《桥梁工程测量》PPT课件.ppt

1、第10章桥梁工程测量，主要内容桥梁结构基础知识桥梁场地选线测量桥梁施工控制测量桥梁墩台基础施工放样大型斜拉桥和悬索桥塔柱施工测量索道精密定位测量重点桥梁测量施工和运营阶段测量工作大型桥梁塔柱施工测量10.1桥梁结构基础知识1。桥梁部件和概念(1)重力(垂直)或由承重桥梁承受的外力(垂直或水平)，(2)承重结构承受重力的部分称为承重结构。桥面和承重结构统称为桥梁的上部结构。(3)由桥墩支撑的承重结构的支撑称为桥墩；(4)桥台岸边的支挡墙称为桥台。(5)下部结构的墩台统称为桥梁下部结构。(6)上部结构称为跨度结构或桥梁跨度结构；(7)下部结构称为支撑结构。10.1桥梁结构基础知识，2。桥梁分类：(

2、1)按可用性划分：公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、水桥等。(2)根据跨度大小和多跨总长度，可分为特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞。特大桥：多孔跨度，全长500米，单孔跨度100米；中桥，全长30米，多孔跨度100米，20个单孔跨度40米；小桥全长8米，多孔跨度300米，5个单孔跨度20米；涵洞总长8m，单孔跨度5m；(3)可分为：(4)根据受力构件的受力情况，可分为：梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、悬索桥和组合体系桥(斜拉桥、悬索桥)。(5)根据使用寿命可分为永久桥、半永久桥和临时桥。(6)根据材料类型，分为：木桥、圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力桥和钢桥。桥墩和桥台1的铁路钢梁构件、浅基础和深基础

3、示意图。桥址1平面地形图。映射范围1。原理：它能满足设计桥孔、桥堤、导流结构和施工现场的需要，在某些情况下应用于水工模型试验。(2)范围1)沿线方向：最高洪水位或设计水位以上0.51.0米。当平原区洪泛区过宽时，测绘范围不应小于桥梁全长加上略有余量的导流堤。2)上下游方向的实测长度根据实际需要确定，也可以认为0.12B滩是从上游到3B槽测量的，0.06B滩是从下游到1.5B槽测量的(其中，b槽为河道宽度，b滩为两岸宽度之和)；在平坦区域，桥梁长度测量为上游2倍且大于200米，下游11.5倍且大于100米。对于改建现有线路或增加第二条线路，应适当扩大或缩小勘测范围。510米；桥址选线测量(2)测

4、绘内容(1)地形、地物、地貌、水下地形图(2)线路导线、中线、既有线中线、桥梁平面和导流建筑物、桥头控制桩(3)水准基点、农田分类和界线(4)历史最高洪水位线、水流方向(5)地质测绘地形等高线间距。10.2桥址选线测量，(3)陆地地形测量水下地形测量方法(直接法、简单断面电缆法、迂回测深法、敏郎悲歌平行法、悬断面电缆法、绳套拉船法)(1)直接法：用卷尺或绳尺直接测量距离，用花或竹竿测深。10.2桥址选线测量，(2)简单断面电缆航道断面的测量是在断面上布设一定数量的测深垂线，如图所示，测量每条垂线的水深，同时测量每条测深垂线与岸边固定点之间的水平距离(称为起始距离)(该断面的起始桩一般位于该方法

5、适用于河道宽度小、水流量小、有条件架设断面电缆的河流站，精度高。10.2桥址选线测量，绘制桥址平面地形图。桥位平面地形图一般为150015000比例尺。设计前，必须测量桥梁图和桥址地形图。施工阶段必须建立控制网，进行跨河水准测量，放样桥台和桥墩，测量桥梁中心线。完工后，应测量变形。勘察设计阶段：为选择桥址，需收集1:25000或1336050000比例尺的地形图，并绘制较大比例尺(1:1000)的跨桥位置图和133601000或1:500比例尺的桥址地形图用于桥梁设计，并选择水文断面测量水深、流向、流速和计算流量。10.2桥址选线测量，2。桥址纵剖面测量和辅助剖面测量，1。测绘范围两侧的测量宽

6、度应根据路肩标高确定，以满足图纸上所有桥孔和导流堤充分布置的需要，包括导流堤在桥位中线的投影长度，并可设计桥头填土。10.2桥址、路肩、最高水位或设计水位的选线测量，2。桥址纵剖面和辅助剖面测量，1。当测绘范围为两岸或一岸多山(包括高架桥)时，原则是桥台端部的桥位和附属工程可在图纸上正确确定。特大桥和大中桥两侧应埋设桥位控制桩，作为场地确定和施工复测的依据，其位置不应被淹没。如有必要，应设置挡桩或中线方向的桩。10.2桥址的选线测量，2测量方法和精度应尽量在线路中线进行测量，并按要求完成一次。如果线路中线加桩不足，可以根据中线桩在地形变化的地方加密。测点距离：山区不超过5米，平坦地区不超过20

7、40米。桩位高程测量误差不大于0.1 m，水准点闭合误差公差为(l单位km)。3.绘制桥位纵剖面图测绘比例尺为12001500，超长桥梁可采用11 000。2.10.2桥址路线选择调查和辅助路段1。这条线在陡峭的山坡上延伸。为防止桥墩和桥台基础在桥位剖面设计中发生破坏，可根据实际需要测量与桥位剖面平行的上下游辅助断面，间距一般为35 m。截面和数据应与桥址线的纵向截面一起绘制，其中桥址线的纵向截面用实线表示，上游和下游截面用虚线表示，并应标明与线的纵向截面的距离。2.对于小桥来说，为了正确布置陡坡建筑物，可以在上游和下游测量沿沟渠方向的河床纵剖面，上游应与原沟渠中心相连，而下游也应与原沟渠中心

8、或有出路的地方相连。当需要计算水深、判断水流状态或考虑蓄水情况时，应测量河床纵坡和下游原槽的代表性断面。2.桥址纵剖面和辅助剖面测量，10.2。桥址选线调查，3。现有桥梁的测量1。当需要技术改造的大中型桥梁或二线桥梁与既有桥梁相关时，应对既有大中型桥梁进行基础测量和开挖，包括上下结构尺寸、桥墩中心线与线路中心线的关系、各部位标高、结构，10.2桥址选线测量，1。轮廓布局形成分层布局：主要控制网主要控制桥梁轴线；为满足施工过程中各墩放样的需要，二级控制网在一级网下应增加一定数量的插入点或网。二级控制网的精度不应低于一级控制网的精度。高程控制网为施工控制点提供统一的高程系统。10.3桥梁施工控制测

9、量，2。确定桥梁轴线长度和桥墩定位的必要精度，布设桥梁控制网，确保桥梁轴线放样、桥墩中心定位和轴线测设的准确性。因此，首先要知道桥梁轴线长度的计算方法和桥墩中心的定位精度。(1)根据桥梁跨越结构的架设误差确定桥梁轴线长度的准确性(1)误差来源：1)制造误差2)装配和安装误差3)架设误差10.3桥梁施工控制测量(2)桥梁跨越结构的简支梁在一个桥墩上有固定支座，在另一个桥墩上有活动支座；连续梁仅在一个桥墩上设置了活动支座。(3)误差分析铁路钢桥制造规程规定，钢桁梁节间长度的允许制造误差为2mm，两个节段之间的装配孔距误差为0.5mm，则每个节间的制造和装配误差为：(一般为2mm)，10.3桥梁施工

10、控制测量，一个跨度或一个节点由N个节间装配好的钢桁梁组成，其长度误差包括装配误差L和支座安装误差。对于连续梁和大跨度(64m)钢梁，安装后各跨(连梁)钢梁的允许误差为：10.3桥梁施工控制测量，而对于钢板梁、小跨度(64m)简支钢桁梁、钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁，根据规范，长度拼装误差L取如下：其中L为梁长。因此，各跨(节)钢梁安装后的允许误差计算如下：如果桥梁全长有n个跨(节)，则全长的极限误差为：10.3等跨桥梁施工控制测量，不等跨桥梁全长的极限误差：如果极限误差取1/2作为平均误差， 整个桥梁轴线长度的相对平均误差为：对于长度相同的桥梁，桥梁和跨度是不同的。一般来说，连续梁比简支梁要求

11、更高的精度，大跨度比小跨度要求更高的精度。 10.3桥梁施工控制测量(2)桥墩中心放样的精度要求钢梁桥墩中心在桥梁轴线方向上的位置误差不大于1.5厘米2.0厘米(3)平面控制网的精度估算(1)根据“控制点的误差对放样点无显著影响”的原则确定控制网的精度，并将放样后所得的点的总误差设为M；M1是由控制点误差引起的点误差；M2是放样过程中产生的点误差。当由控制点误差m1引起的放样误差m2是总误差的0.4倍时，m1仅使放样点的总误差增加1/10，即控制点误差对放样点没有显著影响。同时，m2=0.9 M很容易知道。现在，如果桥墩中心在桥梁轴线方向上的位置误差不超过2.0厘米，作为研究控制网的必要精度的

12、起始数据，根据上述分析，要求m1 0.4米=0.420=8(毫米)。这是放样桥墩中心时应满足的控制网误差的影响要求。因此，放样精度的要求是m2=0.9M=0.920=18(mm)。10.3桥梁施工控制测量、3。桥梁平面高程控制网的建立，建立平面控制网的目的：测量桥梁轴线的长度，并根据该长度确定墩台的位置；同时，也可用于施工过程中的变形监测。对于穿越无水河流的直线桥梁，可以直接测量桥轴线的长度，利用桥轴线的两个控制点直接布设桥墩和桥台的位置，而不需要建立平面控制网。但是，如果桥墩和桥台(2)控制网边长与河流宽度有关，一般在河流宽度的0.51.5倍范围内变化。(3)以河流两岸桥梁轴线上的点为控制点

13、，两点之间的连线为控制网的边缘，使桥梁轴线与控制网紧密相连。控制点与桥墩设计位置的距离不应太远，以便于桥墩的施工放样。(4)控制点不应设在淹没区和软土地区，尽量避开施工区、材料堆放处和交通干扰的地方。(1)布置形式，10.3桥梁施工控制测量、在满足测量桥梁轴线长度和墩台中心定位精度要求的前提下，力求图形简单，并有足够的强度减少现场观测工作和室内计算工作。根据桥梁的尺寸、精度要求和地形条件，桥梁施工平面控制网的网络布设有几种形式：(1)布设形式，10.3桥梁施工控制测量，三角网可分为以下几种形式：(1)布设形式，10.3桥梁施工控制测量，双三角大地四边形，图形适用于一般桥梁长度较短，水中墩台较少

14、的施工放样。双四边形加强四边形控制点多、图形强、精度高，适用于大型和特大型桥梁。在铁路测量技术规程中，根据桥梁轴线的精度要求，三角网的精度分为五个等级，其测边测角的精度规定如下表所示。精密导线网应在河流两侧的桥轴线上设置一个控制点，最有利于穿越桥墩的精密导线点应沿桥轴线的上下游岸线布设。10.3桥梁施工控制测量，全球定位系统网一般由一个或几个独立的观测组成，并以三角形和大地四边形组成的混合网的形式铺设。芜湖长江大桥全球定位系统控制网布置图、10.3桥梁施工控制测量、平面控制网布置要点。选择控制点时，应尽可能将桥梁轴线作为三角测量的一条边，以提高桥梁轴线的精度。如果不可能，桥轴的两个端点也应包含

15、在网络中，以间接计算桥轴的长度。对于控制点的要求，除了要求图形强烈外，还要求地质条件稳定，视野开阔，桥墩交叉方便，交叉角度不宜过大或过小。在控制点上，应埋设刻有“十字”字样的石头标志和金属中心标志。如果同时作为高程控制点，中心标志应做成半球形顶部。10.3、桥梁施工控制测量，其控制网可采用测角网、边测网或边角网。两条基线应由测角网测量。过去，测量基线使用因瓦线尺或经认证的钢卷尺，但现在它已被光电测距仪所取代。侧边测量网络测量所有的边长，但不测量角度。在拐角网络中，边长和角度都被测量。一般来说，在边缘和角度精度匹配的情况下，角网的精度较高。10.3桥梁施工控制测量，平面控制网布设的关键点，由于桥梁轴线的长度和每边长度都是根据基线和角度计算的，为了保证桥梁轴线的可靠精度，基线精度比桥梁轴线高23倍。如果使用测边网或角网，由于直接测量边长，不受测角误差的影响，测边精度相当于桥轴要求的精度。由于桥梁三角网一般是独立的，没有坐标和