土木工程測量 課件 第13章 橋梁工程測量

授課教師：土木工程測量第13章橋梁工程測量目錄概述13.1水下地形測繪13.2橋梁工程施工控制測量13.3橋梁工程施工細(xì)部測量13.4橋梁工程竣工測量13.5通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)理解水下地形測繪、橋梁工程施工控制測量、橋梁工程施工細(xì)部測量和橋梁工程竣工測量的相關(guān)理論知識與方法，掌握橋梁工程建設(shè)各階段測量工作的主要內(nèi)容、方法、步驟，了解橋梁工程竣工測量的相關(guān)知識。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、施工和竣工運(yùn)營階段需要進(jìn)行的測量工作稱為橋梁工程測量。13.1概述在橋梁的規(guī)劃設(shè)計階段，對于一些小型橋梁，由于其技術(shù)條件比較簡單，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，而是包括在線路勘測之內(nèi)。對于大中型或技術(shù)條件復(fù)雜的橋梁，由于其工程量大、造價高、施工工期長，橋位選擇合理與否對造價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。對于大、中型或技術(shù)條件復(fù)雜的橋梁，其規(guī)劃設(shè)計通常經(jīng)過編制設(shè)計意見書、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計等幾個階段，各階段要相應(yīng)地進(jìn)行不同的測量工作。13.1概述在編制設(shè)計意見書階段，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)計和施工圖設(shè)計階段，對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)，這些資料同時也供設(shè)計橋梁及附屬構(gòu)筑物之用。設(shè)計橋梁需要的測量資料主要有橋軸線長度、橋軸線縱斷面圖、橋位地形圖（包括水下地形圖）等。設(shè)計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)行水文測量，包括洪水位、河流比降、流向及流速測量等。13.1概述根據(jù)設(shè)計和施工需要，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（橋臺的錐形護(hù)坡、臺前護(hù)坡、導(dǎo)流壩、護(hù)岸墻等工程）的位置和施工場地輪廓布置的需要。通常上游測繪長度約為洪水泛濫寬度的2倍，下游測繪長度約為洪水泛濫寬度的1倍；順著橋軸線方向為歷史最高洪水位以上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，其測繪范圍：通常上游約為橋長的2倍，下游約為橋長的1倍；順著橋軸線方向為歷史最高洪水位以上2m或洪水泛濫線以外50m。陸地地形測繪的技術(shù)方法在第8章中已做介紹，本章主要介紹水下地形測繪的技術(shù)方法。本章還將介紹橋梁工程在施工階段的測量工作，包括施工控制測量，墩、臺的中心定位，墩、臺基礎(chǔ)與頂部放樣，梁的架設(shè)測量以及竣工測量等。13.1概述本章沒有介紹大型斜拉橋和涵洞。相對于一般橋梁，大型斜拉橋和涵洞有相同的地方，也有其自身特點。大型斜拉橋施工測量同樣需要先建立橋梁施工控制網(wǎng)，然后進(jìn)行墩、臺的定位、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，有的也將長度小于8m的小橋歸為涵洞）的施工測量，與橋梁的施工測量大體相同，但其精度要求比橋梁施工測量的精度要求低，利用線路控制點就可以進(jìn)行，不需另外建立施工控制網(wǎng)；在平面放樣時，主要是保證涵洞軸線與線路軸線保持設(shè)計的角度，即控制涵洞的方向；在高程放樣時，要控制洞底與上、下游的銜接，保證水流順暢；對人行通道或小型機(jī)動車通道，要保證洞底縱坡與設(shè)計一致，不得積水。13.1概述水下地形測繪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、圖幅分幅及編號等方面是一致的，但由于水下碎部點不能看到，所以水下地形測繪與陸地地形測繪在方法上有所不同。在進(jìn)行陸地地形測繪時，碎部點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）測得的。而在進(jìn)行水下地形測繪時，碎部點的平面位置和高程一般是用不同儀器和方法分別測得的，尤其是水下地形點的高程要經(jīng)過水位和水深換算得到。所以，水下地形測繪的主要工作包括水位觀測、水深測量、測深點布設(shè)、測深點定位、水下地形圖繪制和河流縱斷面圖編繪。13.2水下地形測繪例如，水尺零點高程為8.59m，某日上午9時的水尺讀數(shù)為0.28m，則此時的水位是8.87m。如果附近有水文（驗潮）站，則可向水文（驗潮）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)尺立于水邊直接測定水面（水涯線）高程。水位觀測的時間間隔應(yīng)視測區(qū)水位變化大小而定。當(dāng)水位變化小于0.1m/d時，應(yīng)在每天工作開始之前和結(jié)束之后各觀測一次；當(dāng)水位變化大于0.1m/d時，應(yīng)增加觀測次數(shù)，以便按時間內(nèi)插、計算不同時間的水位。對于冰凍地區(qū)，可測定冰面高程和冰面以下的水深，從而計算測深點的高程。13.2.1水位觀測水下地形點（也稱為測深點）的高程是以測深時的水面高程（稱為水位）減去水深求得的。因此，在測深的同時，必須進(jìn)行水位觀測。水位觀測通常采用設(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，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)點引測水尺零點高程，則水位（水面高程）為13.2.1水位觀測圖13-1水位觀測示意圖

(13-1)13.2.2水深測量根據(jù)實際情況，水深測量可選用不同的測深儀器（設(shè)備、工具）和方法。1.測探桿法4.多波束回聲測深儀法2.測深錘法5.機(jī)載激光測深技術(shù)3.單波束回聲測深儀法6.遙感海底地形測量技術(shù)如圖13-2所示，測深桿是用長4~6m、直徑約為5cm的竹竿、木桿或鋁桿等制成的。測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。為防止測深桿底部插入水底泥沙之中而影響水深測量的精度，桿底裝有鐵墊。測量時，將測深桿豎直插入水中，即可直接讀得所測水深。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.測深桿法圖13-2測深桿13.2.2水深測量如圖13-3所示，測深錘由一根標(biāo)有長度標(biāo)記的測繩和重錘（鉛庇）組成。測深之前，應(yīng)將測繩在水中浸泡一段時間，并對其長度進(jìn)行校對。測量時，為防止水流對測深產(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測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。測深桿法、測深錘法皆為傳統(tǒng)的測深方法，不僅精度較低，費(fèi)工、費(fèi)時，而且只能在船只停泊時進(jìn)行定點測深，效率低。在水深、流急、面廣的水域，利用這兩種方法不易測得可靠成果，也不易實現(xiàn)測圖自動化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，下面介紹的單波束回聲測深儀法已得到了廣泛的應(yīng)用。2.測深錘法13.2.2水深測量圖13-3測深錘如圖13-4所示是一種單波束回聲測深儀，是目前應(yīng)用較廣的一種水深測量儀器，其最小測深為0.5m，最大測深可達(dá)500m；在流速為7m/s時還能應(yīng)用。單波束回聲測深儀法具有精度高、速度快等優(yōu)點。3.單波束回聲測深儀法13.2.2水深測量圖13-4單波束回聲測探儀圖13-5單波束回聲測探儀的測量原理

3.單波束回聲測深儀法13.2.2水深測量

(13-2)

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

5.機(jī)載激光測深技術(shù)13.2.2水深測量圖13-7機(jī)載激光測探原理空間遙感技術(shù)應(yīng)用于海底地形測量是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。遙感海底地形測量技術(shù)具有測量面積大、同步連續(xù)觀測、分辨率高和可重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)點（微波遙感器還具有全天候的特點）。這些都是傳統(tǒng)測量手段所無法比擬的，但這種測量技術(shù)目前只適用于淺海區(qū)。遙感設(shè)備包括可見光多譜掃描儀、成像光譜儀、紅外輻射計和微波輻射計，以及高度計、散射計和成像雷達(dá)。這些遙感設(shè)備能夠直接測量的海洋環(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和海洋污染等，這對海洋認(rèn)知、海洋開發(fā)利用和海洋環(huán)境保護(hù)具有積極意義。6.遙感海底地形測量技術(shù)13.2.2水深測量一般情況下，水下地形是看不見的。因此，不能用選擇地面地形特征點的方法，而是利用船艇在水面上測深的方法，按一定的形式布設(shè)適當(dāng)數(shù)量的測深點。下面以河道水下地形測繪為例介紹兩種常用的測深點布設(shè)方法。13.2.3測深點布設(shè)引測軸線1.2.斷面法散點法如圖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斷面方向向?qū)Π缎旭偅扛粢欢ň嚯x（一般規(guī)定為圖上0.6~0.8cm）施測一點，即為測深點。13.2.3測深點布設(shè)1.斷面法圖13-8斷面法布設(shè)測深點

13.2.3測深點布設(shè)1.斷面法當(dāng)在河面較窄、流速大、險灘礁石多、水位變化懸殊的河流中測深時，要求船艇在與流向垂直的方向上行駛是極為困難的。此時，可采用散點法布設(shè)測深點，如圖13-9所示。測線間距由測船本身控制，測深點間距可根據(jù)測深技術(shù)確定。測深點越密，越能真實地顯示出水下地形的變化情況，測量時應(yīng)按測圖要求、比例尺大小及水下地形情況考慮布設(shè)。布設(shè)測深點時，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)，測深點的間距應(yīng)適當(dāng)縮小。13.2.3測深點布設(shè)2.散點法圖13-9散點法布設(shè)測深點在測深點布設(shè)的同時，應(yīng)測定其相應(yīng)的平面位置，稱為測深點的定位。傳統(tǒng)測深點定位方法有斷面索法、交會法、無線電定位法等。目前生產(chǎn)單位常用的測深點定位方法為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深點的主要定位方法。中華人民共和國海事局在我國沿海地區(qū)，利用現(xiàn)有的無線電指向標(biāo)站、導(dǎo)航臺改建和新建的具有20世紀(jì)90年代國際先進(jìn)水平的“中國沿海無線電指向標(biāo)差分GPS臺站”，為在近海地區(qū)進(jìn)行測深點定位提供了保障。在內(nèi)陸水下地形測繪時，

多采用單基站GNSS-RTK定位法進(jìn)行測深點定位?，F(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)行測深點定位。13.2.4測深點定位每天外業(yè)施測完畢后，應(yīng)將當(dāng)天定位、測深及水位觀測記錄進(jìn)行匯總，逐點進(jìn)行核對，應(yīng)特別注意防止定位觀測記錄與水深記錄的點號錯配。對于外業(yè)工作中遺漏的點或記錄不完全的點，應(yīng)及時予以補(bǔ)測。對于已核對的測深點，根據(jù)觀測水位與水深逐點計算測深點的高程，并用數(shù)字化成圖軟件以相應(yīng)控制點為基礎(chǔ)繪出各測深點的位置，注上各點的高程，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)字化的水下地形測量系統(tǒng)，即外業(yè)自動采集數(shù)據(jù)后傳輸給計算機(jī)，建立數(shù)據(jù)庫，并由計算機(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（河床最深點）的連線所剖開的斷面。若用橫坐標(biāo)表示河長、縱坐標(biāo)表示高程，則將這些深汛點連接起來，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)計工作的具體需要來確定，一般包括河流中線自河流上游（或下游）某點起算的累積里程，河流沿深迅點的斷面線，注明時間的同時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、支流及其入口，兩岸堤壩，河流中的險灘瀑布、跌水等。在圖中，還應(yīng)注明河道各部分所在的圖幅、編號等。13.2.6河流縱斷面圖編繪橋梁工程施工控制測量13.3橋梁工程施工細(xì)部測量需要以控制點作為依據(jù)。在橋梁工程施工時，測量的主要任務(wù)是精確地放樣出橋墩、橋臺、索塔的位置和跨越結(jié)構(gòu)的各個部分，并隨時檢查施工質(zhì)量。對于中、小型橋梁，由于河窄水淺，橋墩、橋臺間的距離較短，可直接利用勘測階段的控制網(wǎng)點進(jìn)行放樣，而不必再建立專用的施工控制網(wǎng)。但對大型或特大型橋梁來說，由于其所經(jīng)過的河道水域?qū)掗?，橋墩、索塔在水域中建造、施工期較長，而且墩臺、索塔較高，基礎(chǔ)較深，墩臺、索塔間跨距大，梁部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對施工測量的精度要求也較高，因此不能使用勘測階段建立的測量控制網(wǎng)來進(jìn)行施工放樣，而需要在施工前布測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（圖中點畫線為橋軸線）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)計要求選用。13.3.1

橋梁工程施工平面控制測量圖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量可以采用常規(guī)地面三角形測量技術(shù)，也可以采用相應(yīng)等級的GNSS定位技術(shù)進(jìn)行施測。施測等級應(yīng)根據(jù)橋長、結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求等合理地確定?！豆こ虦y量標(biāo)準(zhǔn)》（GB50026—2020）中規(guī)定:當(dāng)橋長大于5000m時，應(yīng)按二等或三等施測；當(dāng)橋長為2000~5000m時，應(yīng)按三等或四等施測；當(dāng)橋長為500~2000m時，應(yīng)按四等或一級施測；當(dāng)橋長小于500m時，應(yīng)按一級施測。13.3.1

橋梁工程施工平面控制測量

13.3.1

橋梁工程施工平面控制測量圖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，還需布設(shè)引橋控制網(wǎng)（附網(wǎng)）。布設(shè)時，線路交點必須是附網(wǎng)中的一個控制點，曲線主點最好也納入附網(wǎng)中。13.3.1

橋梁工程施工平面控制測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（每岸不少于3個）。當(dāng)引橋長大于1km時，在引橋的兩端也需設(shè)置基本水準(zhǔn)點?；舅疁?zhǔn)點應(yīng)選在盡可能靠近施工場地、地質(zhì)條件好、不受水淹、不被擾動的地基穩(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)點組成一個統(tǒng)一的專用橋梁工程施工高程控制網(wǎng)。同時，為了方便橋墩（橋臺、索塔）高程放樣，當(dāng)基本水準(zhǔn)點較遠(yuǎn)時，應(yīng)增設(shè)施工水準(zhǔn)點。施工水準(zhǔn)點可在基本水準(zhǔn)點間布設(shè)成附合水準(zhǔn)路線，然后進(jìn)行聯(lián)測。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)等級的水準(zhǔn)測量進(jìn)行施測?！豆こ虦y量標(biāo)準(zhǔn)》（GB50026—2020）規(guī)定：當(dāng)橋長大于5000m時，應(yīng)按二等水準(zhǔn)施測；當(dāng)橋長為2000~5000m時，應(yīng)按三等水準(zhǔn)施測；當(dāng)橋長為500~2000m時，應(yīng)按四等水準(zhǔn)施測；當(dāng)橋長小于500m時，應(yīng)按四等或五等水準(zhǔn)施測。13.3.2

橋梁工程施工高程控制測量

13.3.2

橋梁工程施工高程控制測量圖13-12跨河水準(zhǔn)測量的立尺點和測站點布置

13.3.2

橋梁工程施工高程控制測量當(dāng)水面較寬、觀測對岸水準(zhǔn)尺進(jìn)行直接讀數(shù)有困難時，可在水準(zhǔn)尺上安裝一個能沿尺面上下移動的特制凱板，如圖13-13所示。讀數(shù)時，先由觀測員指揮立尺員上下移動凱板，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量圖13-13跨河水準(zhǔn)測量的讀數(shù)凱板為了方便施測和提高觀測精度，跨河水準(zhǔn)測量應(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。測站點位置應(yīng)選在開闊、通風(fēng)之處，不要靠近陡岸、懸壁、石灘等，且測站點至水邊的距離應(yīng)盡量相等，其周圍地形、土質(zhì)也應(yīng)相似。當(dāng)橋梁工程施工控制測量的精度要求低于三等水準(zhǔn)時，也可采用全站儀三角高程測量技術(shù)或GNSS高程測量技術(shù)施測。13.3.2

橋梁工程施工高程控制測量橋梁工程施工細(xì)部測量13.4在橋梁基礎(chǔ)施工之前，首先需將設(shè)計的橋墩（橋臺、索塔）中心的平面位置在實地放樣出來，此項工作稱為墩、臺、索塔的定位。墩、臺、索塔定位的方法，可視橋梁大小、儀器設(shè)備、地形以及設(shè)計要求等情況，采用直接測距法、極坐標(biāo)法、方向交會法或GNSS法等。13.4.1墩、臺、索塔的定位建造跨度較小的小型橋梁時，為了便于橋梁墩、臺、索塔的定位和施工，一般采用臨時筑壩截斷河流或選在枯水季節(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、索塔定位可采用第12章介紹的線路工程中線測量方法。13.4.1墩、臺、索塔的定位1.小型橋梁墩、臺、索塔的定位

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

13.4.1墩、臺、索塔的定位2.大、中型橋梁墩、臺、索塔的定位

13.4.1墩、臺、索塔的定位2.大、中型橋梁墩、臺、索塔的定位在橋梁施工過程中，隨著工程的進(jìn)展，需要反復(fù)多次地交會出墩、臺、索塔中心的位置，且要迅速、準(zhǔn)確。為此可把交會的方向延長到對岸，并用凱牌進(jìn)行固定，如圖13-16所示。這樣，在以后的交會中，就不必重新測設(shè)角度，而用儀器直接照準(zhǔn)對岸的凱牌結(jié)點即可。為了防止墩、臺、索塔筑高后阻擋視線，可在墩、臺、索塔施工至水面之后，將交會的方向延長到墩、臺、索塔側(cè)身，用紅油漆畫出照準(zhǔn)標(biāo)志。13.4.1墩、臺、索塔的定位2.大、中型橋梁墩、臺、索塔的定位圖13-16方向交會時的找準(zhǔn)凱牌設(shè)置墩、臺、索塔定位后，還應(yīng)測設(shè)出墩、臺、索塔的縱、橫軸線，作為墩、臺、索塔細(xì)部放樣的依據(jù)。下面以直線橋梁為例，介紹墩、臺、索塔縱、橫軸線的測設(shè)方法。直線橋梁的墩、臺、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標(biāo)定墩、臺、索塔橫軸線的方向。在無水地區(qū)，墩、臺、索塔縱軸線的方向可通過在已放樣出的墩、臺、索塔中心點上安置測角儀器，后視橋軸線方向測設(shè)90°水平角獲得。13.4.2墩、臺、索塔縱、橫軸線的測設(shè)在施工過程中，需要經(jīng)常恢復(fù)墩、臺、索塔縱、橫軸線的位置。因此，為了簡化工作，應(yīng)在墩、臺、索塔中心點四周縱、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、索塔縱、橫軸線的測設(shè)圖13-17墩、臺、索塔的縱、橫軸線及控制樁設(shè)置軸線控制樁的位置應(yīng)選在離開施工場地一定距離、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。這樣，在個別軸線控制樁丟失或損壞后也能及時恢復(fù)橋軸線，并且在墩、臺、索塔施工到一定高度，影響到兩側(cè)軸線控制樁通視時，也能利用同一側(cè)的軸線控制樁恢復(fù)出橋軸線。對于水中的墩、臺、索塔，上述方法顯然無法實現(xiàn)。此時，一般先在初步定出的墩、臺、索塔位置處筑島、建圍堰或搭建測量平臺，然后用交會或其他方法精確測設(shè)出墩、臺、索塔的中心位置，并將橋軸線測設(shè)于島、圍堰或測量平臺上。13.4.2墩、臺、索塔縱、橫軸線的測設(shè)地形條件不同，墩、臺、索塔基礎(chǔ)的施工方法不同，測量方法各異。下面分別予以介紹。13.4.3墩、臺、索塔基礎(chǔ)施工測量明挖基礎(chǔ)多在地面無水的地基上施工，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)施工測量13.4.3墩、臺、索塔基礎(chǔ)施工測量圖13-18明挖基礎(chǔ)在墩、臺、索塔基礎(chǔ)開挖前，應(yīng)根據(jù)已放樣出的墩、臺索塔中心點及其縱、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，垂直開挖的基坑也可不加寬）。1.明挖基礎(chǔ)施工測量13.4.3墩、臺、索塔基礎(chǔ)施工測量圖13-19明挖基礎(chǔ)放樣開挖基坑的標(biāo)高控制可根據(jù)具體情況采用水準(zhǔn)測量、全站儀三角高程測量或吊鋼尺等方法進(jìn)行?；娱_挖好后，在確定墩、臺、索塔的軸線控制樁準(zhǔn)確無誤后，先根據(jù)軸線控制樁將墩、臺、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，砌筑或立模澆筑混凝土基礎(chǔ)。1.明挖基礎(chǔ)施工測量13.4.3墩、臺、索塔基礎(chǔ)施工測量樁基礎(chǔ)是目前常用的一種橋梁基礎(chǔ)類型。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)場按設(shè)計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，使樁與承臺連成一個整體。之后，再在承臺上修筑墩身，如圖13-20所示。2.明挖基礎(chǔ)施工測量13.4.3墩、臺、索塔基礎(chǔ)施工測量圖13-20樁基礎(chǔ)與墩的關(guān)系

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

2.明挖基礎(chǔ)施工測量13.4.3墩、臺、索塔基礎(chǔ)施工測量圖13-22利用施工平臺測設(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)測量、全站儀三角高程測量等方法進(jìn)行。在樁基礎(chǔ)施工中，要注意控制樁的深度和傾斜度。每個鉆（挖）孔的深度可用線繩吊以重錘測定，打（壓）入深度則可根據(jù)樁的長度來推算。對于鉆（挖）孔樁，由于在鉆（挖）孔時為了防止孔壁坪塌，孔內(nèi)灌滿了泥漿，因而無法在孔內(nèi)直接測定傾斜度，只能在鉆（挖）孔過程中測定鉆孔機(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定。2.明挖基礎(chǔ)施工測量13.4.3墩、臺、索塔基礎(chǔ)施工測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，這就制成了一個靠尺。使用時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)施工測量13.4.3墩、臺、索塔基礎(chǔ)施工測量圖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，可取四點中最低的點為零點。沉井接高時，標(biāo)尺應(yīng)相應(yīng)地向上畫。3.沉井基礎(chǔ)施工測量13.4.3墩、臺、索塔基礎(chǔ)施工測量圖13-24沉井示意圖沉井下沉過程中，一組人員在沉井兩平面軸線方向同時安置測角儀器，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程中不偏離設(shè)計中心；另一組人員在井頂測點豎立水準(zhǔn)尺，用水準(zhǔn)儀將井頂與水準(zhǔn)點聯(lián)測，計算出沉井的下沉量或積累量，了解沉井下沉的深度。對于沉井下沉?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，應(yīng)立即糾正。3.沉井基礎(chǔ)施工測量13.4.3墩、臺、索塔基礎(chǔ)施工測量13.4.4墩身、墩帽、索塔施工測量基礎(chǔ)完成之后，在基礎(chǔ)頂面放樣墩、臺、索塔的縱、橫軸線，彈上墨線，按墨線和墩、臺、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)及時對墩、臺、索塔的中心位置進(jìn)行檢查。砌筑至離墩帽頂約30cm時，要測設(shè)出縱、橫軸線，然后支立墩（臺）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)施工測量梁架鋪設(shè)是橋梁施工的最后一道重要工序。通過梁架鋪設(shè)，將各個墩、臺、索塔連接成一個整體。在梁架鋪設(shè)之前，應(yīng)對方向、距離和高程進(jìn)行一次全面的精確測量。對于橋梁中心線方向的測定，在直線部分可采用準(zhǔn)直法，用測角儀器正倒鏡觀測，在墩、臺、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)逐墩觀測左、右角。在曲線部分，則采用測定偏角與弦長的方法標(biāo)定中心點。相鄰墩、臺、索塔中