測量學(xué)實習(xí)報告
第三章 橋梁施工測量第一節(jié) 概 述
橋梁施工測量中，主要任務(wù)是精確地放出橋墩、橋臺的中心位置及其縱橫軸線；
為了確保墩臺的定位及其標(biāo)高精度，對大型橋梁而言，首先必須建立好平面控制網(wǎng)、高程系統(tǒng)以及測量橋位中線(橋軸線)的長度。
為此，建橋工作者必須重視測量工作，應(yīng)視為“橋梁工程施工中的眼睛”，確保大橋走向、跨距、高程等符合規(guī)范和設(shè)計要求．
以上所述說明了測量工作在建橋施工中的重要地位，測量工作者必須具有：
熟練的操作技能、良好的集體觀念以及嚴格遵守測量規(guī)范的習(xí)慣。
除此而外，備有良好的儀器設(shè)備也是十分必要的。
傳統(tǒng)的測量工具，一般是指各種等級的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、測距儀和鋼卷尺等。這些儀器設(shè)備在一般的測量學(xué)中均有介紹。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀器越來越先進，60年代出現(xiàn)了光電測距儀，目前較為先進的就是多功能的電子全站儀，如SET2C、TCl800等電子全站儀。下面主要介紹SET2C電子全站儀的功能和測量操作方法。
第二節(jié) SET2C電子全站儀
一、SET2C電子全站儀的外部構(gòu)件及名稱
圖3—1所示為2”級SET2C電子全站儀(日本索佳公司產(chǎn)品)的外部構(gòu)件及其名稱。
二、SET2C電子全站儀的模式與功能
SET2C電子全站儀是一種智能型的電子全站儀，有測量角度、距離、高差以及放樣等功能。它的各種功能是在各種模式下實現(xiàn)的，見表3—1所示。
第三節(jié) 橋位中線測量
橋位中線通常叫橋軸線，該線上控制樁A、B間的距離稱為橋軸線長度，如圖3—16所示。
橋軸線及其長度是用來作為設(shè)計與測設(shè)墩臺位長度和方向，從而確保墩臺位置的正確。因此保證橋軸線測量的必要精度是十分重要的。
為了確保橋軸線長度的精度，有時需要建立獨立的三角網(wǎng)與國家的控制點進行聯(lián)測。為了與線路的坐標(biāo)取得統(tǒng)一，也需要與線路上的國家平面控制點進行
聯(lián)測。
一、預(yù)估橋軸線長度的精度
在測量橋軸線長度之前，應(yīng)預(yù)先估算橋軸線長度所需要的精度，以便合理地擬定測量方案和規(guī)定各項測量的限差。
二、橋軸線長度的測量方法
測量橋軸線長度的方法，通常采用光電測距法(目前使用電子全站儀測量則更為方便)、直接丈量法、三角網(wǎng)法等，現(xiàn)分別敘述如下：
1.光電測距法
近年來光電測距儀已得到廣泛應(yīng)用，因其精度南、操作快、計算簡便，在通視方面不受地形限制，因此是確定橋軸線比較好的一種儀器。
2.直接丈量法
沿橋軸線方向，水面較窄、人可涉渡，且地勢平坦，則可采取直接丈量法測量橋軸線長度這種方法所用設(shè)備簡單，精度也可靠，是一般中小橋施工測量中常用的方法。
3.三角網(wǎng)法
在深水大河上測量橋軸線的長度
第四節(jié) 橋梁三角網(wǎng)的布設(shè)
一、布設(shè)橋梁三角網(wǎng)的目的
布設(shè)橋梁三角網(wǎng)的目的是為了求出橋軸線長度及交會出墩臺的位置，具體有以下幾點：
1)三角點之間視野應(yīng)開闊，通視要良好；
2)三角點不應(yīng)位于可能被掩沒及土壤松軟地區(qū)；
3)三角網(wǎng)圖形要簡單，三角點基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強度
4)橋軸線虛為三角網(wǎng)的一條邊，并與基線的一端相連，以確保橋軸線的精度；
5)橋梁三角網(wǎng)的邊長與河寬有關(guān)，一船在0.5～1.5倍河寬范圍內(nèi)變動；由于橋梁三角網(wǎng)邊長一船較短，故三邊網(wǎng)的精度不及三角網(wǎng)和邊角網(wǎng)的精度；測角網(wǎng)能控制橫向誤差，測邊網(wǎng)能控制縱向誤差；故把兩者的優(yōu)點結(jié)合起來，布設(shè)成帶有基線的邊角網(wǎng)為最好；
6)為了校核起見，應(yīng)至少布設(shè)兩條基線，基線長度應(yīng)為橋軸線長度的0.7～0.8倍。
二、橋梁三角網(wǎng)必要精度的確定
第五節(jié) 橋梁施工的高程測量
在橋梁施工階段，除了建立平面控制，尚需建立高程控制。一般在河流兩岸分別布設(shè)若干個水準(zhǔn)基點，作為施工階段高程放祥以及橋梁營運階段沉陷觀測的依據(jù)。因此，在布設(shè)水準(zhǔn)基點時，點的密度及高程控制的精度，均應(yīng)考慮這兩方面的要求。布設(shè)水準(zhǔn)點可出國家水準(zhǔn)點引入，經(jīng)復(fù)測后使用。
為了施工時方便起見，應(yīng)在基點的基礎(chǔ)上設(shè)立若干施工水準(zhǔn)點�；c是永久性的，它既要滿足施工要求，又要滿足變形觀測時永久使用。施工水準(zhǔn)點只用于施工階段，要盡量靠近施工地點。
無論是基點還是施工水準(zhǔn)點，均要選在地基穩(wěn)固、使用方便、且不易被破壞的地方。根據(jù)地形條件、使用期限和精度要求，可分別埋設(shè)混凝土標(biāo)石、鋼管標(biāo)石、基巖標(biāo)石、管枝標(biāo)石或鉆孔標(biāo)石。
橋梁水準(zhǔn)點的高程應(yīng)與道路線路高程采用同一系統(tǒng)，因而要與線路水準(zhǔn)點進行聯(lián)測，但聯(lián)測的精度不需要很高。
跨河水準(zhǔn)測量路線，應(yīng)選在橋址附近且河面最窄處。為了提高精度，水面寬超過300m時，應(yīng)采用雙線過河，且應(yīng)組成閉合環(huán)。
第六節(jié) 墩臺定位及其軸線測設(shè)
在橋梁施工測量中，最主要的工作是準(zhǔn)確地定出橋梁墩、臺的中心位置和它的縱橫軸線。這些工作稱為墩臺定位。
直線橋梁墩臺定位所依據(jù)的原始資料為橋軸線控制樁的里程和墩、臺中心的設(shè)計里程，根據(jù)里程可算出它們之間的距離，按照這些距離即可定出墩、臺中心的位置。
曲線橋所依據(jù)的原始資料，除了控制樁及墩、臺中心的里程外，尚有橋梁偏角、偏距及墩距。
墩、臺定位的方法，視河寬、水深及墩位情況而異，如果墩位在干涸或淺水河床上，可用直接定位法，如墩位處于水深流急部位時，則用角度交合法。
一、直線橋梁的墩、臺定位
位于直線上的橋梁，由于線路中線是直的，梁也是直的，這樣直線橋梁的墩、臺中心都位于橋軸線的方向上，如圖3—20所示。根據(jù)橋軸線控制樁號及各墩、臺中心的里程，即可求得其間的距離。
墩位的測設(shè).根據(jù)條件可采用直接丈量法、光電超距法或交會法。
1．直接丈量法
當(dāng)橋墩位于干涸的河道上，且水面較窄，用鋼尺可以丈量時，可采用這種方法。2.光電測距法
只要墩臺中心處能安置反光鏡，且經(jīng)緯儀和反光鏡之間能通祝，則用此法是迅速方便的。
3．交會法
如果河水深，無法直接丈量，則可采用交會法來測設(shè)墩位，如圖3—21所示。它是利用已有的控制點及墩位的坐標(biāo)計算出在控制點上應(yīng)該測設(shè)的角度。
二、曲線橋的墩臺定位
1.曲線橋上梁的布設(shè)特點
3.墩臺定位的方法
在曲線橋上測設(shè)墩臺的中心位置，根據(jù)不同的條件可采用偏角法、長弦偏角法和交會法
這種方法適用于距離可以丈量且橋跨較小的橋梁，其工作原理、方法，與線路測量中用的偏角法測設(shè)曲線是完全相同的。在測設(shè)以前，應(yīng)按照曲線的Z燈(或Hz)點及各個墩中心的里
(2)長弦偏角法
用光電測距儀測設(shè)墩位，不僅測距容易、迅速、方便，而且115站不搬動就可測設(shè)所有的點，這樣顯而易見是威少了儀器的對中誤差.對測設(shè)精度當(dāng)然有所提高，因而是一種比較好的方法。
(3)交會法
當(dāng)橋墩位于水中不能直接丈量，也不能安置反光鏡時，可用交會法測設(shè)曲線上的職位。
在直線橋上采用交會法定位時，可以利用橋軸線的方向進行控制，以保證墩位在線路中線方向上。但曲線橋沒有這個條件，所以除了一定要用交會法定位外，能夠采用其它方法的，應(yīng)盡
三、墩臺縱橫軸線的測設(shè)
墩臺中心測設(shè)定位以后，尚需測設(shè)墩臺的縱橫軸線，作為墩臺細部放樣的依據(jù)。
在直線橋上，聯(lián)臺的橫軸線與橋縱軸線重合，而且各墩臺一致，所以可利用橋軸線兩端控制樁來標(biāo)志橫軸線的方向，而不再另行測設(shè)標(biāo)志樁。
第七節(jié) 橋梁細部施工放樣
就整個橋梁放樣而言，前面已敘述了三個部分；橋軸線放樣、根據(jù)橋軸線測設(shè)墩臺位置、在墩合中心放樣其縱橫軸線�，F(xiàn)在再根據(jù)墩臺中心及其縱橫軸線，敘述墩臺細部的放樣工作。
一、明挖基礎(chǔ)的施工放樣
在無水的河道上，若地基較好，基礎(chǔ)不深，常常采用明挖基礎(chǔ)。
在基礎(chǔ)開挖前，應(yīng)先在地面上標(biāo)出墩、臺中心及其縱橫軸線，并在縱橫中心線分別釘8個護樁，如圖3—35所示。根據(jù)軸線及其基坑的長和寬就可放出基境的邊線。
二、樁基礎(chǔ)的施工放樣
樁基位置放洋前必須先測設(shè)墩基礎(chǔ)的中心及縱橫軸線，然后以縱橫中心線為坐標(biāo)軸，用支距法放出各樁中心位置，其限差
三、橋梁墩臺的細部放樣
承臺、墩身和臺身的細部放樣，也是以它的縱橫軸線作為依據(jù)
四、架梁時測量工作
架梁時要預(yù)先測設(shè)出支座底板的位置。如果是鋼桁梁，則在拼裝過程中還要檢查桁架的縱軸線是否在同一直線上，立柱是否在沿垂位置，拱度是否滿足設(shè)計要求。
測設(shè)支座底板的位置.就是測設(shè)它的縱橫中心線的位置。支座底板縱橫中心線與墩、臺縱橫軸線的關(guān)系，在設(shè)計圖紙上都已經(jīng)給出，而墩、臺的縱橫軸線在墩臺項上也是已經(jīng)有的，根據(jù)它們的相互關(guān)系，即可用鋼尺設(shè)放出來。設(shè)放出的位置要用墨線彈放在支承墊石上.以便底板的安裝就位。
以鋼桁梁橋施工為例，在拼裝和焊接鋼梁時，要求主梁弦桿的中心線在水平面上的投影位于兩瑞節(jié)點中心連線上，在梁的架設(shè)過程中及架設(shè)完一個格架以后都要進行主梁弦桿中心線的水平投影的直線性檢查。
在架設(shè)過程中的檢查，是檢查橫梁中點是否在相鄰梁墩、臺中心的連線方向上。檢查的方法是在墩、臺的橫軸線上或在墩、臺的中心架設(shè)經(jīng)緯儀，照準(zhǔn)相鄰城、臺的中心，并將儀器的水平制動螺旋固定，然后上下轉(zhuǎn)動望遠鏡，看損梁中點上的標(biāo)志是否都位于視線上，如果侗高值超出容許范圍，則需進行校正。
立柱豎直性的檢查可在無風(fēng)情況下用吊垂球的方法進行。
五、橋梁的竣工測量及變形觀測
橋梁建成后應(yīng)進行竣工測量，以記錄竣工后的實際情況，檢查施工質(zhì)量是否滿足設(shè)計要
在橋梁營運過程中，由于受力及其他外界因素的影響，墩、臺會產(chǎn)生位移、下沉及傾斜，所以需要定期地進行觀測，以監(jiān)視它的變形想律。如果變形過大，會形響行車安全及橋梁的使用壽命時，就需要采取補救措施。變形觀測的資料也是與竣工資料對比才能發(fā)現(xiàn)橋梁
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