【正文】 中國地質(zhì)大學 工程測量學 工 程 測 量 學 第十章 橋梁工程測量 中國地質(zhì)大學 工程測量學 第十章 橋梁工程測量 主要內(nèi)容 ☆ 橋梁結(jié)構(gòu)基本知識 ☆ 橋址選線測量 ☆ 橋梁施工控制測量 ☆ 橋墩臺基礎(chǔ)的施工放樣 ☆ 大型斜拉橋、懸索橋高塔柱施工測量 ☆ 大型斜拉橋索道精密定位測量 ☆ 橋梁施工和運營期的變形監(jiān)測 重點 ☆ 橋梁勘測、施工及運營階段的測量工作 ☆ 大型橋梁高塔施工測量 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋梁結(jié)構(gòu)基本知識 1）橋梁的分類 一、按使用性分： 公路橋 、公鐵兩用橋、人行橋、機耕橋、過水橋等。 二、按跨徑大小和多跨總長分為： 特大橋、大橋、中橋、小橋、涵洞。其中： 特大橋：多孔跨徑總長 ≥500米， 單孔跨徑 ≥100 米 大橋：多孔跨徑總長 ≥100米，單孔跨徑 ≥40 米 中橋： 30米 多孔跨徑總長 100米， 20≤單孔跨徑 40 米 小橋： 8米 ≤多孔跨徑總長 ≤300米， 5單孔跨徑 20米 涵洞：多孔跨徑總長 8米， 單孔跨 5米 三、按行車道位置分為： 上承式橋、中承式橋、下承式橋。 四、按承重構(gòu)件受力情況可分為： 梁橋、板橋、拱橋、鋼結(jié)構(gòu)橋、吊 橋、組合體系橋（斜拉橋、懸索橋）。 五、按使用年限可分為： 永久性橋、半永久性橋、臨時橋。 六、按材料類型分為： 木橋、圬工橋、鋼筋砼橋、預(yù)應(yīng)力橋、鋼橋。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 中國地質(zhì)大學 工程測量學 鐵路鋼衍梁組成部分的示意圖 橋墩與橋臺的淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ) 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋梁結(jié)構(gòu)基本知識 2）橋梁基本術(shù)語 荷載 ： 橋梁所承受的重力（豎直的）或外力（豎直的或水平的） 承重結(jié)構(gòu) ： 起承受重力作用的部分 上部結(jié)構(gòu) ： 橋面與承重結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱，也稱作跨越結(jié)構(gòu)或橋跨結(jié)構(gòu) 橋墩 ： 支撐承重結(jié)構(gòu)的支承物，岸邊的支承物兼擋墻稱作橋臺 下部結(jié)構(gòu) ： 橋墩與橋臺的統(tǒng)稱，也稱作支承結(jié)構(gòu) 橋軸線 ： 橋渡的中心線，橋軸線兩岸控制樁的距離稱為橋軸線長度 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋梁結(jié)構(gòu)基本知識 3）上部結(jié)構(gòu) ? 承重結(jié)構(gòu)是梁的 ， 主梁可以用鋼（鋼板梁、鋼箱梁、銅街梁）、鋼筋混凝土（跨度不大時）或預(yù)應(yīng)力混凝土做成。 ? 承重結(jié)構(gòu)是拱的 叫做主拱（多于一片拱時稱拱肋）；承重結(jié)構(gòu)是懸索的叫做主索或大纜。 按行車道位置分為 :上承式橋、中承式橋、下承式橋 ? 橋面設(shè)在承重結(jié)構(gòu)上方的叫做 上承式橋 。 ? 橋面設(shè)在承重結(jié)構(gòu)下方的叫做 下承式橋 。 按承重構(gòu)件受力情況可分為：梁橋、板橋、拱橋、鋼結(jié)構(gòu)橋、吊橋、組合體系橋（斜拉橋、懸索橋）。 怎樣區(qū)分上承式、中承式、下承式橋梁？ 主要根據(jù)行車道的位置來判斷。當橋面系位于上部結(jié)構(gòu)上部，則稱上承式橋梁，如梁橋、拱橋；橋面系位于上部結(jié)構(gòu)中部的橋梁稱中承式橋梁；當橋面系位于上部結(jié)構(gòu)下部，則稱下承式橋如系桿拱橋。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋梁結(jié)構(gòu)基本知識 4）下部結(jié)構(gòu) 橋梁的下部結(jié)構(gòu)通常就由支座、墩臺、基礎(chǔ)三個部分組成。 ? 上、下部結(jié)構(gòu)之間保證力的作用位置明確并且連接牢固的支點構(gòu)造，叫做 支座 。（活動支座、固定支座） ? 橋墩 與橋臺一般用石砌筑或混凝土灌筑而成，在旱地上有時可用鋼做成 ? 承受墩臺底部壓力的土壤或巖石叫做 地基 。沉井與沉樁統(tǒng)稱 深基礎(chǔ) 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋址選線測量 橋址平面地形測繪 ? 測繪范圍 一般應(yīng)滿足設(shè)計橋梁孔徑、橋頭路堤和導(dǎo)流建筑物和施工場地的需要，個別情況下應(yīng)滿足水工模型試驗之用。 ? 測繪內(nèi)容 測繪地形、地物、地貌、線路導(dǎo)線、中線、既有線中線、橋梁和導(dǎo)流建筑物平面、橋頭控制樁、水準基點、農(nóng)田分類及邊界、歷史最高洪水泛濫線、水流方向等。 初測階段： 需進行地質(zhì)測繪； 定測階段： 亦需進行地質(zhì)測繪； 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋址選線測量 橋址平面地形測繪 ? 測量方法 陸上地形測量 水下地形（直接法、簡易斷面索法、迂回測深法、三船并進法、懸空斷面索，絞索拉船） 圖 101 簡易斷面索法 ： 水道斷面的測量，是在斷面上布設(shè)一定數(shù)量的測深垂線，如圖 101，施測各條垂線的水深，同時測得每條測深垂線與岸上某一固定點（斷面的起點樁，一般設(shè)在左岸）的水平距離（稱為起點距），并同時觀測水位，用施測時的水位減去水深，得到各測深垂線處的河底高程。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋址選線測量 橋址平面地形測繪 ? 測量方法 簡易斷面索法 ： （ 1） 測量水深 測量水深的方法通常用測深桿（圖 102）、測深錘（圖 103）、鉛魚直接測出每根測深垂線的水深。當水很深、流速很大時，可用回聲測深儀測量水深（圖 104）。 圖 102測深桿 圖 103測深錘 圖 104 回聲測深儀測量示意圖 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋址選線測量 橋址平面地形測繪 ? 測量方法 懸空斷面索 ：（ 2）起點距的測定 ①斷面索法：斷面索法是在斷面上架設(shè)鋼絲纜索，每隔適當距離做上標記，并事先測量好它們的位置，測量水深的同時，直接在斷面索上讀出起點距。這種方法適合于河寬較小、水上交通不多、有條件架設(shè)斷面索的河道測站，精度較高。 圖 105河道上鋼絲纜索 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋址選線測量 橋址平面地形測繪 ? 測量方法 簡易斷面索法 ：（ 2）起點距的測定 ②交會法 ⅰ )經(jīng)緯儀岸上交會法（圖 106）：水文站在布設(shè)測流斷面時，同時布設(shè)基線(AC)，并用精確方法量出基線的長度 L，測角時，將經(jīng)緯儀安放在基線的終點，測出角度， ⅱ )六分儀船上交會法（圖 107）：當河道較寬時，岸上與船上聯(lián)絡(luò)困難，風浪較大時用經(jīng)緯儀瞄準河中活動的目標，施測有些困難，此時可使用六分儀交會法，它的主要優(yōu)點是測量時施測人員全部上船，不用支架，只需手握儀器即可測出角，也能在搖動的船上使用，因此水文勘測中經(jīng)常使用。 圖 106 交會法示意圖 圖 107六分儀結(jié)構(gòu)示意圖 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋址選線測量 橋址平面地形測繪 ? 測量方法 陸上地形測量 水下地形 ? 繪制橋址平面地形圖 橋址平面地形圖一般為比例尺 1∶ 500～ 1∶ 5000 橋梁測量工作貫穿于建橋始末。設(shè)計前必須進行橋位圖、橋址地形圖的測量工作，施工階段須建立控制網(wǎng)，跨河水準測量，放樣橋臺、橋墩及測量橋梁中線，竣工后進行變形測量。 勘測設(shè)計階段：為了選擇橋址，需要搜集比例尺為 1:25000或1:50000的地形圖，為橋梁設(shè)計需測繪較大比例尺 (1:10000)的橋渡位置圖及 1:1000或 1:500的橋址地形圖，并選擇水文斷面測定水深、流向、流速及計算流量。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋址選線測量 橋址縱斷面及輔助斷面測量 ? 橋址縱斷面 ? 輔助斷面 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋址選線測量 1．測繪范圍 ? 兩岸應(yīng)測寬度根據(jù) 路肩 高程而定，以滿足在圖上足夠布置全部橋孔及導(dǎo)流堤的需要為原則，包括導(dǎo)流堤在橋址中線上的投影長度，并能設(shè)計橋頭填土。 路肩 最高水位或設(shè)計水位 ? 如橋址縱斷面兼作水文斷面，并用以進行流量計算，則應(yīng)測至岸邊高出 最高水位或設(shè)計水位 至少 ，泛濫很寬的河流應(yīng)視具體情況而定，但必須滿足流量計算的要求。 ? 如兩岸或一岸為山地時（包括高架橋），以在圖上能正確決定橋址及臺尾附屬工程為原則。 ? 特大橋及大中橋兩岸應(yīng) 埋設(shè)橋址控制樁 作為橋址定測和施工復(fù)測的依據(jù)，其位置不受洪水淹沒，必要時應(yīng)設(shè)立護樁或中線方向樁。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋址選線測量 橋址縱斷面 2．測量方法及精度 盡量在線路中線測量，按要求一次完成。 如線路中線加樁不足，可根據(jù)中線樁在地形變化處加密。 測點距離：在山區(qū)不得大于 5 m，平坦地區(qū)不得大于 20～ 40m。 加樁高程施測誤差不得大于 177。 m，與水準點閉合差的限差為 （ L以 km計）。 3．繪制橋址縱斷面圖 繪制橋址縱斷面圖測繪比例尺為 1∶ 200～ 1∶ 500，特長橋可采用 1∶ 1 000。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋址選線測量 輔助斷面 ? ，為了防止橋址線路縱斷面在設(shè)計中發(fā)生墩臺基礎(chǔ)有落空現(xiàn)象，可根據(jù)實際需要加 測上、下游平行于橋址線路縱斷面的輔助斷面 ，間距一般為 3～ 5 m。該項斷面與資料應(yīng)與橋址線路縱斷面合并繪制，其中橋址線路縱斷面用實線表示，上、下游斷面用虛線表示，并注明與線路縱斷面的距離。 ? 2. 對于小橋，為了正確布置陡坡建筑物，上、下游可加測順溝方向河床縱斷面 ，上游應(yīng)連接原溝心，下游也連接原溝心或接至有出路之處。當需要計算水深，判斷水流狀態(tài)或考慮蓄水情況時，應(yīng) 加測河床縱坡和下游原溝槽有代表性橫斷面 。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋址選線測量 既有橋梁丈量 ?1. 需進行技術(shù)改造的大中橋或修建第二線橋與既有橋有關(guān)聯(lián)時，既有大中橋應(yīng)進行丈量挖探基礎(chǔ)，內(nèi)容包括上、下部結(jié)構(gòu)尺寸、墩臺中心線與線路中心線的關(guān)系、各部位高程、結(jié)構(gòu)病害和病害部位等。 ?2. 既有橋墩臺需要加高在 m以內(nèi)，或運營情況良好，與增建第二線橋無影響時，其基礎(chǔ)部分可不進行挖探。 ?3. 確定原式利用的或經(jīng)調(diào)查研究確定報廢的既有橋，只丈量主要尺寸，繪制輪廓尺寸圖，注明中心里程和主要部分高程。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋址選線測量 既有橋梁丈量 ?4. 樁基、沉井及氣壓沉箱等深基礎(chǔ)既有橋應(yīng)盡量了解其確實類型、頂部尺寸及埋置深度，不進行挖探。 ?5. 小橋需丈量主要尺寸，需改建檢算和對增建第二線橋有影響時，應(yīng)挖探基礎(chǔ)，以取得基礎(chǔ)埋置深度及襟邊尺寸等有關(guān)資料。 ?6. 需改建或加固的橋梁缺少所需的隱蔽部分尺寸或控制新舊橋梁線間距的基礎(chǔ)尺寸時，應(yīng)進行必要的開挖和丈量。同一線路同類型的橋梁，可選擇有代表性的進行開挖和丈量。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋梁施工測量 167。 中線復(fù)測及橋軸線測定 167。 橋梁施工控制測量 167。 橋梁定位資料計算 167。 墩臺定位及縱橫軸線測設(shè) 167。 橋梁竣工測量 中國地質(zhì)大學 工程測量學 根據(jù)設(shè)計文件，按照規(guī)定的精度，將圖紙上設(shè)計的橋梁墩臺