授課教師：土木工程測(cè)量第13章橋梁工程測(cè)量目錄概述13.1水下地形測(cè)繪13.2橋梁工程施工控制測(cè)量13.3橋梁工程施工細(xì)部測(cè)量13.4橋梁工程竣工測(cè)量13.5通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)理解水下地形測(cè)繪、橋梁工程施工控制測(cè)量、橋梁工程施工細(xì)部測(cè)量和橋梁工程竣工測(cè)量的相關(guān)理論知識(shí)與方法，掌握橋梁工程建設(shè)各階段測(cè)量工作的主要內(nèi)容、方法、步驟，了解橋梁工程竣工測(cè)量的相關(guān)知識(shí)。學(xué)習(xí)目標(biāo)概述13.1橋梁是交通工程和其他線形工程的重要組成部分，有的跨越山谷和江河湖海，有的穿越城市街道、立體交叉。按照用途的不同，橋梁可分為鐵路橋梁、公路橋梁、鐵路公路兩用橋梁、城市立交橋等；按照軸線長(zhǎng)度的不同，橋梁一般可分為小型橋梁（小橋）、中型橋梁（中橋）、大型橋梁（大橋）和特大型橋梁（特大橋）。橋梁在規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工和竣工運(yùn)營(yíng)階段需要進(jìn)行的測(cè)量工作稱為橋梁工程測(cè)量。13.1概述在橋梁的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，對(duì)于一些小型橋梁，由于其技術(shù)條件比較簡(jiǎn)單，而且橋址位置往往服從于線路走向，因此一般不再進(jìn)行單獨(dú)勘測(cè)，而是包括在線路勘測(cè)之內(nèi)。對(duì)于大中型或技術(shù)條件復(fù)雜的橋梁，由于其工程量大、造價(jià)高、施工工期長(zhǎng)，橋位選擇合理與否對(duì)造價(jià)和使用條件都有極大的影響，所以線路走向要服從于橋梁位置。為了能夠選出最優(yōu)的橋址，通常需要進(jìn)行單獨(dú)勘測(cè)。對(duì)于大、中型或技術(shù)條件復(fù)雜的橋梁，其規(guī)劃設(shè)計(jì)通常經(jīng)過(guò)編制設(shè)計(jì)意見(jiàn)書(shū)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段，各階段要相應(yīng)地進(jìn)行不同的測(cè)量工作。13.1概述在編制設(shè)計(jì)意見(jiàn)書(shū)階段，根據(jù)橋梁工程的情況，收集已有的1：10000、1：25000或1：50000比例尺地形圖以及水文、氣象、地質(zhì)、農(nóng)田水利、交通網(wǎng)規(guī)劃、建筑材料來(lái)源等資料，在分析以上資料的基礎(chǔ)上，提出所需的橋址備選方案。在初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段，對(duì)選定的橋址備選方案進(jìn)一步加以比較，以確定最優(yōu)方案。為此要提供更為詳細(xì)的地形、水文及其他相關(guān)資料作為備選依據(jù)，這些資料同時(shí)也供設(shè)計(jì)橋梁及附屬構(gòu)筑物之用。設(shè)計(jì)橋梁需要的測(cè)量資料主要有橋軸線長(zhǎng)度、橋軸線縱斷面圖、橋位地形圖（包括水下地形圖）等。設(shè)計(jì)橋梁需要的水文資料可以向有關(guān)水文站索取，也可以在橋址處進(jìn)行水文測(cè)量，包括洪水位、河流比降、流向及流速測(cè)量等。13.1概述根據(jù)設(shè)計(jì)和施工需要，地形圖分為橋位總圖和橋址地形圖。橋位總圖的比例尺一般為1：10000~1：2000，其測(cè)繪范圍應(yīng)能滿足選定橋位、橋頭引道、調(diào)整構(gòu)筑物（橋臺(tái)的錐形護(hù)坡、臺(tái)前護(hù)坡、導(dǎo)流壩、護(hù)岸墻等工程）的位置和施工場(chǎng)地輪廓布置的需要。通常上游測(cè)繪長(zhǎng)度約為洪水泛濫寬度的2倍，下游測(cè)繪長(zhǎng)度約為洪水泛濫寬度的1倍；順著橋軸線方向?yàn)闅v史最高洪水位以上2~5m或洪水泛濫線以外50m。橋址地形圖的比例尺一般為1：2000~1：500，其測(cè)繪范圍：通常上游約為橋長(zhǎng)的2倍，下游約為橋長(zhǎng)的1倍；順著橋軸線方向?yàn)闅v史最高洪水位以上2m或洪水泛濫線以外50m。陸地地形測(cè)繪的技術(shù)方法在第8章中已做介紹，本章主要介紹水下地形測(cè)繪的技術(shù)方法。本章還將介紹橋梁工程在施工階段的測(cè)量工作，包括施工控制測(cè)量，墩、臺(tái)的中心定位，墩、臺(tái)基礎(chǔ)與頂部放樣，梁的架設(shè)測(cè)量以及竣工測(cè)量等。13.1概述本章沒(méi)有介紹大型斜拉橋和涵洞。相對(duì)于一般橋梁，大型斜拉橋和涵洞有相同的地方，也有其自身特點(diǎn)。大型斜拉橋施工測(cè)量同樣需要先建立橋梁施工控制網(wǎng)，然后進(jìn)行墩、臺(tái)的定位、放樣，這些內(nèi)容與其他大型橋梁的基本相同；但其索塔、主梁和索道管等的定位、放樣測(cè)量具有特殊性，不僅內(nèi)容多，而且復(fù)雜，由于篇幅所限，本章沒(méi)有介紹，有興趣者可閱讀相關(guān)專著。至于涵洞（屬于小型線路構(gòu)筑物，有的也將長(zhǎng)度小于8m的小橋歸為涵洞）的施工測(cè)量，與橋梁的施工測(cè)量大體相同，但其精度要求比橋梁施工測(cè)量的精度要求低，利用線路控制點(diǎn)就可以進(jìn)行，不需另外建立施工控制網(wǎng)；在平面放樣時(shí)，主要是保證涵洞軸線與線路軸線保持設(shè)計(jì)的角度，即控制涵洞的方向；在高程放樣時(shí)，要控制洞底與上、下游的銜接，保證水流順暢；對(duì)人行通道或小型機(jī)動(dòng)車(chē)通道，要保證洞底縱坡與設(shè)計(jì)一致，不得積水。13.1概述水下地形測(cè)繪13.2水下地形圖與陸地地形圖在投影、坐標(biāo)系統(tǒng)、基準(zhǔn)面、圖幅分幅及編號(hào)等方面是一致的，但由于水下碎部點(diǎn)不能看到，所以水下地形測(cè)繪與陸地地形測(cè)繪在方法上有所不同。在進(jìn)行陸地地形測(cè)繪時(shí)，碎部點(diǎn)的平面位置和高程通常是采用同一儀器（如GNSS接收機(jī)、全站儀等）測(cè)得的。而在進(jìn)行水下地形測(cè)繪時(shí)，碎部點(diǎn)的平面位置和高程一般是用不同儀器和方法分別測(cè)得的，尤其是水下地形點(diǎn)的高程要經(jīng)過(guò)水位和水深換算得到。所以，水下地形測(cè)繪的主要工作包括水位觀測(cè)、水深測(cè)量、測(cè)深點(diǎn)布設(shè)、測(cè)深點(diǎn)定位、水下地形圖繪制和河流縱斷面圖編繪。13.2水下地形測(cè)繪例如，水尺零點(diǎn)高程為8.59m，某日上午9時(shí)的水尺讀數(shù)為0.28m，則此時(shí)的水位是8.87m。如果附近有水文（驗(yàn)潮）站，則可向水文（驗(yàn)潮）站索取水位資料，不必另設(shè)水尺。如果是小河或水位變化不大處，則可不設(shè)水尺，而將水準(zhǔn)尺立于水邊直接測(cè)定水面（水涯線）高程。水位觀測(cè)的時(shí)間間隔應(yīng)視測(cè)區(qū)水位變化大小而定。當(dāng)水位變化小于0.1m/d時(shí)，應(yīng)在每天工作開(kāi)始之前和結(jié)束之后各觀測(cè)一次；當(dāng)水位變化大于0.1m/d時(shí)，應(yīng)增加觀測(cè)次數(shù)，以便按時(shí)間內(nèi)插、計(jì)算不同時(shí)間的水位。對(duì)于冰凍地區(qū)，可測(cè)定冰面高程和冰面以下的水深，從而計(jì)算測(cè)深點(diǎn)的高程。13.2.1水位觀測(cè)水下地形點(diǎn)（也稱為測(cè)深點(diǎn)）的高程是以測(cè)深時(shí)的水面高程（稱為水位）減去水深求得的。因此，在測(cè)深的同時(shí)，必須進(jìn)行水位觀測(cè)。水位觀測(cè)通常采用設(shè)置水尺、讀取水面在水尺上截取讀數(shù)的方法。水尺一般用搪瓷制成，其尺面刻劃與水準(zhǔn)尺的相同。設(shè)置水尺時(shí)，先在岸邊水中打入豎樁，然后將水尺固定在豎樁上，如圖13-1所示。根據(jù)已知水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)水尺零點(diǎn)高程，則水位（水面高程）為13.2.1水位觀測(cè)圖13-1水位觀測(cè)示意圖

(13-1)13.2.2水深測(cè)量根據(jù)實(shí)際情況，水深測(cè)量可選用不同的測(cè)深儀器（設(shè)備、工具）和方法。1.測(cè)探桿法4.多波束回聲測(cè)深儀法2.測(cè)深錘法5.機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)3.單波束回聲測(cè)深儀法6.遙感海底地形測(cè)量技術(shù)如圖13-2所示，測(cè)深桿是用長(zhǎng)4~6m、直徑約為5cm的竹竿、木桿或鋁桿等制成的。測(cè)深桿的表面以分米為間隔，涂以紅白或黑白油漆，并注有數(shù)字。為防止測(cè)深桿底部插入水底泥沙之中而影響水深測(cè)量的精度，桿底裝有鐵墊。測(cè)量時(shí)，將測(cè)深桿豎直插入水中，即可直接讀得所測(cè)水深。這種方法一般僅適用于水深小于5m且流速不大的淺水區(qū)。1.測(cè)深桿法圖13-2測(cè)深桿13.2.2水深測(cè)量如圖13-3所示，測(cè)深錘由一根標(biāo)有長(zhǎng)度標(biāo)記的測(cè)繩和重錘（鉛庇）組成。測(cè)深之前，應(yīng)將測(cè)繩在水中浸泡一段時(shí)間，并對(duì)其長(zhǎng)度進(jìn)行校對(duì)。測(cè)量時(shí)，為防止水流對(duì)測(cè)深產(chǎn)生影響，應(yīng)沿逆水流方向拋擲鉛庇，以使鉛庇落入水底時(shí)測(cè)繩正好處于鉛直狀態(tài)。這種方法只適用于水深小于10m、流速小于1m/s的水域。測(cè)深桿法、測(cè)深錘法皆為傳統(tǒng)的測(cè)深方法，不僅精度較低，費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，而且只能在船只停泊時(shí)進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)深，效率低。在水深、流急、面廣的水域，利用這兩種方法不易測(cè)得可靠成果，也不易實(shí)現(xiàn)測(cè)圖自動(dòng)化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，下面介紹的單波束回聲測(cè)深儀法已得到了廣泛的應(yīng)用。2.測(cè)深錘法13.2.2水深測(cè)量圖13-3測(cè)深錘如圖13-4所示是一種單波束回聲測(cè)深儀，是目前應(yīng)用較廣的一種水深測(cè)量?jī)x器，其最小測(cè)深為0.5m，最大測(cè)深可達(dá)500m；在流速為7m/s時(shí)還能應(yīng)用。單波束回聲測(cè)深儀法具有精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)。3.單波束回聲測(cè)深儀法13.2.2水深測(cè)量圖13-4單波束回聲測(cè)探儀圖13-5單波束回聲測(cè)探儀的測(cè)量原理

3.單波束回聲測(cè)深儀法13.2.2水深測(cè)量

(13-2)

多波束回聲測(cè)深儀是從單波束回聲測(cè)深儀發(fā)展起來(lái)的。如圖13-6所示，多波束回聲測(cè)深儀發(fā)射換能器由兩個(gè)圓弧形基陣組成，并各有多個(gè)換能器。它能在與航線垂直的平面內(nèi)以一定的張角同時(shí)發(fā)射多個(gè)波束，并接收水底反射波束，從而測(cè)定出多個(gè)測(cè)深點(diǎn)的水深值。當(dāng)測(cè)量船在水上航行時(shí)，船上的多波束回聲測(cè)深儀即可測(cè)得航線一定寬度內(nèi)的多條連續(xù)的水深線，從而實(shí)現(xiàn)由點(diǎn)線測(cè)量到面測(cè)量的轉(zhuǎn)變，因此，多波束回聲測(cè)深儀具有測(cè)量范圍大、效率高等優(yōu)點(diǎn)。另外，多波束回聲測(cè)深儀還可用于掃海測(cè)量、水底障礙物探測(cè)等。4.多波束回聲測(cè)深儀法13.2.2水深測(cè)量圖13-6多波束回聲測(cè)探儀的測(cè)量原理顯然，多波束回聲測(cè)深儀的覆蓋寬度與其張角和水深相關(guān)：張角越大，覆蓋寬度越大；隨著水深變淺，其覆蓋寬度也逐漸變小。多波束回聲測(cè)深儀可分為窄帶多波束回聲測(cè)深儀和寬帶多波束回聲測(cè)深儀。窄帶多波束回聲測(cè)深儀的波束少、張角小、覆蓋寬度小，能測(cè)較大的水深；寬帶多波束回聲測(cè)深儀的波束多、張角大、覆蓋寬度大、適用于較淺水域內(nèi)的掃海測(cè)量和水下地形測(cè)繪。4.多波束回聲測(cè)深儀法13.2.2水深測(cè)量機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)是20世紀(jì)60年代末、70年代初開(kāi)始出現(xiàn)的，到20世紀(jì)90年代進(jìn)入實(shí)用階段。它有別于傳統(tǒng)的水深測(cè)量技術(shù)，目前其測(cè)深能力一般在50m左右，測(cè)深精度在0.3m左右，具有速度快、覆蓋率高、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，有廣闊的應(yīng)用前景。5.機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)13.2.2水深測(cè)量

5.機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)13.2.2水深測(cè)量圖13-7機(jī)載激光測(cè)探原理空間遙感技術(shù)應(yīng)用于海底地形測(cè)量是20世紀(jì)后期海洋科學(xué)取得重大進(jìn)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。遙感海底地形測(cè)量技術(shù)具有測(cè)量面積大、同步連續(xù)觀測(cè)、分辨率高和可重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)（微波遙感器還具有全天候的特點(diǎn)）。這些都是傳統(tǒng)測(cè)量手段所無(wú)法比擬的，但這種測(cè)量技術(shù)目前只適用于淺海區(qū)。遙感設(shè)備包括可見(jiàn)光多譜掃描儀、成像光譜儀、紅外輻射計(jì)和微波輻射計(jì)，以及高度計(jì)、散射計(jì)和成像雷達(dá)。這些遙感設(shè)備能夠直接測(cè)量的海洋環(huán)境參數(shù)有海色、海面溫度、海面粗糙度和海平面高度。在這些參數(shù)的基礎(chǔ)上，可以反演或計(jì)算出若干其他海洋環(huán)境參數(shù)，其中包括鹽度、海冰、海洋降水、海底地形海洋重力場(chǎng)和海洋污染等，這對(duì)海洋認(rèn)知、海洋開(kāi)發(fā)利用和海洋環(huán)境保護(hù)具有積極意義。6.遙感海底地形測(cè)量技術(shù)13.2.2水深測(cè)量一般情況下，水下地形是看不見(jiàn)的。因此，不能用選擇地面地形特征點(diǎn)的方法，而是利用船艇在水面上測(cè)深的方法，按一定的形式布設(shè)適當(dāng)數(shù)量的測(cè)深點(diǎn)。下面以河道水下地形測(cè)繪為例介紹兩種常用的測(cè)深點(diǎn)布設(shè)方法。13.2.3測(cè)深點(diǎn)布設(shè)引測(cè)軸線1.2.斷面法散點(diǎn)法如圖13-8所示，在河道橫向上，每隔一定距離（一般規(guī)定為圖上1~2cm）布設(shè)斷面；在每一斷面上，船艇由河岸的一端沿?cái)嗝娣较蛳驅(qū)Π缎旭偅扛粢欢ň嚯x（一般規(guī)定為圖上0.6~0.8cm）施測(cè)一點(diǎn)，即為測(cè)深點(diǎn)。13.2.3測(cè)深點(diǎn)布設(shè)1.斷面法圖13-8斷面法布設(shè)測(cè)深點(diǎn)

13.2.3測(cè)深點(diǎn)布設(shè)1.斷面法當(dāng)在河面較窄、流速大、險(xiǎn)灘礁石多、水位變化懸殊的河流中測(cè)深時(shí)，要求船艇在與流向垂直的方向上行駛是極為困難的。此時(shí)，可采用散點(diǎn)法布設(shè)測(cè)深點(diǎn)，如圖13-9所示。測(cè)線間距由測(cè)船本身控制，測(cè)深點(diǎn)間距可根據(jù)測(cè)深技術(shù)確定。測(cè)深點(diǎn)越密，越能真實(shí)地顯示出水下地形的變化情況，測(cè)量時(shí)應(yīng)按測(cè)圖要求、比例尺大小及水下地形情況考慮布設(shè)。布設(shè)測(cè)深點(diǎn)時(shí)，一般河道縱向可稍稀，橫向宜稍密；岸邊宜稍密，中間可稍稀。在水下地形變化復(fù)雜或有水工建筑物的地區(qū)，測(cè)深點(diǎn)的間距應(yīng)適當(dāng)縮小。13.2.3測(cè)深點(diǎn)布設(shè)2.散點(diǎn)法圖13-9散點(diǎn)法布設(shè)測(cè)深點(diǎn)在測(cè)深點(diǎn)布設(shè)的同時(shí)，應(yīng)測(cè)定其相應(yīng)的平面位置，稱為測(cè)深點(diǎn)的定位。傳統(tǒng)測(cè)深點(diǎn)定位方法有斷面索法、交會(huì)法、無(wú)線電定位法等。目前生產(chǎn)單位常用的測(cè)深點(diǎn)定位方法為GNSS-RTK定位法。GNSS-RTK定位法已經(jīng)成為目前內(nèi)陸和近海大面積水域測(cè)深點(diǎn)的主要定位方法。中華人民共和國(guó)海事局在我國(guó)沿海地區(qū)，利用現(xiàn)有的無(wú)線電指向標(biāo)站、導(dǎo)航臺(tái)改建和新建的具有20世紀(jì)90年代國(guó)際先進(jìn)水平的“中國(guó)沿海無(wú)線電指向標(biāo)差分GPS臺(tái)站”，為在近海地區(qū)進(jìn)行測(cè)深點(diǎn)定位提供了保障。在內(nèi)陸水下地形測(cè)繪時(shí)，

多采用單基站GNSS-RTK定位法進(jìn)行測(cè)深點(diǎn)定位。現(xiàn)在還可以采用全球衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行網(wǎng)站CORSRTK進(jìn)行測(cè)深點(diǎn)定位。13.2.4測(cè)深點(diǎn)定位每天外業(yè)施測(cè)完畢后，應(yīng)將當(dāng)天定位、測(cè)深及水位觀測(cè)記錄進(jìn)行匯總，逐點(diǎn)進(jìn)行核對(duì)，應(yīng)特別注意防止定位觀測(cè)記錄與水深記錄的點(diǎn)號(hào)錯(cuò)配。對(duì)于外業(yè)工作中遺漏的點(diǎn)或記錄不完全的點(diǎn)，應(yīng)及時(shí)予以補(bǔ)測(cè)。對(duì)于已核對(duì)的測(cè)深點(diǎn)，根據(jù)觀測(cè)水位與水深逐點(diǎn)計(jì)算測(cè)深點(diǎn)的高程，并用數(shù)字化成圖軟件以相應(yīng)控制點(diǎn)為基礎(chǔ)繪出各測(cè)深點(diǎn)的位置，注上各點(diǎn)的高程，然后勾繪水下部分的等高線。日前，一些生產(chǎn)單位已采用了內(nèi)外業(yè)一體化、數(shù)字化的水下地形測(cè)量系統(tǒng)，即外業(yè)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)后傳輸給計(jì)算機(jī)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并由計(jì)算機(jī)繪圖軟件形成數(shù)字水下地形圖。13.2.5水下地形圖繪制河流縱斷面即沿河道深汛點(diǎn)（河床最深點(diǎn)）的連線所剖開(kāi)的斷面。若用橫坐標(biāo)表示河長(zhǎng)、縱坐標(biāo)表示高程，則將這些深汛點(diǎn)連接起來(lái)，便得到了河底的縱斷面圖。通常，河流縱斷面圖是利用已收集或?qū)崪y(cè)的河流水下地形圖等資料進(jìn)行編繪的。河流縱斷面圖的內(nèi)容可根據(jù)設(shè)計(jì)工作的具體需要來(lái)確定，一般包括河流中線自河流上游（或下游）某點(diǎn)起算的累積里程，河流沿深迅點(diǎn)的斷面線，注明時(shí)間的同時(shí)水位線或工作水位線、水面比降、最高洪水位，沿河流兩岸的居民地、工礦企業(yè)，公路、鐵路、橋梁的位置及頂部高程，其他水利設(shè)施和建筑物關(guān)鍵部位的高程，河流兩岸的水文站、水位點(diǎn)、支流及其入口，兩岸堤壩，河流中的險(xiǎn)灘瀑布、跌水等。在圖中，還應(yīng)注明河道各部分所在的圖幅、編號(hào)等。13.2.6河流縱斷面圖編繪橋梁工程施工控制測(cè)量13.3橋梁工程施工細(xì)部測(cè)量需要以控制點(diǎn)作為依據(jù)。在橋梁工程施工時(shí)，測(cè)量的主要任務(wù)是精確地放樣出橋墩、橋臺(tái)、索塔的位置和跨越結(jié)構(gòu)的各個(gè)部分，并隨時(shí)檢查施工質(zhì)量。對(duì)于中、小型橋梁，由于河窄水淺，橋墩、橋臺(tái)間的距離較短，可直接利用勘測(cè)階段的控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行放樣，而不必再建立專用的施工控制網(wǎng)。但對(duì)大型或特大型橋梁來(lái)說(shuō)，由于其所經(jīng)過(guò)的河道水域?qū)掗煟瑯蚨铡⑺魉谒蛑薪ㄔ臁⑹┕て谳^長(zhǎng)，而且墩臺(tái)、索塔較高，基礎(chǔ)較深，墩臺(tái)、索塔間跨距大，梁部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)施工測(cè)量的精度要求也較高，因此不能使用勘測(cè)階段建立的測(cè)量控制網(wǎng)來(lái)進(jìn)行施工放樣，而需要在施工前布測(cè)專用的橋梁工程施工平面控制網(wǎng)和施工高程控制網(wǎng)。13.3橋梁工程施工控制測(cè)量橋梁工程施工平面控制網(wǎng)的基本網(wǎng)形一般為包含橋軸線的三角形和四邊形，并以正橋部分為主。應(yīng)用較多的橋梁工程施工平面控制網(wǎng)的基本網(wǎng)形有雙三角形、大地四邊形、三角形網(wǎng)、雙大地四邊形以及三角形與四邊形結(jié)合的多邊形等，如圖13-10（圖中點(diǎn)畫(huà)線為橋軸線）所示，可依據(jù)橋梁大小、地形和技術(shù)設(shè)備條件以及設(shè)計(jì)要求選用。13.3.1

橋梁工程施工平面控制測(cè)量圖13-10橋梁工程施工平面控制網(wǎng)的基本網(wǎng)形橋梁工程施工平面控制測(cè)量可以采用常規(guī)地面三角形測(cè)量技術(shù)，也可以采用相應(yīng)等級(jí)的GNSS定位技術(shù)進(jìn)行施測(cè)。施測(cè)等級(jí)應(yīng)根據(jù)橋長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求等合理地確定。《工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB50026—2020）中規(guī)定:當(dāng)橋長(zhǎng)大于5000m時(shí)，應(yīng)按二等或三等施測(cè)；當(dāng)橋長(zhǎng)為2000~5000m時(shí)，應(yīng)按三等或四等施測(cè)；當(dāng)橋長(zhǎng)為500~2000m時(shí)，應(yīng)按四等或一級(jí)施測(cè)；當(dāng)橋長(zhǎng)小于500m時(shí)，應(yīng)按一級(jí)施測(cè)。13.3.1

橋梁工程施工平面控制測(cè)量

13.3.1

橋梁工程施工平面控制測(cè)量圖13-11精密導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)形式此外，大橋、特大橋正橋兩端一般都通過(guò)引橋與線路銜接。因此，為了保證全橋與線路連接的整體性，在布設(shè)正橋控制網(wǎng)（主網(wǎng)）的同時(shí)，還需布設(shè)引橋控制網(wǎng)（附網(wǎng)）。布設(shè)時(shí)，線路交點(diǎn)必須是附網(wǎng)中的一個(gè)控制點(diǎn)，曲線主點(diǎn)最好也納入附網(wǎng)中。13.3.1

橋梁工程施工平面控制測(cè)量為了在橋址兩岸建立統(tǒng)一、可靠的高程系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置基本水準(zhǔn)點(diǎn)（每岸不少于3個(gè)）。當(dāng)引橋長(zhǎng)大于1km時(shí)，在引橋的兩端也需設(shè)置基本水準(zhǔn)點(diǎn)。基本水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選在盡可能靠近施工場(chǎng)地、地質(zhì)條件好、不受水淹、不被擾動(dòng)的地基穩(wěn)定處，并埋設(shè)永久性標(biāo)石或在基巖上鑿出標(biāo)志。所有基本水準(zhǔn)點(diǎn)組成一個(gè)統(tǒng)一的專用橋梁工程施工高程控制網(wǎng)。同時(shí)，為了方便橋墩（橋臺(tái)、索塔）高程放樣，當(dāng)基本水準(zhǔn)點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)增設(shè)施工水準(zhǔn)點(diǎn)。施工水準(zhǔn)點(diǎn)可在基本水準(zhǔn)點(diǎn)間布設(shè)成附合水準(zhǔn)路線，然后進(jìn)行聯(lián)測(cè)。橋梁工程施工高程控制網(wǎng)可按橋梁大小、施工要求采用相應(yīng)等級(jí)的水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行施測(cè)。《工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB50026—2020）規(guī)定：當(dāng)橋長(zhǎng)大于5000m時(shí)，應(yīng)按二等水準(zhǔn)施測(cè)；當(dāng)橋長(zhǎng)為2000~5000m時(shí)，應(yīng)按三等水準(zhǔn)施測(cè)；當(dāng)橋長(zhǎng)為500~2000m時(shí)，應(yīng)按四等水準(zhǔn)施測(cè)；當(dāng)橋長(zhǎng)小于500m時(shí)，應(yīng)按四等或五等水準(zhǔn)施測(cè)。13.3.2

橋梁工程施工高程控制測(cè)量

13.3.2

橋梁工程施工高程控制測(cè)量圖13-12跨河水準(zhǔn)測(cè)量的立尺點(diǎn)和測(cè)站點(diǎn)布置

13.3.2

橋梁工程施工高程控制測(cè)量當(dāng)水面較寬、觀測(cè)對(duì)岸水準(zhǔn)尺進(jìn)行直接讀數(shù)有困難時(shí)，可在水準(zhǔn)尺上安裝一個(gè)能沿尺面上下移動(dòng)的特制凱板，如圖13-13所示。讀數(shù)時(shí)，先由觀測(cè)員指揮立尺員上下移動(dòng)凱板，使凱板指標(biāo)線被水準(zhǔn)儀中絲所平分，然后由立尺員根據(jù)凱板指標(biāo)線在水準(zhǔn)尺上進(jìn)行讀數(shù)。13.3.2

橋梁工程施工高程控制測(cè)量圖13-13跨河水準(zhǔn)測(cè)量的讀數(shù)凱板為了方便施測(cè)和提高觀測(cè)精度，跨河水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)選擇在水面較窄、地質(zhì)穩(wěn)定、高差起伏不大的地段，以使過(guò)河視線最短。視線應(yīng)避免穿越草叢、干丘、沙灘的上方，以減少大氣折光的影響。測(cè)站點(diǎn)位置應(yīng)選在開(kāi)闊、通風(fēng)之處，不要靠近陡岸、懸壁、石灘等，且測(cè)站點(diǎn)至水邊的距離應(yīng)盡量相等，其周?chē)匦巍⑼临|(zhì)也應(yīng)相似。當(dāng)橋梁工程施工控制測(cè)量的精度要求低于三等水準(zhǔn)時(shí)，也可采用全站儀三角高程測(cè)量技術(shù)或GNSS高程測(cè)量技術(shù)施測(cè)。13.3.2

橋梁工程施工高程控制測(cè)量橋梁工程施工細(xì)部測(cè)量13.4在橋梁基礎(chǔ)施工之前，首先需將設(shè)計(jì)的橋墩（橋臺(tái)、索塔）中心的平面位置在實(shí)地放樣出來(lái)，此項(xiàng)工作稱為墩、臺(tái)、索塔的定位。墩、臺(tái)、索塔定位的方法，可視橋梁大小、儀器設(shè)備、地形以及設(shè)計(jì)要求等情況，采用直接測(cè)距法、極坐標(biāo)法、方向交會(huì)法或GNSS法等。13.4.1墩、臺(tái)、索塔的定位建造跨度較小的小型橋梁時(shí)，為了便于橋梁墩、臺(tái)、索塔的定位和施工，一般采用臨時(shí)筑壩截?cái)嗪恿骰蜻x在枯水季節(jié)進(jìn)行。由于小型橋梁的中軸線一般由道路的中線決定，因此小型橋梁（包括城市立交橋）的墩、臺(tái)、索塔定位可采用第12章介紹的線路工程中線測(cè)量方法。13.4.1墩、臺(tái)、索塔的定位1.小型橋梁墩、臺(tái)、索塔的定位

13.4.1墩、臺(tái)、索塔的定位1.小型橋梁墩、臺(tái)、索塔的定位圖13-14直接測(cè)距法定位墩、臺(tái)、索塔曲線橋梁可利用線路控制點(diǎn)和墩、臺(tái)、索塔中心點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，采用方向交會(huì)法或極坐標(biāo)法進(jìn)行定位。13.4.1墩、臺(tái)、索塔的定位1.小型橋梁墩、臺(tái)、索塔的定位在建造大、中型橋梁時(shí)，由于其跨度大、河面較寬，墩、臺(tái)、索塔往往處于水中，此時(shí)需利用已建立的橋梁施工平面控制點(diǎn)，采用方向交會(huì)法進(jìn)行墩、臺(tái)、索塔的定位。13.4.1墩、臺(tái)、索塔的定位2.大、中型橋梁墩、臺(tái)、索塔的定位圖13-15方向交會(huì)法定位墩、臺(tái)、索塔

13.4.1墩、臺(tái)、索塔的定位2.大、中型橋梁墩、臺(tái)、索塔的定位

13.4.1墩、臺(tái)、索塔的定位2.大、中型橋梁墩、臺(tái)、索塔的定位在橋梁施工過(guò)程中，隨著工程的進(jìn)展，需要反復(fù)多次地交會(huì)出墩、臺(tái)、索塔中心的位置，且要迅速、準(zhǔn)確。為此可把交會(huì)的方向延長(zhǎng)到對(duì)岸，并用凱牌進(jìn)行固定，如圖13-16所示。這樣，在以后的交會(huì)中，就不必重新測(cè)設(shè)角度，而用儀器直接照準(zhǔn)對(duì)岸的凱牌結(jié)點(diǎn)即可。為了防止墩、臺(tái)、索塔筑高后阻擋視線，可在墩、臺(tái)、索塔施工至水面之后，將交會(huì)的方向延長(zhǎng)到墩、臺(tái)、索塔側(cè)身，用紅油漆畫(huà)出照準(zhǔn)標(biāo)志。13.4.1墩、臺(tái)、索塔的定位2.大、中型橋梁墩、臺(tái)、索塔的定位圖13-16方向交會(huì)時(shí)的找準(zhǔn)凱牌設(shè)置墩、臺(tái)、索塔定位后，還應(yīng)測(cè)設(shè)出墩、臺(tái)、索塔的縱、橫軸線，作為墩、臺(tái)、索塔細(xì)部放樣的依據(jù)。下面以直線橋梁為例，介紹墩、臺(tái)、索塔縱、橫軸線的測(cè)設(shè)方法。直線橋梁的墩、臺(tái)、索塔橫軸線與橋軸線相重合，因而可以利用橋軸線兩端的控制樁來(lái)標(biāo)定墩、臺(tái)、索塔橫軸線的方向。在無(wú)水地區(qū)，墩、臺(tái)、索塔縱軸線的方向可通過(guò)在已放樣出的墩、臺(tái)、索塔中心點(diǎn)上安置測(cè)角儀器，后視橋軸線方向測(cè)設(shè)90°水平角獲得。13.4.2墩、臺(tái)、索塔縱、橫軸線的測(cè)設(shè)在施工過(guò)程中，需要經(jīng)常恢復(fù)墩、臺(tái)、索塔縱、橫軸線的位置。因此，為了簡(jiǎn)化工作，應(yīng)在墩、臺(tái)、索塔中心點(diǎn)四周縱、橫軸線上設(shè)置軸線控制樁，將其準(zhǔn)確地標(biāo)定在地面上，如圖13-17所示。13.4.2墩、臺(tái)、索塔縱、橫軸線的測(cè)設(shè)圖13-17墩、臺(tái)、索塔的縱、橫軸線及控制樁設(shè)置軸線控制樁的位置應(yīng)選在離開(kāi)施工場(chǎng)地一定距離、通視良好、地質(zhì)條件穩(wěn)定的地方，每側(cè)各設(shè)置2~3個(gè)。這樣，在個(gè)別軸線控制樁丟失或損壞后也能及時(shí)恢復(fù)橋軸線，并且在墩、臺(tái)、索塔施工到一定高度，影響到兩側(cè)軸線控制樁通視時(shí)，也能利用同一側(cè)的軸線控制樁恢復(fù)出橋軸線。對(duì)于水中的墩、臺(tái)、索塔，上述方法顯然無(wú)法實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，一般先在初步定出的墩、臺(tái)、索塔位置處筑島、建圍堰或搭建測(cè)量平臺(tái)，然后用交會(huì)或其他方法精確測(cè)設(shè)出墩、臺(tái)、索塔的中心位置，并將橋軸線測(cè)設(shè)于島、圍堰或測(cè)量平臺(tái)上。13.4.2墩、臺(tái)、索塔縱、橫軸線的測(cè)設(shè)地形條件不同，墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)的施工方法不同，測(cè)量方法各異。下面分別予以介紹。13.4.3墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)施工測(cè)量明挖基礎(chǔ)多在地面無(wú)水的地基上施工，先挖基坑，然后在基坑內(nèi)砌筑基礎(chǔ)或澆筑混凝土基礎(chǔ)。如果明挖基礎(chǔ)是淺基礎(chǔ)，則可連同承臺(tái)一次砌筑或澆筑，如圖13-18所示。如果在水域明挖基礎(chǔ)，則要先建立圍堰，將水排出后再進(jìn)行。1.明挖基礎(chǔ)施工測(cè)量13.4.3墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)施工測(cè)量圖13-18明挖基礎(chǔ)在墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)開(kāi)挖前，應(yīng)根據(jù)已放樣出的墩、臺(tái)索塔中心點(diǎn)及其縱、橫軸線位置，結(jié)合基礎(chǔ)的尺寸，在地面上標(biāo)定出開(kāi)挖邊界線，如圖13-19所示（坑底平面尺寸應(yīng)比基礎(chǔ)襟邊寬0.3~0.5m，垂直開(kāi)挖的基坑也可不加寬）。1.明挖基礎(chǔ)施工測(cè)量13.4.3墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)施工測(cè)量圖13-19明挖基礎(chǔ)放樣開(kāi)挖基坑的標(biāo)高控制可根據(jù)具體情況采用水準(zhǔn)測(cè)量、全站儀三角高程測(cè)量或吊鋼尺等方法進(jìn)行。基坑開(kāi)挖好后，在確定墩、臺(tái)、索塔的軸線控制樁準(zhǔn)確無(wú)誤后，先根據(jù)軸線控制樁將墩、臺(tái)、索塔的中心及橋軸線投影到基坑底部，做好標(biāo)記；再定出基礎(chǔ)底部的四角點(diǎn)，砌筑或立模澆筑混凝土基礎(chǔ)。1.明挖基礎(chǔ)施工測(cè)量13.4.3墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)施工測(cè)量樁基礎(chǔ)是目前常用的一種橋梁基礎(chǔ)類(lèi)型。根據(jù)施工方法的不同，樁基礎(chǔ)可分為打（壓）入樁和鉆（挖）孔樁。打（壓）入樁的施工方法是預(yù)先將樁制好，然后在現(xiàn)場(chǎng)按設(shè)計(jì)位置及深度將其打壓入地下。而鉆（挖）孔樁的施工方法則是先在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)位置上鉆（挖）好樁孔，然后在樁孔內(nèi)放入鋼筋籠，并澆筑混凝土成樁。樁基礎(chǔ)完成后，在其上澆筑承臺(tái)，使樁與承臺(tái)連成一個(gè)整體。之后，再在承臺(tái)上修筑墩身，如圖13-20所示。2.明挖基礎(chǔ)施工測(cè)量13.4.3墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)施工測(cè)量圖13-20樁基礎(chǔ)與墩的關(guān)系

2.明挖基礎(chǔ)施工測(cè)量13.4.3墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)施工測(cè)量2.明挖基礎(chǔ)施工測(cè)量13.4.3墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)施工測(cè)量圖13-21樁基礎(chǔ)位置放樣

2.明挖基礎(chǔ)施工測(cè)量13.4.3墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)施工測(cè)量圖13-22利用施工平臺(tái)測(cè)設(shè)樁基礎(chǔ)的位置在樁基礎(chǔ)施工中的標(biāo)高控制同樣根據(jù)具體情況采用水準(zhǔn)測(cè)量、全站儀三角高程測(cè)量等方法進(jìn)行。在樁基礎(chǔ)施工中，要注意控制樁的深度和傾斜度。每個(gè)鉆（挖）孔的深度可用線繩吊以重錘測(cè)定，打（壓）入深度則可根據(jù)樁的長(zhǎng)度來(lái)推算。對(duì)于鉆（挖）孔樁，由于在鉆（挖）孔時(shí)為了防止孔壁坪塌，孔內(nèi)灌滿了泥漿，因而無(wú)法在孔內(nèi)直接測(cè)定傾斜度，只能在鉆（挖）孔過(guò)程中測(cè)定鉆孔機(jī)導(dǎo)桿的傾斜度，并利用鉆孔機(jī)上的調(diào)整設(shè)備進(jìn)行校正。鉆孔機(jī)導(dǎo)桿以及打（壓）入樁的傾斜度可用靠尺法測(cè)定。2.明挖基礎(chǔ)施工測(cè)量13.4.3墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)施工測(cè)量靠尺法所使用的工具稱為靠尺，靠尺一般用木板制成。如圖13-23（a）所示，先在尺的一端釘一小釘，以拴掛錘球；在尺的另一端，從與小釘至直邊距離相等處繪一垂線，量出該直線至小釘?shù)木嚯xS，然后按S/1000的比例在該直線上刻出分劃線并標(biāo)注注記，這就制成了一個(gè)靠尺。使用時(shí)將靠尺直邊靠在鉆孔機(jī)導(dǎo)桿或樁上，則錘球線在刻劃上的讀數(shù)即為以千分?jǐn)?shù)表示的傾斜率，如圖13-23（b）所示。2.明挖基礎(chǔ)施工測(cè)量13.4.3墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)施工測(cè)量圖13-23靠尺及其使用方法沉井制作好以后，在沉井外壁用油漆標(biāo)出豎向軸線，在豎向軸線上隔一定的間距做標(biāo)尺，如圖13-24所示。標(biāo)尺的尺寸從刃角算起，刃角的高度應(yīng)從井頂理論平面往下量出。如四角的高度有偏差，則應(yīng)取齊，可取四點(diǎn)中最低的點(diǎn)為零點(diǎn)。沉井接高時(shí)，標(biāo)尺應(yīng)相應(yīng)地向上畫(huà)。3.沉井基礎(chǔ)施工測(cè)量13.4.3墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)施工測(cè)量圖13-24沉井示意圖沉井下沉過(guò)程中，一組人員在沉井兩平面軸線方向同時(shí)安置測(cè)角儀器，照準(zhǔn)沉井軸線方向后，調(diào)整沉井使其豎向軸線與望遠(yuǎn)鏡豎絲重合，從而確保沉井的幾何中心在下沉過(guò)程中不偏離設(shè)計(jì)中心；另一組人員在井頂測(cè)點(diǎn)豎立水準(zhǔn)尺，用水準(zhǔn)儀將井頂與水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，計(jì)算出沉井的下沉量或積累量，了解沉井下沉的深度。對(duì)于沉井下沉?xí)r的中線及標(biāo)高控制，至少沉井每下沉1m檢查一次。當(dāng)發(fā)現(xiàn)沉井有位移或傾斜時(shí)，應(yīng)立即糾正。3.沉井基礎(chǔ)施工測(cè)量13.4.3墩、臺(tái)、索塔基礎(chǔ)施工測(cè)量13.4.4墩身、墩帽、索塔施工測(cè)量基礎(chǔ)完成之后，在基礎(chǔ)頂面放樣墩、臺(tái)、索塔的縱、橫軸線，彈上墨線，按墨線和墩、臺(tái)、索塔尺寸設(shè)立板，澆筑混凝土。隨著砌筑（或澆筑）高度的增加，應(yīng)及時(shí)對(duì)墩、臺(tái)、索塔的中心位置進(jìn)行檢查。砌筑至離墩帽頂約30cm時(shí)，要測(cè)設(shè)出縱、橫軸線，然后支立墩（臺(tái)）帽模板。為確保頂帽中心位置的正確，在澆筑混凝土之前，應(yīng)復(fù)核縱、橫軸線。13.4.5梁架鋪設(shè)施工測(cè)量梁架鋪設(shè)是橋梁施工的最后一道重要工序。通過(guò)梁架鋪設(shè)，將各個(gè)墩、臺(tái)、索塔連接成一個(gè)整體。在梁架鋪設(shè)之前，應(yīng)對(duì)方向、距離和高程進(jìn)行一次全面的精確測(cè)量。對(duì)于橋梁中心線方向的測(cè)定，在直線部分可采用準(zhǔn)直法，用測(cè)角儀器正倒鏡觀測(cè)，在墩、臺(tái)、索塔中心標(biāo)板上刻劃出中心線的方向。如果跨距較大（大于100m），則應(yīng)逐墩觀測(cè)左、右角。在曲線部分，則采用測(cè)定偏角與弦長(zhǎng)的方法標(biāo)定中心點(diǎn)。相鄰墩、臺(tái)、索塔中