【正文】 年代中期，普遍使用電子測(cè)距儀（ EDM），電子測(cè)距儀的使用使得大型橋梁建設(shè)突飛猛進(jìn)，更好的把點(diǎn)位精度提到最高；等到 20 世紀(jì)晚期，電子測(cè)距儀激光技術(shù)與經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)一體化，出現(xiàn)了全站儀技術(shù) ，可以說，全站儀是橋梁測(cè)量施工必不可少的儀器，及角度測(cè)量與距離測(cè)量于一身，使得橋梁工程測(cè)量變得簡(jiǎn)易且高效，單獨(dú)一人就可以完成橋梁工程施工測(cè)量方法研究 毛帥 長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 2頁，共 22 頁 測(cè)量工作，手持棱鏡的同時(shí)遙控操縱全站儀，隨著自動(dòng)化和無棱鏡技術(shù)的發(fā)展，測(cè)量員可以不使用棱鏡直接測(cè)量物體表面。 GPS 相對(duì)定位技術(shù)已經(jīng)在測(cè)繪、交通、城建、國(guó)土資源管理等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。它的平面相對(duì)定位精度已經(jīng)完全能夠滿足工程的需要。結(jié)合 GPS 定位測(cè)量的各個(gè)優(yōu)點(diǎn)，將 GPS 相對(duì)定位技術(shù)引入特大型橋梁控制網(wǎng)的測(cè)量和基礎(chǔ)放樣，無論對(duì) GPS 本身的發(fā)展還是對(duì)特大型橋梁測(cè)量控制都具有極為重要 的意義。現(xiàn)在 GPS衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)逐步用于建立橋梁施工平面控制網(wǎng)，并可方便的用于橋梁施工平面控制網(wǎng)的復(fù)測(cè)、基礎(chǔ)施工放樣和對(duì)大橋進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 擺在我們面前的任務(wù)是：大力促進(jìn)橋梁工程測(cè)量技術(shù)方法與手段的更新?lián)Q代，積極推動(dòng)新技術(shù)的推廣與應(yīng)用，充分利用 GPS 技術(shù)， GIS 技術(shù)、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)、 RS 技術(shù)、 3S集成技術(shù)以及大地測(cè)量先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，使傳統(tǒng)橋梁工程測(cè)量向數(shù)字化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和社會(huì)化方向發(fā)展；同時(shí)加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科的研究，不斷拓寬橋梁工程測(cè)量服務(wù)新領(lǐng)域，開拓橋梁工程測(cè)量發(fā)展新局面，以推動(dòng)我國(guó)橋梁工程測(cè)量技 術(shù)的進(jìn)步。 本文研究的主要內(nèi)容 （ 1）主要從橋梁施工流程中論述工程測(cè)量在各個(gè)階段的任務(wù)和對(duì)于不同任務(wù)階段所使用的方法。 （ 2）通過對(duì)整個(gè)橋梁施工的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)測(cè)量在其中的主要作用和重要性。 （ 3）結(jié)合實(shí)例分析，實(shí)際工程中各個(gè)階段所使用的測(cè)量方法和其中的局限性。 橋梁工程施工測(cè)量方法研究 毛帥 長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3頁，共 22 頁 技術(shù)路線 圖 11 技術(shù)路線圖 2 橋梁施工測(cè)量方法研究 平面控制網(wǎng)的布設(shè) 在布網(wǎng)方法上，橋梁平面控制網(wǎng)可以按照常規(guī)地面測(cè)量方法布設(shè)，也可以采用 GPS 技術(shù)布網(wǎng)。常規(guī) 方法布設(shè)時(shí)基本網(wǎng)形一般布設(shè)成三角形和四邊形，并以跨江正橋部分為主。應(yīng)用較多的有雙三角形。大地四邊形、雙大地四邊形以及三角形與四邊形結(jié)合的多邊形。按觀測(cè)要素不同，橋梁控制網(wǎng)可布設(shè)成測(cè)角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、精密導(dǎo)線網(wǎng)等。 測(cè)角網(wǎng) 過去由于測(cè)距技術(shù)的落后，只觀測(cè)控制網(wǎng)的水平角，稱為測(cè)角網(wǎng)。為了達(dá)到高精度，一般要提高測(cè)角的精度。另外由于測(cè)角網(wǎng)中至少應(yīng)有一條起算邊，為了檢核，通常每岸各設(shè)一條高精度基線，過去常采用高精度的因瓦線尺丈量；現(xiàn)在可采用高精度的測(cè)距儀、全站儀測(cè)量。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，測(cè)距儀、全站儀的使用 已相當(dāng)普及，而且可以以較少的工作量獲取相對(duì)高的精度，可以布設(shè)成測(cè)邊網(wǎng)和邊角網(wǎng)，因此測(cè)角網(wǎng)目前在橋梁控制中已不多見。 導(dǎo)線網(wǎng) 導(dǎo)線網(wǎng)為當(dāng)今目前工程測(cè)量控制網(wǎng)最為常見的一種布網(wǎng)方式，其中包括單一導(dǎo)線和具有一個(gè)橋梁施工測(cè)量方法研究 平面控制階段 高程控制階段 樁基承臺(tái)施工測(cè)量方法 橋墩、橋臺(tái)的放樣方法 帽梁、箱梁等結(jié)構(gòu)的測(cè)量 結(jié)合工程實(shí)例分析 橋梁工程施工測(cè)量方法研究 毛帥 長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4頁，共 22 頁 或者多個(gè)結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線網(wǎng)。網(wǎng)中的觀測(cè)數(shù)據(jù)位角度和邊長(zhǎng)。 導(dǎo)線網(wǎng)與三角網(wǎng)相比，有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 網(wǎng)中各點(diǎn)上的方向數(shù)比較少，在去除結(jié)點(diǎn)之外，則只有兩個(gè)方向，所以受通視限制小，更加容易選點(diǎn)，而且可以適當(dāng)降低覘標(biāo)告訴。 （ 2） 導(dǎo)線網(wǎng)的靈活性更強(qiáng)，選點(diǎn)時(shí)可根據(jù)具體環(huán)境隨時(shí)改變。 （ 3） 網(wǎng)中的邊長(zhǎng)是直接測(cè)設(shè)出來的，精度較 為均勻。 精密導(dǎo)線是符合在 GPS 網(wǎng)上的多結(jié)點(diǎn)閉合導(dǎo)線、附和導(dǎo)線或單導(dǎo)線，這是有關(guān)規(guī)范對(duì)精密導(dǎo)線布設(shè)網(wǎng)的整體要求。 橋梁控制網(wǎng)除了采用三角網(wǎng)和邊角網(wǎng)的形式外，還可選擇布設(shè)精密導(dǎo)線的方案。例如，在河流兩岸的橋軸線上各設(shè)立一個(gè)控制點(diǎn)，并在橋軸線上、下游沿岸布設(shè)最有利交會(huì)橋墩的精密導(dǎo)線點(diǎn)，同時(shí)增加上下游過江測(cè)距，使導(dǎo)線閉合于橋軸線上的控制點(diǎn)。這種布網(wǎng)形式圖形簡(jiǎn)單，可避免遠(yuǎn)點(diǎn)交會(huì)橋墩時(shí)交會(huì)精度差的情況。也不需要增加節(jié)點(diǎn)和插入點(diǎn)，因此簡(jiǎn)化了橋梁控制網(wǎng)的測(cè)量工作，但其只適用于中小橋梁，對(duì)于大型橋梁最好采用三角網(wǎng)形式。 GPS 網(wǎng) 靜態(tài)測(cè)量布網(wǎng)也有很多形式，主要有單基準(zhǔn)站（星形網(wǎng)）式的布網(wǎng)。主要是以一臺(tái)借手機(jī)作為基準(zhǔn)站，在某個(gè)測(cè)量上連續(xù)開機(jī)觀測(cè)，其余的接收機(jī)在此基準(zhǔn)站觀測(cè)期間，在其周圍流動(dòng)，沒到一點(diǎn)就進(jìn)行觀測(cè)，流動(dòng)的接收機(jī)之間一般不要求同步，這樣，流動(dòng)的接收機(jī)每觀測(cè)一個(gè)時(shí)段 ，就與基準(zhǔn)站間測(cè)得一條同步觀測(cè)基線，所有這樣測(cè)得的同步基線就形成了一個(gè)以基準(zhǔn)站為中心的星形。 一般情況下，對(duì)大型橋梁工程的 GPS 平面控制網(wǎng)的布設(shè)之前，首先要對(duì)平面控制網(wǎng)的布設(shè)要求和精度估算作分析和研究，由此根據(jù)實(shí)地情況來制定布網(wǎng)方案和觀測(cè)方法。網(wǎng) 型根據(jù)起算點(diǎn)分布情況和大橋建設(shè)的特點(diǎn)，常采用以橋軸線為重心，長(zhǎng)短邊結(jié)合的布網(wǎng)方式；控制點(diǎn)標(biāo)志設(shè)置多采用深樁強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩與普通標(biāo)石相結(jié)合的方式； GPS 觀測(cè)采用了高精度 GPS 大地測(cè)量模式等技術(shù)手段和作業(yè)措施； 之后對(duì)平面控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，主要對(duì)基線解算和網(wǎng)平差這兩部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論，常規(guī)測(cè)量數(shù)據(jù)與 GPS 數(shù)據(jù)聯(lián)合平差，在 GPS 平面控制測(cè)量中，實(shí)現(xiàn)了在高精度工程控制網(wǎng)中利用常規(guī)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì) GPS 數(shù)據(jù)進(jìn)行了尺度比檢核、并將常規(guī)測(cè)量數(shù)據(jù)與GPS 數(shù)據(jù)聯(lián)合平差計(jì)算。通過在平差軟件中加入方差檢驗(yàn)、合理定出不同觀測(cè)值 的權(quán)，克服了GPS 數(shù)據(jù)與常規(guī)測(cè)量數(shù)據(jù)互不兼容性。 橋梁工程施工測(cè)量方法研究 毛帥 長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 5頁，共 22 頁 加密點(diǎn)的布設(shè) 布設(shè)時(shí) 要打上木樁，直到木樁穩(wěn)固為止，并再木樁頂面精確放出樁位中心坐標(biāo)后，樁上釘上小釘子。 一些跨江的大型橋梁，由于橋長(zhǎng)較長(zhǎng)，平面控制網(wǎng)的邊長(zhǎng)要滿足一定的要求，主網(wǎng)點(diǎn)往往不能滿足交會(huì)墩位的需要，這樣在布設(shè)主網(wǎng)時(shí)，應(yīng)考慮增設(shè)加密點(diǎn)。加密點(diǎn)可采用插入點(diǎn)形式，一般由三個(gè)或四個(gè)方向交會(huì)測(cè)定，為保證插入點(diǎn)的精度，在主網(wǎng)中點(diǎn)和插入點(diǎn)都要設(shè)站觀測(cè)，同時(shí)插入點(diǎn)的測(cè)量要以主網(wǎng)相同的精度進(jìn)行。當(dāng)插入點(diǎn)位于兩岸主網(wǎng)的一條邊上時(shí)，稱為節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)只需測(cè)量它到主 網(wǎng)橋軸線上的控制點(diǎn)間的距離，即可被確定。加密控制點(diǎn)的設(shè)立，可以使施工時(shí)交會(huì)墩臺(tái)中心觀測(cè)邊長(zhǎng)縮短，交會(huì)圖形更為合理，減少交會(huì)定點(diǎn)誤差，為經(jīng)常性交會(huì)放樣提供方便的控制點(diǎn)。 高程控制網(wǎng)的布設(shè) 高程控制網(wǎng)的建立通常方 法是水準(zhǔn)測(cè)量 。高程控制網(wǎng)的主要形式是水準(zhǔn)網(wǎng)。橋梁高程控制點(diǎn)由基本水準(zhǔn)點(diǎn)組成 ，基本水準(zhǔn)點(diǎn)既為橋梁高程施工放樣之用，也為橋梁墩臺(tái)變形觀測(cè)使用。 水準(zhǔn)點(diǎn)的選點(diǎn)與埋設(shè)工作，一般都與平面控制網(wǎng)的選點(diǎn)與埋石工作同步進(jìn)行，水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)該包括水準(zhǔn)基點(diǎn)和工作點(diǎn)。水準(zhǔn)基點(diǎn)是整個(gè)橋梁施工過程中的高程基準(zhǔn)，因此，在選擇 水 準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意其隱蔽性、穩(wěn)定性和方便性。即水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)選擇在不知被破壞的地方同時(shí)要特別避開地質(zhì)不良、過往車輛影響和易受其他震動(dòng)影響的地方。此外還應(yīng)在注意其不受橋梁和線路施工的影響，又要考慮其便于施工應(yīng)用。在埋石時(shí)應(yīng)該盡量埋設(shè)在基巖上。在覆蓋層比較淺時(shí)，可采用深挖基坑或者用地質(zhì)鉆孔的方法使之埋設(shè)在基巖上；在覆蓋較深時(shí)，應(yīng)盡量采用加設(shè)樁基以增加埋石的穩(wěn)定性。水準(zhǔn)基點(diǎn)除了考慮 ，其在橋梁施工期間使用之外，要盡量可能做到在橋梁施工完畢交付運(yùn)營(yíng)后等長(zhǎng)期用作橋梁沉降觀測(cè)只用。 施工過程中，單靠水準(zhǔn)基點(diǎn)，是難以滿足施工放樣需要 的，因此，在靠近橋墩附近再設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)，也叫 工作基點(diǎn)。然而這些點(diǎn)一般不單獨(dú)埋石，而是利用平面控制網(wǎng)的導(dǎo)線點(diǎn)或者三角點(diǎn)的標(biāo)志作為水準(zhǔn)點(diǎn)。采用強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩時(shí)則是將水準(zhǔn)標(biāo)志埋石設(shè)在觀測(cè)墩旁邊的混凝土中。 如果測(cè)區(qū)有河流經(jīng)過，那么跨河水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)橋梁施工高程控制網(wǎng)測(cè)設(shè)工作中十分重要的一環(huán)。這是因?yàn)闃蛄菏┕ひ笃鋬砂兜母叱滔到y(tǒng)必須統(tǒng)一的。 同時(shí)，橋梁施工高程精度要求高，因此，即使兩岸附近都有國(guó)家或其他部門的高程等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)資料，也必須進(jìn)行高精度的跨河水準(zhǔn)測(cè)量使其與兩岸自設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)一起組成統(tǒng)一的高精度高程控制網(wǎng)。 一般觀測(cè)程序 ： ① 近尺觀測(cè)，盤左：讀取離水平視線最近的刻畫線的度數(shù)，照準(zhǔn)該刻畫線的橋梁工程施工測(cè)量方法研究 毛帥 長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 6頁，共 22 頁 上下沿各 1 次并讀數(shù)；盤右：照準(zhǔn)刻畫線的上下沿各 1 次讀數(shù)。 1 次盤左和盤右觀測(cè)組成近尺 1組 ， 每測(cè)回近尺觀測(cè) 1 組。 ② 遠(yuǎn)尺覘標(biāo)觀測(cè)，盤左：照準(zhǔn)上下標(biāo)志線各 2 次并讀數(shù) ； 盤右 ： 照準(zhǔn)上下標(biāo)志線各 2 次并讀數(shù) ； 1 次盤左和盤右同時(shí)對(duì)向觀測(cè)組成 1 組遠(yuǎn)尺觀測(cè) ， 每測(cè)回遠(yuǎn)尺觀測(cè) 8組。一測(cè)回內(nèi) ， 第一次照準(zhǔn)對(duì)岸覘標(biāo)調(diào)焦清晰后再讀數(shù) ， 本測(cè)回內(nèi)物鏡不得再次調(diào)焦。 ③ 每測(cè)回觀測(cè)完成后 ， 間歇 15min， 重新整平儀器進(jìn)行下一測(cè)回觀測(cè)。 ④ 一個(gè)時(shí)段結(jié)束后 ， 兩岸儀器及水準(zhǔn)尺相互對(duì)調(diào) ； 若各項(xiàng)觀測(cè)限差超限及時(shí)重測(cè)或補(bǔ)測(cè)。 橋梁基礎(chǔ) 測(cè)量方法研究 由于基礎(chǔ)要承載橋面的壓力，所以橋梁基礎(chǔ)可以說是橋梁工程的最重要的部分。按照橋梁的結(jié)構(gòu)和施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)環(huán)境不同，橋梁的基礎(chǔ)有明顯的分類，常見的基礎(chǔ)有：明挖基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉箱基礎(chǔ)、管柱基礎(chǔ)等。 明挖基礎(chǔ)也被稱為擴(kuò)大基礎(chǔ)，主要由大石塊或者是混凝土砌筑而成，此類基礎(chǔ)的 填埋深度澆其他基礎(chǔ)淺，所以也叫淺基礎(chǔ)。 在基礎(chǔ)開挖前，要首先根據(jù)基底尺寸 ，開挖深度、放坡情況等計(jì)算出原地面的開挖邊線，然后根據(jù)墩臺(tái)中心及其縱橫軸線即可放出基坑的邊線。當(dāng)基坑開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)進(jìn)行基底平整或基底處理，再在基底上放出墩臺(tái)中心及其縱橫軸線，作為安裝模板、灌注混凝土基礎(chǔ)及墩身的依據(jù)。注意基坑底部尺寸應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況較設(shè)計(jì)尺寸每邊增加 50100cm的富余量，以便于支撐、排水與立模板。 明挖基礎(chǔ)是橋梁墩、臺(tái)基礎(chǔ)常用的一種形式。它是在墩、臺(tái)位置處先挖基坑，將坑底整平以后，然后在坑內(nèi)砌筑或灌注基礎(chǔ)及墩、臺(tái)身。當(dāng)基礎(chǔ)及墩、臺(tái)身修出地面后，再用土回填基坑。視土質(zhì)情況，坑壁可挖成垂 直的或傾斜的。在進(jìn)行基坑放樣時(shí)，根據(jù)墩、臺(tái)縱橫軸線及基坑的長(zhǎng)度和寬度測(cè)設(shè)出它的邊線。如果開挖基坑時(shí)，坑邊要求具有一定的坡度，還應(yīng)放樣基坑的開挖邊界線。放樣邊坡界線時(shí)，應(yīng)根據(jù)坑底與地表的高差及坑壁坡度計(jì)算出它至坑邊的距離。在設(shè)置邊坡樁時(shí)，所用的方法與路基邊坡的放樣相同，可以根據(jù)試探法求出，也可以用測(cè)出的斷面用圖解法求出。在地面上釘出邊坡樁后，根據(jù)邊坡樁撤出灰線，依灰線可進(jìn)行基坑開挖。當(dāng)基坑開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高以后，應(yīng)將坑底整平，必要時(shí)還應(yīng)夯實(shí)，然后安裝模板。進(jìn)行基礎(chǔ)及墩、臺(tái)身的模板放樣時(shí)，可將經(jīng)緯儀安置在軸線上較遠(yuǎn) 的一個(gè)護(hù)樁上，以另一個(gè)護(hù)樁定向，這時(shí)經(jīng)緯儀的視線即為軸線方向。安裝模板時(shí)，使模板中心線與視線重合即可。當(dāng)模板的位置在地平面以下時(shí)，也可以用經(jīng)緯儀在基礎(chǔ)的兩邊臨時(shí)放樣兩個(gè)點(diǎn)，根據(jù)這兩點(diǎn)，用線繩及垂球來指揮模板的安裝工作。樁基礎(chǔ)也是橋梁墩、臺(tái)基礎(chǔ)常用的一種形式，其測(cè)量工作主要有：測(cè)設(shè)樁基礎(chǔ)的縱橫軸線、測(cè)設(shè)各橋梁工程施工測(cè)量方法研究