【正文】 成一定的網(wǎng)型，稱為橋梁平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)。橋梁控制網(wǎng)與常規(guī)的工程控制網(wǎng)相比，具有以下一些特點(diǎn):控制范圍小，點(diǎn)位密度大，精度要求高。 橋梁施工的區(qū)域一般在幾平方公里到幾十平方公里，橋梁平面控制網(wǎng)的布測范圍一般縱向在 ，橫向在 ^。由于在這樣一個(gè)小范圍內(nèi)，需要進(jìn)行橋墩基礎(chǔ)、承臺、塔柱、梁等構(gòu)筑物的建設(shè)，因此需要有較稠密的控制點(diǎn)，以滿足施工期的放樣工作需要?？刂泣c(diǎn)使用頻繁。 從施工初期到竣工驗(yàn)收的施工全過程，橋梁施工控制點(diǎn)反復(fù)使用可達(dá)幾十次之多，從軸線的放樣，墩臺基礎(chǔ)的開挖及澆筑升高，到上部結(jié)構(gòu)的安裝，通常都直接依據(jù)控制點(diǎn)進(jìn)行。這樣一來，布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)，就應(yīng)考慮點(diǎn)位的穩(wěn)定性，使用的方便性，以及施工期間保存的可能性等問題，并做好護(hù)樁工作及經(jīng)常性檢查28工作。受施工干擾大。 施工現(xiàn)場工種多，交叉作業(yè)，車來人往，妨礙了控制點(diǎn)間的相互通視。因此，測量工作要按計(jì)劃進(jìn)行，抓住有利時(shí)機(jī)迅速作業(yè)，注意人員和儀器設(shè)備的安全?？刂泣c(diǎn)應(yīng)分布恰當(dāng)，適當(dāng)加密，供放樣時(shí)選擇使用。橋梁控制網(wǎng)的平面控制通常分兩級布設(shè)。 第一級控制網(wǎng)主要控制橋的軸線。施工中，為了滿足放樣每個(gè)橋墩的需要，在第一級下需要加密一定數(shù)量的加密點(diǎn)，構(gòu)成第二級控制。由于放樣橋墩的精度要求較高，故加密控制網(wǎng)的精度也應(yīng)滿足施工放樣的精度要求橋梁高程控制網(wǎng)，主要是提供施工時(shí)高程系統(tǒng)統(tǒng)一的控制點(diǎn)，使兩端線路高程準(zhǔn)確銜接，同時(shí)為滿足高程放樣高度的需要服務(wù)。3. 3 橋梁控制網(wǎng)的布設(shè) 控制網(wǎng)的質(zhì)量是控制網(wǎng)所要考慮的核心問題，主要包含精度、可靠度、靈敏度、費(fèi)用四個(gè)方面。精度描述了網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)位的精確程度?？煽慷仁侵冈谝欢@著水平下，發(fā)現(xiàn)粗差與抵抗粗差的能力。靈敏度是指在給定的顯著水平和檢驗(yàn)功效下，通過統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)所能發(fā)現(xiàn)的某一方面的變形下界值，主要是衡量變形監(jiān)測網(wǎng)的質(zhì)量。在控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)網(wǎng)的用途不同對不同的質(zhì)量指標(biāo)有所側(cè)重。對于橋梁控制網(wǎng)，主要目的是滿足橋梁施工放樣和變形監(jiān)測的需要，因此橋梁控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)從精度、可靠性、費(fèi)用等方面進(jìn)行綜合考慮。 橋梁控制網(wǎng)的基準(zhǔn)和投影面的確定29基準(zhǔn)選取 我國大地測量法式和有關(guān)測量規(guī)范中明確規(guī)定，國家大地測量控制網(wǎng)依據(jù)高斯投影方法按 帶或 帶進(jìn)行分帶和計(jì)算，并把觀測成果歸算到參考橢球體面0603上。這樣規(guī)定，不但符合高斯投影的分帶原則和計(jì)算方法，與國際慣例相一致，而且也便于大地測量成果的統(tǒng)一、使用和互算。經(jīng)過分析確認(rèn)，無論對按 帶06測制 1: 25000 或更小比例尺國家基本圖，還是按 帶測制 1: 10000 比例尺圖，03都能滿足測圖的精度要求。因此，對于國家大地測量控制網(wǎng)來說，按上述規(guī)定建立和采用坐標(biāo)系具有實(shí)用、普遍及深遠(yuǎn)的意義。對于工程測量，其中包括城市測量，既有測制大比例尺圖的任務(wù)，又有滿足各種工程建設(shè)包括特大型橋梁和市政建設(shè)施工放樣工作的要求。如何根據(jù)這些目的和要求合適的選擇投影面和投影帶—亦即經(jīng)濟(jì)合理地確立工程平面控制網(wǎng)的坐標(biāo)系，目前尚缺乏統(tǒng)一的規(guī)定和明確的條文。在這里，只就有關(guān)的一般性問題，比如工程測量中選擇投影面和投影帶的基本出發(fā)點(diǎn)做一些介紹。常用的坐標(biāo)系 (1) 1954 年北京坐標(biāo)系 1954 年總參測繪局采取將我國一等鎖與蘇聯(lián)遠(yuǎn)東一等鎖相聯(lián)接，然后，以聯(lián)接處呼瑪、吉拉林、東寧基線網(wǎng)擴(kuò)大邊端點(diǎn)的蘇聯(lián) 1942 年普爾科沃坐標(biāo)系的坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù)，平差我國東北及東部地區(qū)一等鎖，這樣傳算來的坐標(biāo)系定名為1954 年北京坐標(biāo)系。1954 年北京坐標(biāo)系屬參心大地坐標(biāo)系，采用克拉索夫斯基30橢球，長半軸 a =6378245m，短半軸 b =6356863m，扁率 f =1:。高程系統(tǒng)采用 1956 年青島驗(yàn)潮站求出的黃海平均海水面。建國后到 80 年代，1954 年北京坐標(biāo)系是國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)，它在全國測繪生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用，建立了巧萬個(gè)國家大地點(diǎn)，測制了全國 1:5 萬、1:10 萬比例尺地形圖，在相當(dāng)廣泛的范圍內(nèi)測繪了 1:1 萬比例尺地形圖。1954 年北京坐標(biāo)系亦存在一些問題，如橢球參數(shù)不夠精確。參考橢球面與大地水準(zhǔn)面擬合不好，東北、華北、華南地區(qū)高程異常在 30m 以上，沿海地區(qū)達(dá) 65m。大地坐標(biāo)點(diǎn)是局部平差，精度差等，已經(jīng)不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)的要求。 (2) 1980 年國家大地坐標(biāo)系 1978 年國家決定建立新的大地坐標(biāo)系—1980 年國家大地坐標(biāo)系。1980 年國家大地坐標(biāo)系亦屬參心大地坐標(biāo)系，它的大地原點(diǎn)建在我國中部陜西省徑陽縣永樂鎮(zhèn)，橢球采用國際大地會議推薦的參數(shù):橢球長半軸 a =6378140m、地心引力常數(shù)與地球質(zhì)量的積 GM= * ，地球重力場二階帶諧系數(shù)23810sm= * 、地球自轉(zhuǎn)角速度 弧度* 、地球扁率2j310? ???1?s。坐標(biāo)系軸的指向明確，?fJYD 1968 零方向，起始大地子午面平行格林尼治平均子午面。大地點(diǎn)高程以1956年黃海高程系為準(zhǔn)。橢球定位參數(shù)以我國范圍內(nèi)高程異常值平方和最小為條件求定的，橢球面與大地水準(zhǔn)面擬合較密切，平均為 l om，而北京、河北、山西、內(nèi)蒙大部、河南、兩湖、兩廣、云南等廣大地區(qū)只 0～5m。全國天文大地點(diǎn)在1980 年國家大地坐標(biāo)系上進(jìn)行統(tǒng)一整體平差，點(diǎn)位精度好于 1954 年北京坐標(biāo)系的局部平差值。 (3)獨(dú)立坐標(biāo)系 假設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)，假設(shè)方位，建立的控制網(wǎng)稱獨(dú)立坐標(biāo)系。利用國家三角點(diǎn)坐31標(biāo)和方位，自選投影面的控制網(wǎng)亦稱獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。獨(dú)立坐標(biāo)系，一是用在本地區(qū)無國家級控制點(diǎn)。二是測區(qū)海拔高，為消除邊長歸算麻煩，選定測區(qū)高程投影第三章橋梁控制測量面用的坐標(biāo)系。利用國家大地點(diǎn)坐標(biāo)、方位，自選投影面的獨(dú)立坐標(biāo)系。這樣坐標(biāo)系是國家控制網(wǎng)的方位，國家網(wǎng)的尺度，并定位在國家坐標(biāo)系統(tǒng)中的近似位置，也易與其他控制網(wǎng)轉(zhuǎn)換與聯(lián)接。 特大型橋梁作為鐵路中的重要構(gòu)筑物，經(jīng)過勘測設(shè)計(jì)后，在橋址處及其周圍總有或多或少的橋位勘測控制點(diǎn)，這些控制點(diǎn)標(biāo)明橋軸線的位置或可恢復(fù)橋軸線的位置，但勘測階段在橋址處設(shè)立的控制點(diǎn)，不論在控制點(diǎn)的位置、數(shù)量和精度方面，還是在控制點(diǎn)的坐標(biāo)系統(tǒng)和基準(zhǔn)面方面，都無法滿足現(xiàn)代橋梁施工與變形監(jiān)測的需要?？睖y階段所建立的橋梁控制點(diǎn)，為便于線路全線坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一和與國家控制點(diǎn)的聯(lián)測，常采用 54 或 80 國家坐標(biāo)系統(tǒng)，該坐標(biāo)系統(tǒng)是以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面的高斯平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。這種坐標(biāo)系統(tǒng)存在兩種長度變形，第一種為高斯投影長度變形: (331)DRyDm*24)(?????????式中: —測距邊兩端點(diǎn)橫坐標(biāo)的平均值。my—測距邊兩端點(diǎn)橫坐標(biāo)的增量。?—參考橢球面在測距邊中點(diǎn)的平均曲率半徑。mR （33mmBeaR2sin1??2）式中:a—橢球長半軸，取 6378km(克拉索夫斯基橢球長半軸)?！獧E球第一偏心率，取。 = 。e2e —測距邊中點(diǎn)的緯度。mB32 可見這種長度變形值恒為正，離開中央子午線的邊長經(jīng)投影后變長了，且離中央子午線愈遠(yuǎn)，該值愈迅速增大，為限制這種變形，國家坐標(biāo)系統(tǒng)采用 或o6的分帶投影，即使 或 的分帶投影，其帶寬仍有 667 km 或 333. 5 km,o3o63投影帶邊緣每公里的長度變形最大可達(dá) 1371 mm 或 685 mm。因此工程部門依據(jù)自己工程情況設(shè)置 帶或自定中央子午線的任意帶，減小投影長度變形的影o響。一般采用經(jīng)過測區(qū)中央的子午線為中央子午線。 第二種長度變形為基準(zhǔn)面高程不同所引起的長度變形。實(shí)量邊長歸算到參考橢球面上的變形影響，其值為△s ，1 (332)RHsm*1??式中 為歸算邊高出參考橢球面的平均高程，s 為歸算邊的長度，R 為歸算邊mH方向參考橢球法截弧的曲率半徑。歸算邊長的相對變形 (333)Hsm??1我們可以依(331)計(jì)算的每公里長度投影變形值，依(332)計(jì)算的不同高程面上的相對變形。R 的概值為 6370km o 橋梁是道路的一個(gè)重要組成部分，因此在橋梁控制網(wǎng)坐標(biāo)系的選取中必須考慮與道路的銜接，同時(shí)還必須考慮橋梁建設(shè)中的高精度要求。鑒于高速鐵路建設(shè)一般采用國家統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)，而且精度要求高，為了滿足以上要求橋梁控制網(wǎng)的坐標(biāo)系常采用掛靠在國家統(tǒng)一坐標(biāo)系下的獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。為保持橋梁與兩側(cè)線路的聯(lián)系，控制網(wǎng)獨(dú)立坐標(biāo)系應(yīng)以一個(gè)點(diǎn)位較為穩(wěn)定的橋位點(diǎn)或勘測控制點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，以該點(diǎn)的原坐標(biāo)值和里程作為獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)的起算坐標(biāo)和起算里程，以橋軸線設(shè)計(jì)的坐標(biāo)方位角或原 2 個(gè)勘測控制點(diǎn)的連線方位角作為起算方位角，以橋梁墩、臺頂面平均高程面作為高程基準(zhǔn)面，這樣建立的橋梁獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)，其 X、Y 軸方向雖然與勘測時(shí)一致，卻是沒有任何長度變形的施工測量坐標(biāo)系，33它既考慮橋梁勘測和設(shè)計(jì)的實(shí)際情況(設(shè)計(jì)圖紙上橋梁墩臺的設(shè)計(jì)坐標(biāo)直接可用于施工放樣，不需要換算)，又滿足橋梁這一重要構(gòu)筑物施工測量的特殊要求。 橋梁控制網(wǎng)的布設(shè)要求 控制橋梁施工的平面控制網(wǎng)點(diǎn)與橋軸線的里程起算點(diǎn)及其橋軸線方向存在著精密的相對關(guān)系，而這些相對關(guān)系的確立，根據(jù)現(xiàn)代橋梁勘測和設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，采用控制網(wǎng)的形式和前述的“起算數(shù)據(jù)的確定方法”即可滿足。在選擇和布設(shè)這些控制點(diǎn)時(shí)，常應(yīng)注意以下一些原則:所有的控制網(wǎng)點(diǎn)必須能控制全橋及與之相關(guān)的重要附屬工程，這一原則決定著控制網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)量和網(wǎng)的規(guī)模。控制網(wǎng)點(diǎn)位置的確定，主要取決于其控制的范圍和便于施工放樣，此外還應(yīng)保證所選的點(diǎn)位，必須是在開闊、安全和施工干擾小的地方，為此在選點(diǎn)時(shí)，應(yīng)參閱“施工組織設(shè)計(jì)”中的有關(guān)施工場地布置的內(nèi)容，發(fā)生沖突時(shí)應(yīng)與施工組織部門協(xié)調(diào)，考慮到可能采用 GPS 方法建網(wǎng)，則選點(diǎn)時(shí)還應(yīng)注意避開高壓電線、鐵塔和發(fā)射接收天線集中的地方。應(yīng)使所選的控制網(wǎng)點(diǎn)能構(gòu)成較好的圖形，避免大于 120。的鈍角和小于30“的銳角，以保證控制網(wǎng)有較好的圖形強(qiáng)度，此外還應(yīng)考慮到使用該控制點(diǎn)施工放樣有較好的交會角度?，F(xiàn)代的特大型新型橋梁，特別是懸索橋和斜拉橋的索塔，高度均在百米以上，因此控制網(wǎng)點(diǎn)位置的選擇，應(yīng)使施工放樣時(shí)不致出現(xiàn)超過 25。的較大仰角。同岸側(cè)控制網(wǎng)的邊長，一般控制在跨河段長度的 倍左右，此類邊長過短，會使控制網(wǎng)的縱橫向長度相差過大，導(dǎo)致控制網(wǎng)橫向誤差難于控制。此類邊長過長，會使控制網(wǎng)點(diǎn)遠(yuǎn)離橋軸線，導(dǎo)致放樣誤差過大或難以放樣。34橋軸線能否作為控制網(wǎng)的一條邊(直線橋)或二條邊(曲線橋)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況決定。若能做到，對控制網(wǎng)傳算里程、控制橋軸線長度、方向和偏角(曲線橋)有利，因此傳統(tǒng)的橋梁網(wǎng)建網(wǎng)均要求做到這一點(diǎn)。而現(xiàn)代橋梁網(wǎng)設(shè)計(jì)，各墩臺中心的設(shè)計(jì)坐標(biāo)和半徑、偏角(曲線橋)均己給定，因此為橋梁施工而建立的平面控制網(wǎng)，并不需要其具有橋位“定測”或“復(fù)測”的功能，此外由于現(xiàn)代測繪儀器精度的提高，橋軸線長度和方向易于采用控制網(wǎng)間接控制，所以若場地或地形條件受限，也可不必強(qiáng)求這一點(diǎn)。實(shí)際上，橋軸線上的控制網(wǎng)點(diǎn)，極易遭到施工的破壞和不穩(wěn)定，既使是穩(wěn)定或不遭破壞，橋軸線上的控制網(wǎng)點(diǎn)，其施工放樣的功能也十分有限，放樣視線易遭施工和機(jī)具或己竣工墩臺的阻擋。橋梁控制網(wǎng)的最佳網(wǎng)型為以橋軸線對稱的三角形或大地四邊形。因?yàn)楝F(xiàn)代工程控制網(wǎng)的施測，常采用測邊、邊角或 GPS 方法建網(wǎng)，對這些施測方法而言，只有大地四邊形，才有多余觀測條件，以利粗差檢測和提高外業(yè)觀測精度。網(wǎng)型如圖 所示: 圖（） 特大型新型橋梁的建設(shè)工期一般均在 2 年以上，施工周期長，控制網(wǎng)點(diǎn)頻35繁使用，為便于施工放樣和提高精度，常用的控制網(wǎng)點(diǎn)宜建造強(qiáng)制對中觀測墩。 橋梁控制網(wǎng)的布設(shè)方法平面控制網(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。按觀測要素不同，橋梁控制網(wǎng)可布設(shè)成測角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、精密導(dǎo)線網(wǎng)等。 (1)測角網(wǎng) 過去由于測距技術(shù)的落后，只觀測控制網(wǎng)的水平角，稱為測角網(wǎng)。為了達(dá)到高精度，一般要提高測角的精度。另外由于測角網(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?，F(xiàn)在可采用高精度的測距儀、全站儀測量。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，測距儀、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高的精度，可以布設(shè)成測邊網(wǎng)和邊角網(wǎng)，因此測角網(wǎng)目前在橋梁控制中己不多見。 (2)測邊網(wǎng)和邊角網(wǎng) 由于全站儀將測邊與鋇 J 角集于一體，所以采用全站儀布設(shè)成邊角網(wǎng)已獲得普遍應(yīng)用?，F(xiàn)有高精度的全站儀測角精度可達(dá) 秒、1 秒, 2 秒級，測距精度一般為 lmm+lppm*s, 2mm+lppm*s 等，二者配合可以達(dá)到較高的精度，滿足很36多工程的需要。邊角網(wǎng)一般采用邊角全測、或者觀測部分角度或