理论教育 土木工程测量学:桥梁墩台中心的测设方法

土木工程测量学:桥梁墩台中心的测设方法

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:它是根据桥轴线控制点的里程和墩台中心的设计里程,以桥轴线控制点和平面控制点为依据,准确地测设出墩台中心位置和纵横轴线,以固定墩台位置和方向。墩、台中心的设计里程及桥轴线起点的里程是已知的,相邻两点的里程相减即可求得它们之间的距离。纵横轴线方向桩是施工过程中恢复墩台中心位置和细部放样的基础,应予以妥善保护。图14-4极坐标法定位桥梁墩台中心若有全站仪,则可用极坐标法测设。

土木工程测量学:桥梁墩台中心的测设方法

桥梁墩、台的施工过程中,桥梁墩、台定位测量是桥梁施工测量中的首要工作。它是根据桥轴线控制点的里程和墩台中心的设计里程,以桥轴线控制点和平面控制点为依据,准确地测设出墩台中心位置和纵横轴线,以固定墩台位置和方向。对于曲线桥梁,其墩台中心不一定位于线路中线上,测设时根据设计资料、曲线要素和主点里程等进行曲线放样。对于直线桥梁墩台中心定位,直线桥的墩、台中心位置都位于桥轴线的方向上。墩、台中心的设计里程及桥轴线起点的里程是已知的,相邻两点的里程相减即可求得它们之间的距离。根据地形条件,可采用直接测距法、极坐标法或交会法测设出墩、台中心的位置。

1)直接测距法

这种方法使用于无水或浅水河道或水面较窄的河道。根据桥梁轴线控制桩和桥墩台中心桩的里程,算出它们之间的距离,从桥轴线的一个端点开始,用检定过的钢尺,考虑尺长、温度、倾斜三项改正,采用精密测设已知水平距离的方法逐段测设出墩、台中心,最后闭合到另一桥梁轴线控制桩点上进行检核。丈量精度应高于1/5000,以保证上部构建的正确安装。经检核合格后,则依据各段距离的长短按比例调整已测设出的距离。用大木桩加钉小铁钉在调整好的位置上标定出各墩、台中心位置。如用光电测距仪测设,则在桥轴线起点或终点架设仪器,并照准另一个端点。在桥轴线方向上前后移动反射棱镜,直至测出的距离与设计距离相符,则该点即为要测设的墩、台中心位置。

在墩台中心的点位上安置经纬仪,以桥轴线为准,在基坑开挖线以外1~2m设置墩台纵横轴线方向桩(也称护桩),如图14-3所示。纵横轴线方向桩是施工过程中恢复墩台中心位置和细部放样的基础,应予以妥善保护。

图14-3 直接丈量法定位桥梁墩台中心

2)极坐标法

全站仪测距方便、迅速,在一个测站上可以测设所有与之通视的点,且距离的长短对工作量和工作方法没有什么改变,测设精度高,是一种较好的测设方法。

图14-4 极坐标法定位桥梁墩台中心

若有全站仪,则可用极坐标法测设。先算出欲放样墩、台的中心坐标,再求出放样角度和距离,即可在施工控制网的任意控制点上进行放样。这种方法最为迅速、方便,只要墩、台中心处可以放置反射棱镜,且全站仪与棱镜能够通视即可。

测设时应根据当时测出的气象参数对距离进行温度、气象改正。为保证测设点位准确,常采用换站法校核,如图14-4所示,先在测站1测设桥墩P,再搬至测站2测设一次,两次测设的点位之差应满足规范要求。

测设时,可选择任意一个控制点设站(当然应首选网中桥轴线上的一个控制点),并选择一个照准条件好、目标清晰和距离较远的控制点作定向点。再计算放样元素,放样元素包括测站到定向控制点方向与到放样的墩台中心方向间的水平角β及测站到墩台中心的距离D。测设时,根据估算时拟订的测回数,按角度测设的精密方法测设出该角值β在墩台上得到一个方向点,然后在该方向上精密地放样出水平距离D得墩台中心。为了防止错误,最好用两台全站仪在两个测站上同时按极坐标法测设该墩台中心(如条件不允许时,则迁站到另一控制点上同法测设),所得两个墩中心的距离差的允许值应不大于2cm。取两点连线的中点得墩中心。同法可测设其他墩台中心。

3)交会法(www.daowen.com)

如果桥墩所处的位置河水较深无法直接丈量,且不易安置反射棱镜时,可根据建立的三角网,采用方向交会法测设桥墩中心的位置。方向交会法是根据三角网的已知数据算出各交会角的角度,然后利用3台经纬仪分别从不同的点进行交会,定出墩台中心位置的方法。

图14-5 直线桥交会法测设桥墩中心位置

用方向交会法测设桥墩中心的方法应在3个方向上进行,按照对定位精度的估算,交会角应以接近90°为宜。如图14-5所示为一直线桥梁,由于墩位有远有近,若只在固定的E和D点设站测设就无法满足这一要求。在布设主网时增设点E1、点D1,目的就是为了使交会角接近90°。图中交会P2、P3墩时,利用E点和D点,而交会P1墩时,则利用E1和D1。对于直线桥来说,交会的第三个方向最好采用桥轴线方向。因为该方向可直接照准而无需测角。设控制点A、D、E的坐标为已知,桥墩中心Pi点的设计坐标也已知,故可计算出用于测设的角度αi、βi

测设时将3台经纬仪分别安置于A、E和D点上,用A点经纬仪照准桥轴线方向,当E、D点上的经纬仪测设出αi、βi后,3个方向的交点即为桥墩中心位置。

在桥墩施工过程中,随着工程的进展需要多次交会墩台的中心位置。为了简化工作,提高精度,可把交会的方向延伸到对岸,并用觇牌固定。在以后交会时,只要直接照准对岸的觇牌即可。为了精确设立觇牌的位置,应按角度测设的精密方法进行,钉好觇牌后,应再一次精密测出其角度值。与计算的测设角度相比较,差值应小于5″,否则应重设觇牌。为避免混淆,应在相应的觇牌上表示出桥墩的编号。待桥墩建出水面以后,即可在墩上架设反射棱镜,利用光电测距仪,以直接测距法定出墩中心的位置。

图14-6 交会法定位示误三角形

由于测量误差的影响,3个方向不交于一点,而形成如图14-6所示的三角形,这个三角形称为示误三角形。对于直线桥梁,示误三角形在桥轴线方向上的边长应不大于2.5cm,最大边长应不超过3cm。如果在限差范围内,则将交会点P1投影至桥轴线上,作为墩中心的点位P。对于曲线桥,则取三角形的重心作为墩中心的位置。

交会出P点以后,应进行交会误差的检查。检查的方法是分别在E、D两点上安置仪器,测量∠AEP和∠ADP各2个测回。设观测结果为α和β,根据α和β值计算AP的距离SAP(若按α和β分别计算的AP值不同时,则取平均值)。设理论上该墩中心距A点的距离为DAP,则DAP-SAP为该墩交会点在桥轴线上的误差。此值如不超过规定容许误差(容许误差根据桥长大小而定,一般为2~3cm),应采用P为桥墩台中心。

墩台施工时,对其中心点位、中线方向和垂直方向以及墩顶高程都作了精密测定,但当时是以各个墩台为单元进行的。架梁时需要将相邻墩台联系起来,考虑其相关精度,要求中心点间的方向、距离和高差符合设计要求。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈