全站仪在道路与桥梁中的施工放样PPT课件.ppt

第六章道路与桥梁的施工放样 6 1导线复测与恢复中线测量 6 2路基 路面的施工测量 6 3桥梁施工测量 1 6 1导线复测与恢复中线测量 一 导线复测以下两种情况均属于导线复测的范畴 施工前进行复测核对 导线点过稀 施工时不便使用 或导线点在施工范围内 可能遭到破坏 导线复测的实质就是导线测量 具体作业方法见第五章第二节 精度要求 角度闭合差 16 n1 2 n是测站数 距离相对闭合差 1 10000 2 二 恢复中线测量恢复中线测量分传统法和全站仪任意设站法两种 一 传统法直线和圆曲线测设 有缓和曲线的圆曲线测设缓和曲线的作用 车辆从直线段进入圆曲线或从大半径驶入小半径的圆曲线时 所产生的离心力对行车安全及车辆的使用寿命都不利 因此在公路建设中 把圆曲线线部分的路面修建成向内侧倾斜的单向坡 即超高 为了逐渐过渡到设计超高或加宽的部分而加设的曲线称为缓和曲线 3 二 全站仪任意设站法 1 中线恢复测量 如图 因有障碍物 在A B导线点无法测设出公路中线上的里程桩 如D点 或控制桩 如JD点 可在通视良好的地方选一点C 利用支导线测量方法测出C点坐标 然后在C点设站 根据D点 JD点坐标即可测设出D点和JD点 4 2 公路中线桩坐标的计算1 直线段中线桩的坐标计算已知JDi xi yi JDj xj yj 直线段方位角为 0则任一点D的坐标为 xD xJDi L cos 0yD yJDi L sin 0L D点桩号与JDi桩号的里程之差 5 2 只有圆曲线段的坐标计算圆曲线上任一点D的坐标为 L 圆曲线上D点桩号与直圆点桩号的里程之差R 圆曲线的半径 6 3 带有缓和曲线的圆曲线段的坐标计算 1 缓和曲线部分 任一点D的坐标为 L D点桩号与ZH点桩号的里程之差L0 缓和曲线的长度R 圆曲线半径 缓和曲线切线的方位角 2 圆曲线部分 任一点i的坐标为 7 6 3路基 路面的施工测量 典型路基 8 不同等级公路的路面 高速公路 一级公路 用中央隔离带分为对向行驶的四车道 当交通量加大时 车道数可按双数增加 二 三级公路 保证汽车正常运行的同时 允许自行车 拖拉机和行人通行 对向行驶双车道 四级公路 一般采用3 5m的单车道路面和6 5m的路基 当交通量较大时 可采用6 0m的双车道和7 0m的路基 9 路基边桩的放样 路基放线 根据设计断面图和各中桩的填挖高度 把路基两旁的边坡与原地面的交点在地面上标定出来 作为路基的施工依据 常用的放样方法有两种 利用横断面图放样边桩1 先在横断面图上量出路基的坡脚点或坡顶点与中桩的水平距离 2 然后用皮尺沿横断面方向在实地量出水平距离 并钉上木桩 3 同法放样出各断面的坡脚点和坡顶点 将这些边桩连起来便是路基施工开挖或填方线 10 1 平坦地面的路基边桩放样如图 路堤坡脚至中桩的距离D左 D右 B 2 m H 解析法放样路基边桩 如图 路堑坡顶至中桩的距离D左 D右 B 2 m H B 路基设计宽度 mB1 路基宽与两侧边沟的总和 mm 边坡设计坡率H 路基设计填挖量 m根据计算的距离 沿横断面方向自中心桩向两侧分别量D左 D右 钉出路基边桩 11 2 倾斜地面的路基边桩放样如右图所示 D左 B 2 m H h左 D右 B 2 m H h右 h左 h右是随着D左 D右变化而变化 由于左右边桩位置待定 故h左 h右均是未知的 因而无法直接放出 可沿着横断面方向采用逐点接近的方法测设边桩 例10 1 已知B 10m H 3 5m 路堤边坡m 1 5 通过计算说明逐点接近测设边桩的方法 解 确定左边桩的位置 地面坡度约0 5 可以算出D左 0 5 10 1 5 3 5 5 0 5 14 0m 先假定左侧边桩距中心桩的距离为D左 14 0m 用水准仪测量14 0m处的高差h 3 20m 将h 代入公式D左 B 2 m H h左 15 05m 因D左 D左 说明假定的边桩位置较近 应该更远一些 然后再假定D左 14 5m 测得14 0m处高差为2 833m 同法算得D左 14 5m 因D左 D左 说明假定值与计算结果相符 该点即为路堤下侧的边桩点位 同法可放出路堤上侧边桩的点位 12 如图所示 D左 B1 2 m H h左 D右 B1 2 m H h右 例10 2 已知路堑的挖方深度H 5 0m m 1 0 B1 12 0m 用逐点接近法放样路堑的开挖边桩 解 1 根据横断面图 先确定下侧 左侧 路边桩的概略距离D左 2 设D左 9 2m 用水准仪测得9 2m处的高差h左 2 14m 代入公式D左 B1 2 m H h左 8 86m 因D左 D左 说明假定的边桩位置较远 应该更近一些 3 再假设D左 9 0m 测得9 0m处的高差h左 2 0m 同法算D左 9 0m 4 因D左 D左 说明假定值与计算结果相符 该点即为路堑左侧 下侧 的边桩点位 13 路基边坡的放样 1 用麻绳竹竿放样边坡1 当路堤不高时 采用一次挂绳法 如下图所示 2 当路堤较高时 可选用分层挂线法 每层挂线前应标定公路中线位置 并将每层的面用水准仪抄平 方可挂线 如下图所示 2 用固定边坡架放样边坡 如右图所示 开挖路堑时 在坡顶外侧即开口处固定边坡架 14 路面的放样 一 路槽的放样1 从最近的水准点出发 用水准仪测出各桩的路基设计标高 然后在路基的中线上每隔一定的间距设立高程桩 如M 使各桩顶高程等于路面的设计标高 2 由高程桩M沿横断面方向左 右各量路槽宽度的一半 钉出路槽边桩A B 使其桩顶标高等于路面的设计标高 3 在A B M桩旁边各挖一小坑 在坑中钉一木桩 使桩顶高程符合路槽底的设计标高 这样就可以开挖了 15 二 路拱的放样路拱 在保证行车平稳的情况下 为有利于路面排水 使路中间按一定的曲线形式 抛物线 圆曲线 进行加高 并向两侧倾斜而形成的拱状 1 抛物线形式的路拱放样路拱的抛物线方程为 y 4 f x2 B2 其中f B i0 2 i0为横坡坡度 放样 从中桩沿横断面方向 左 右分别量取x1 x2 x3 分别打桩 使桩顶高为y1 y2 y3 16 2 圆弧路拱的放样圆弧路拱 在两个斜面中间用圆弧连接的路拱 圆曲线长L 2 i0 R一般情况下L 2 0m 则圆曲线的半径R 1 i0外矢距E i0 2拱矢高f B i0 2R 圆弧半径 f 拱矢高 B 外矢距 i0 路面的横坡度先将路拱做成模板 用模板进行放样即可 17 桥梁施工测量主要包括 桥梁施工控制测量墩台定位墩台施工细部放样竣工后变形观测 6 3桥梁施工测量 厦门海沧大桥 安徽芜湖长江大桥 18 1 在桥址处标定控制桩A B的位置 2 用经纬仪定线 把桥轴线AB在地面上标定出来 3 用测距仪或检定过的钢尺按精密量距法 测量出各桥台 桥墩的位置 量距相对误差 1 5000 中 小桥梁的桥台 桥墩的放样 直接丈量法 19 大桥 特大桥的施工测量 间接丈量法 对于河道较宽 桥跨度较大的桥梁 一般用三角测量或导线测量来布设控制网 其中三角测量用得较普遍 控制网的布设要求如下 控制点应选在便于施工控制及永久保存的地方 桥轴线应作为控制网的一条边 并与基线一端相连并尽量正交 基线不小于桥轴线长度的0 7倍 困难地段不小于0 5倍 基线一般不少于两条 最好分布于河两岸 控制网力求简单 网中所有角度应在30 120 之间 每岸至少埋设三个高程控制点 并与国家水准点联测 下图的控制网中 图 a 适用一般桥梁 图 b c 适用于大桥或特大桥 20 桥梁控制网的精度确定 根据跨越结构架设的误差确定控制网的精度例10 3 某大桥为钢梁桥 共有12孔 每孔长120米 宽20米 高16米 每孔由10节钢架组成 每节的上下弦杆长12米 三孔为一联 联与联间的支座中心距为2米 问要对该桥建立施工控制网 控制网在桥轴线上的边长相对误差应不低于多少 钢梁验收规范 规定 钢梁构件的长度误差不得超过其设计长度的1 5000 支座垫板的安装限差为 5mm 解 由题意可知全桥联与联之间有3个支座 全桥总长为 D 12 120 3 2 0 1446m每联的误差主要由支座安装误差和钢梁制造误差决定 每联的极限误差为 2 12 N n S 5000 22 16 75mm其中 1 2 支座的安装误差N 每一联的孔数 N 3n 每一孔上下弦杆数 n 10S 上下弦杆长 S 12m全桥钢梁的架设极限误差为 D 33 49mm 中误差md D 2 16 75mm全桥钢梁架设的相对中误差为 md D 16 75 1446000 1 90000因三角测量误差为钢梁架设误差的1 所以控制网在桥轴线上的边长相对中误差为 1 90000 1 1 123000 21 根据桥墩放样的允许误差确定控制网的精度由于放样桥墩时 一般采用高精度仪器 并强制对中或严格对中 所以桥墩位置误差主要由控制网边长误差决定 在桥梁的施工中 一般要求桥墩中心位置在桥轴线方向上的位置中误差 15 20mm 设M为放样后所得点位的总误差 m为控制点所引起的误差 一般情况下认为 m 0 4M则当M 20mm时 m 0 4M 8mm 例如 当河宽S 1000米时 三角网最弱边的相对中误差为 m S 8 1000000 1 125000 22 前方交会法放样桥墩 1 根据控制网平差后的A B C点坐标及桥墩E的设计坐标值 计算出交会角 的数值 2 在A点安置经纬仪 以正倒镜分别拨 角得两条方向线 取二者的中线E1E2 3 同样在B点安置经纬仪 以正倒镜分别拨 角得两条方向线 取二者的中线E3E1 4 在C点安置经纬仪 以正倒镜分别照准点D 得两条方向线 取二者的中线E3E2 5 三角形E1E2E3即为示误三角形 若由A B两点发出的两条方向线的交点E1不在桥轴线上 且与桥轴线的距离不大于2cm 可将E1点投影到桥轴线上 即为桥墩的中心位置 23 锥形护坡的施工放样 椭圆形曲线内侧丈量法锥形护坡面椭圆的长半轴a M H 短半轴b N H 设P点为椭圆上的任意一点 根据椭圆方程得y b一般情况下把a分成1