桥梁工程施工测量.doc

第四章桥梁工程施工测量4-1 桥梁施工控制网的布设一、概述任何一项测量工作都必须遵循从整体到局部的原则。桥梁施工测量也不例外。桥梁施工开始之前,必须在桥址地区建立统一的施工控制基准,布设施工控制网。结合桥梁工程的结构、形状和施工特点,桥梁施工控制网的作用主要用于桥墩放样和主梁架设。根据桥梁的桥长、桥式、跨度大小的不同,它们的桥墩放样精度要求和主梁架设精度亦有差别。一般来讲,桥址地区在勘测设计阶段已有测量控制网,但精度要求、点的密度等方面都无法满足放样桥墩的要求,因此,必须建立桥梁施工控制网。为了满足桥梁不同施工阶段、不同施工部位和结构的施工放样需要,桥梁施工控制网一般布设成控制整个桥址地区的首级控制网(常称为主网),在主网下面加密供直接满足施工放样的插点或插网,在局部工程地区,有时还需要布设分部工程施工控制网。主网的主要作用是桥梁施工期间的整体控制,在插点、插网受到破坏时也可用于恢复其位置。因此,要求主网图形简单而又有足够的强度和精度,点位必须稳定。如有条件,尽可能利用它们直接放样桥墩。插网(点)的作用是直接用于放样桥墩,因此,它们布置在距桥墩较近的岸边,以便于用前方交会法放样时有较好的图形。随着全站仪的普及应用,采用极坐标法和三维坐标法进行桥墩放样,给插网(点)的布置带来很大的灵活性。与一般桥梁相比较,斜拉桥的结构比较复杂,为了满足高塔柱和主梁的施工要求,在施工过程中必须建立分部工程施工控制网。它必须以主网控制为依据,进行联测和定期检测。其具体布设办法在以后有关的章节中具体叙述。测量仪器的更新和测量方法的改进,给桥梁控制网的布设带来很大的灵活性。近几年来,GPS技术用于建立桥梁施工控制网逐渐增多,由于该方法具有全天候作业,不需要控制点之间的相互通视等优点,在建立跨越大江、大河或海域等视线较长的控制网、或由于天气条件影响通视的特大型桥梁控制网时,就更加显示出该方法的优越性。并且,应用该技术对控制网进行加密时,对控制点的增补提供了统一的坐标基准,减少了变形分析的困难。一般来讲,桥梁施工工期较长,限于桥址地区的条件,大量的控制点(包括主网和插点)多位于江河岸边或大堤附近,其地形条件并不十分稳定,随着时间的变化,点位有可能发生变化,因此,在施工期间必须进行复测,以确定控制点的稳定性和变化情况,这是确保测量成果质量的重要工作。控制网的复测周期应根据工程施工进度、工期等,结合桥墩中心检测的要求情况确定。与平面控制测量一样,在桥梁施工期间同样也必须在桥址区建立统一的高程控制基准,它是整个桥梁施工期间全桥的高程控制系统。对于跨越大江、大河的大型桥梁工程,统一两岸的高程控制进行高程联测显得更加重要。高程联测通常采用跨河水准测量方法,根据其地形条件,也可以采用微倾螺旋法或经纬仪倾角法。现代测量仪器的发展和精度的提高,利用电磁波三角高程法也能达到较高的精度,可以满足桥梁高程施工放样的要求,且具有作业方便、简单等优点。为了克服桥墩施工误差对主梁架设的影响,并检查验收已完工程的施工质量,在桥墩竣工后和主梁架设之前,应进行全桥贯通测量(有时也称为全桥联测),即实际测量各桥墩中心的竣工位置。根据联测后的成果,当偏差在设计允许范围内时,对墩台中心位置和高程进行调整,并以调整后的位置作为主梁架设的依据。二、桥梁施工控制网布设形式在桥梁施工中,控制网的主要任务在于测定桥轴线的长度,并精确地放样桥墩、桥台的位置和跨越结构的各个部分,同时要随时检查施工质量。一般来讲,对于中小型桥,由于河窄水浅,桥台、桥墩间的距离可用直接丈量的方法进行放样,或利用桥址勘测阶段的测量控制作为施工放样的依据。但是,对于大桥或特大桥来说,用勘测阶段的测量控制来进行施工放样,一般就不能满足要求,必须建立平面和高程控制网,作为施工放样的依据。大桥或特大桥跨越的江河,通常河宽水深,放样工作一般多采用前方交会法或极坐标法。因此,在桥梁建设地区常布设专用的三角网或导线网作为桥梁施工的平面控制网。根据地形条件,桥梁三角网一般布设成如图5-4-1所示。图5-4-1 桥梁三角网(a)为大地四边形,(b)为双大地四边形,(c)为中点多边形。图形的选择主要取决于桥长(或河宽)、设计要求、仪器设备和地形条件。桥梁施工控制网的布设,除满足一般三角测量的要求外,还要注意三角点不被水淹没,施工过程中便于保存,尽量避开施工区和堆放材料的地方。三角网中各点的布设应满足下列要求:,以使所得的两桥台间距离的精度满足施工要求,并能用这些三角点以足够精度进行桥墩放样。当主网的三角点不够用时,还可根据需要增设插点。,应在河流两岸的桥轴线上各设立一个三角点(即将桥轴线作为三角网的一条边),三角点与桥台设计位置相距不应太远,以方便桥台的放样及保证两桥台间距离的精度要求。放样桥