渠系工程中的桥轴线施工测量

马广有

(肇源县水务局，黑龙江肇源166500)

在灌区和涝区渠系工程中，各类交叉建筑建筑物众多，但以桥梁多见。文中叙述桥梁选址后测设定位方面的桥梁中线测量方法。

1 桥位施工测量的主要任务

桥位施工测量的主要任务是精确测定墩、台中心位置、桥轴线测量以及构造物各细部构造定位和放样。对于大桥必须建立平面控制网、高程系统及测量桥轴线长度，以确保桥梁走向、跨径和高程等符合规范和设计要求。

2 桥梁中线测量

桥梁施工准备工作完成之后，即可进行桥梁中线测量，为桥墩、桥台定位和桥梁结构高程的控制提供依据。

桥梁中线测量包括:复测桥梁两端的控制桩;丈量桥轴线长度;测量补充水准点等。补充水准点要为控制桥梁结构高程、建立施工水准网提供方便。

本文侧重介绍测量桥轴线中的丈量法和三角网法。

2.1 桥轴线长度的精度

桥位中线(桥轴线)及其长度是设计与侧设墩、台位置的依据，故必须确保桥轴线长度的精度，可建立独立三角网与国家控制点进行联测。为了与路线坐标统一，也可与路线上国家平面控制点进行联测。

在测量桥轴线长度之前是，应先估算桥轴线长度所需精度，以便拟定测量方案和规定各项测量的限差。桥轴线长度的精度要求取决于桥长、跨径及架设的精度，估算时应考虑这些因素。

2.2 桥轴线长度的测量方法

对于直线桥梁，桥轴线长度的测量方法主要有光电测距法(电子全站仪测量更为方便)、直接丈量法和三角网法等。对于曲线桥梁，应结合曲线桥梁轴线在曲线上的位置而定。

2.2.1 直接丈量法

当河流无水、浅水或沿桥轴线方向地势平坦、通视，可采用直接丈量法测量桥轴线长度。此法设备简单，精度可靠，是中小桥梁施工测量的常用方法。

为保证桥轴线长度的丈量精度，量距前应对钢尺进行严格检验，取得尺长改正数Δl。

2.2.1.1 钢尺量距方法

1)沿桥轴线AB方向用经纬仪定线，钉出一系列木桩，桩的标志中心偏离直线≤±1 cm。为便于丈量，桩间距应比钢尺全长稍短一些(约2 cm)。

2)用水准仪采用往返测出相邻术士间高差，读数取至毫米，两次高差值相差应≤2 mm。

3)丈量时应对钢尺施以标准拉力，每一尺段可连续测量三次，每次读数时均应改变钢尺的前后位置。读数取至0.1 mm，三次测量结果的校差不得超过1～2 mm。量距时应记下当时温度，以便进行温度改正。

4)计算桥轴线长度时，每一尺段丈量结果应进行尺长改正、温度改正和倾斜改正。

2.2.2.2 丈量精度的评定

1)桥轴线长度

式中:li为各尺段经过各项改正后的长度;l'i为各尺段未经过各项改正的实量长度;△l为尺长改正数，△l=L0-L为检定时标准长度，L为名义长度;△l温度改正数，△i=I'i(t-20)℃，α为钢尺膨胀系数，t为测量时温度;α为钢尺膨胀系数，t为测量时温度。△ 为倾斜改正数，h为相h邻桩顶高差。

则桥轴线一次测量的总长为:

取各次丈量结果平均值，即为桥轴线长度。

2)丈量精度

每个观测值的中误差:

式中:［VV］为各次丈量值与算术平均值之差的平方和;n为丈量次数。

量测段全长中误差为:

式中:M为量测段长全中误差;L为量测段全长算术平均值。

2.2.2 三角网法(间接丈量法)

当河道宽阔，水流湍急，采用直接丈量法有困难或不能保证必要精度时，可采用间接丈量法测量桥轴线，如图1所示。把桥轴线作为三角网一个边长AB，测量基线长度AC、AD，用三角测量原理测量并计算，即可得桥轴线长度AB。

2.2.2.1 桥涵三角网的布置

布设三角网是为了求出桥轴线长度及交会出墩、台位置。布网时应注意:

1)三角网所有角度宜布设在30°～120°，三角点间应视野开阔，通视良好。

2)三角点不应位于可能被淹没及土壤松软地区。

3)三角网图形要简单，三角点基础应具有足够强度。

4)桥轴线应为三角网一边，并与基线一端相连，以确保桥轴线精度。

5)三角网边长与跨越障碍物的宽度有关，一般在0.5～1.5倍障碍物宽度范围内变动;由于三角网边长较短，故三边网精度不及三角网和边角网精度;测角网能控制横向误差，测边网能控制纵向误差，把两者优点结合起来，布设成带有基线的边角网为最好。

6)为便于校核，至少布设两条基线，其长度为桥轴线长度0.7～0.8倍。

2.2.2.2 三角网布设形式

考虑上述要求，控制网常用较长形有如图1所示几种。

图1 桥梁三角控制网各种图形

1)当河流一岸地势较平坦，便于丈量时，三角网可取图2的形式，此法适用于一般桥梁施工放样。用钢尺精确丈量基线AC、AD的长度，并测出两三角形内角，根据正弦定理，按下式量出AB间距离。

2)当在河流一岸不能选出两条便于丈量的基线时，三角网可取图2的形式，在桥轴线两侧各布设一个大的四边形。此法适用于大桥施工放样。考虑近岸处桥墩的交会，也可在图2 中增设1、2、3、4 各插点。

关于三角网精度要求，可视三角网等级而定，可参照测量有关规范查表评定。

［1］孙元桃，蒋斌，桥涵工程施工技术［M］.北京:人民交通出版社，2009.