桥涵施工测量

10.1涵洞施工测量涵洞是道路上广泛使用的人工构筑物，通常如图10.1所示，由开口部的建筑物、基础和附属工程构成。 洞体是涵洞的主要部分，剖面形式有圆形、拱形、箱形等。 涵洞进出口与路基连通畅通，保证水流畅通，保护上下游河床、开口基础和开口侧路基免受冲洗，确保开口安全，形成良好的排水条件。 涵洞的基础分为一体化和非一体化两种。 附属工程包括锥体护坡(本章第5节介绍和测量)、河床铺装、路基边坡铺装等。图10.1涵洞结构涵洞放样是基于涵洞设计图(表)以涵洞中心的距离计算涵洞轴线与路线中心线的交点，基于涵洞轴线与路线中心线的交角计算涵洞轴线的方向，以轴线为基准计测其他部分的位置。当涵洞位于直线型道路上时，根据涵洞所在的距离，从附近的公里桩、百米桩在路线方向上测量相应的距离，得到涵洞轴线与路线中心线的交点。 如果涵洞位于曲线段上，则使用测量曲线的方法来确定涵洞轴线与道路中心线之间的交点。根据与道路方向的关系，涵洞分为正交涵洞和斜交涵洞两种，正交涵洞的轴线与路线的中心线(或其切线)垂直的斜交涵洞的轴线不垂直于路线的中心线(或其切线)，成为斜交角，角和其差称为倾斜角。图10.2正交涵洞和斜交涵洞在确定了涵洞轴线与路线中心线的交点之后，可以将经纬仪放置在交点上，附加角度(正交涵洞)或()(斜交涵洞)来确定涵洞轴线。 涵洞轴线通常应用大木桩标定在地面上，涵洞入口和出口各2个，在施工范围外，以免施工中受到破坏。 从交点沿轴线测量涵洞上下涵洞的长度，求出涵洞口的位置，用小桩表示在地面上。涵洞基础与基坑边界线应根据涵洞轴线设定，在基础轮廓线的各转换点用桩标定。 为了挖基础，还必须确定基坑的挖掘边界线。 挖基础时可能会挖出几根桩子，必要时在距基础边界线1.0m1.5m处设置龙门板，用垂直线在龙门板上测量基础和基坑的边界线，用钉子表示。 挖基坑后，根据门架板的标识将基础边界线抛到坑底，作为构筑基础的依据如图10.4所示。基础完成后，管节的安装和躯体构筑过程中，即使进行细节放样，也必须以孔的轴线为基准进行放样。 这样，基础误差就不会影响内涵的定位。涵洞的细部标高是根据附近的水准点用水准测量方法测量的。 基础面纵断面坡度的测量设施中，涵洞顶部填土超过2m时，必须确保拱度，使堤坝下沉也能维持涵洞坡度。 根据坑土壤的压缩性，拱度一般在(道路中心部的涵洞流水沟面到路基设计的高填土厚度)之间变化，砂石类低压缩性土壤可采用较小值的粘土、粉砂等高压缩性土壤可采用较大值。图10.3涵洞基础的测量图10.4龙门板和坑的边缘10.2桥梁平面控制网布局形式10.2.1桥梁平面控制网桥梁的平面控制以往主要采用三角网，三角网可以测量桥的轴线长度，在交叉墩台的位置提供平面控制点。 现在，由于测距仪和全站仪的普及，桥梁平面控制网多采用测边网和角网。 在建设桥梁平面控制网时，要考虑到三角网自身的精度(即图形的强度)，也要考虑到此后施工的必要性，在铺网前要从桥梁的设计方案、施工方法、施工机械和场所的配置、桥头地形和周围环境条件、测量精度的要求等方面进行认真研究，制作出在桥头地形图上铺网的方案，现场采用以下基本方案1目网格必须具有足够的强度。 测量的桥轴线尺寸精度能够满足施工要求，利用这些三角点，能够以足够的精度将前方交叉法作为桥墩进行放样。 主网三角点的数量不能满足施工需求时，要求能够简单地增设插件。 这一点应该在最初创建网格时加以考虑。在满足精度和施工要求的前提下，网格应尽量简单。2基线三角网的边长一般在0.51.5倍的河宽范围内变动。 基线长度不应小于桥轴长度的0.7倍。 一般应在两岸设置基线，提高三角网精度，增加检测条件。三角点三角点应选择地势高、土质坚固稳定、易长期保存的场所，且三角点通视条件好，应避免横向折射和地面折射的影响。必须在河两岸桥的轴线上，分别设置三角点。 三角点离桥台的设计位置不太远。 以能保证桥台放样精度为准。 放样桥墩时，机器设置在桥轴三角点相交，可减少横向误差。桥梁三角网的基本图形是大地的四边形和三角形，主要是控制过河的正桥部分。 图10.5是桥梁三角网最常用的图形，其中a )、b )两个图形适用于桥的长度短、需要交叉的水中脚、台数少的小型桥。 c )、d )为了利用两个图形的控制点数多、图形强、精度高、交通容易、适合特大桥的e )河川中的沙洲而制作控制网时。 在实际施工中，应该根据现场的条件和需要，选择最合适的网型。图10.5桥梁三角网的常用网形10.2.2桥梁三角网的精度桥梁三角网外业工作主要包括角度测量和边长测量。 根据桥轴线的长度不同，对桥轴线长度的精度也不同，因此三角网的测角和测边精度也不同。 在公路桥位勘测规程中，根据桥的轴线长度将三角网分为6个阶段，具体的技术指标如表10.1所示表10.1桥梁三角网的精度等级桥轴线桩间距离(m )测角误差（）桥轴线的相对中心误差基线相对中央误差三角形最大封闭差（）二50001.01/1300001/260003.5三200050001.81/700001/1400007.0四100020002.51/400001/800009.0五50010005.01/200001/4000015.0六20050010.01/10000分之11/2000030.0七20020.01/50001/10000分之160.0桥梁平面控制网测量中，角度观测一般采用方向观测法。 观测时，距离适中，通视良好，图像清晰稳定，垂直角节距小，折射影响小的方向必须定为零方向。 角度观测的测定次数由三角网的等级和使用的机器种类决定，具体的规定如表10.2所示。表10.2tin等级和测角测量次数要求等级二三四五六七djj1战斗机129642djj2战斗机129642djj6战斗机12964三角网的边长测量可以根据实际需要用不同的方法进行。 瓦线测量是最精密的测量方法，适用于二、三等网的基线测量，但组织这一次测量是极其困难的。 目前，高精度的基线光电测距仪也可用于二、三等网格基线测量，给测距工作带来了很多便利。 三等以下的网可以用普通的光电测距仪测量，也可以用测量钢尺精密距离的方法直接测量，但必须测量14个测量次数。桥梁的三角网基本上只测量了2条基线，其他边的长度根据基线和角度推定。 在平均化计算中，由于只调整角度将基线作为固定值，因此要求基线的测量精度比测量精度高，基线的误差不容忽视。 通常，基线的测量精度必须比桥的轴线精度高2倍以上。角网一般测量边的长度的一部分或全部，如果存在台阶，则边的长度的测量结果与角度一起参与调整，因此测距精度的要求可以与测角精度相同，一般只要与桥轴精度一致就能够满足。外业工作结束后，检查观测结果。 基线的相对误差应满足相应等级控制网的要求。 测角误差可以用三角形的闭合差来计算，应满足相应规范的要求。10.3桥梁桥墩台定位测量在桥梁施工测量中，测量桥墩台中心位置的工作称为桥梁桥墩台定位。 这是桥台工程放样的基础。 桥墩台定位所依据的原始资料是桥轴线控制桩的行走距离和桥墩台的设计行走距离。 可根据行驶距离计算距离，根据该距离确定桥台的中心位置。L2L1Li图10.6桥梁墩台定位原理如图10.6所示，直线桥梁桥台心位于桥轴线方向，设计中规定了桥轴线控制桩a、b及各桥台中心的距离。 从相邻两点的距离中减去，可以求出其间的距离。 桥台定位方法可根据河宽、河深、桥台位置等具体情况，根据现场条件采用全站仪定位法、直接测量法、方向交叉法等。10.3.1全站仪定位法全站仪进行桥梁桥墩台定位，简便、快速、精确，只需在桥墩台中心设置反射棱镜，仪器和棱镜即可通视，其间有水流障碍也可采用。测量时，最好在桥轴线的一个控制桩上放置装置，瞄准另一个控制桩。 在这种情况下，望远镜指向桥的轴线方向。 向该方向移动棱镜，在放样模式下决定各脚台的中心位置。 这种测量可以有效地控制横向误差。 桥轴线控制桩有障碍物时，可以在任何控制点放置装置，利用桥台中心的坐标进行测量。 但是，为了确保测量点的准确性，在测量后将设备转移到其他控制点，按照上述顺序进行再测量，进行校正。 只有在两次测量设施的位置满足极限要求时才能停止。值得注意的是，测量前使用的棱镜常数和当地气象、温度和气压参数输入仪表，全站仪自动修正测量距离。10.3.2直接测量法桥墩台在无水河滩时或水面狭窄时，可用钢尺测量时，可采用钢尺直接测量法。 测量所用钢尺必须经过检验，测量方法类似于距离测量，但为了测量设计的已知距离，需要根据现场地形情况换算应测量的倾斜距离，进行尺长的修正、温度的修正、倾斜的修正。距离测量具有与距离测量相反的修正原则。 距离测量是用钢尺测量两固定点间的斜长，为了得到两点间的水平距离，加上钢尺的尺长的修正、温度的修正、倾斜的修正等，用式(10.1 )最后求出两点间的水平距离。(10.1 )式中，-水平距离-直接测量的斜长-修改尺寸长度-温度修正-倾斜修正。其中，-钢结构尺度的线膨胀系数通常为-测量时的实际温度-尺寸检测时的标准温度通常取值、-2点间的段差。与上述步骤相反，距离测量以规定的水平距离为基础，配合现场的状况，首先进行各修正值的计算，求出测量时的倾斜度，以此长度从起点开始，在已知的方向上确定终点位置。 求斜长用式(10.2 )计算。(10.2 )由上式可知，测长时各修正数的符号与距离测定时正相反。为了保证测量的精度，测量时施加的拉力与检测钢尺时的拉力相同，测量的方向也不能偏离桥轴线的方向。 在测量的点用大桩标定，桩上钉上小钉，准确标示点。设置桥台的顺序通常可以从一端到另一端，然后用终端和桥轴线的控制桩检查，从中间到两端进行测量。 在这样的步骤中，容易保证所有跨距都满足精度要求。 受条件限制，只能从桥轴线两端的控制桩中间测量的，必须验证联系的一步。 这种方法容易把误差积累在中间联系的一方，通常不采用。10.3.3方向交叉法桥墩所在位置河水深，无法直接测量，反射棱镜也无法架设时，可采用方向交叉法测量桥墩台的中心。a.ac.cpDB乙组联赛图10.7方向交叉法放样脚座中心在方向交叉处设置桥梁桥墩台中心的方法如图10.7所示。 控制点a、c、d坐标是已知的，桥墩中心p的设计坐标也是已知的。 以基线长、角度、三角网观测测定了从桥墩中心p到桥轴控制点a的距离。 计算交叉角和的公式导出如下。 从p向基线AC引出辅助垂线时，如下所示同样的可以用类似的方式求和以验证p点的位置的准确性计算校验公式为理论上，可以从两个方向连接桥墩中心的位置，但为了防止错误和检查交叉的精度，实际上是在三个方向交叉。 为了保证桥墩的中心在桥的轴线方向，一个方向必须是桥的轴线方向。实际测量时，在c、a、d的3点分别各设置1台经纬仪。 a站的仪表瞄准b点，决定了桥的轴线方向。 d、c两站仪器后面看a点，分别测量角，用正反镜分别规定交叉方向。图10.8方向交叉法的误差三角形由于存在测量误差，如图10.8所示，在三个方向相交之后形成误差三角形。 如果误差三角形的桥轴线方向的边的长度不大于界限(通常，脚底放样为25mm，脚顶放样为15mm )，则将桥轴线上的投影位置c作为桥墩中心的位置。为了保证桥墩的精度，交叉角应该接近于，但是由于各个桥墩的位置接近，因此交叉时无法始终将设备固定在两个控制点上，需要选择控制点。 为了得到适当的交叉角，不一定要在同岸交叉，要利用两岸的控制点，选择最有利的观测条件。 必要时还可在控制网上增设插座，满足测量要求。桥墩施工过程中，随着施工的进行，桥墩中心的位置必须多次交叉。 为了简化工作，把交叉的方向延长到对岸，如图10.9所示，用间谍卡固定。 在今后的交往中，不需要重新设定角度，可以用机器直接瞄准对岸的间谍卡。 为了不混淆，必须在适当的间谍卡上注明脚的号码。图10.9固定间谍卡交叉台中心10.4墩台施工测量完成桥台平面定位后，应建立桥梁工程高程控制网，作为桥台工程高程放样的基础。桥墩主要由基础、齐墩果酸、脚帽三部分组成。 其细节放样根据现场规定的桥墩中心和桥墩纵横轴线，根据施工需要，按照设计图，将桥墩各部分的尺寸逐步放样到施工作业面上。10.4.1脚架的高程控制一级网络布局桥长在200m以内，河两岸可各设一个水准点。 桥长超过200m，两岸测量困难，水准点高度变化时再检查困难，各岸至少要设置2个水准点。水准点设置在距离桥中心线50m100m的范围内，坚固、稳定、长期保留