任务9-3：曲线桥施工测量课件

曲线桥施工测量思考曲线桥与直线桥施工测量有何不同?曲线桥梁墩台中心坐标计算及测设

在勘测时已经获得了曲线要素及桥轴线两端控制桩的桩号和坐标等，但这些数据因精度较低不能作为墩台中心放样的起算数据。在控制网平差后，必须利用控制网平差的结果重新计算曲线要素和桥轴线控制桩的桩号(桥轴线控制桩为网中控制点，其坐标平差后已获得)然后根据设计文件中墩台的桩号求出其坐标的精确值进而求得墩台中心的坐标。一、概述

如图1和图2，A、B两点是桥头控制桩。在曲线的两侧切线上，各选取了两点ZD5-3、ZD5-4、

ZD6-1、ZD6-2，它们是线路的控制桩。如果交点桩JD6存在，则在两侧切线上只要各选一个控制桩就可以了。插点确定。通过平差可获得这些点的精密坐标。。例如可选ZH和HZ，也可选取ZD5-3和ZD6-2。

下面说明利用这些数据确定曲线位置并计算墩台中心坐标的方法

为了控制线路的两条切线，一边应有两个点（这两点不要相隔太近）。A、B点应纳入主网，其它点可用插网或二、墩台中心坐标的方法

如图：由两侧切线上各两个控制桩的坐标可直接求出两条切线的方位角。设：ZD5-3到ZD5-4的方位角为α34

ZD6－1

到ZD6－2的方位角为α121.计算ZD5-3到JD6的距离D1设ZD5-3的坐标x3、y3，ZD6-2的坐标为x2,y2ZD5-3到JD6的距离D1为:

2.线路转角计算

这个转角是精确值，与勘测设计时所用转角是有一点差别。3.曲线综合要素计算4.ZD5-3到ZH点的距离d15.里程推算由于转向角的改变使得曲线要素发生改变，由此引起里程的变化，为了保证曲线桥墩台里程保持不变，通常，若曲线桥在ZH点一端，保持ZH点里程不变；若曲线桥在HZ点一端，保持HZ点里程不变。6.ZH点坐标计算7.墩台坐标计算(1)直线段上墩台中心坐标计算(2)ZH-HY段上墩台中心坐标计算第一步：求墩台对应中桩坐标第二步：求墩台中心桩坐标(3)HY-YH段上墩台中心坐标计算第一步：求墩台对应中桩坐标第二步：求墩台中心桩坐标(4)HY-YH段上墩台中心坐标计算第一步：求HZ点坐标第二步：求墩台对应中桩坐标第三步：求墩台中心桩坐标三、曲线墩台测设1.曲线桥测设方法（1）极坐标法（2）交会法2.极坐标测设曲线桥（1）置镜点选择置镜点应选择桥轴线上的一个控制点；

选择一个照准条件好、目标清晰和距离较远的控制点作定向点。（2）放样元素的计算

放样元素包括：测站到定向控制点方向与到放样的墩台中心方向间的水平角β及测站到墩台中心的距离D。

测设时，按照角度测设的精密方法测设出该角值β在墩台上得到一个方向点，然后在该方向上精密地放样出水平距离D得墩台中心。(3)测设

为了防止错误，最好用两台全站仪在两个测站上同时按极坐标法测设该墩台中心，所得两个墩中心的距离差的允许值应不大于2cm。取两点连线的中点得墩中心。同法可测设其它墩台中心。3.交会法测设曲线桥

交会法应在三个方向上进行，至于选取那三个方向，应以交会角的大小而定，交会角应以接近

为宜，如图。

测设前应根据三个测站点和测设的墩台中心点的坐标，分别计算出测设元素，

理论上三个交会方向应交会于一点，由于不可避免的误差存在，实际上这三个方向会形成一个示误三角形.

如果示误三角形的最大边长不大于2.5cm，则取三角形的重心作为墩中心的位置。

在交会的生产实践中，为了快速而精确地定位，测量工作者提出了一种称为前方交会角差图解法。该法的实质是利用实测角值与放样角值之差，将初步定位点快速改正到设计位置上来。案例:1为1#墩的设计位置，l‘为初步交会的点子，然后从岸上三点精密测定

方向值，与该方向的设计值相比较，得出其差值一般称其为角差，用三角得到三点到l'的根据各测站到点1之距离及角差即可算出由于角差引起放样点的横向位移值表示之(i=1，2，3)。式中为控制点至放样点之间的距离，其值分别为=447.214m，=447.214m，=200.000m，按上式计算得u1

=-7.6cm，u2

=11.7cm，u3

=4.0cm

由于横向位移

与边长相比较是很小的，故可认为它是与交会方向垂直的一段直线长度，再根据角差的符号，可知位移方向。

在墩台中心处放-张白纸，取靠近墩台中心的一近似

点1'具体做法是:,从三个点P1、P2、B三点交会1',在纸上绘出方向线在位移方向的一侧作三条线的平行线，并使两平行线之间的距离分别等于这三线应交于一点即点1

由于观测误差，三条直线交出一个示误三角形。取其重心为墩中心.四、桥梁细部测量1.桥梁细部测量内容

(1)桩基础的桩位放样;(2)基坑开挖或墩(台)扩大基础的放样;(3)承台及墩身结构尺寸、位置放样;(4)墩帽及支座垫石的结构尺寸、位置放样;(5)各阶段的高程放样。2.基桩位置的放样（1）桩基础:构造如图所示，它是在基础的下部打入基桩，在桩群的上部灌注承台，使桩和承台连成一体，再在承台以上灌筑墩身。（2）基桩位置的放样：

基桩位置的放样如图所示，它是以墩、台纵、横轴线为坐标轴，按设计位置用直角坐标法测设；或根据基桩的坐标依极坐标的方法置仪器于任一控制点进行测设。后者更适合于斜交桥的情况。3.墩台明挖基础墩台明挖基础墩台明挖基础：是在墩、台位置处挖出一个基坑，将坑底平整后，再灌注基础及墩身。

根据已经测设出的墩中心位置及纵、横轴线及基坑的长度和宽度，测设出基坑的边界线。在开挖基坑时，根据基础周围地质条件坑壁需放有一定的坡度，可根据基坑深度及坑壁坡度测设出开挖边界线。边坡桩至墩、台轴线的距离D，依下式计算：D=b/2+h·m+l式中:b—基础底边的长度或宽度；

h—坑底与地面的高差：

m—坑壁坡度系数的分母。

L—基底每侧加宽度。4.桥台施工测量

在进行桥梁下部结构施工时，首先要放样出桥台(墩)的四个角点，即桥台(墩)的平面位置。

桥台(墩)的四个角点的放样常采用极坐标法，由此需计算其坐标。桥台(墩)的四个角点坐标计算第一步：先求1#墩台中心坐标如求1#墩根据墩台中心所在曲线求其坐标，具体算法见线路逐桩坐标计算。第二步：求1#墩台切线方位角第三步：按照支导线求1、2、3、4点坐标具体计算见路基施工测量边桩坐标计算。5.桥涵基础标高放样(1)水下基础标高放样(如钻孔灌注桩基础)

一般采用测绳下悬重物进行施测现以钻孔灌注桩基础为例来说明桩底标高的确定。如图所示(钻机未画出)，A为已知水准点，施测时先将A处水准点高程引至护筒顶B处(B处高程需常复测)，并在B处作一标志。钻孔过程中可根据该标志以下的钻杆长度(每节钻杆均为定长)判定是否已经钻到设计高程。

清孔结束及浇筑混凝土前均可用测绳检测孔底标高，方法是：在测绳零端悬挂一锥形铁块，B处放下测绳，当感觉测绳变轻(注意不要让测绳太靠近钻杆或钢筋笼)后，读取测绳读数(由于测绳每米一刻划，故应量取尺尾零长度并加上尺头重物长)，则桩底C处高程=护筒B处高程—测绳长度L。(2)旱地基础标高放样旱地基础标高放样分为浅基础和深基础两种情况，如图所示。6.桥墩、桥台标高放样

对于砌石(或混凝土)桥墩、桥台，当施工到一定高度后，应及时放样礅、台顶面标高，以确定礅、台顶面距设计标高的差值。由于此时墩、台顶距地面已有相当高度，用常规的水准测量方法已无法施测，需用特殊方法.图5-1-1适用于桥墩、桥台侧面垂直于地面的情况图5-1-2适用于桥墩、桥侧面是斜面的情况。

(1)适用于较高的墩、台高程放样。施测时，先在1点立水准仪，后视水准尺并读数，然后前视墩、台身，并在钢尺上读数，假设A点高程为HA，墩、台顶面待放样高程为H待，则可算出钢尺上垂距b，即b=H待-HA-a，就可用钢尺直接在墩、台上量出待放样高程。

(2)适用于待放样高程位置不超过水准尺工作长度的墩、台高程放样。施测时，先在1点安置水准仪，后视水准尺并读数，按前面公式b=H待-HA-a计算出B处水准尺应有的前视读数b值，然后将水准尺倒立，上下移动水准尺，当水准仪的前视读数恰好为b时，水准尺零端处即为B处放样点高程位置。

如图所示，桥墩或桥台的侧面为斜面，A为已知水准点，墩、台顶面的设计高程在设计文件中已知，施测前，先在墩、台上立一支架并悬挂钢尺，钢尺下悬挂重物。施测时，先在1处安置水准仪，后视A处水准尺读数a并记录，然后前视钢尺读数并记录。把水准仪移至墩台顶2处，后视钢尺读数并记录，然后将水准尺放在检测点B上，水准仪瞄准水准尺并读数b，则B处高程hB=hA+a+h1-b，式中h1为钢尺两次读数差的绝对值。7.墩台身的施工放样

墩台身的施工放样同基础放样基本相同，即在基础顶面或已灌筑的墩台身每一节顶面测设出纵横中心线，作为立模的依据。除模板下部的位置与十字线间的相对尺寸应符合设计要求外，立模时模板顶部的位置也应符合要求。因此，在模板壁顶部前后及左右，需标出纵横中心线方向点(如在上面钉设小铁钉)，并在十字线方向上架设经纬仪，校准模板，使顶面标记与十字线方向一致。

在利用护桩恢复墩台的纵横轴线时，为保证精度，宜置镜墩台一侧的护桩上，后视另一侧的护桩。避免置镜点和后视点都用同一侧的护桩，以免后视距离过近或点位有微小移动时，使恢复的轴线产生较大的方向误差。当墩台身升高而不能满足上述要求时，可在两侧点位尚能通视时，预先在己灌筑好的墩台身前后及两侧用油漆作好标记，以此标记作为墩台身升高时测设轴线的后视点。8.支座中心坐标计算

在曲线上的桥，受桥梁工作线的影响，墩、台帽上支座位置也要随之发生变化.(1)计算公式支座中心坐标计算坐标系以墩台中纵轴线为X轴，以横轴线为y轴如图。设曲线内侧支座中心的坐标为（、曲线外侧支座中心的坐标为