八桥梁工程测量PPT课件.ppt

第一节桥址地形测量外业一 概述1 水下地形测量的特点 水下地形看不见 无法选择特征点进行测绘 测点的高程是间接求得 水下地形测量的内容比较简单 2 水下地形测量的工作程序控制 平面定位 水位观测 水深观测 内业绘图 第八章桥梁工程测量 1 二 测深线 测深点的布设原则沿海港口航道 主测深线方向应垂直于等深线的总方向或航道轴线 特殊地区的测深线方向与等深线之夹角应小于45度 必要时应平行于岸线布设测深线 内河航道 测深线应垂直于河流流向 航道中心线或岸线方向 弯曲河段可布成扇形 对流速大 横向测深线布设困难时 可布设成斜向测深线 在实际工作中 也可采用散点法测量水深 测深线间距 沿海 图上1cm 内河 图上1 5 2cm 内河航道测量中 测深线间距可用钢尺 皮尺 视距等法确定 然后在测深线方向上设立两个导标 2 三 测深工具1 测深杆适用于水深小于5m以内且流速不大的浅水区 2 测深锤测深锤重约3 5kg 水深与流速较大时可用5kg以上的重锤 3 回声测深仪适用范围广 H CT 2C 1500m s 3 4 多波束测深仪多波束测深系统是在回声测深仪基础上发展而来的 回声测深仪只能沿测线测量水深值 而多波束测深仪是一种能够一次给出与航向垂直的剖面内几十个甚至上百个水下测点水深值的测量仪器 优点 测量范围大 速度快 精度高 记录数字化以及成图自动化 它把测深技术从点 线扩展到面 并进一步发展到立体测深和自动成图 4 Xi为第i号波束所测水深点距换能器垂足距离 Hi为第i号波束所测的换能器到底深度 国产仪器最大设计深度200m 所能覆盖的垂直于航线平面的宽度为680m 5 5 双波束回声测深仪双波束回声测深仪 即采用宽 窄两种波束相结合进行水深测量 宽 窄波束共同作业 宽 窄波束发射机在同一换能器上同时发射声波信号 机器记录的两种测深扫描显示在同一记录面上 只是亮度控制不同 6 四 水位观测 一 水位站1 水位站设置的目的为了计算确定深度基准面与航行基准面以及为水深测量提供水位改正值 需要在测区内布设足够数量的水位站 2 种类在沿海地区 可布设长期 短期与临时等三种水位站 而在内河地区 则可布设基本水位站以及基本与临时两种水尺 7 3 设置地点水位站的位置应能充分反映测区的水位变化为原则 并应符合下列规定 1 无沙洲 浅滩阻隔 无雍水 无回流现象 水流可以自由流通 2 不直接受风浪 急流冲击影响 不易被船只碰撞 3 能牢固地设置水尺或自记水位计 便于水位观测和水准联测 对于水位变化复杂的地区 例如河口 港湾以及狭窄水道 分汊水道等地区 应在水深测量前设立水位站观测水位 以便掌握水位变化的特点 8 二 水位观测1 水尺直立式 应用最广 它有木制和搪瓷的两种 上面刻有米 分米 厘米的刻划 可安置在木桩上或钉在现有建筑物 桥墩 闸墙 上面 矮桩式 在易受水流 漂浮物撞击以及河床土质松软 不宜设置直立式水尺时 可设立矮桩式水尺 它是用木桩打入土中1 5m以下 露出地面5 20cm 其顶部锯平钉一圆头钉 当设置两根或两根以上水尺时 相邻两根水尺宜有0 1 0 2m的重叠 9 3 水位观测水尺零点高程用图根水准测量方法测定 观测水尺时 应尽可能地接近它 水面读数至cm 有风浪时 应读波峰和波谷读数 取其平均值 水位即为水尺零点高程加上水尺读数 对于矮桩式水尺 观测时可用一根轻便木尺 置于桩顶圆头钉上 量得水深 加上桩顶高程 即得水位 在水下地形测量中 测点的高程等于水位减去水深 因此 水位观测应与测量水深同时进行 严格地讲 计算每个测点的高程时应该用测量该点水深时的工作水位 10 在生产实际中 系利用测区附近的基本水尺或在测区设立临时水尺 定时观测水位 根据观测水位计算测深时的工作水位 水位观测的时间间隔 一般按测区水位变化大小而定 当水位的日变化 10cm时 每次测深前 后各观测一次 取平均值作为测深时的工作水位 在受潮汐影响的水域 一般每10 30分钟观测水位一次 测深时的工作水位 根据测深记录纸上记载的时间内插求得 另外 当测区有显著的水面比降时 应分段设立水尺进行水位观测 再内插求测深时的工作水位 11 在编制河流纵断面图和计算水面比降时 需要河流在同一时间的各点水面高程 这些高程通常称为同时水位 或瞬时水位 假定水位 水面比降 水面坡度 同一瞬间两处水面高差与其距离之比 为了获得同时水位 若施测河段不长时 可以在拟测水位处 于规定的同一瞬间 同时打下与水面齐平的木桩 桩顶的高程即代表该处特定时刻的水面高程 以后将桩顶与水准点进行高程联测 即能获得水面各点的同时水位 当河段较长时 则需将不同时间的观测水位 工作水位 换算成所需时刻的同时水位 12 三 深度基准面深度基准面 为了绘制海图必须规定一个固定的水面作为深度的起算标准 将测得的水深统一换算到这一固定水面 这个固定水面即深度基准面 确定深度基准面的原则是 既要考虑测船的航行安全 又要充分提高航道的利用率 若深度基准面定高了 会出现图载水深大于实际水深 依此海图航行 很可能发生搁浅等事故 若深度基准面定低了 使本来可以航行的航道可能误认为水浅而不能通过 从而降低了航道的利用率 13 14 五 测深点的定位1 断面索量距法2 交会法3 极坐标法 15 4 全站仪定位利用全站仪 按极坐标法进行定位 观测值通过无线通信可以立即传输到测船上的便携机中 立即计算出测点的平面坐标 与对应点的测深数据合并在一起 也可存储在电子手簿中或全站仪的内存中 到内业时由数字测图系统软件 可自动生成水下地形图 该法在港口及近岸水下地形测量中用得较多 可以满足测绘大比例尺水下数字地图的精度要求 且方便灵活 自动化程度高 精度高 16 5 GPS差分定位用GPS定位技术快速地测定测深仪的位置 GPS单点定位精度为几十米 这对于远海小比例尺水下地形测量来说 可以满足精度要求 但对于大比例尺近海 或江河湖泊 水下地形测量的定位工作就显得不够 必须用差分GPS技术进行相对定位 测量时将GPS接收机与测深仪器组合 前者进行定位测量 后者同时进行水深测量 利用便携机 或电子手簿 记录观测数据 并配备一系列软件和绘图仪硬件 可组成水下地形测量自动化系统 17 6 无线电定位法1 圆系统定位岸上AB两点设两电台 副台 接收机 发射机 定向天线 测船P上设主电台 接收机 发射机 全方向天线 显示设备 18 定位时 主台发射一定频率的电磁脉冲 经天线以30万km s的速度向所有方向辐射 当电磁波到达副台时 经接收放大 向船上发射回答脉冲 当主台收到回答脉冲后 就能精确地测定发射脉冲和回答脉冲之间的时间间隔t 则两者之间的距离D vt 2 D值可在显示器上读出 为了使岸上的每个电台都能只回答预先规定的脉冲 船上的电台发射机应发射两种不同频率的脉冲 而岸上电台的接收机各自调谐到相应的频率 测船P在显示器上读取两个距离D1和D2 就可在预先绘制好的图板上确定船的位置 19 为了解决双值解的问题 岸上电台应用定向天线 其辐射宽度在水平面内为87 5 在竖直面内为5 即可 20 2 双曲线系统定位在岸上设置B C两副发射台和A主发射台 主台与副台间距离分别为S1和S2 P为测船位置 上设有无线电定位仪 根据一动点到两定点距离之差为定值时 其轨迹为双曲线 21 设A B两发射台为两定点 向P点发射电磁波到P点的时间分别为t1和t2 则距离D1 vt1 D2 vt2由P点至AB两台的距离差为 D2 D1 V t2 t1 V t 300 t m m 现以A B两台为焦点 根据不同的时间差就可以在图板上绘制一组双曲线 同理经AC为焦点也可绘制一组双曲线 由于双曲线的对称性 会出现双值解问题 1s 10 6 m 微秒 22 为解决这个问题 可使副发射台B接到主发射台A的信号后延迟一个固定的时间 i再发射信号 i值的大小可由仪器设计人员确定 假定B台发射时间比A台发射延迟了 1 2500 m 这样测船在P点收到AB两台发射信号的时间差 t 2500 t2 t1 按该时间差绘制的一组双曲线 可解决双值解问题 23 第二节水下地形内业一 内业工作的主要内容1 将外业观测记录汇总 逐点核对2 计算各测点的高程3 在图纸上展绘控制点4 展绘各测点位置 并注记高程5 描绘等深线图 24 二 测点展绘方法 观测角度时 1 半圆仪展点法该法适于测区范围较小地区2 辐射线格网法该法适于测区范围较大 用上法需要接尺展点其误差较大由岸上两控制点绘出两组簇辐射线构成的定位格网 用于前方交会法定位 射线的起始方向可起坐标北或某一固定目标 可按需要绘制不同的角值 当绘示测点时 用内插法确定其交会的方向线 25 3 三杆分度仪展点法当用六分仪在测船上进行后方交会定位时 测得两个角度 可用该法 六分仪 26 该仪器由三杆 左 中 右 中心针 度盘和两个分微尺等组成由于三杆较长 故展点误差较小 该法适用于测范围大的水域 内业展点时 根据角度观测值 使三杆所夹角分别为 交使三杆通过图上展出的相应的控制点 此时中心针所定点即为测点在图上的位置 27 第三节纵横断面测绘为掌握河道的演变规律以及满足水利工程设计的需要 可在有代表性的河段上布设一定数量的横断面 定期测量水深 一 横断面的选择可在图上或实地选择横断面的位置 1 应选取在水流较平缓且能控制河床变化的地方 2 尽量避开不易测深的地方 3 应垂直于水流方向且间距适中 28 一般河段3 5km设一断面 在河流急转 交叉口及沿河两岸的城镇处应加设断面 位置选取定后 应在两岸各端点打一大木桩或埋设混凝土桩 应埋在最高洪水位以上 为防损坏可在两端点内侧10 20m处加设一个内侧桩 横断面端点应与控制点联测 确定其平面位置和高程 29 二 横断面的测绘方法1 测深 方法同前2 定位 方法同前交会法 已知端点O1 O2点坐标 求得b和 当测船行至断面上线时发出信号 测水平面角 和水深 即可计算S 30 六分仪侧方交会法在D O两点立标杆 利用六分仪测 角 同时测水深 外业结束后 对观测成果进行整理 检查 在坐标格纸上绘出横断面图 同时注明垂直 水平比例尺 观测日期及观测时平均水位 31 三 纵断面图的编绘河流纵断面是沿河道深泓点 河床最深点 剖开的断面 用横坐标表示河长 纵坐标表示高程 将这些深泓点连接起来 就得河底纵断面形状 1 纵断面图的主要功能内容 河底线 水位线 主要居民地 工矿企业 交通设施 水文站 水位站 水准点及其它水工建筑物 2 编绘方法利用已收集的水下地形图 河道横断面图及有关水文 水位资料进行编绘 若少某内容则需要补测 32 3 步骤1 量取河道里程 在已有的地形图上从某一固定点累计量距 图上读至0 1mm 2 换算同时水位为了在纵断面图上绘出同时水位线 应首先计算出各点同时水位 通常根据工作 观测 水位进行了换算 33 如图HA HB HM分别为某一日于三点测得的工作水位 及另一天某时刻A B点的同时水位hA hB 求该时刻M点的同时水位hM 34 A 假定各点间的落差改正数的大小与各点间的落差成正比 求M点的落差改正数由上游水位站推算时 35 由下游水位站推算时 以上两式可相互校核 36 B 假定各点间落差改正数的大小与各点间的距离成正比 按距离内插求改正数从上游水位站推算 37 由下游水位站推算时 以上两式可相互校核 38 3 编制河道纵断面成果表 根据些表绘制河道纵断面图4 绘制河道纵断面图河道纵断面图一律从上游向下游绘制 高程比例尺一般为1 200 1 2000 水平比例尺为1 2 5万 1 20万 39 一 桥梁结构基础知识工程测量贯穿于桥梁建设的全过程 其中包括 建设过程中的勘测 施工测量 竣工测量 施工过程中及竣工通车后的变形监测 桥梁施工阶段的测量工作可概括为 桥轴线长度测量 施工控制测量 墩 台中心的定位 墩 台细部放样以及梁部放样等 第四节桥梁施工平面控制测量 40 1 桥梁的组成部分与各部分的作用桥梁所承受的重力或外力叫做荷载 起承受重力作用的部分叫做承重结构 桥面与承重结构统称桥的上部结构 支撑承重结构的支承物称做桥墩 岸边的支承物兼挡墙称做桥台 桥墩与桥台统称为桥的下部结构 上部结构称做跨越结构或桥跨结构 下部结构称做支承结构 41 2 上部结构承重结构是梁的叫主梁 主梁可以用钢 钢筋混凝上或预应力混凝士做成 承重结构是拱的叫主拱 承重结构是悬索的叫主索或大缆 桥渡中心线通常称为桥轴线 桥轴线两岸控制桩的距离称为桥轴线长度 42 桥面设在承重结构上方的叫做上承式桥 上图钢轨铺在枕木上 枕木铺在纵梁上 纵梁支承在横梁上 横梁支承在主梁上 此时钢轨与枕木部分叫做桥面 纵梁与横梁部分叫做桥道结构 桥面设在承重结构下方的叫做下承式桥 在两片或数片主梁之间用纵向及横向的杆件将主梁联成一个协性较大的空间结构 以抵抗横向及纵向的力 这些联结杆件形成一个联结系统叫做联结系 因此上部结构由桥面 桥道结构 承重结构及联结系四个部分组成 43 3 下部结构桥梁的下部结构通常就由支座 墩台 基础三个部分组成 荷载是通过上部结构的承重结构传递至下部结构的墩台顶面的 44 桥墩与桥台一般用石砌筑或混凝土灌筑而成 在旱地上有时可用钢做成 承受墩台底部压力的土壤或岩石叫做地基 如果地基具有设计需要的足够的承载力 就可将墩台的底面根据地基承载力的大小和墩台稳定的需要适当扩大 直接支承在距地面深度不大的地基上 这个扩大了的部分就叫做扩大基础或浅基础 如果地基浅层的承载力不足以承受墩台传下的压力 要将基础下降到一定的深度 直到满足承载力的需要为止 下降的方法一类叫沉井 一类叫沉桩 沉井与沉桩统称深基础 45 二 桥梁施工平面控制测量概述在桥梁施工时 测量工作的任务 精确地放样桥墩桥台的位置和跨越结构的各个部分 并随时检查施工质量 一般来说 对于中小桥 由于河窄水浅 桥墩台间的距离可用直接丈量的方法 或利用桥址勘测阶段的测量控制作为施工放样的依据 46 但对于大桥或特大桥 用勘测阶段的测量控制来进行施工放样 一般就不能满足要求 而必须建立平面控制 作为施工放样的依据 在干涸 浅水道上 可以沿桥轴线直接丈量距离来确定桥墩台的中心位置 这时只需要保证相邻墩台间距离满足架设的要求即可 而桥轴线总长的精度并不是决定性的因素 但为了防止错误和检核必须进行多次 为了对检核有所依据 桥轴线必须满足一定的精度 47 在深水河道上桥梁墩台中心的位置一般无法直接丈量 放样工作一般采用交会法 此时桥轴线长度的误差就直接影响墩台的定位精度 此时用勘测阶段控制网就不能满足放样的要求 必须建立平面控制网 在布网时 要充分考虑既要有利于提高桥轴线的精度 又要保证交会墩台的精度 同时也要注意为交会放样创造有利的工作条件 48 三 桥梁网布设的要求1 图形简单并具有足够的强度2 桥轴线应为控制网的一条边 并与基线一端相连 以保证桥轴线的精度 3 基线应尽可能采用直线型 不得已时才采用折线型基线 基线应不少于两条边 每岸一条 其长度应为桥轴线的0 7 0 8倍比较理想 困难时亦不小于0 5倍 在基线上多设几个节点 埋设标石 以便交会近岸桥墩 4 控制点选在不受干扰 便于永久保存且土质坚实的地方 5 控制点应选取在视野开阔 通视良好处 49 四 桥梁网的布设形式为了保证桥轴线的精度及交会的精度 布设控制网的图形很重要 但图形受桥址地形条件影响 同时要求充分考虑观测条件 点位稳定性 平差简单 使用效果好 图形应力求简单 强度好 桥梁三角网的基本图形为三角形和四边形 应用较多的图形有双三角形 大地四边形 双大地四边形及四边形与三角形结合的图形 这些图形都以桥轴线为控制网的一个边 桥轴线与控制网直接联系 图形简明 直观 桥轴线的长度由基线直接传递 检核 对保证桥轴线精度有利 50 大地四边形 双三角形 非对称交会 图形较简单 适于桥长较短 而需要交会的水中墩台数量不多的情况 桥轴线为控制网的一条边 51 双大地四边形 适于特大桥的放样 我国在长江上修建的几座大桥 大多采用此布网方法 图形坚强 控制点数量多 图形条件好 有利于提高精度 有利于用来交会桥轴线上不同位置的墩位 缺点 为了照顾图形强度 上下游的控制点往往偏离桥轴线较远 在交会时不能充分发挥其作用 因而需要插点 以供直接用来交会墩台 这实际上降低了控制点的精度 52 大地四边形 三角形 适于特大桥的放样 有利于克服不便交会的缺点 但桥轴线不是三角网的一个边 多余观测较少 两岸的三角形往往受地形限制 很难选出坚强图形 其精度不如前图好 53 共有四个三角点 均不在轴线上 但在基线与桥轴线的交点上可设立两点 以供放样桥轴线用 丈量基线时 量出交点到基线端点的距离 即可将三角网与桥轴线联系起来 四个节点供放样近岸桥墩用 54 五 平面控制实例1 南京长江大桥控制网布设成以浦口 南京为中心的双中心形控制网 浦口至狮子山设对角线 供分析比较中 基线设在浦口岸 桥轴线上下游各一条 长1100m 1300m 用24m因瓦线状基线尺4根 2根往测 2根返测 每条基线丈量两个测回 55 南京岸三角点狮子山 老虎山 离江边和桥轴线较远 不便放样桥墩台用 在南京岸内插了三个点 浦口岸在基线上加设了两个节点 内插一个点 56 2 九江长江大桥控制网以桥轴线为共同边的双大地四边形 北岸三个三角点设在大堤内 建双层高标 B10 B9做节点用 B3设在防洪堤内 双层高标 B6 B8为寻常标 为了施工方便 还有插入网 57 六 坐标系统因为桥梁三角网是为放样用的 需要应用的是三角点间的实际距离 所以应将基线长度化算到桥墩顶平面上 而不化算到平均海水面上 桥梁三角网作为一个独立三角网计算 通常采用以桥轴线为纵坐标轴 X 与它垂直的方向为横坐标轴 坐标原点可采用位于河流一岸桥轴线的三个角点上 或其延长线上的其它点上 58 第五节高程控制测量一 布设作为桥梁施工控制的水准点 每岸至少埋设三个 并与国家水准点联测 水准点应采用永久性固定标石 也可采用平面控制点的标志 同岸三个水准点的两个应埋设在施工范围以外 以防受到破坏 另一个埋设在施工区 方便使用 为了将高程传递到桥墩台上 应在每一桥台附近设立一个施工水准点 二 施测按水准网的等级要求进行施测 前已介绍 59 三 跨河水准测量施测水准点时 需要跨过河道 跨河水准路线应选在桥址附近 且河面较窄处 为了避免折光影响 水准路线不易跨过沙滩及植被密集处 视线应高出水面2m 过河水准测量 对远尺读数往往困难 需在水准尺上装一个觇牌 观测者指挥持尺者 上下移动觇牌 使觇牌上的横线落在十字横丝上 由持尺者读取水准尺上的读数 用同等精度仪器 同时作对向观测 先读近尺 后读远尺 远尺读2 4次取平均值 60 若只有一台仪器 先于I1点置仪器 先读A后读B hAB a b为半测回 置仪于I2不调焦 先读A后读B hAB a b 完成一测回 61 第六节桥梁三角网必要精度的确定控制网的建立为施工时墩台定位提供测量的基本控制点 如何能满足精度 在桥轴精度估算问题上存在两种不同的看法 我们分别从确定桥长和放样桥墩两方面来进行分析 62 一 以跨越结构架设的误差来确定控制网的精度控制网的精度与桥长 桥跨大小 跨越结构的形式 节间 孔 联有关 63 1 误差来源杆件的制造误差 规定 一超过其设计的1 5000桥墩支座垫板的安装误差 5mm 温度变化引起的杆件伸缩 系统性的 在桥梁设计时 应根据桥跨的大小 桥梁结构形式及地区的温度变化进行计算 从而确定桥梁端应预留的钢梁的伸缩空隙 若预留的空隙比设计上要求的大时 可吸收制造误差 安装误差 测量误差或其它误差 若预留的空隙比设计上要求的一样时 必须精确地控制两桥台间的距离 以使钢梁的安装工作顺利进行 64 2 钢梁架设的相对中误差根据制造 安装误差限差来推算A每联 孔 的架设误差 B钢梁架设的极限误差 65 C全桥架设的相对中误差 3 三角网在桥轴线上的精度要使测量误差不至于影响工程质量 取三角网控制误差为钢梁架设误差的 即三角网在桥轴线上的边长相对中误差 66 二 从桥墩定位的容许误差来分析三角网的必要精度 工程上对放样桥墩位置的要求 桥墩中心在桥轴线方向上的位置中误差不应大于1 5 2cm 桥墩位置偏移则支座位置偏移 桥墩的应力改变 若在桥轴线方向偏差过大 则需加宽墩顶部来补救 以前方交会放样桥墩为例 67 设ABDE为三角点的实地位置 因平差后点位仍含有误差 设B 为平差后坐标位置 其它点重合 C为欲放样的桥墩位置 按平差坐标及C点设计坐标算得 在AB 放样C 将C 投影到桥轴线上得C CC 即为因AB的误差 BB 引起的沿轴线方向误差 当C越接近于D点时 CC 越接近BB 最大相等 68 以桥墩在桥轴线方向上的位置中误差不大于2 0cm作为三网必要精度的起算数据 根据可忽略原则m1 0 4M 0 4 20 8mm 桥长1000m时1 125000桥长500m时1 62000由于桥梁三角网的主要作用是桥长和放样桥墩 因此 应分别根据桥梁架设误差和桥墩定位的精度要求 来计算桥梁三角网的必要精度 为了安全 可采用其中精度较高者作为桥梁三角网的精度要求 69 第七节直线桥梁墩台定位测量 桥梁施工测量的主要工作 准确的定出桥梁墩 台的中心位置和它的纵横轴线 测设墩 台中心位的工作就叫墩 台定位 直线桥墩 台定位所根据的原始资料为桥轴线控制桩的里程和墩 台中心的设计里程 根据里程可求算出它们之间的距离 按照这些距离 即可定出墩 台的中心位置 70 墩 台中心位置的测设 通常都以桥轴线两岸的控制桩及平面控制点为依据 因此 要保证以足够的精度定出墩 台位置 首先要保证桥轴线及平面控制网有足够的精度 同时也要保证墩 台定位测量的精度 在测设出墩 台中心位置以后 还要设出墩 台的纵横轴线 以固定墩 台的方向 同时在墩 台施工中 也要保证墩 台定位测量的精度 墩 台定位的方法 视河宽 水深及墩位的情况而定 如果墩位在干涸或浅水河床上 可以采用直接定位的方法 如果墩位处在水深流急 则采用角度交会的方法 71 一 直接丈量法 在陆地上施工的桥墩 台一般在桥轴线两控制点间按里程直接丈量测定桥墩 台中心点位 钢尺要用检定过的标准钢尺 两控制点间 特别是桥梁中部控制点间的所有桥墩应一次丈量测定 避免由一个控制点施工一个桥墩测定一个桥墩 而使误差集中到一端 更不能允许由两端控制点向中间逐墩测定 使误差集中到中部 72 1 按墩 台中心里程与控制点间的里程关系 用普通钢尺概量 钉大木桩 并在桩上钉小钉 2 用检定过的钢尺 精密丈量各段距离 并进行各项改正 3 将丈量结果与两控制点间距比较 得全长丈量误差 按比例予以分配 并算出各墩上小钉的实际里程 4 按改正后距离自任一端重新计算各墩桩上小钉的实际里程 5 根据实际里程与设计里程的差值 调整小钉位置 此时小钉的位置即为各桥墩中心位置 73 平行线法 1 在桥轴线一侧施工范围外 建立一条桥轴线 AB的平行线A B 如河中有浅水 不便工作 还可沿A B 架设临时木便桥 2 在A B 方向测设出1 2 3 4 各点 再从这些点测设1 2 3 4 74 二 光电测距法 光电测距法是一种最为迅速 方便的方法 只要墩台中心处可置反光镜而经纬仪与反光镜能通视即可 当墩 台中心不位于水中时 可利用光电测距仪放样 75 三 交会法 位于河槽中间的桥墩 如水深流急 不能直接丈量或安置反光镜有困难时 则需采用经纬仪角度交会法测设桥墩中心位置 76 始施工后 所有施工设施一般亦不致阻碍视线 则可在三个或三个以上 包括桥中线 控制点 按桥墩方向角在对岸适当位置测定前视方向点 建立固定目标 进行交会 建立固定目标时 可用多测回法和不同后视控制点观测 提高目标方向精确度 1 固定点法若桥址两岸地势较高或有合适稳定的建筑物 控制网三角点或施工控制点照准视线 一般高出水面很多 当桥墩开 77 2 固定角法利用桥墩方向角与一后视控制点方向角之差值 按固定角值观测进行交会定位 即前方交会 定位观测时 难于实施多测回作业 精度较差 78 3 实际测角法观测点上 通过观测桥墩定位标志的实际方向角与设计角之差 以及观测点与桥墩定位目标的大概距离 指使定位标志移动 使实测方向角逐渐接近设计方向角 达到定位目的 4 角差图解法目前角差图解法已广泛应用于水上桥墩定位测量 亦可应用于其它水上工程建筑物的定位测量 79 第八节曲线桥梁的墩台定位 一 曲线桥的特点位于直线上的桥梁 由于线路是直的 而梁也是直的 梁的中线与线路中线完全吻合 而位于曲线上的桥梁 线路中线虽为曲线 但梁本身是直的 线路中线与梁中线不能完全吻合 梁在曲线上的布置 是使各梁的中线联接起来 成为基本与线路中线相符合的折线 这条折线称为桥梁的工作线 桥墩的中心一般就位于工作线转折角的顶点上 所谓定位 实际上就是测设这些转折角顶点的位置 80 81 在桥梁设计中 梁中心线的两端并不位于线路的中心线上 因为如果位于线路的中心线上 则梁的中部线路中心必然偏向梁的外侧 行车时两侧受力不均 为此须将梁向外侧移动一段距离E 称偏距 由于相邻两跨梁的偏角 很小 认为E就是线路中线与桥墩纵轴线的交点A至桥墩中心A 的距离 82 偏距E一般就是以梁长为弦线的中矢值的一半 这种布置方法叫平分中矢布置 也有的使E等于中矢 这叫切线布置 铁路桥梁基本上都采用平分中矢布置 相邻两跨梁的端点在桥墩上不能紧靠在一起 而要留一定的空隙 在曲线桥上两梁端在曲线内侧的空隙2a 应不小于一个规定的数值 例如10cm 桥台上梁端内侧与桥台胸墙的空隙a 一般也不小于此规定值 83 当梁在圆曲线上时 如为切线布置 则中矢E为 如为平分中矢布置 则E为中矢一半 当梁在缓和曲线上时 如为切线布置 则中矢E为 如为平分中矢布置 则E为中矢一半 L为墩中心距 l为ZH至计算点的距离 B为梁的宽度 84 当相邻两孔梁的跨距不等 或虽是等跨 但位于缓和曲线上 则E值不等 导致两孔梁的工作线不能交于桥墩中心 此时应采用相同的E值 规定 当相邻梁跨都小于16m时 按小跨度梁的要求确定E值 而大于20m时 则按大跨度梁的要求确定 关于桥台的布置 桥台的中心线与相邻梁跨的中线布置在一条直线上时 称为直线布置 这种布置使得台尾处的线路中心线偏离桥台中心线一段距离d 如d 10cm时 就采用这种布置方法 85 若使台前的E与相邻梁跨的E相同 而使台尾的E为零 则称为折线布置 当用直线布置d 10cm时 就采用这种布置方法 但当这样布置时 如果台尾偏角出现负值 即台尾偏角改变方向 则台尾与台前采用相同的E值 86 偏心距E 偏角 及墩中心距L 在设计文件中已经给出 但在测设以前仍应按上述计算方法重新进行校核计算 下图中在每个桥墩处注记了偏距E和墩中心的桩号 桩号下面注记了该桥墩偏角 两墩间注记了墩中心距长 87 如3号桥墩注记了桩号为K9 763 20 E 11cm 偏角 3 07 56 3号到4号墩中心距为32 80m 88 二 墩台定位的方法 在曲线桥上测设墩位中心 可依条件采用不同方法 1 偏角法该法适于距离可以丈量且桥跨较小的桥梁 其工作原理 方法 与线路测量中用偏角法测设曲线是完全相同的 89 测设前 应按照曲线的ZH HZ 点及各个墩中心的里程 求出各点的曲线长度 按R L0 求出各点相对于ZH HZ 的偏角 测设时 先从桥轴线的控制桩A B 设出ZH HZ 点 再移仪器于ZH HZ 用偏角法 测出桥墩纵轴线与线路中线的交点 从这些交点设出桥墩纵轴线方向 并自交点向曲线外侧沿桥墩纵轴线设出相应的E值 即为墩中心的位置 90 2 导线法该法适于距离可丈量且桥跨较大的桥梁 由于各墩台处的桥梁偏角 i及墩中心距Li都是设计时给定的值 可以逐个测设角度及距离而将墩台的中心设置出来 由于它类似一条导线 故称导线法 不同之处 此处是测设而不是测量这些角度和距离 91 置仪器于桥轴线一端的控制点A B 上 如台尾中心在线路中线上 则用测设曲线的偏角法设出a 或b 及桥台胸线与线路中线的交点1 再置仪器于1 设出与该点切线相垂直的方向 胸墙线的方向 并在这一方向上向曲线外量偏心距E 即桥台的中心点1 也可置仪器于a 拨一偏角经定出1点 然后置仪器于1点 以盘左 盘右设出桥梁偏角 1 并在设出的方向上测出已知的墩中心距L1 即定出墩中心点2 依次下去 直至桥终端的台尾