[PPT]道路與橋梁的施工放樣_ppt

1、 道路與橋梁的施工放樣10-1 導(dǎo)線復(fù)測與恢復(fù)中線測量10-2 公路豎曲線的測設(shè)10-3 路基、路面的施工測量10-4 橋梁施工測量10-1導(dǎo)線復(fù)測與恢復(fù)中線測量一、導(dǎo)線復(fù)測以下兩種情況均屬于導(dǎo)線復(fù)測的范疇：施工前進(jìn)行復(fù)測核對；導(dǎo)線點(diǎn)過稀，施工時(shí)不便使用，或?qū)Ь€點(diǎn)在施工范圍內(nèi)，可能遭到破壞。 導(dǎo)線復(fù)測的實(shí)質(zhì)就是導(dǎo)線測量，具體作業(yè)方法見第五章第二節(jié)。精度要求：角度閉合差16n1/2 （n是測站數(shù)）距離相對閉合差1/10000二、恢復(fù)中線測量恢復(fù)中線測量分傳統(tǒng)法和全站儀任意設(shè)站法兩種。（一）傳統(tǒng)法直線和圓曲線測設(shè)見第九章第二節(jié)、第三節(jié)。有緩和曲線的圓曲線測設(shè)緩和曲線的作用： 車輛從直線段進(jìn)入圓曲線

2、或從大半徑駛?cè)胄“霃降膱A曲線時(shí)，所產(chǎn)生的離心力對行車安全及車輛的使用壽命都不利。因此在公路建設(shè)中，把圓曲線線部分的路面修建成向內(nèi)側(cè)傾斜的單向坡（即超高）。為了逐漸過渡到設(shè)計(jì)超高或加寬的部分而加設(shè)的曲線稱為緩和曲線。有緩和曲線的圓曲線應(yīng)用公式超高值計(jì)算公式： h0 = 11.8 v2 / Rh0_超高值，mR 圓曲線半徑，mv 汽車的規(guī)定時(shí)速，km/h我國公路設(shè)置的緩和曲線常采用回旋曲線?；匦€的特點(diǎn)：曲線上任一點(diǎn)的曲率半徑R與該點(diǎn)至曲線起點(diǎn)的曲線長成反比。即 R= c / li c = Rli當(dāng)li= l0 時(shí)，緩和曲線的半徑R = R，此時(shí)緩和曲線半徑的變化率 c = Rl0 c曲線半徑變

3、化率，為常數(shù) l0緩和曲線長度 R圓曲線半徑有緩和曲線的圓曲線元素計(jì)算當(dāng)圓曲線兩端加入緩和曲線后，圓曲線應(yīng)內(nèi)移一段距離，才能使緩和曲線與直線銜接。內(nèi)移圓曲線有兩種方法：移動(dòng)圓心，縮短半徑。我國一般采用內(nèi)移圓心法。圓曲線的圓心O1沿著圓心角的平分線移至O2，則 O1O2 = psec(/2) p為曲線的移動(dòng)量切線長T= m+(R+p)tg /2曲線長L= R(-20)/180+2l0外矢距E= (R+p) sec(/2)-R切曲差q= 2T - Lm加入緩和曲線后切線增長值，稱為切垂距p 圓曲線移動(dòng)量，稱為內(nèi)移距0緩和曲線角度 (緩和曲線起點(diǎn)切線與終點(diǎn)切線的交角)公路中線的轉(zhuǎn)折角R圓曲線半徑m、

4、p、 0稱為緩和曲線常數(shù)，其計(jì)算公式如下： m = l0 / 2 - l03 / 240R2 p = l02 / 24R 0 = l0 / 2R曲線主點(diǎn)里程的計(jì)算ZH=JD-THY=ZH+L0QZ=ZH+L /2YH=HY+LHZ=ZH+L L為圓曲線長度，其值為：L = R(-20)直緩點(diǎn)（ZH）直線與緩和曲線的連接點(diǎn)緩圓點(diǎn)（HY）緩和曲線與圓曲線的連接點(diǎn)曲中點(diǎn)（QZ）曲線的中點(diǎn)圓緩點(diǎn)（YH）圓曲線與緩和曲線的連接點(diǎn)緩直點(diǎn)（HZ）緩和曲線與直線的連接點(diǎn)緩和曲線的圓曲線上中樁的坐標(biāo)計(jì)算建立直角坐標(biāo)系：以ZH點(diǎn)為原點(diǎn)，過ZH點(diǎn)的緩和曲線切線為x軸，ZH點(diǎn)上緩和曲線的半徑為y軸。緩和曲線終點(diǎn)（HY

5、）的坐標(biāo)公式： x0 = l0 - l03 / 40R2 y0 = l02 / 6R帶有緩和曲線的圓曲線主點(diǎn)的測設(shè)1. 在JD點(diǎn)安置經(jīng)緯儀,定出兩切線方向,自JD點(diǎn)起,沿切線方向分別量取T 的長度，即得ZH點(diǎn)、HZ點(diǎn)；2. 以HZ點(diǎn)為零方向，測設(shè)水平角（180）2，可得外矢距的方向，沿此方向，從JD量外矢矩E ，即得QZ點(diǎn)；3. 從ZH、HZ兩點(diǎn)分別沿切線方向測設(shè)x0得HY1點(diǎn)、YH1點(diǎn)，過這兩點(diǎn)分別作垂線，在垂線方向上丈量y0，即得HY、YH點(diǎn)。偏角法測設(shè)緩和曲線部分把緩和曲線長度 l0 分成 n 等份。各點(diǎn)的弦長以弧長 l0 / n 代替；各點(diǎn)的偏角的計(jì)算：1 =0/3n2i = i2 1

6、 0 緩和曲線角度 i 1，2，3， ，n測設(shè)方法同圓曲線（第九章第三節(jié)）偏角法測設(shè)圓曲線部分圓曲線的偏角計(jì)算與第九章第 三節(jié)所述方法相同。測設(shè)方法：1、安置經(jīng)緯儀于HY點(diǎn)，照準(zhǔn)切線方向，水平度盤置零。（切線方向與ZHHY方向延長線夾角為0 0 ）。2、松開照準(zhǔn)部，撥偏角1，沿視線方向自HY點(diǎn)量取弦長C1得曲線上第一點(diǎn)，打一木樁并標(biāo)注樁號。3、撥偏角2，從第一點(diǎn)量取弦長C與視線相交得第二點(diǎn)。4、同法可測出其余各點(diǎn)。（二）全站儀任意設(shè)站法1、中線恢復(fù)測量：如圖，因有障礙物，在A、B導(dǎo)線點(diǎn)無法測設(shè)出公路中線上的里程樁（如D點(diǎn)）或控制樁（如JD點(diǎn)）?？稍谕ㄒ暳己玫牡胤竭x一點(diǎn)C，利用支導(dǎo)線測量方法測出

7、C點(diǎn)坐標(biāo)，然后在C點(diǎn)設(shè)站，根據(jù)D點(diǎn)、JD點(diǎn)坐標(biāo)即可測設(shè)出D點(diǎn)和JD點(diǎn)。2、公路中線樁坐標(biāo)的計(jì)算1）直線段中線樁的坐標(biāo)計(jì)算已知JDi（xi，yi）、JDj （xj，yj），直線段方位角為0則任一點(diǎn)D的坐標(biāo)為：xD= xJDi+Lcos0 yD= yJDi+Lsin0LD點(diǎn)樁號與JDi樁號的里程之差2）只有圓曲線段的坐標(biāo)計(jì)算圓曲線上任一點(diǎn)D的坐標(biāo)為：L圓曲線上D點(diǎn)樁號與直圓點(diǎn)樁號的里程之差R圓曲線的半徑3）帶有緩和曲線的圓曲線段的坐標(biāo)計(jì)算（1）緩和曲線部分，任一點(diǎn)D的坐標(biāo)為：L D點(diǎn)樁號與ZH點(diǎn)樁號的里程之差L0 緩和曲線的長度R 圓曲線半徑 緩和曲線切線的方位角（2）圓曲線部分，任一點(diǎn) i 的坐

8、標(biāo)為：10-2公路豎曲線的測設(shè)公路建設(shè)中，當(dāng)不同坡度的兩坡段相交時(shí)，就出現(xiàn)了變坡點(diǎn)，為保證車輛安全、平穩(wěn)地通過變坡點(diǎn)，須用豎曲線將兩坡段連接起來。凸形豎曲線變坡點(diǎn)在曲線的上方凹形豎曲線變坡點(diǎn)在曲線的下方豎曲線可用圓曲線或二次拋物線。（我國一般采用圓曲線）豎曲線元素的計(jì)算相鄰兩縱坡的坡度為i1、i2，由于公路縱坡的允許值不大，故可認(rèn)為變坡角= i1 - i2切線長T = R(i1 - i2 ) / 2曲線長L = 2T外矢距E = T2 / 2R豎曲線半徑R的選用原則：在不過分增加工程量的情況下，宜選用較大的豎曲線半徑；前后兩縱坡的代數(shù)差較小時(shí)，更應(yīng)選用大半徑的豎曲線；當(dāng)遇地形限制或其他特殊困難

9、時(shí)，才能選用極小的半徑；選用豎曲線時(shí)，應(yīng)以獲得最佳的視覺效果為標(biāo)準(zhǔn)。各等級公路豎曲線半徑和最小半徑長度見下表：單位：米各等級公路豎曲線半徑和最小長度豎曲線的測設(shè)計(jì)算豎曲線元素T、L和E。推算豎曲線上各點(diǎn)的樁號：曲線起點(diǎn)樁號 = 變坡點(diǎn)樁號 - T曲線終點(diǎn)樁號 = 曲線起點(diǎn)樁號 + L根據(jù)豎曲線上細(xì)部點(diǎn)距曲線起點(diǎn)（或終點(diǎn)）的弧長，求相應(yīng)的 y值，按下式計(jì)算各點(diǎn)高程： Hi = H坡 yi （凹形豎曲線取“+”，凸形豎曲線取“-”）Hi豎曲線細(xì)部點(diǎn)i的高程H坡細(xì)部點(diǎn)i的坡段高程從變坡點(diǎn)沿路線方向向前或向后丈量切線長T，分別得豎曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)。由豎曲線起點(diǎn)（或終點(diǎn)）起，沿切線方向每隔5m在地面上標(biāo)

10、定一木樁。測設(shè)各個(gè)細(xì)部點(diǎn)的高程，并在相應(yīng)點(diǎn)的木樁上注明地面高程與豎曲線設(shè)計(jì)高程之差（即填或挖的高度）。10-3路基、路面的施工測量典 型 路 基不同等級公路的路面：高速公路、一級公路 用中央隔離帶分為對向行駛的四車道，當(dāng)交通量加大時(shí)，車道數(shù)可按雙數(shù)增加；二、三級公路 保證汽車正常運(yùn)行的同時(shí)，允許自行車、拖拉機(jī)和行人通行，對向行駛雙車道；四級公路 一般采用3.5m的單車道路面和6.5m的路基，當(dāng)交通量較大時(shí)，可采用6.0m的雙車道和7.0m的路基。路基邊樁的放樣路基放線根據(jù)設(shè)計(jì)斷面圖和各中樁的填挖高度，把路基兩旁的邊坡與原地面的交點(diǎn)在地面上標(biāo)定出來，作為路基的施工依據(jù)。常用的放樣方法有兩種：利用

11、橫斷面圖放樣邊樁1）先在橫斷面圖上量出路基的坡腳點(diǎn)或坡頂點(diǎn)與中樁的水平距離。2）然后用皮尺沿橫斷面方向在實(shí)地量出水平距離，并釘上木樁。3）同法放樣出各斷面的坡腳點(diǎn)和坡頂點(diǎn)，將這些邊樁連起來便是路基施工開挖或填方線。1）平坦地面的路基邊樁放樣如圖：路堤坡腳至中樁的距離D左= D右= B/2 + mH解析法放樣路基邊樁如圖：路塹坡頂至中樁的距離D左= D右= B/2 + mHB路基設(shè)計(jì)寬度，mB1路基寬與兩側(cè)邊溝的總和，mm邊坡設(shè)計(jì)坡率H路基設(shè)計(jì)填挖量,m根據(jù)計(jì)算的距離，沿橫斷面方向自中心樁向兩側(cè)分別量D左、D右，釘出路基邊樁。2）傾斜地面的路基邊樁放樣 如右圖所示： D左 = B/2 + m(H

12、 + h左) D右 = B/2 + m(H - h右) h左、h右是隨著D左、D右變化而變化，由于左右邊樁位置待定，故 h左、h右均是未知的，因而無法直接放出?？裳刂鴻M斷面方向采用逐點(diǎn)接近的方法測設(shè)邊樁。例10-1：已知B=10m，H=3.5m，路堤邊坡m=1.5，通過計(jì)算說明逐點(diǎn)接近測設(shè)邊樁的方法。解：確定左邊樁的位置。地面坡度約0.5，可以算出D左=0.510+1.5(3.5+5 0.5)=14.0m。先假定左側(cè)邊樁距中心樁的距離為D左 = 14.0m，用水準(zhǔn)儀測量14.0m處的高差h=3.20m。 將h代入公式D左 = B/2 + m(H + h左)=15.05m。因D左 D左 ，說明假

13、定的邊樁位置較近，應(yīng)該更遠(yuǎn)一些 。 然后再假定D左 = 14.5m，測得14.0m處高差為2.833m，同法算得D左=14.5m。 因D左= D左，說明假定值與計(jì)算結(jié)果相符，該點(diǎn)即為路堤下側(cè)的邊樁點(diǎn)位。同法可放出路堤上側(cè)邊樁的點(diǎn)位。如圖所示：D左 = B1/2 + m(H - h左)D右 = B1/2 + m(H + h右)例10-2：已知路塹的挖方深度H=5.0m，m=1.0，B1=12.0m。用逐點(diǎn)接近法放樣路塹的開挖邊樁。解：1）根據(jù)橫斷面圖，先確定下側(cè)（左側(cè)）路邊樁的概略距離D左 。 2）設(shè)D左 =9.2m，用水準(zhǔn)儀測得9.2m處的高差h左=2.14m，代入公式D左 = B1/2 +

14、m(H - h左) =8.86m。因D左 D左,說明假定的邊樁位置較遠(yuǎn)，應(yīng)該更近一些。 3）再假設(shè)D左= 9.0m，測得9.0m處的高差h左=2.0m，同法算D左 =9.0m。 4）因D左= D左，說明假定值與計(jì)算結(jié)果相符，該點(diǎn)即為路塹左側(cè)（下側(cè)）的邊樁 點(diǎn)位。路基邊坡的放樣1、用麻繩竹竿放樣邊坡1）當(dāng)路堤不高時(shí)，采用一次掛繩法。如下圖所示：2）當(dāng)路堤較高時(shí)，可選用分層掛線法，每層掛線前應(yīng)標(biāo)定公路中線位置，并將每層的面用水準(zhǔn)儀抄平，方可掛線。如下圖所示：2、用固定邊坡架放樣邊坡。如右圖所示。開挖路塹時(shí)，在坡頂外側(cè)即開口處固定邊坡架。路面的放樣(一)路槽的放樣1、從最近的水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，用水準(zhǔn)儀測出

15、各樁的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后在路基的中線上每隔一定的間距設(shè)立高程樁（如M），使各樁頂高程等于路面的設(shè)計(jì)標(biāo)高。2、由高程樁M沿橫斷面方向左、右各量路槽寬度的一半，釘出路槽邊樁A、B，使其樁頂標(biāo)高等于路面的設(shè)計(jì)標(biāo)高。3、在A、B、M樁旁邊各挖一小坑，在坑中釘一木樁，使樁頂高程符合路槽底的設(shè)計(jì)標(biāo)高，這樣就可以開挖了。(二)路拱的放樣路拱在保證行車平穩(wěn)的情況下，為有利于路面排水，使路中間按一定的曲線形式（拋物線、圓曲線）進(jìn)行加高，并向兩側(cè)傾斜而形成的拱狀。1、拋物線形式的路拱放樣路拱的拋物線方程為：y = 4 f x2 /B2 ，其中f =B i0 /2(i0為橫坡坡度)放樣：從中樁沿橫斷面方向，左、右分

16、別量取x1、 x2 、 x3 分別打樁，使樁頂高為y1、 y2 、 y3。2、圓弧路拱的放樣圓弧路拱在兩個(gè)斜面中間用圓弧連接的路拱。圓曲線長L=2 i0 R一般情況下L=2.0m，則圓曲線的半徑R=1/ i0 外矢距E= i0 /2 拱矢高 f = B i0 /2R圓弧半徑 ， f 拱矢高， B外矢距， i0路面的橫坡度先將路拱做成模板，用模板進(jìn)行放樣即可。橋梁施工測量主要包括： 橋梁施工控制測量 墩臺定位 墩臺施工細(xì)部放樣 竣工后變形觀測10-4橋梁施工測量廈門海滄大橋安徽蕪湖長江大橋1、在橋址處標(biāo)定控制樁A、B的位置。2、用經(jīng)緯儀定線，把橋軸線AB在地面上標(biāo)定出來。3、用測距儀或檢定過的鋼

17、尺按精密量距法，測量出各橋臺、橋墩的位置。（量距相對誤差1：5000）中、小橋梁的橋臺、橋墩的放樣（直接丈量法）大橋、特大橋的施工測量(間接丈量法)對于河道較寬、橋跨度較大的橋梁，一般用三角測量或?qū)Ь€測量來布設(shè)控制網(wǎng)，其中三角測量用得較普遍。 控制網(wǎng)的布設(shè)要求如下：控制點(diǎn)應(yīng)選在便于施工控制及永久保存的地方。橋軸線應(yīng)作為控制網(wǎng)的一條邊，并與基線一端相連并盡量正交。基線不小于橋軸線長度的0.7倍，困難地段不小于0.5倍?；€一般不少于兩條，最好分布于河兩岸?？刂凭W(wǎng)力求簡單，網(wǎng)中所有角度應(yīng)在30120 之間。每岸至少埋設(shè)三個(gè)高程控制點(diǎn)，并與國家水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測。下圖的控制網(wǎng)中，圖(a)適用一般橋梁，圖(b

18、)、(c)適用于大橋或特大橋。橋梁控制網(wǎng)的精度確定根據(jù)跨越結(jié)構(gòu)架設(shè)的誤差確定控制網(wǎng)的精度例10-3：某大橋?yàn)殇摿簶颍灿?2孔，每孔長120米，寬20米，高16米，每孔由10節(jié)鋼架組成，每節(jié)的上下弦桿長12米，三孔為一聯(lián)，聯(lián)與聯(lián)間的支座中心距為2米。問要對該橋建立施工控制網(wǎng)，控制網(wǎng)在橋軸線上的邊長相對誤差應(yīng)不低于多少？(鋼梁驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定：鋼梁構(gòu)件的長度誤差不得超過其設(shè)計(jì)長度的1/5000，支座墊板的安裝限差為 5mm。)解：由題意可知全橋聯(lián)與聯(lián)之間有3個(gè)支座，全橋總長為： D = 12120+32.0 = 1446m每聯(lián)的誤差主要由支座安裝誤差和鋼梁制造誤差決定，每聯(lián)的極限誤差為2 =12 +

19、 N n (S / 5000) +22 = 16.75mm 其中： 1、2支座的安裝誤差 N 每一聯(lián)的孔數(shù)，N=3 n 每一孔上下弦桿數(shù)，n=10 S 上下弦桿長，S=12m全橋鋼梁的架設(shè)極限誤差為：D = = 33.49mm，中誤差md = D / 2 = 16.75mm全橋鋼梁架設(shè)的相對中誤差為：md / D = 16.75 / 1446000=1/90000因三角測量誤差為鋼梁架設(shè)誤差的1/ ,所以控制網(wǎng)在橋軸線上的邊長相對中誤差為： 1/90000 (1/ ) = 1/123000。根據(jù)橋墩放樣的允許誤差確定控制網(wǎng)的精度由于放樣橋墩時(shí)，一般采用高精度儀器，并強(qiáng)制對中或嚴(yán)格對中，所以橋墩位置誤差主要由控制網(wǎng)邊長誤差決定。在橋梁的施工中，一般要求橋墩中心位置在橋軸線方向上的位置中誤差1520mm。設(shè)M為放樣后所得點(diǎn)位的總誤差，m為控制點(diǎn)所引起的誤差。一般情況下認(rèn)為：m 0.4M 則當(dāng)M=20