子情境2:橋梁墩臺定位

2.3：曲線橋墩臺定位思考曲線橋與直線橋施工測量有何不同?2.3曲線橋梁墩臺中心坐標(biāo)計算及測設(shè)

在勘測時已經(jīng)獲得了曲線要素及橋軸線兩端控制樁的樁號和坐標(biāo)等，但這些數(shù)據(jù)因精度較低不能作為墩臺中心放樣的起算數(shù)據(jù)。在控制網(wǎng)平差后，必須利用控制網(wǎng)平差的結(jié)果重新計算曲線要素和橋軸線控制樁的樁號(橋軸線控制樁為網(wǎng)中控制點，其坐標(biāo)平差后已獲得)然后根據(jù)設(shè)計文件中墩臺的樁號求出其坐標(biāo)的精確值進(jìn)而求得墩臺中心的坐標(biāo)。一、概述如圖1和圖2，A、B兩點是橋頭控制樁。在曲線的兩側(cè)切線上，各選取了兩點ZD5-3、ZD5-4、

ZD6-1、ZD6-2，它們是線路的控制樁。如果交點樁JD6存在，則在兩側(cè)切線上只要各選一個控制樁就可以了。A、B點應(yīng)納入主網(wǎng)，其它點可用插網(wǎng)或插點確定。通過平差可獲得這些點的精密坐標(biāo)。例如可選ZH和HZ，也可選取ZD5-3和ZD6-2。下面說明利用這些數(shù)據(jù)確定曲線位置并計算墩臺中心坐標(biāo)的方法。為了控制線路的兩條切線，一邊應(yīng)有兩個點（這兩點不要相隔太近）。二、墩臺中心坐標(biāo)的方法

如圖：由兩側(cè)切線上各兩個控制樁的坐標(biāo)可直接求出兩條切線的方位角。設(shè)：ZD5-3到ZD5-4的方位角為α34ZD6－1

到ZD6－2的方位角為α121.計算ZD5-3到JD6的距離D1設(shè)ZD5-3的坐標(biāo)x3、y3，ZD6-2的坐標(biāo)為x2,y2ZD5-3到JD6的距離D1為:

2.線路轉(zhuǎn)角計算

這個轉(zhuǎn)角是精確值，與勘測設(shè)計時所用轉(zhuǎn)角是有一點差別。3.曲線綜合要素計算4.ZD5-3到ZH點的距離d15.里程推算由于轉(zhuǎn)向角的改變使得曲線要素發(fā)生改變，由此引起里程的變化，為了保證曲線橋墩臺里程保持不變，通常，若曲線橋在ZH點一端，保持ZH點里程不變；若曲線橋在HZ點一端，保持HZ點里程不變。6.ZH點坐標(biāo)計算7.墩臺坐標(biāo)計算(1)直線段上墩臺中心坐標(biāo)計算(2)ZH-HY段上墩臺中心坐標(biāo)計算第一步：求墩臺對應(yīng)中樁坐標(biāo)第二步：求墩臺中心樁坐標(biāo)(3)HY-YH段上墩臺中心坐標(biāo)計算第一步：求墩臺對應(yīng)中樁坐標(biāo)第二步：求墩臺中心樁坐標(biāo)(4)HY-YH段上墩臺中心坐標(biāo)計算第一步：求HZ點坐標(biāo)第二步：求墩臺對應(yīng)中樁坐標(biāo)第三步：求墩臺中心樁坐標(biāo)三、曲線墩臺測設(shè)1.曲線橋測設(shè)方法（1）極坐標(biāo)法（2）交會法2.極坐標(biāo)測設(shè)曲線橋（1）置鏡點選擇置鏡點應(yīng)選擇橋軸線上的一個控制點；選擇一個照準(zhǔn)條件好、目標(biāo)清晰和距離較遠(yuǎn)的控制點作定向點。（2）放樣元素的計算

放樣元素包括：測站到定向控制點方向與到放樣的墩臺中心方向間的水平角β及測站到墩臺中心的距離D。測設(shè)時，按照角度測設(shè)的精密方法測設(shè)出該角值β在墩臺上得到一個方向點，然后在該方向上精密地放樣出水平距離D得墩臺中心。(3)測設(shè)為了防止錯誤，最好用兩臺全站儀在兩個測站上同時按極坐標(biāo)法測設(shè)該墩臺中心，所得兩個墩中心的距離差的允許值應(yīng)不大于2cm。取兩點連線的中點得墩中心。同法可測設(shè)其它墩臺中心。3.交會法測設(shè)曲線橋

交會法應(yīng)在三個方向上進(jìn)行，至于選取那三個方向，應(yīng)以交會角的大小而定，交會角應(yīng)以接近為宜，如圖。

測設(shè)前應(yīng)根據(jù)三個測站點和測設(shè)的墩臺中心點的坐標(biāo)，分別計算出測設(shè)元素，

理論上三個交會方向應(yīng)交會于一點，由于不可避免的誤差存在，實際上這三個方向會形成一個示誤三角形.如果示誤三角形的最大邊長不大于2.5cm，則取三角形的重心作為墩中心的位置。在交會的生產(chǎn)實踐中，為了快速而精確地定位，測量工作者提出了一種稱為前方交會角差圖解法。該法的實質(zhì)是利用實測角值與放樣角值之差，將初步定位點快速改正到設(shè)計位置上來。

四、案例:1為1#墩的設(shè)計位置，l'為初步交會的點子，然后從岸上三點精密測定

方向值，與該方向的設(shè)計值相比較，得出其差值一般稱其為角差，用表示之(i=1，2，3)。三角，得到三點到l'的根據(jù)各測站到點1之距離及角差即可算出由于角差引起放樣點的橫向位移值式中為控制點至放樣點之間的距離，其值分別為=447.214m，=447.214m，=200.000m，按上式計算得u1

=-7.6cm，u2

=11.7cm，u3

=4.0cm由于橫向位移與邊長相比較是很小的，故可認(rèn)為它是與交會方向垂直的一段直線長度，再根據(jù)角差位移方向。在墩臺中心處放-張白紙，取靠近墩臺中心的一近似點1'具體做法是:從三個點P1、P2、B交會1'