渠系工程中的橋軸線施工測量

馬廣有

(肇源縣水務局，黑龍江肇源166500)

在灌區和澇區渠系工程中，各類交叉建筑建筑物眾多，但以橋梁多見。文中敘述橋梁選址后測設定位方面的橋梁中線測量方法。

1 橋位施工測量的主要任務

橋位施工測量的主要任務是精確測定墩、臺中心位置、橋軸線測量以及構造物各細部構造定位和放樣。對于大橋必須建立平面控制網、高程系統及測量橋軸線長度，以確保橋梁走向、跨徑和高程等符合規范和設計要求。

2 橋梁中線測量

橋梁施工準備工作完成之后，即可進行橋梁中線測量，為橋墩、橋臺定位和橋梁結構高程的控制提供依據。

橋梁中線測量包括:復測橋梁兩端的控制樁;丈量橋軸線長度;測量補充水準點等。補充水準點要為控制橋梁結構高程、建立施工水準網提供方便。

本文側重介紹測量橋軸線中的丈量法和三角網法。

2.1 橋軸線長度的精度

橋位中線(橋軸線)及其長度是設計與側設墩、臺位置的依據，故必須確保橋軸線長度的精度，可建立獨立三角網與國家控制點進行聯測。為了與路線坐標統一，也可與路線上國家平面控制點進行聯測。

在測量橋軸線長度之前是，應先估算橋軸線長度所需精度，以便擬定測量方案和規定各項測量的限差。橋軸線長度的精度要求取決于橋長、跨徑及架設的精度，估算時應考慮這些因素。

2.2 橋軸線長度的測量方法

對于直線橋梁，橋軸線長度的測量方法主要有光電測距法(電子全站儀測量更為方便)、直接丈量法和三角網法等。對于曲線橋梁，應結合曲線橋梁軸線在曲線上的位置而定。

2.2.1 直接丈量法

當河流無水、淺水或沿橋軸線方向地勢平坦、通視，可采用直接丈量法測量橋軸線長度。此法設備簡單，精度可靠，是中小橋梁施工測量的常用方法。

為保證橋軸線長度的丈量精度，量距前應對鋼尺進行嚴格檢驗，取得尺長改正數Δl。

2.2.1.1 鋼尺量距方法

1)沿橋軸線AB方向用經緯儀定線，釘出一系列木樁，樁的標志中心偏離直線≤±1 cm。為便于丈量，樁間距應比鋼尺全長稍短一些(約2 cm)。

2)用水準儀采用往返測出相鄰術士間高差，讀數取至毫米，兩次高差值相差應≤2 mm。

3)丈量時應對鋼尺施以標準拉力，每一尺段可連續測量三次，每次讀數時均應改變鋼尺的前后位置。讀數取至0.1 mm，三次測量結果的校差不得超過1～2 mm。量距時應記下當時溫度，以便進行溫度改正。

4)計算橋軸線長度時，每一尺段丈量結果應進行尺長改正、溫度改正和傾斜改正。

2.2.2.2 丈量精度的評定

1)橋軸線長度

式中:li為各尺段經過各項改正后的長度;l'i為各尺段未經過各項改正的實量長度;△l為尺長改正數，△l=L0-L為檢定時標準長度，L為名義長度;△l溫度改正數，△i=I'i(t-20)℃，α為鋼尺膨脹系數，t為測量時溫度;α為鋼尺膨脹系數，t為測量時溫度?！?為傾斜改正數，h為相h鄰樁頂高差。

則橋軸線一次測量的總長為:

取各次丈量結果平均值，即為橋軸線長度。

2)丈量精度

每個觀測值的中誤差:

式中:［VV］為各次丈量值與算術平均值之差的平方和;n為丈量次數。

量測段全長中誤差為:

式中:M為量測段長全中誤差;L為量測段全長算術平均值。

2.2.2 三角網法(間接丈量法)

當河道寬闊，水流湍急，采用直接丈量法有困難或不能保證必要精度時，可采用間接丈量法測量橋軸線，如圖1所示。把橋軸線作為三角網一個邊長AB，測量基線長度AC、AD，用三角測量原理測量并計算，即可得橋軸線長度AB。

2.2.2.1 橋涵三角網的布置

布設三角網是為了求出橋軸線長度及交會出墩、臺位置。布網時應注意:

1)三角網所有角度宜布設在30°～120°，三角點間應視野開闊，通視良好。

2)三角點不應位于可能被淹沒及土壤松軟地區。

3)三角網圖形要簡單，三角點基礎應具有足夠強度。

4)橋軸線應為三角網一邊，并與基線一端相連，以確保橋軸線精度。

5)三角網邊長與跨越障礙物的寬度有關，一般在0.5～1.5倍障礙物寬度范圍內變動;由于三角網邊長較短，故三邊網精度不及三角網和邊角網精度;測角網能控制橫向誤差，測邊網能控制縱向誤差，把兩者優點結合起來，布設成帶有基線的邊角網為最好。

6)為便于校核，至少布設兩條基線，其長度為橋軸線長度0.7～0.8倍。

2.2.2.2 三角網布設形式

考慮上述要求，控制網常用較長形有如圖1所示幾種。

圖1 橋梁三角控制網各種圖形

1)當河流一岸地勢較平坦，便于丈量時，三角網可取圖2的形式，此法適用于一般橋梁施工放樣。用鋼尺精確丈量基線AC、AD的長度，并測出兩三角形內角，根據正弦定理，按下式量出AB間距離。

2)當在河流一岸不能選出兩條便于丈量的基線時，三角網可取圖2的形式，在橋軸線兩側各布設一個大的四邊形。此法適用于大橋施工放樣?？紤]近岸處橋墩的交會，也可在圖2 中增設1、2、3、4 各插點。

關于三角網精度要求，可視三角網等級而定，可參照測量有關規范查表評定。

［1］孫元桃，蔣斌，橋涵工程施工技術［M］.北京:人民交通出版社，2009.