點的坐標(biāo)計算： . YH點的坐標(biāo)計算： . HZ點的坐標(biāo)計算：2.5.2 線路中樁坐標(biāo)及切線方位角的計算以公峨1#大橋右幅橋梁1#墩為例闡述一下計算過程，公峨1#大橋右幅1#墩位于圓曲線上，計算樁號為YK106+576，樁基為單排樁，樁基徑向布置。具體示意圖詳見圖-12.5.2-1 公峨1#大橋右幅橋梁1#墩樁基布置示意圖. 根據(jù)中的公式，第三步我們可以計算出YK106+576的中樁設(shè)計坐標(biāo)，如下表所示計算樁號N(X)E(Y)備注YK106+5762792621.

19、230515185.2948. YK106+576處的切線方位角的計算：. YK106+576處的樁基坐標(biāo)這里以1-0為例：注：在這里規(guī)定如果樁基在線路的左側(cè)，則為-90，如果在線路的右側(cè)則為+90.2.6 橋梁標(biāo)高的復(fù)核設(shè)計單位在做施工圖時，由于測量設(shè)計參數(shù)信息量較大，容易出現(xiàn)標(biāo)高之類的錯誤，所以做為施工單位的測量技術(shù)人員，應(yīng)該在第一時間對兩階段施工圖進(jìn)行審核，主要審核的內(nèi)容主要有，路面標(biāo)高、支座標(biāo)高、墊石標(biāo)高、蓋梁標(biāo)高、中系梁標(biāo)高、地系梁標(biāo)高、樁頂標(biāo)高，同時還要核對結(jié)構(gòu)之間的幾何尺寸是否滿足要求。一般的復(fù)核的方法是從線路縱斷面圖中路面的設(shè)計標(biāo)高，根據(jù)各個結(jié)構(gòu)物的關(guān)系，逐層往下計算,直到樁基

20、底，然后再從樁基底在向上根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸計算到路面，看是否與設(shè)計標(biāo)高吻合，接下來就以是公峨1#大橋右幅3#墩為例，詳細(xì)說明復(fù)核過程。2.6 -1 公峨1#大橋右幅橋梁3#墩樁橋墩一般構(gòu)造圖（立面圖） 2.6 -2 公峨1#大橋右幅橋梁橋面鋪裝以及支座一般構(gòu)造圖 在上圖中蓋梁以及中系梁頂、樁基底面標(biāo)高如下表2.5-3所示：2.6 -3 公峨1#大橋右幅3#墩橋墩參數(shù)表橋墩編號H1H2H3H4H5H6H7橫坡3#558.173558.613556.757557.029539.700522.700518.7004.00%2.5 -3 公峨1#大橋右幅3#墊石頂面高程橋墩編號ZaZbZcZdZe墊石高3#

21、558.689558.591558.493558.395558.2970.1m注：墊石以線路中心線為基準(zhǔn)，背離中線一次編號為Za、Zb、Zc、Zd、Ze。. 根據(jù)線路縱斷面圖以及線路豎曲線要素表，可以計算出該樁號(YK106+636)處的設(shè)計標(biāo)高為：. 計算橋墩各個參數(shù)(標(biāo)高)：. 計算橋墩墊石頂面設(shè)計標(biāo)高：2.7、預(yù)制梁板長度的復(fù)核公峨1#大橋右幅橋位于緩和曲線+圓曲線+緩和曲線+直線的曲線線型上，上部結(jié)構(gòu)采用先簡支后連續(xù)的預(yù)制砼T梁。通過調(diào)整橋梁長度及邊梁懸臂長度來適應(yīng)曲線變化，即“曲線橋直做”，橋墩的軸線沿曲線的徑向橋墩布置，同時由于橋梁曲線內(nèi)外邊緣線不同，導(dǎo)致橋梁中每片梁的長短不一，因

22、此在梁長預(yù)制T梁前，做為測量技術(shù)人員，首先要對T梁的長度的復(fù)核，避免實際梁長與設(shè)計梁長有較大出入而導(dǎo)致不必要的損失。2.7.1 曲線上梁長的復(fù)核根據(jù)本項目施工圖設(shè)計要求，橋梁上部結(jié)構(gòu)采用先簡支后連續(xù)T型梁橋方案，在橋臺或者過渡墩兩側(cè)預(yù)留0.08m的伸縮縫長度和0.2m的封錨長度厚度，其余所有墩在橋墩軸線兩側(cè)預(yù)留0.35m的現(xiàn)澆長度或者封錨長度。最后橋梁橫隔板的連接將橋梁做成整體式橋梁。在計算橋梁長度時，我們首先要計算出橋梁的標(biāo)準(zhǔn)跨徑線(即橋墩的軸線)，在計算完成每個橋梁軸線之后，接著計算每個橋墩頂面的墊石坐標(biāo)，最后我們在借助EXCEL編輯函數(shù)，將坐標(biāo)展開到CAD里面，再通過橋梁主梁布置圖，來量

23、取每跨橋梁的長度。來判斷梁長是否正確。如下圖所示，公峨1#大橋1#、2#、3#、4#墩位于圓曲線R=800m的左偏圓曲線上，橋墩采用徑向布置。橋墩布置圖如所示：3.1 -1 公峨1#大橋右幅1#墩4#墩橋梁布置圖. 橋墩標(biāo)準(zhǔn)跨徑線的計算橋墩標(biāo)準(zhǔn)跨徑線的計算，簡言之，就是計算橋墩樁號法線方向上兩邊一定距離的坐標(biāo)，最終將坐標(biāo)展開到CAD里面，以YK106+576為例，計算樁號兩側(cè)各Lm的坐標(biāo),切線方位角為。根據(jù)的中樁坐標(biāo)公式我們可以計算出YK106+576處的中樁坐標(biāo)N1、E1。在計算法線方向上的兩側(cè)的坐標(biāo)。 注：公式中號的確定，計算線路左側(cè)為，右側(cè)為。. 計算每個墊石的坐標(biāo)在曲線上計算墊石坐標(biāo)時

24、，我們不能完全按照直線上的方式計算，應(yīng)該考慮切線方位角以及墊石角點與線路中樁的夾角TAN值的影響。具體如下； 注：公式中號的確定，計算線路左側(cè)為，右側(cè)為。. 梁長的計算梁長的計算主要考慮梁端伸縮縫寬度S1、S2和封錨厚度或者現(xiàn)澆段長度B1、B2的影響，其中B1、B2有內(nèi)外側(cè)之分，規(guī)定沿著線路前進(jìn)方向，橋梁分跨線向小樁號為內(nèi)側(cè)，橋梁分跨線方向大樁號方向為外側(cè)。在CAD圖上標(biāo)出伸縮縫寬度和封錨厚度或者現(xiàn)澆段長度幾何尺寸后，再通過量取距離即可得到梁長的數(shù)據(jù)。3.1 -2 公峨1#大橋主梁長度示意圖 3.1 -3 公峨1#大橋3#墩4#墩梁長復(fù)核表跨編號梁板編號復(fù)核梁長(m)設(shè)計梁長(m)差值(mm)3#