工程测量课程设计报告书

工程测量课程设计

桥梁平面控制网设计

1.概述

以矿大北门的桥为原型，假定北门河流宽1.4km,现准备修建一条跨河大桥，桥梁轴线位置自定，控制点自选。

桥梁平面控制网分两级布设。首级控制网主要控制桥的轴线；为了满足施工中放样每个桥墩的需要，在首级控制网下要加设一定的差点或插网，构成第二级控制。由于放样墩台的精度要求较髙，故第二级控制网的精度应不低于首级网。

2.桥轴线长度精度与桥梁墩台定位精度的确定

（1）桥轴线长度精度

设计该大桥钢梁长度为100m,而由5个20m长的节间所组成。《铁路钢桥制造规

则》规定：怯=土炉时如=±2.12加丿节间拼装孔距误差为土

0.5mm；每一下鬥对刖jig.的倂衣阮左川

（一般取2 mm）对n节间拼装的一跨或一联甫人厂=+、/”人#装误差L和支座安装容许误差（7mm）长）.Ar/ = ±J+ 5, = 土/込厂+ 每跨（联）钢梁安装后的容许误差为：对于钢板梁及短跨（W64m）简支钢桁梁、钢筋混凝土梁与预应力混凝土梁等. 长度拼装误差按规取为:±L/5000 每跨（联）钢梁安装后的容许误差为：±8. 3mm

有14跨，则全长极限误差为：±31. lmm

取1/2极限误差为中误差，则全桥轴线长的相对中误差为:md/D=AD/2D=l/90032 由此，便可根据《测规》的“控制测边网的等级和精度”的规定来选择施测的测边网

桥梁墩台中心放样的精度要求

桥墩中心位置偏移，将为架设造成困难，而且会使墩上的支座位置偏移，改变桥墩的应力，影响墩台的使用寿命和行车安全。因此，建立控制网不但要保证桥轴线长度有必要的精度，而且要保证墩台中心定位的精度。

工程上对放样桥墩的位置要：钢梁墩台中心在桥轴线方向的位置中误差不应大于1. 5cm〜2. 0cm。

根据"控制点误差对放样点位不发生显著影响”的原则，当要求控制网点误差影响仅占总误差的1/10时，对控制网的精度要求分析如下：

设M为放样后所得点位的总误差；

呦为控制点误差引起的点位误差；

“为放样过程中所产生的点位误差

则：M = J〃彳 +〃£ = tn2 J1 + 伽）~

式中:叫〈叫，将上式展开为级数，并略去高次项，则有：

M =m\ 1 + -^-

l 2加2丿

若控制点误差影响仅使总误差增加1/10,上式括号中第二项应为0.1,既得:

加「= 0.2/772

由上式解出®代入（☆）中得：

m} = 0.4M

由此可见，当控制点误差所引起的的放样误差为总误差的0.4倍时，则“使放样点位总误差仅增加1/10,即控制点误差对放样点位不发生显著影响，同时易知m2 = 0.9M <,

现在，若考虑以桥墩台中心在桥轴线方向的位置中误差不大于2.0cm作为研究控制网必要精度的起算数据，由（☆）计算，要求“〈0.4MS0.4x20=8〃“"。此即为放样墩台中心时控制网误差的影响应满足的要求。由此算出放样的精度m2应达到的要

加2〈°・9M = 0.9 x 20 = 18〃劝o

测距的主要技术要求

项目 单位 数据

备注

平面巳知点数

个

2

网形及精度统计表

三□□

•

00000Q

优化设计模拟控制点成果表

4.控制网优化设计总结

桥轴线相对边长中误差1/ 76万远远小于1/90032,故桥轴线相对边长中误差满足设计要求；

控制点点位误差（最大点）7. 98mm小于8mm,故控制网点位误差满足设计要求；

控制网采取三角控制网，测量采取测边观测方案；

测距仪器精度应满足2mm ± 4Dppm.

5.墩台放样

测设墩台中心的方法有直接丈量法，偏角法，导线法，极坐标法及前方交会法。在测设之前，应对使用方法的测设精度进行估算，在测设时应按照估算设计的观测方案进行，最常用的方法是极坐标法和交会法。

（一）极坐标法

极坐标法放样

1.计算放样数据

2. 用经纬仪测设0,用钢尺测设D,得P 点设计位置。

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 墩台位

置（如果条件允许时，则迁站到另一控制点上同法测设），所得两个墩 台中心的距离偏差的允许值应不大于2cnb 取两点连线的中心的墩台中心。 同法可测设其他墩台中心。

对于直线桥梁，由于定向点为对岸桥轴线上点，这时只需在该方向上放 样出测站到墩台中心的距离既得墩台位置中心。也可在另外的控制点上设站 作检查

（二）交会法 前方交会法应在三个方向上进行，按照对定位精度的估算，交会角应以 接近90°为宜。

测设前应根据三个测站点和测设的墩台中心点的坐标，分别计算出测设 要素，如图中测设T2时，测设元素是a, 0和0角（对直线桥0角不必计算） 理论上三个交会方向应交会于一点，由于不可避免地存在误差，实际上 这三个方向会形成一个示误三角形。对于直线桥梁，如果示误三角形在桥轴 线方向的边长不大于2cm,最大边长不大于3cni,则取E 在桥轴线上的投影

位置E 作为墩中心的位置。对于曲线桥，如果示误三角形的最大边长不大于

图10・13宜线桥前方交会法 图10-14 照准对岸的觇牌 图1045 示谋三旬形

桥梁高程控制网设计与优化

1.对于大型桥梁髙程控制必须采用髙精度的水准测量。如果桥梁轴线长度

非常大，髙程控制测量还必须采用跨河水准的方法联测两岸的控制点高程。

为了方便桥墩髙程放样，在距水准点较远的情况下，应增设施工水准点。水准路线需要跨越较宽的河流时，需用跨河水准测量特殊的观测方法。

图中A、B为仪器站，C、D为立尺点，要求跨河视线基本相等，岸上的视线AC、BD 基本上不小于10m并相等。

2.网型设计

髙程控制网由9个点组成°S1, S2为已知水准点1-7为选取未知点。点位全部位于施工影响围外稳定位置，周围视野开阔无障碍物，。便于使用。本工程采用已有的二等水准控制点S1作为起算点。

3.高程控制规

水准测量等级和测量精度（nun）

水准测量等级每公里高差中数中误差

二<=1.0

三<=3.0

四<=5.0

五<=7.5