【正文】 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 工 程 測(cè) 量 學(xué) 第十章 橋梁工程測(cè)量 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 第十章 橋梁工程測(cè)量 主要內(nèi)容 ☆ 橋梁結(jié)構(gòu)基本知識(shí) ☆ 橋址選線測(cè)量 ☆ 橋梁施工控制測(cè)量 ☆ 橋墩臺(tái)基礎(chǔ)的施工放樣 ☆ 大型斜拉橋、懸索橋高塔柱施工測(cè)量 ☆ 大型斜拉橋索道精密定位測(cè)量 ☆ 橋梁施工和運(yùn)營(yíng)期的變形監(jiān)測(cè) 重點(diǎn) ☆ 橋梁勘測(cè)、施工及運(yùn)營(yíng)階段的測(cè)量工作 ☆ 大型橋梁高塔施工測(cè)量 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋梁結(jié)構(gòu)基本知識(shí) 1）橋梁的分類(lèi) 一、按使用性分： 公路橋 、公鐵兩用橋、人行橋、機(jī)耕橋、過(guò)水橋等。 二、按跨徑大小和多跨總長(zhǎng)分為： 特大橋、大橋、中橋、小橋、涵洞。其中： 特大橋：多孔跨徑總長(zhǎng) ≥500米， 單孔跨徑 ≥100 米 大橋：多孔跨徑總長(zhǎng) ≥100米，單孔跨徑 ≥40 米 中橋： 30米 多孔跨徑總長(zhǎng) 100米， 20≤單孔跨徑 40 米 小橋： 8米 ≤多孔跨徑總長(zhǎng) ≤300米， 5單孔跨徑 20米 涵洞：多孔跨徑總長(zhǎng) 8米， 單孔跨 5米 三、按行車(chē)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(shí)橋。 六、按材料類(lèi)型分為： 木橋、圬工橋、鋼筋砼橋、預(yù)應(yīng)力橋、鋼橋。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 鐵路鋼衍梁組成部分的示意圖 橋墩與橋臺(tái)的淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ) 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋梁結(jié)構(gòu)基本知識(shí) 2）橋梁基本術(shù)語(yǔ) 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(tái) 下部結(jié)構(gòu) ： 橋墩與橋臺(tái)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(zhǎng)度 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋梁結(jié)構(gòu)基本知識(shí) 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(shí)）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(shí)稱拱肋）；承重結(jié)構(gòu)是懸索的叫做主索或大纜。 按行車(chē)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(chē)道的位置來(lái)判斷。當(dāng)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(dāng)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(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋梁結(jié)構(gòu)基本知識(shí) 4）下部結(jié)構(gòu) 橋梁的下部結(jié)構(gòu)通常就由支座、墩臺(tái)、基礎(chǔ)三個(gè)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(diǎn)構(gòu)造，叫做 支座 。（活動(dòng)支座、固定支座） ? 橋墩 與橋臺(tái)一般用石砌筑或混凝土灌筑而成，在旱地上有時(shí)可用鋼做成 ? 承受墩臺(tái)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(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋址選線測(cè)量 橋址平面地形測(cè)繪 ? 測(cè)繪范圍 一般應(yīng)滿足設(shè)計(jì)橋梁孔徑、橋頭路堤和導(dǎo)流建筑物和施工場(chǎng)地的需要，個(gè)別情況下應(yīng)滿足水工模型試驗(yàn)之用。 ? 測(cè)繪內(nèi)容 測(cè)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(zhǔn)基點(diǎn)、農(nóng)田分類(lèi)及邊界、歷史最高洪水泛濫線、水流方向等。 初測(cè)階段： 需進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪； 定測(cè)階段： 亦需進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪； 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋址選線測(cè)量 橋址平面地形測(cè)繪 ? 測(cè)量方法 陸上地形測(cè)量 水下地形（直接法、簡(jiǎn)易斷面索法、迂回測(cè)深法、三船并進(jìn)法、懸空斷面索，絞索拉船） 圖 101 簡(jiǎn)易斷面索法 ： 水道斷面的測(cè)量，是在斷面上布設(shè)一定數(shù)量的測(cè)深垂線，如圖 101，施測(cè)各條垂線的水深，同時(shí)測(cè)得每條測(cè)深垂線與岸上某一固定點(diǎn)（斷面的起點(diǎn)樁，一般設(shè)在左岸）的水平距離（稱為起點(diǎn)距），并同時(shí)觀測(cè)水位，用施測(cè)時(shí)的水位減去水深，得到各測(cè)深垂線處的河底高程。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋址選線測(cè)量 橋址平面地形測(cè)繪 ? 測(cè)量方法 簡(jiǎn)易斷面索法 ： （ 1） 測(cè)量水深 測(cè)量水深的方法通常用測(cè)深桿（圖 102）、測(cè)深錘（圖 103）、鉛魚(yú)直接測(cè)出每根測(cè)深垂線的水深。當(dāng)水很深、流速很大時(shí)，可用回聲測(cè)深儀測(cè)量水深（圖 104）。 圖 102測(cè)深桿 圖 103測(cè)深錘 圖 104 回聲測(cè)深儀測(cè)量示意圖 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋址選線測(cè)量 橋址平面地形測(cè)繪 ? 測(cè)量方法 懸空斷面索 ：（ 2）起點(diǎn)距的測(cè)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(dāng)距離做上標(biāo)記，并事先測(cè)量好它們的位置，測(cè)量水深的同時(shí)，直接在斷面索上讀出起點(diǎn)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(cè)站，精度較高。 圖 105河道上鋼絲纜索 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋址選線測(cè)量 橋址平面地形測(cè)繪 ? 測(cè)量方法 簡(jiǎn)易斷面索法 ：（ 2）起點(diǎn)距的測(cè)定 ②交會(huì)法 ⅰ )經(jīng)緯儀岸上交會(huì)法（圖 106）：水文站在布設(shè)測(cè)流斷面時(shí)，同時(shí)布設(shè)基線(AC)，并用精確方法量出基線的長(zhǎng)度 L，測(cè)角時(shí)，將經(jīng)緯儀安放在基線的終點(diǎn)，測(cè)出角度， ⅱ )六分儀船上交會(huì)法（圖 107）：當(dāng)河道較寬時(shí)，岸上與船上聯(lián)絡(luò)困難，風(fēng)浪較大時(shí)用經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)河中活動(dòng)的目標(biāo)，施測(cè)有些困難，此時(shí)可使用六分儀交會(huì)法，它的主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量時(shí)施測(cè)人員全部上船，不用支架，只需手握儀器即可測(cè)出角，也能在搖動(dòng)的船上使用，因此水文勘測(cè)中經(jīng)常使用。 圖 106 交會(huì)法示意圖 圖 107六分儀結(jié)構(gòu)示意圖 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋址選線測(cè)量 橋址平面地形測(cè)繪 ? 測(cè)量方法 陸上地形測(cè)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(cè)量工作貫穿于建橋始末。設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行橋位圖、橋址地形圖的測(cè)量工作，施工階段須建立控制網(wǎng)，跨河水準(zhǔn)測(cè)量，放樣橋臺(tái)、橋墩及測(cè)量橋梁中線，竣工后進(jìn)行變形測(cè)量。 勘測(cè)設(shè)計(jì)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(jì)需測(cè)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(cè)定水深、流向、流速及計(jì)算流量。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋址選線測(cè)量 橋址縱斷面及輔助斷面測(cè)量 ? 橋址縱斷面 ? 輔助斷面 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋址選線測(cè)量 1．測(cè)繪范圍 ? 兩岸應(yīng)測(cè)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(zhǎng)度，并能設(shè)計(jì)橋頭填土。 路肩 最高水位或設(shè)計(jì)水位 ? 如橋址縱斷面兼作水文斷面，并用以進(jìn)行流量計(jì)算，則應(yīng)測(cè)至岸邊高出 最高水位或設(shè)計(jì)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(jì)算的要求。 ? 如兩岸或一岸為山地時(shí)（包括高架橋），以在圖上能正確決定橋址及臺(tái)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(cè)和施工復(fù)測(cè)的依據(jù)，其位置不受洪水淹沒(méi)，必要時(shí)應(yīng)設(shè)立護(hù)樁或中線方向樁。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋址選線測(cè)量 橋址縱斷面 2．測(cè)量方法及精度 盡量在線路中線測(cè)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(cè)點(diǎn)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(cè)誤差不得大于 177。 m，與水準(zhǔn)點(diǎn)閉合差的限差為 （ L以 km計(jì)）。 3．繪制橋址縱斷面圖 繪制橋址縱斷面圖測(cè)繪比例尺為 1∶ 200～ 1∶ 500，特長(zhǎng)橋可采用 1∶ 1 000。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋址選線測(cè)量 輔助斷面 ? ，為了防止橋址線路縱斷面在設(shè)計(jì)中發(fā)生墩臺(tái)基礎(chǔ)有落空現(xiàn)象，可根據(jù)實(shí)際需要加 測(cè)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(xiàng)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(shí)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(duì)于小橋，為了正確布置陡坡建筑物，上、下游可加測(cè)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(dāng)需要計(jì)算水深，判斷水流狀態(tài)或考慮蓄水情況時(shí)，應(yīng) 加測(cè)河床縱坡和下游原溝槽有代表性橫斷面 。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋址選線測(cè)量 既有橋梁丈量 ?1. 需進(jìn)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(shí)，既有大中橋應(yīng)進(jìn)行丈量挖探基礎(chǔ)，內(nèi)容包括上、下部結(jié)構(gòu)尺寸、墩臺(tái)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(tái)需要加高在 m以內(nèi)，或運(yùn)營(yíng)情況良好，與增建第二線橋無(wú)影響時(shí)，其基礎(chǔ)部分可不進(jìn)行挖探。 ?3. 確定原式利用的或經(jīng)調(diào)查研究確定報(bào)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(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋址選線測(cè)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(shí)類(lèi)型、頂部尺寸及埋置深度，不進(jìn)行挖探。 ?5. 小橋需丈量主要尺寸，需改建檢算和對(duì)增建第二線橋有影響時(shí)，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(shí)，應(yīng)進(jìn)行必要的開(kāi)挖和丈量。同一線路同類(lèi)型的橋梁，可選擇有代表性的進(jìn)行開(kāi)挖和丈量。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋梁施工測(cè)量 167。 中線復(fù)測(cè)及橋軸線測(cè)定 167。 橋梁施工控制測(cè)量 167。 橋梁定位資料計(jì)算 167。 墩臺(tái)定位及縱橫軸線測(cè)設(shè) 167。 橋梁竣工測(cè)量 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 根據(jù)設(shè)計(jì)文件，按照規(guī)定的精度，將圖紙上設(shè)計(jì)的橋梁墩臺(tái)