1、.,1,10-7橋梁工程控制測(cè)量,在鐵路公路和城市道路等的線路上，通過河流、山谷或與其他道路立交需要修建橋梁。有鐵路橋梁,公路橋梁,鐵路公路兩用橋梁等。高架道路也是屬于橋梁結(jié)構(gòu)。橋梁工程在勘測(cè)設(shè)計(jì)建筑施工和運(yùn)營管理階段都需要進(jìn)行測(cè)量工作。,南京長江大橋鐵路公路兩用橋,.,2,一、橋梁平面控制測(cè)量,橋梁平面控制網(wǎng)的圖形一般為包含橋軸線的雙三角形、具有對(duì)角線的四邊形或雙四邊形。橋梁平面控制網(wǎng)的觀測(cè)可以采用常規(guī)觀測(cè)角度和邊長的邊角網(wǎng)，計(jì)算各平面控制點(diǎn)的坐標(biāo)。大型橋梁平面控制網(wǎng)也可以采用GNSS方法測(cè)定。,橋梁軸線,橋梁平面控制網(wǎng),橋梁平面控制網(wǎng),.,3,（一）過河水準(zhǔn)測(cè)量,過河水準(zhǔn)測(cè)量主要問題:前后

2、視距不等遠(yuǎn)尺距離過長,解決方法:測(cè)站河立尺點(diǎn)布設(shè)對(duì)稱圖形,采用對(duì)向觀測(cè)；遠(yuǎn)尺上加裝覘牌,有利于遠(yuǎn)距離瞄準(zhǔn)；用多測(cè)回觀測(cè)取平均值,提高精度。,測(cè)站,近尺視線,遠(yuǎn)尺視線,二、橋梁高程控制測(cè)量,.,4,由觀測(cè)者根據(jù)水準(zhǔn)儀橫絲指揮遠(yuǎn)尺立尺者上下移動(dòng)覘牌，使覘牌中部的橫條或三角形圖案被水準(zhǔn)儀的橫絲所平分。,由立尺者根據(jù)覘牌中心孔的指標(biāo)線在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。,覘牌上圖案設(shè)計(jì)成有利于瞄準(zhǔn),.,5,（二）電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量,（三）GNSS高程測(cè)量,用全站儀可進(jìn)行電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量。在河的兩岸布置A、B兩個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn),在A點(diǎn)安置全站儀,量取儀器高i；在B點(diǎn)安置棱鏡，量取棱鏡高l；全站儀瞄準(zhǔn)棱鏡中心,測(cè)觀天頂

3、距Z和斜距S,計(jì)算出A,B點(diǎn)間的高差。由于過河的距離較長,高差測(cè)定受到地球曲率和大氣垂直折光的影響。應(yīng)采用對(duì)向觀測(cè)的方法,能抵消地球曲率和大氣垂直折光的影響。,用GNSS測(cè)量布設(shè)的橋梁平面控制網(wǎng)也可以用GNSS高程測(cè)量的方法進(jìn)行兩岸控制點(diǎn)高程的聯(lián)測(cè)。河面寬闊的特大橋梁，用過河水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量有困難時(shí)更為合適。,.,6,10-7橋梁工程施工測(cè)量,一、中小型橋梁施工測(cè)量,（一）橋梁中軸線和施工控制樁測(cè)設(shè)根據(jù)道路中線上的橋位施工控制樁k1,k2,k3,k4，測(cè)設(shè)出橋臺(tái)和橋墩的中心樁位A,B,C,D點(diǎn),然后分別在這些點(diǎn)上安置全站儀，在與橋梁中軸線垂直的方向上測(cè)設(shè)橋臺(tái)和橋墩的施工控制樁位a1,a2

4、,b1,b2,，每側(cè)要有兩個(gè)控制樁。,.,7,（二）橋梁基礎(chǔ)施工測(cè)量根據(jù)橋臺(tái)和橋墩的中心線定出基坑開挖邊界線。基坑上口尺寸應(yīng)根據(jù)坑深、邊坡坡度、土質(zhì)情況和施工方法而定?；油诘揭欢ㄉ疃群?，應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)高程在坑壁測(cè)設(shè)距基底設(shè)計(jì)面為一定高差（例如1米）的水平樁,作為控制挖深及基礎(chǔ)施工的高程依據(jù)。,基礎(chǔ)完工后，應(yīng)根據(jù)上述的橋位控制樁和墩、臺(tái)控制樁用經(jīng)緯儀或全站儀在基礎(chǔ)面上測(cè)設(shè)墩、臺(tái)中心及其相互垂直的縱、橫軸線，根據(jù)縱、橫軸線即可放樣橋臺(tái)、橋墩的外廓線，作為砌筑橋臺(tái)和橋墩的依據(jù)。,.,8,（一）橋梁墩臺(tái)定位測(cè)量,二、大中型橋梁施工測(cè)量,大型橋梁的施工必須布設(shè)平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)布設(shè)后,用較精

5、密的方法進(jìn)行墩臺(tái)定位和架設(shè)梁部結(jié)構(gòu)的定位。,大橋的水中橋墩,大橋的梁部結(jié)構(gòu),.,9,方向交會(huì)法測(cè)設(shè)橋墩,A-B為橋軸線，C,D為橋梁平面控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)，Pi點(diǎn)為第i個(gè)橋墩設(shè)計(jì)的中心位置。用方向交會(huì)法測(cè)設(shè)橋墩中心位置時(shí)，需要計(jì)算在橋梁控制點(diǎn)上的交會(huì)角：,。,橋梁軸線,控制點(diǎn),控制點(diǎn),方向線相交的角度應(yīng)近于90,.,10,方向交會(huì)法的誤差三角形,由于測(cè)量誤差的影響，從C,A,D點(diǎn)指來的三條方向線一般不可能正好交會(huì)于一點(diǎn)，而構(gòu)成方向交會(huì)定點(diǎn)位的“誤差三角形”(Pa-Pb-Pc)。,如果誤差三角形在橋軸線上的邊長(Pa-Pb)為容許范圍之內(nèi)(一般規(guī)定：對(duì)于墩底放樣,為2.5cm;對(duì)于墩頂放樣，為1.

6、5cm），則取C,D兩點(diǎn)指來方向線的交點(diǎn)PC在橋軸線上的投影點(diǎn)Pi作為橋墩放樣的中心位置。,誤差三角形,橋墩中心點(diǎn),.,11,極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)橋墩在使用全站儀進(jìn)行橋梁墩臺(tái)定位時(shí)，用極坐標(biāo)法放樣橋墩中心位置，則更為方便。對(duì)于極坐標(biāo)法，原則上可以將儀器放于任何控制點(diǎn)上，按計(jì)算的放樣數(shù)據(jù)（角度和距離）測(cè)設(shè)點(diǎn)位。,測(cè)設(shè)橋墩中心位置，最好是將儀器安置于橋軸線點(diǎn)A或B上，瞄準(zhǔn)另一軸線點(diǎn)作為定向，然后指揮棱鏡安置在該方向上測(cè)設(shè)APi或BPi的距離,即可定出橋墩中心位置Pi點(diǎn)。,.,12,（二）橋梁梁部架設(shè)施工測(cè)量橋梁的梁部結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜,要求對(duì)墩臺(tái)的方向、距離和高程用較高精度測(cè)設(shè)，作為架梁的依據(jù)。,橋梁中心線

7、方向測(cè)定,在直線部分采用準(zhǔn)直法,用經(jīng)緯儀或全站儀正倒鏡分中法,刻劃方向線。如果跨距較大(100m),應(yīng)逐個(gè)橋墩觀測(cè)左、右角。在曲線部分則采用偏角法或極坐法。相鄰橋墩中心點(diǎn)間距離用測(cè)距儀觀測(cè)，在中心標(biāo)板上刻劃里程線,與已經(jīng)刻劃的墩臺(tái)方向線正交,形成代表墩臺(tái)中心的十字。,墩臺(tái)頂面高程用精密水準(zhǔn)測(cè)定,構(gòu)成水準(zhǔn)路線,附合到兩岸水準(zhǔn)點(diǎn)上。,如果梁的拼裝系自兩端懸臂、跨中合攏，則合攏前的測(cè)量重點(diǎn)應(yīng)放在兩端懸臂的相對(duì)關(guān)系上。中心線方向偏差,高程差和距離差要符合設(shè)計(jì)和施工的要求。,.,13,三、大型斜拉橋施工測(cè)量,大型斜拉橋主要由索塔(墩塔)、斜拉索、主梁三大部分組成，塔、索、梁三者之間的聯(lián)系一般常用雙塔三跨

8、連續(xù)梁布置。,固定于索塔的斜拉索每隔一定索距對(duì)梁進(jìn)行提拉，將梁的荷載傳至索塔，再傳至塔墩基礎(chǔ)。斜拉橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有利于用懸臂法架設(shè)主梁。(包括預(yù)制拼裝或現(xiàn)場(chǎng)澆注),雙塔三跨連續(xù)梁的斜拉橋上海楊浦大橋,.,14,下圖的上半部分為斜拉橋完成索塔建造后主梁開始用懸臂法施工,下半部分為懸臂施工,中間合攏后的示意圖。,.,15,斜拉橋的施工,施工中的斜拉橋,預(yù)制梁塊的分段吊裝,兩端懸臂施工逐步向中間合攏,.,16,竣工后的斜拉橋,典型的雙塔三跨連續(xù)梁,.,17,（一）塔柱施工測(cè)量索塔的下半部分為基礎(chǔ)和塔墩，其施工定位測(cè)量同一般大橋的定位。其上半部分為塔柱，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，一般由下塔柱、下橫梁、中塔柱、上橫

9、梁、上塔柱等幾部分組成，如右圖所示。,塔柱施工測(cè)量的重點(diǎn)是保證塔柱各部分的傾斜度、鉛垂度和外形幾何尺寸以及一些構(gòu)件的空間位置等符合設(shè)計(jì)要求。,.,18,索塔平面基準(zhǔn)投影索塔建造的平面基準(zhǔn)是塔墩的中軸線和橋梁的中軸線(相互垂直),塔墩中心點(diǎn)的垂直投影是塔柱施工測(cè)量的關(guān)鍵。在墩中心點(diǎn)及兩邊平面控制點(diǎn)的旁邊預(yù)留有垂準(zhǔn)孔，垂直投影(鉛垂線測(cè)設(shè))的方法有垂準(zhǔn)儀法和全站儀天頂觀測(cè)法。,通過垂準(zhǔn)孔向上垂直投影施工索塔上部結(jié)構(gòu),橋梁中軸線,索塔中軸線,.,19,（二）主梁施工測(cè)量斜拉橋的主梁施工是由索塔下雙向?qū)ΨQ懸臂架設(shè)、跨中合攏的動(dòng)態(tài)施工方法。主梁架設(shè)分為現(xiàn)場(chǎng)澆注和預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件拼裝兩種基本方法。主梁施工是從

10、索塔下的“零號(hào)梁塊”開始,向兩側(cè)懸臂伸展。,主梁施工測(cè)量是保證斜拉橋成橋線型符合設(shè)計(jì)要求。,零號(hào)梁塊,零號(hào)梁塊,矩形控制網(wǎng),.,20,主梁橫斷面線型測(cè)量主梁橫斷面的梁底線型是每一節(jié)段由前端梁底1，2，3，4四個(gè)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高來表示。用水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)定梁頂面上高程線性點(diǎn)23點(diǎn)的標(biāo)高，推算出梁底測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高,用斜拉索調(diào)整。,梁體中軸線,主梁橫斷面,斜拉索,斜拉索,.,21,索道管定位測(cè)量斜拉索是連接索塔和主梁并使之構(gòu)成整體斜拉橋的重要組成部分，而索道管是將纜索兩端分別錨固在索塔和主梁上的重要構(gòu)件。為了使纜索能正確定位，對(duì)索道管頂口和底口中心的三維坐標(biāo)位置的定位提出了很高的精度要求（例如5mm）,.,22

11、,1.塔柱索道管定位測(cè)量塔墩靠近岸邊，可以在岸上布置平面控制點(diǎn)，建立通過塔柱中線和墩中線的豎直基準(zhǔn)面。在控制點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀或全站儀，瞄準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)的方向后，利用望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸的上、下轉(zhuǎn)動(dòng)建立上述基準(zhǔn)面，再用測(cè)距、方向交會(huì)等方法測(cè)設(shè)待放樣的索道管口中心點(diǎn)的三維坐標(biāo)。遠(yuǎn)離岸邊的塔墩，可以利用塔柱施工測(cè)量時(shí)留下的控制點(diǎn)和垂準(zhǔn)孔建立垂準(zhǔn)線和豎直基準(zhǔn)面。高程測(cè)設(shè)可以采用高層建筑高程傳遞的方法。,2.主梁索道管定位測(cè)量利用主梁施工矩形控制網(wǎng),用經(jīng)緯儀或全站儀,水準(zhǔn)儀和鋼卷尺測(cè)設(shè)索道管口中心的三維坐標(biāo)。,.,23,10-9橋梁工程變形觀測(cè)橋梁工程在施工和建成后的運(yùn)營期間，由于各種內(nèi)在因素和外界條件的影響，會(huì)產(chǎn)生各種變形。例如，橋梁的自重對(duì)基礎(chǔ)產(chǎn)生壓力，引起基礎(chǔ)、墩臺(tái)的均勻沉降或不均勻沉降，從而會(huì)使墩柱傾斜；梁體在動(dòng)荷載的作用下產(chǎn)生撓曲；高塔柱在日照和溫度的影響下會(huì)產(chǎn)生周期性的扭轉(zhuǎn)或擺動(dòng)；等等。為了保證工程施工質(zhì)量和運(yùn)營安全，驗(yàn)證工程設(shè)計(jì)的效果，應(yīng)對(duì)大型橋梁工程定期進(jìn)行變形觀測(cè)。,.,24,一、橋梁變形觀測(cè)內(nèi)容垂直位移觀測(cè)對(duì)各橋墩、橋臺(tái)進(jìn)行沉降觀測(cè)水平位移觀測(cè)對(duì)橋墩、橋臺(tái)在水平方向位移的觀測(cè)（橋軸線方向和垂直于橋軸線方向）傾斜觀測(cè)對(duì)高橋墩和斜拉橋