桥梁施工控制网的布设-教案
《工程测量学》课件54典型工程施工控制网的布设52页
（二）加密控制测量
从以上数据可知，A、B、C三个平台上的点处于一种稳定状 态，可以作为施工测量的GPS基准站。
一、桥梁施工控制网的布设
（一）首级控制测量 桥梁GPS网布设应与国家大地网进行联系,以便于大桥配套工程 (如公路、引桥、互通立交等)的连接; 同时，保证桥梁控制网网内 控制点之间相对高精度。 测量时，考虑到投影带可能带来的误差，工程选用了任意带高 斯正形投影平面直角坐标系，以东经122º为中央子午线，平面坐标 采用1954北京坐标系，并根据坐标转换关系，与国家84坐标系、 上海市城市坐标系建立了相应的转换关系。
5.4 典型工程施工控制网的布设
一、桥梁施工控制网的布设
（一）首级控制测量
全球最早的永久性GPS跟踪站之一，1993年由中美两国合作共建。现为IGS 的核心站，是中国地壳运动观测网络的国家基准站。该站装配BenchMark接收 机，Agilent 5071A原子钟，VSAT卫星通讯及MT-1综合数字气象自动采集仪等 精密仪器。建站以来，为维护国家动态地心参考系，开展全球地壳运动观测和 研究等持续提供基础保障。
控制点传递到离大陆30km外的海岛上，然后根据施工各阶段的需
求，再进行控制点的加密测量。
5.4 典型工程施工控制网的布设
一、桥梁施工控制网的布设
（一）首级控制测量 为了确保杭州湾大桥首级平面和高程控制网的正确与可靠, 及时、 有效地为施工放样及后期变形监测打好基础。首级平面控制网在 最初建立和后续复测中, 均采用GPS测量技术进行测设。
5.4 典型工程施工控制网的布设
一、桥梁施工控制网的布设
（一）首级控制测量
在测量时为了有效联测 国家控制网, 将测区范围内 的两个国家三角点(DA01 、DAl0) 作为全网的起算 点, 既为本网提供了位置基 准和方位基准, 又将本网纳 入了杭州湾南岸的国家三 角网。
工程测量课程设计----桥梁设计
工程测量课程设计----桥梁设计目录1.课程设计要求 (6)2.建桥场地及周边环境简介 (6)3.设计规范及要求 (6)3.1设计相关规范 (6)3.2 相关精度要求 (7)4. 桥梁控制网设计原则及方法 (9)4.1桥梁控制网设计原则 (9)4.2桥梁控制网设计方法 (9)4.2.1 传统的三角网布设方法 (9)4.2.2 GPS网布设方法 (10)4.3 桥梁施工控制网布设的特殊要求 (10)5．桥梁施工控制网的优化设计 (11)5.1工程控制网的优化设计的分类 (11)5.2工程控制网的优化设计的任务 (12)5.3桥梁施工控制网的数据采集与处理 (12)5.4优化设计软件的介绍及处理的过程 (12)6. 桥梁施工平面控制网精度设计概述 (13)6.1按桥型桥式确定桥轴线边的必要精度 (13)6.2按墩（台）定位确定控制网的必要精度 (14)6.3按桥长确定桥轴线边的必要精度 (15)6.4平面控制网精度确定方法 (15)7.“北门桥”平面控制网设计 (16)7.1“北门桥”工程概况 (16)7.2“北大桥”平面控制网建网方法选择 167.3“北门桥”平面控制网网形设计 (16)7.3.1 控制网图形介绍 (16)7.3.2 平面控制网图形设计 (17)7.3.2.1 控制网图形设计步骤 (17)7.3.2.2 控制网图形数据成果 (18)7.4平面控制精度评定 (21)8.“北门桥”高程控制网设计 (22)8.1水准测量概述 (22)8.2 跨河水准测量设计 (22)8.2.1高程控制网必要精度的确定 (22)8.2.2桥梁施工高程控制测量等级设计 (23)8.2.3 跨河场地布设 (24)8.2.4观测与计算 (25)8.3 “北门桥”水准设计 (25)8.3.1“北门桥”水准网形 (25)8.4 观测方案及方法 (27)9.桥墩放样 (28)9.1次级网的建立 (29)9.2 桥墩放样必要精度 (30)9.3桥墩中心放样方法 (31)9.4 桥墩测设精度估算 (32)10.课程设计总结 (34)1.课程设计要求以矿大北门的桥为原型，假定北门河流宽1.4km，修建一条跨河大桥，桥梁轴线位置自定。
【优化】桥梁控制网布设优化及桥墩放样
【关键字】优化桥梁控制网布设、优化及桥墩放样１、实习要求介绍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。
围绕这一问题编制控制网设计、优化、桥墩放样的技术方案。
要求：（1）掌握桥梁控制网设计原则、方法；（2）设计桥梁平面、高程控制网；（3）确定控制网必要精度、设计桥梁平面、高程控制网并优化，制定控制网观测、桥墩放样方案；（4）编制（名称自取）桥梁施工控制网技术设计书。
2. 桥梁设计概述北门特大桥全长1800米，为预应力钢筋混凝土连续梁，北岸引桥总长达400米。
桥址处河面宽达1400米。
在施工阶段，施工控制网的布设，主要是为保证桥轴线长度放样和桥梁墩台定位的精度要求，在施工后阶段，施工控制网还作为对桥梁进行变形观测的基准点。
1.控制网的基准设计通过GPS 测量获得的是GPS 基线向量, 属于WGS284坐标系的三维坐标差。
而在一般桥梁工程中用的是北京54坐标系、西安80 坐标系[ 1 ] , 在大跨径桥梁工程中, 由于实测边长在投影面上的变形很大, 常采用工程独立坐标系的坐标, 这样就存在GPS 定位成果的坐标转换问题。
常用的转换模型(1) 为:x d = (1 + m) x w + Δx0 + Rxw (1)式中R 为两个坐标系的旋转矩阵, Δx0 为两个坐标系的平移参数向量, m 为尺度变化参数。
所以必须明确GPS 成果所采用的坐标系统和起算数据, 即明确GPS 控制网的基准。
大跨径桥梁GPS 平面控制网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。
位置基准一般是由给定的起算点坐标确定。
方向基准一般以给定的起算方向值确定, 或由GPS基线向量的方向作为方向基准。
尺度基准由两个以上的起算点间的距离确定, 或由GPS 基线向量的长度确定。
因此大跨径桥梁GPS 平面控制网的基准设计, 实质上是确定控制网的位置基准问题。
当采用工程独立坐标系时, 应获得以下参数: ①工程所采用的参考椭球; ②高斯投影带的宽度, 及坐标系的中央子午线经度; ③横坐标与纵坐标的加常数; ④坐标系的投影面高程及测区平均高程异常值; ⑤起算点的三维坐标。
桥梁施工平面控制网
桥梁施工平面控制网1）平面控制网的布设形式随着测量仪器的更新、测量方法的改进，特别是高精度全站仪的普及，给桥梁平面控制网的布设带来了很大的灵活性，也使网形趋于简单化。
比如，一般的中小型桥梁、高速公路互通、城市立交桥和高架桥及跨越山谷的高架桥等，通常采用一级导线网，或在四等导线控制下加密一级导线;对于跨越江河湖海的大型、特大型桥梁，由于其所处的特定地理环境，决定了其施工平面控制网的基本形式为以桥轴线为一边的大地四边形(图1-a))或以桥轴线为公共边的双大地四边形(图1-b ) ，对跨越江(湖)心岛的桥梁，条件允许时可采用中点多边形(图1-c) ) 。
特大桥通常有较长的引桥，一般是将桥梁施工平面控制网再向两侧延伸，增加几个点构成多个大地四边形网，或者从桥轴线点引测敷设一条光电测距精密导线，导线宜采用闭合环。
对于大型和特大型的桥梁施工平面控制网，自20世纪80年代以来已广泛采用边角网或测边网的形式，并按自由网严密平差。
图2是长江某公路大桥施工平面控制网。
从图中可以看出，控制网在两岸轴线上都设有控制点，这是传统设计控制网的通常做法。
传统的桥梁施工放样主要的是图1特大型桥梁施工平面控制网布设的基本形式图2长江某公路大桥施工平面控制网依靠光学经纬仪，在桥轴线上设有控制点，便于角度放样和检测，易于发现放样错误。
全站仪普及后，施工通常采用坐标放样和检测，在桥轴线上设有控制点的优势已不明显，因此，在首级控制网设计中，可以不在桥轴线上设置控制点。
无论施工平面控制网布设采用何种形式，首先控制网的精度必须满足施工放样的精度要求，其次考虑控制点尽可能的便于施工放样，且能长期稳定而不受施工的干扰。
一般中、小型桥梁控制点采用地面标石，大型或特大型桥梁控制点应采用配有强制对中装置的固定观测墩或金属支架。
(2) 桥梁施工平面控制网精度的确定确定控制网精度，目前有2种设计方法:按桥式、桥长(上部结构)来设计;按桥墩中心点位误差(下部结构)来设计。
浅谈公路桥梁施工控制网的设计与布设
浅谈公路桥梁施工控制网的设计与布设在桥梁工程施工阶段，测量工作的任务是直接为施工服务。
测量放样的前提除了要有内业计算资料外，一个满足施工放样精度要求，控制点密度适当，图形结构良好的施工控制网更是必不可少，而且施工控制网的布设形式和精度等级更直接影响桥墩放样点位的精度，从而更构成了桥梁建设成败的一个关键因素。
因此如何更科学地设计与布设一个既经济又合理的桥梁施工控制网显得极为重要。
对一般的中小桥梁可通过在导线点的基础上增设施工控制点，构成简单的四边形网，并加测四边形两对角线从而提高图形强度，再按一级三角网施测要求测量平差后即可满足施工放样的需要。
对大型桥梁的控制网精度要求需要作具体分析。
图形结构宜简单，常见的有单三角锁、双四变形以及不规则的多个三角形构成的三角网（常用于互通式立交桥梁）。
下面就控制网具体精度的确定作一些分析。
桥梁施工中对测量放样精度要求主要体现在相临桥墩的相对精度要求。
目前桥墩放样通常采用全站仪在施工控制点上采用极坐标法直接放出位置，规范要求的桥墩位置允许偏差值可作为桥梁控制网设计精度确定的基础。
在确定了桥梁控制网精度设计的基础数据后还应遵循另一原则：即应该使控制点位本身的误差所引起的放样点的误差，相对与施工防样时产生的误差来说小到可以忽略不记，以便为以后的放样工作创造有利条件。
根据这一原则，现对施工控制网的精度分析如下：设M为放样后所得点位的总误差M1为控制点本身误差所引起的误差M2为放样过程中所产生的误差则根据误差的传播规律有：M = ±√（M12+M22）= ±M2 √(1+M12/M22) (1) 显然M1 < M2故M1 / M2< 1将（1）式的二项式展开为级数并略去高次项，有M = M2×（1 + M12 / (2×M22 )）(2) 若使(2)式中M12 /（2×M22）=0.1即使控制点本身误差影响仅占总误差的10%，则有M12 = 0.2×M22(3) 将(3) 式和(2)式联合解算，可求得M1 ≈0.4M (4) 由以上公式可知，当控制点所引起的误差为总误差的0.4倍时它使放样点的总误差仅增加10%，这一影响可忽略不计。
桥梁施工控制网的布设 教案
1)国家坐标系
桥梁建设中都要考虑与周边道路的衔接，因此平面控制网应首先选用国家统一坐标系统。但在大型和特大型桥梁建设中，选用国家统一坐标系统时应具备的条件是：
(1)桥轴线位于高斯正形投影统一的3°带中央子午线附近；
(2)桥址平均高程面应接近于国家参考椭球面或平均海水面。
2)抵偿坐标系
属支架。
2.桥梁控制网精度的确定
桥梁施工控制网是放样桥台、桥墩的依据。若将控制网的精度定得过高，虽能满足施工的要求，但控制网施测困难，既费时又费工；控制网的精度过低，很难满足施工的要求。目前常用的确定控制网精度有两种，即按桥式、桥长(上部结构)设计和按桥墩中心点位误差(下部结构)设计。
1)按桥式确定控制网的精度
(3)控制网的边长一般在0.5～1.5倍河宽的范围内变动。由于控制网的边长较短，可直接丈量控制网的一条边作为基线。基线长度不宜小于桥轴线长度的0.7倍，一般应在两岸各设一条，以提高三条线的精度及增加检核条件。通常丈量两条基线边，两岸各一条。基线场地应选在土质坚实、地势平坦的地段。
(4)三角点均应选在地势较高、土质坚实稳定、便于长期保存的地方，而且三角点间的通视条件良好。尽可能避免旁折光和地面折光的影响，尽量不造标。
桥梁施工控制网分为施工平面控制网和施工高程控制网两部分。
在建立控制网时，既要考虑三角网本身的精度，即图形强度，又要考虑以后施工的需要。所以，在布网之前应对桥梁的设计方案、施工方法、施工机具及场地布置、桥址地形及周围的环境条件、精度要求等方面进行研究，然后在桥址地形团图上拟订布网方案，在现场选定
点位。点位应选在施工范围以外，且不能位于淹没或土质松软的地区。
当桥墩中心测量精度要求 时， 。当以此作为控制网的最弱边边长精度要求时，即可根据设计控制网的平均边长(主轴线长度，或河宽)确定施工肋网的相对边长精度要求。例如，南京长江二桥南汉桥要求桥轴线边长相对中误差≤1/180000，最弱边边长相对中误差≤1／130000，起始边边长相对中误差≤1/300000。
桥梁施工控制网的布设教案
桥梁施工控制网的布设教案一、教学目标通过本教案的学习，学生应能够：1.了解桥梁施工控制网的定义和作用；2.掌握桥梁施工控制网的布设原则和方法；3.了解常见的桥梁施工控制网的材料和技术要点；4.具备组织和实施桥梁施工控制网布设的能力。
二、教学重点1.桥梁施工控制网的定义和作用；2.桥梁施工控制网的布设原则和方法；3.常见的桥梁施工控制网的材料和技术要点。
三、教学准备1.教具准备：投影仪、PPT等；2.教材准备：桥梁施工控制网相关的教材和资料。
四、教学过程1.导入（5分钟）通过展示桥梁施工现场图片，引导学生思考桥梁施工过程中可能出现的问题和安全隐患。
2.知识讲解（15分钟）介绍桥梁施工控制网的定义和作用，强调其在桥梁施工中的重要性和必要性。
3.布设原则和方法（20分钟）3.1 布设原则- 安全原则：确保施工现场的安全性，防止工人和行人坠落或受伤。
- 环保原则：避免施工过程中产生的垃圾和碎片对周围环境的污染。
- 经济原则：合理使用材料，减少成本，提高施工效率。
3.2 布设方法- 依据实际情况确定网的高度和密度，通常为1.2-1.5米高，网孔间距不超过10厘米。
- 使用耐候性好的材料，如镀锌铁丝网或高密度聚乙烯网。
- 材料固定可采用打钉、打螺丝或绑扎等方法。
4.常见的桥梁施工控制网材料和技术要点（20分钟）4.1 桥梁施工控制网材料- 镀锌铁丝网：具有耐腐蚀、强度高的优点，适用于长期使用。
- 高密度聚乙烯网：具有轻便、耐候性好的特点，适用于临时施工。
4.2 桥梁施工控制网技术要点- 网的固定：使用专用夹具或其他固定装置，确保网能够稳定不动。
- 环境适应性：根据不同的桥梁施工环境选择合适的控制网材料和技术方法。
- 定期检查：定期检查控制网的情况，及时修复或更换受损部分。
5.案例分析（15分钟）通过展示实际案例，分析不同类型桥梁施工中控制网的布设和应对措施。
6.小结（5分钟）总结桥梁施工控制网的重要性和关键要点，强调安全、环保和经济等原则的重要性。
浅谈公路桥梁施工控制网的设计与布设
浅谈公路桥梁施工控制网的设计与布设摘要：在当前公路桥梁施工工作中，为了确保施工安全和施工效率，利用先进的技术手段进行施工控制是至关重要的。
本文主要探讨了公路桥梁施工控制网的设计与布设，包括网络监控系统、传感器、数据采集与处理等方面的内容，希望能够为公路桥梁施工领域提供一些参考和帮助。
1. 引言公路桥梁是公路交通系统中重要的组成部分，对于经济社会的发展和交通运输的畅通起着至关重要的作用。
在公路桥梁的施工过程中，施工控制是确保施工质量和进度的重要环节。
而公路桥梁施工控制网的设计与布设是实现施工控制的有效手段，本文将围绕这一主题展开讨论。
2. 公路桥梁施工控制网的设计2.1 网络监控系统网络监控系统是公路桥梁施工控制网的核心部分，通过高精度传感器和数据采集设备对桥梁的各项参数进行实时监测和采集。
这些参数包括但不限于桥梁的位移、温度、应力等。
监测数据可以通过网络及时传输到监控中心，方便工程师进行监测和分析。
网络监控系统的设计应考虑系统的稳定性、精度和可靠性等因素。
2.2 传感器传感器是公路桥梁施工控制网的关键设备，负责将桥梁的各项参数转化为电信号并输出。
传感器的选择应根据具体参数的测量要求进行，比如位移传感器可采用电阻应变片、光纤光栅等；温度传感器可采用热电偶、红外测温仪等。
传感器的准确度和稳定性对于施工控制的精度和可靠性至关重要，因此在设计中需要慎重选择和配置。
3. 公路桥梁施工控制网的布设3.1 传感器布设传感器的布设应根据桥梁的结构特点和监测要求进行合理安排。
首先需要确定传感器的位置和数量，并进行合理的分布，尽量覆盖桥梁的各个关键位置。
其次，传感器的固定和连接也需要注意，保证传感器与桥梁之间的紧密接触，避免因移位和松动导致测量误差。
布设过程中还需要考虑传感器与其他施工设备之间的干扰和保护。
3.2 数据采集与处理数据采集与处理是公路桥梁施工控制网的重要环节，关系到数据的准确性和及时性。
在数据采集方面，可采用有线或无线方式进行，根据具体桥梁施工环境选择适合的传输方式。
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兰州资源环境职业技术学院教师授课教案
按桥式确定控制网精度的方法是根据跨越结构的架设误差(它与桥长、跨度大小及桥式有关）来确定桥梁施工控制网的精度.桥梁跨越结构的形式一般分为简支梁和连续梁。
简支梁在一端桥墩上设固定支座，在其余桥墩上设活动支座,如图4-2所示。
在钢梁的架设过程中，它的最后长度误差来源于两部分：一是杆件加工装配时的误差；二是安装支座的误差。
图4—2 桥梁跨越结构的形式
根据《铁路钢桥制造规则》的有关规定，钢衍梁节间长度制造容许误差为
mm
2
±，两组孔距误差为mm
5
.0
±,则每一节间的制造和拼装误差为
mm
l12
.
2
2
5
.
02
2±
=
+
±
=
∆。
当杆件长1６m时，其相对容许误差为
7547
1
16000
12
.2
=
=
∆
l
l
由n根杆件铆接的桁式钢梁的长度误差为
2
l
n
L∆
±
=
∆
设固定支座安装容许误差为δ,则每跨钢梁安装后的极限误差为
2
2
2
2δ
δ+
∆
±
=
+
∆
±
=
∆l
n
L
d（4－1）根据《铁路钢轨拼装及架设施工技术规则》,δ值可根据固定支座中心里程的纵向容许
偏差大小以及梁长和桥式来确定，目前一般取mm
7
±
=
δ。
由上分析，即可根据各桥跨求得其全长的极限误差
2
2
2
2
1
...
N
d
d
d
L∆
+
+
∆
+
∆
±
=
∆ (４-2）式中N—-桥的跨数。
当等跨时,有
N
d
L∆
±
=
∆
取
2
1
的极限误差为中误差，则全桥轴线长的相对中误差为
L
L
L
m
L
∆
⋅
=
2
1
表4—１是根据上述铁路规范列举出的以桥式为主结合桥长来确定控。