《数字测量》课件 第13章 桥梁工程测量

第13章桥梁工程测量目录06-5月-242概述I.桥梁控制测量III.桥位勘测II.桥梁施工测量IV.交工测量V.06-5月-24313.1

概述图13-1港珠澳大桥桥梁在交通中占据着重要的地位，是跨越江河湖海、山谷深沟或其他线路的构筑物（图13-1）。桥梁主要由上部结构、下部结构和基础组成。上部结构是墩台之间的梁体部分，位于桥梁墩台帽或盖梁顶面（拱桥为拱座顶面）以上。其作用是承载交通并将交通荷载传导至下部结构。下部结构主要是桥墩、桥台等结构体，其作用是支承上部结构并将上部结构传来的力下传至基础。桥梁基础是承台或基础顶面以下部分，其作用是支撑桥梁主体结构并将荷载传至地基。06-5月-24413.1

概述·（1）桥梁勘测设计阶段的主要测量工作桥梁工程测量贯穿于桥梁的勘测设计、施工建设阶段，包括勘测选址、控制测量、施工测量、变形测量、竣工测量等内容。桥梁按其长度可分为小桥（20m以下）、中桥（20~100m）、大桥（100~500m）、特大桥（500m以上）四个种类，不同类型的桥梁各阶段的测量内容不尽相同。本章主要介绍大中型桥梁工程测量方法，主要内容包括桥位勘测、桥梁控制测量、桥梁施工测量、和交工测量等。1）平面和高程控制测量，构建桥位勘测控制网。跨越宽度较小的桥梁，可以将勘测和施工阶段所用控制网一体布设。大跨径桥梁，将桥位勘测和施工分开布设专用控制网。2）桥址定线测量。采用全站仪导线或GNSS测量方法在实地测设中线控制网点。3）桥址中线和断面测量。在桥址定线区域内，测绘桥梁中线纵断面图（比例尺1：500）和桥墩台横断面图（1：200）。06-5月-24513.1

概述·（1）桥梁勘测设计阶段的主要测量工作4）桥位地形图测绘。采用全站仪、GNSS、无人机低空摄影测量等方法测绘桥位陆地地形图和桥址中线上下游的河床地形图。5）桥址水文测量。进行水位、水面坡度、流速流向等测量工作。6）船走行线测量。在桥址中线上、下游一定范围内，测绘桥址航迹线图。7）地质勘探测量。完成地质勘探所需的钻孔测设、地面高程模型测量等工作。06-5月-24613.1

概述·（2）桥梁施工建设阶段的主要测量工作（1）根据桥梁工程施工总体布置图布设施工控制网。单位工程和重要的分部、分项工程编制施工测量专项方案。（2）按照施工各阶段的要求，完成施工控制网复测和加密、施工测设和检测工作。（3）依据设计要求和桥梁结构变形特点，实施施工监测工作。（4）单项工程完成时，根据技术标准和设计要求对重要构筑物和隐蔽工程进行交工测量。（5）桥梁工程建设各阶段施工测量结束后，进行测量成果检查验收、汇编总结和上交工作。06-5月-24713.2

桥位勘测·桥位选择桥位，是桥梁、引道路堤及调治构造物三者位置的总称。桥位勘测（Bridgesitesurvey）是在桥位的勘察选址和设计中的测量工作，是桥梁工程建设前期的首要工作。桥位选择是桥位勘测中的一项重要工作。桥位选择不仅对桥梁的稳定、工程造价、施工与养护等有直接的关系，而且与桥头的线路工程、水文、地形、工程地质和航运等有直接影响。因此，桥位选择必须全面考虑各种影响因素，经过深入的现场调查与勘测，选择几个可能的桥位方案，经过全面分析研究和经济比较后，再确定推荐方案。桥轴线一般为直线，否则要采用较大的平曲线半径和较小的纵坡。·桥位设计桥位设计是桥梁工程设计的重要组成部分。合理优化桥位设计和选择合适的桥梁结构形式是确保桥梁工程质量与降低桥梁工程成本的关键。在桥梁设计时需要进行水文计算、桥梁孔径计算、确定墩台基底埋置深度、通航的影响因素测定等工作。06-5月-24813.2桥位勘测·桥位勘测桥位勘测主要为在桥址处设计桥粱孔跨、桥头路基和导流构筑物提供各种地形图、专题图和基础测绘数据。对于中小桥及技术条件简单的大桥，其桥址位置由线路位置决定，桥位勘测一般包括在线路勘测之内。对于特大桥或技术条件复杂的大桥，线路的位置一般要适应桥梁的位置，这时应对桥位进行专门的勘测。桥位勘测要考虑流域水文、地质、地形、有关的工程或城市规划、环境景观、运营条件等多方面的因素。要求桥位跨越的水面最窄，桥中线与水流方向近于正交，地质条件好，河床稳定。桥位勘测需要施测多种比例尺的地形图。采用卫星遥感、航测等技术手段测绘1：10000或1：25000比例尺的地形图用于设计桥位和附属导流构筑物的初步设计。采用无人机低空测量、RTK或全站仪测绘1：500～1：2000大比例尺地形图，特别复杂的局部地形可用1:200比例尺，用于详细设计。测量范围应满足选定桥位、桥头引线、桥渡和导流建筑物及施工场地布置的需要。在线路方向测至两岸历史最高洪水位或设计水位2m以上，在水流方向根据设计需要而定。桥址纵断面测至两岸线路的路肩设计标高以上。水下地形可以采用全站仪前方交会法、GNSS等测量平面位置，采用测深杆、单波束或多波束测深仪测量水深。也可以采用无人测量船测绘水下地形图（图13-2）。06-5月-24913.2桥位勘测·桥位勘测图13-2无人测量船测绘水下地形图06-5月-241013.3

桥梁控制测量桥梁控制测量是桥梁工程测量的基础，也是桥梁施工测量的依据。桥梁控制测量主要包括平面控制测量和高程控制测量。桥梁控制网技术设计以精度适宜、便于实施、质量可靠为标准。技术设计工作在了解桥梁总体布置、工程区域地形特征及施工精度要求的基础上进行。技术设计前一般收集下列资料：（1）施工区及周边区域现有地形图，必要的地质、水文、气象资料。（2）桥梁总体布置图及有关设计技术文件。（3）勘测设计阶段已有控制测量资料，包括控制网图、点之记、成果表及技术总结。（4）有关测量规范、标准及招投标文件资料。06-5月-241113.3

桥梁控制测量建立桥梁平面控制网的主要目的：（1）测定桥轴线长度。按照规定精度测定桥梁中心线的长度并据此进行墩、台位置的放样是进行桥位平面控制测量的主要目的。（2）桥梁上、下部结构的测设。是确保桥梁上下部结构按照设计图纸准确高精度地放样到实地的控制依据。（3）施工监测的基准。为在施工过程中的变形监测提供基准数据。对于跨越无水河道的直线小桥，桥轴线长度可以直接测定，墩、台位置也可直接利用桥轴线的两个控制点放样，无需建立平面控制网。对于跨越有水河道的大型桥梁，墩、台无法直接定位，则必须建立平面控制网。平面控制网可以布设成边角网、导线网、GNSS网等形式，平面控制测量采用卫星定位测量、三角形网测量、导线测量等方法。

13.3.1平面控制测量06-5月-241213.3

桥梁控制测量一般将桥梁中轴线作为平面控制网的一条边，以提高桥轴线空间位置的准确度和精度。桥梁施工平面控制网的等级，根据桥梁跨越宽度、单孔跨径合理确定。桥梁平面控制网的等级选择依据表13-1。

13.3.1平面控制测量表13-1桥梁平面控制网的等级06-5月-241313.3桥梁控制测量进行桥梁施工平面控制网的建立应符合下列要求：（1）平面控制网应因地制宜，且适当考虑发展。桥梁邻近有衔接关联工程需与国家或地方高等级控制点进行联测时，应同时考虑联测方案，并建立桥梁平面控制测量坐标系统与国家或地方坐标系统间的转换关系。（2）跨越宽度超过桥梁主跨2倍以上时，应先建立首级平面控制网，并考虑施工加密控制网方案。（3）桥梁施工控制网的布设及等级应首先考虑满足桥梁结构施工精度要求，首级控制网不宜构建附合网，可选择建立以一点一方位为基准的自由网。（4）首级控制网可直接作为施工控制网使用；不能满足施工测设要求时，应在首级控制网的基础上建立施工加密控制网。（5）加密控制网可同等级扩展或越级布设，其布设级数可根据地形条件及放样需要决定，不宜大于2级；增设或补设控制点应采用同精度内插的方法测量。（6）控制网跨越江河（海）、峡谷时，每岸应不少于3点，其中靠近轴线每岸宜布设相互通视2点。

13.3.1平面控制测量06-5月-241413.3

桥梁控制测量在各等级平面控制测量中，规定其最弱点点位中误差均不得大于20mm，最弱相邻点相对点位中误差均不得大于10mm。平面控制测量精度要求和桥梁轴线相对中误差依据表13-2的规定。桥梁平面控制网建立后应定期进行复测。首级控制网复测周期应小于1年，施工加密网复测周期应小于6个月，复测精度应与控制网建立时保持一致。

13.3.1平面控制测量06-5月-2415建立桥梁高程控制网的主要目的：13.3桥梁控制测量（1）构建桥梁工程统一的高程基准面。（2）在桥址附近设立水准基点和施工水准点，以满足施工测设和桥梁墩台沉降监测的需要。建立高程控制网一般采用水准测量法，跨越江河峡谷等地区可采用测距三角高程测量、GNSS水准测量、GNSS拟合高程测量等方法施测。首级高程控制网为环形网，加密网布设成附合路线或结点网。桥梁施工高程系统一般采用桥梁设计指定的高程系统；当设计未指定时，采用1985年国家高程基准。桥梁高程投影面一般以桥墩顶面平均高程为高程投影面。

13.3.2高程控制测量06-5月-241613.3桥梁控制测量高程控制测量精度等级，依次划分为一等、二等、三等、四等。各等级高程控制网的主要技术要求见表13-3。

13.3.2高程控制测量表13-3桥梁施工高程控制测量的技术指标06-5月-241713.3桥梁控制测量桥梁施工高程控制网的等级应根据桥梁跨越宽度、单孔跨径合理确定。桥梁施工高程控制网的等级选择见表13-4。表13-4桥梁施工高程控制测量等级桥梁高程控制网要进行复测，首级控制网复测周期小于1年，施工加密网复测周期小于6个月，复测精度与高程网建立时保持一致。

13.3.2高程控制测量06-5月-241813.4桥梁施工测量

·桥梁施工测量的基本工作有以下内容：1）施工测量人员与工程其他专业人员密切配合，了解桥梁结构特点、工程进度、施工工艺等内容。2）在施工测量开始前，熟悉工程设计图纸和文件，了解工程总体和单项工程设计、施工及验收对测量工作的技术要求；依据相关规范标准，制定相应的测量方案。3）观测记录手簿随测随记，内容填写完整、字迹清晰，严禁转抄、伪造。采用电子手簿时，由现场测量人员检查确认后使用。4）施工测量成果资料统一编号、分类归档、妥善保管。5）现场作业时，遵守有关安全、技术操作规程。6）测量仪器设备妥善保管，定期检定、维护、保养。06-5月-241913.4桥梁施工测量在施工测设工作开始前，要详细查阅设计图纸，核对已知及放样数据资料，了解设计要求与现场施工条件。根据施工测量精度要求，选择合理的放样方法，并编制放样作业实施细则。点位放样完成后，要进行点位检核。桥梁平面坐标放样方法有全站仪三维坐标法、交会法、自由设站法、GNSSRTK法、CORS测量法等。高程放样方法有水准测量法、测距三角高程法、悬挂钢尺传高法、全站仪精密传高法等。桥梁桩基高程放样时，可以采用GNSSRTK法、CORS测量法。桥墩、塔柱等高耸构筑物高程传递，可采用测距三角高程法、悬挂钢尺传高法。对100m以上高塔柱的高程传递，采用全站仪精密传高法。对于立模放样，要测设各种构筑物的立模轮廓点和轴线点，并对已经安装好的模板、预埋件进行形体和位置的检查。立模放样一般采用全站仪三维坐标法。混凝土构筑物的高程放样采用水准测量法或液体静力水准法。对于金属结构安装测量，其主要工作内容有：安装轴线和高程工作基点的测设；安装点的放样；安装竣工测量等。06-5月-242013.4

桥梁施工测量桩基础及承台、沉井基础、地下连续墙、桥墩和索塔、锚碇及锚固系统、斜拉桥索道管、悬索桥索鞍、悬索桥主缆、悬索桥索夹、桥面、支座和伸缩缝。（1）桥轴线放样。（2）桥基础（承台）放样（图13-3）。（3）下部结构（桥墩、桥台）放样（图13-4）。（4）上部结构（梁体）放样。

·桥梁施工测量的主要对象有：

·桥梁施工放样的顺序为：图13-3桥梁承台图13-4桥梁下部结构测设06-5月-242113.5

交工测量交工测量是指桥梁工程建设竣工、验收时所进行的测绘工作。其目的是检查桥体是否符合设计要求，测定桥梁建成后的实际情况，为桥梁运营期间的监测、检测和运维提供数据资料。桥梁交工测量主要内容包括下部结构、上部结构和桥梁总体交工测量工作。交工测量的成果反映桥梁构筑物的位置和几何尺寸，为桥梁质量检验评定及验收、工程维护等工作提供依据。交工测量采用与原桥梁施工测量一致的平面和高程系统，测量时可使用原有施工控制点和工作基点。在进行交工测量时，对于隐蔽、水中和垂直凌空面的桥梁部位，可以在施工过程中，按交工测量的要求进行测量，逐渐积累交工资料。对于其他的桥梁部位，待单项工程完工后，进行一次性的交工测量。分项工程、分部工程及单位