桥梁施工控制网精度的估算

1 按桥轴线精度估算控制网精度
桥梁的中心线通常称为桥轴线，
A
桥轴线两岸控制桩 A，B 间的距离（见
图 1）称为桥轴线长度。
现行 《铁路测量技术规则》（以下
简称《测规》）采用这种方法，先根据跨
越结构架设的误差决定桥轴线必要精
度，然后依据桥轴线精度选择三角网
B
精度。桥轴线精度与桥长、桥跨、桥式
图 1 桥轴线长度示意图 有关，对钢梁而言，考虑的因素主要有
直接丈量方法二：由一控制点开始向另一控制点逐墩丈量定位，得到
全长丈量误差，然后按墩间距离按比例分配误差，将墩位调整过来。此时，
桥轴线精度是影响桥梁架设误差的决定因素，桥轴线精度应准确估算。
在深水河道上，墩台定位一般用前方交会法，控制点一般选用近岸
控制点（见图 2）。
E
C
A
1号 2号
B
D
F
图 2 交会法定位
摘 要：探讨了桥梁施工控制网的精度估算问题，提出了利用桥墩定位的精度作为控
制网设计的精度准则。指出，应根据所设计的控制网、桥梁设计图、每个桥墩的施工放
样的方法，用间接平差模型计算桥墩放样精度。这对桥梁控制网的设计、精度分析有参
考作用。
关键词：桥梁施工；控制网；放样精度
中图分类号：U 445 .4
文献标识码：A
TANG Li
A B S T R A C T : T h i s p a p e r p r o b e s i n t o t h e p r e c i s i o n e s t i m a t i o n o f t h e c o n t r o l n e t w o r k o f t h e b r i d g e c o n s t r u c t i o n ，p u t s forw ard th e su ggestion of u sin g th e p recision of th e location of p ier as th e p recision for th e d esign of th e con trol n etw ork ， a n d p o i n t s o u t t h a t s h o u l d b e o n t h e b a s i s o f d e s i g n e d c o n t r o l n e t w o r k ，b r i d g e d e s i g n d r a w i n g s a n d c o n s t r u c t i o n l a y o u t m e t h o d f o r e a c h p i e r ，a n d a d o p t i n d i r e c t e r r o r c o m p e n s a t i o n m o d e l t o c a l c u l a t e t h e p r e c i s i o n o f p i e r l a y o u t ，w h i c h c a n b e u sed as th e referen ce for th e d esign of th e p recision of b rid ge con trol n etw ork an d th e p recision an alysis. K E Y W O R D S : b rid ge con stru ction ; con trol n etw ork ; layou t p recision
2 根据轿轴线精度选择三角网精度
在《测规》上，桥轴线精度分为 5 个等级，三角网精度也分 5 等，一定 的桥轴线精度对应一定的三角网等级。
例：某大桥为桁梁钢桥，三联九孔，每孔长 16 0 m，宽 10 m，高 16 m， 每孔 10 个节间，每节间成为“Ж ”形，上下弦杆长度 16 m，故全桥共有 9 0 个节间，三孔一联，联与联间支座中心距为 2 m，全桥长 D ＝ 16 0× 9 ＋ 2 × 2 .0 ＝ 14 m。
负梁制造误码率差和支座垫板安装误
差。钢梁各杆件长度误差不超过其设计长度的 限差推算每联或每孔的极限误差，然后，利用误 差传播定律计算全桥钢梁架设的极限误码率差，取其 1/ 2 为全桥钢梁架 设的中误码率差 （设为 M ）。这个误差由三角网和施工放样两个因素引 起，设影响值分别为 m 1，m 2 ，取 M 的 1 / 姨 2 M 为三角网在桥轴线的中误 差 m 1，即 m1＝ 1 / 姨 2 M 。
C ′ 在桥轴线上投影得 C ″ 。C C ″ 即为因边长 A B 误差（B B ″）而产生的桥墩沿 桥轴线方向的误差。当 C 点越接近 D 点时，C C ″ 越接近 B B ′ ，因而由边长 误差而产生的桥墩定位最大误差为边长误差（B B ′）。
如果不考虑施工测量误差，控制网边长允许中误差为 2 0 m m 。 实际应考虑施工测量误差。所以墩台放样允许中误差 2 0 m m（设为 M ）由控制测量和施工测量两个独立因素引起，假设这两个影响值分别为 m 1 和 m 2 。为使控制测量误差影响值相对于施工测量误差影响值来说，小 到可以忽略不计，m 1 应占 M 的 0 . 4 倍，即 m 1 ＝ 0 . 4 M 。三角网边长中误差应 为 8 m m 。对于 1 0 0 0 m 宽的河流，三角网最弱边的相对中误差不应大于 1 / 1 2 5 0 0 0 ；对于 5 0 0 m 宽的河流，应不大于 1 / 6 2 0 0 0 。这些分析很不严密。 控制网误差对墩台放样误差的影响很复杂，与很多因素有关，如，控 制网的基准面、网形、观测精度、观测量的类型与数量等。 另外，三角网误差对墩台定位不发生显著影响的公式 m 1 ＝ 0 . 4 M 的规 定也不尽合理。如果放样误差较小，则控制网引起的定位误差可以大些； 反之，控制网精度要适当提高。 况且，放样方法不同，所采用的控制点不同，测设的墩位不同，定位 误差也不一样。控制网精度估算时应保证每个墩位都有足够的控制点以 适当的施工方法测设出满足精度要求的点位。 因此 ，控制网精度估算应根据所设计的控制网和桥梁设计图进行，同 时考虑每个桥墩的施工放样方法，严密估算出墩台中心点位中误差，该误 差应在限差 2 0 m m 以内。计算模型只能是间接平差模型。设计过程如下： （1）设计控制网点位、网型、观测量类型 、数量、观测精度及基准面。 （2）由控制点近似坐标，按间接平差模型计算控制点坐标的协方差 阵。 （3）设计每一个墩台的放样方法和观测精度。 （4）按协方差传播定律计算控制网误差和施工放样误差对墩台中心 偏离的共同影响值，应不大于 2 0 m m 。 （5）如果超限，则应返回第一步，重新设计，直到符合要求为止。 所有计算在计算面上进行，计算所用的计算间接平差模型都有通用 的平差程序（这属于平差问题，这里不作讨论）。 李青岳所述的第二种方法经过前面所述的发展后，其合理性与优点 是明显的：一是按设计的控制网和放样方法进行墩台定位，肯定满足精 度要求（已经过严密计算）。二是建网费用经济合理，因为精度设计与网 的设计、放样设计同时进行。三是虽然全面考虑所有因素，但是这种方法 是可行的，因为计算机普及了，通用程序很多，也可以同控制网优化设计 程序糅合在一起，基本上没增加什么新的计算内容。
1 号、2 号墩分别由两岸控制点交会得出，假设放样无误差，交会结 果桥线总误差将积累在这两个桥墩之间。如果 1 号、2 号墩为相邻桥墩， 肯定满足不了桥梁架设的精度要求。
由以上分析可知，现行的根据桥轴线精度估算三角网精度的方法并 不严密，不能直接反映墩台定位的精度要求与费用经济要求。
3 从桥墩放样的容许误差来分析三角网的必要精度
ABSTRACT: This paper analyzes the main factors causing the water leakage of the railway tunnel, emphatically introduces the waterproof mechanism, classification and special performances of CCCWM, and expounds in detail the construction techniques for the treatment of different kinds of cracks and some matters needing attention in the construction. KEY WORDS: railway tunnel; CCCWM; water leakage of tunnel
在桥梁施工阶段，测量工作的任务是精确放样桥墩、桥台的位置和 跨越结构的各个部分，并随时检查施工质量。对于中小桥，由于河窄水 浅，桥墩、桥台间距离可用直接丈量的方法进行放样，或利用桥址勘测阶 段的测图控制网作为施工放样的依据。对于大桥或特大桥，必须建立专 门的平面和高程控制网，作为放样依据。在控制测量以前，应预先设计控 制网的必要精度，以便合理拟定测量方案以及规定测量的各项限差。桥 梁施工控制网精度设计应满足以下基本要求：一是满足墩台放样的精度 要求，并应为施工放样创造有利条件；二是建网费用经济合理。
这两方面应综合考虑，同时还要考虑本单位的仪器设备。桥梁施工 控制网精度估算是先估算桥轴线精度，然后根据桥轴线精度确定三角网 精度。按李青岳、陈永奇主编的权威书籍《工程测量学》，桥梁施工控制网 精度估算有两种方法，第一种是按桥轴线精度估算控制网精度，第二种 是根据桥墩放样的容许误差确定三角网的必要精度。该书讲述的这两种 方法是桥梁施工控制网精度估算方法发展的最完善的形式。但该书未能 没有充分考虑前述精度与经济要求。我们在综合多种因素，探讨严密的 估算方法之前，先分析这两种方法。
The Application of Cementitious Capillary Crystalline Waterproofing Materials （CCCWM）in the Treatment of the Water Leakage of Railway Tunnel