桥梁施工控制测量

叶冉辉

中交三公局第四分公司 重庆市 401120

摘　要：伴随着大型工程工作不断地更新换代，测量工作在桥梁建设中是一项不可或缺的工作。在大桥进行建设的时间内，开始实施计划是测量任务的基础方针，施工控制网的选择方法以及精度的等级会影响到桥身各个部分的精度，所以控制网的选择是大桥建造好的原因之一。测量放样的前期工作不但要准备前期的计算资料及计算数据，还需要满足施工放样的各种标准的精度要求。本篇论文的内容包含了桥梁的施工测量及施工控制网工作，并以此证明此工程继续工作的可能性，优越性。同时也说明了大桥施工控制网的优缺点，利用及时有作为的方法来解决在大桥施工控制测量遇到的各种问题。由于桥梁施工精度要求较高，所以以桥梁施工精度要求来确定控制网的精度设计及评定。在选择边角网的时候，为了用于大桥的线型控制应需要布设高程控制网。满足桥梁在施工阶段的运营以及日后管理监测，由于自然环境的变化会对桥梁自身造成一定的沉降偏移等问题，所以我们在施工中要做好每一个准备工作及善后工作。

关键词：工程测量；施工控制网；网形设计

一、桥梁工程控制网在建设中所起的作用

桥梁施工控制网以放样、变形监测和质量检验批审做为它的基准。对桥梁各个部位进行精确的工程施工放样的测量，来确保桥梁的线型和设计跨度符合两侧道路的正确吻合，并且还要对桥梁施工的浇筑结构随时进行监控及测量。桥梁在施工过程中是以构筑物的改变以及检验来确保构筑物的安全还有质量。与此同时，桥梁施工控制网在建设过程里的起始数据、精确度指标的要求、各坐标点的系统、网型的布局设置、实际测量所需数据的办法、数据处理和平面、高程控制网的质量评估的研究，才能确保桥梁工程施工控制网建立的重要指标。

二、控制测量基本知识

2.1平面控制测量

该测量方法是指此项目的工程施工单位用来测量所需控制点的平面位置。平面控制测量在大多数情况下大致可以分为以下几种类型：三角网测量、平面导线测量、前后方交会测量、以及GPS静态测量。我们在面对不通过的施工情况要选择不同的技术手段，要考虑达到最佳工作状态以及精度最高甚至经济费用最低的情况。下面我们通过介绍各种方法的工作方法及技术手段来一一分析。

(1)三角网测量

该测量方法指的是测量单位在地面上选择一个适当的测量所需要的控制点，它可以组成多个三角形，还可以组合为许多不一样网状的图形。这些网形紧密相连互相影响，对作业的结果可以控制在要求的规定精度内。通过观测三角网内部三角形的边长和夹角，根据已知控制点的坐标来计算各边的方位角和各控制点的坐标，三角网是一系列连续三角形构成的网状图形，连成带状的称为三角锁

由于在观测中有误差的存在，所以桥梁平面控制网为了减少它的存在，在实际的测量中大多数情况下都会选择测边网还有边角网测。在进行实际的建立桥梁施工平面控制网操作时，不仅要推敲到三角网它自身的精度技术设计指标，还需要从整体出发满足日后施工操作时的具体要求，所以在布设网之前首先要对桥梁的技术设计方案、施工方法、场地的确认以及周边的环境、测量精度要求等内容进行确切的考虑，再对桥梁地形图进行初步的布网方案，最后到现场具体进行勘测观测。在实际工作方面我们要多考虑下一步的工作，不能只顾眼前的利益，要首尾结合把工程做好，做到万无一失。

(2)导线测量

导线测量是工程施工单位在地面上选取一定数量的控制点按照一定的顺序连成线，并测量所需的各测区段的长度和转折角度，再用原始的数据用数学几何方法来测定各平面控制点的方法称之为导线测量，其优点为：布设灵活，边长精度大致相同，这个方法主要用于带状地区、地形偏僻地区等。导线测量在地形环境比较差的地方可以有效的解决问题。

2.2高程控制测量

高程控制网可以减小导线测量在恶劣地形环境下带来的各种误差影响，可以用来弥补导线测量在一定环境条件下的局限性，可以使测得的数据更加正确使最终的结果更加准确，对具体建设工作做了有效的保障。

高程控制网一般按水准测量方法来建立，根据相关规范规定，水准测量依次分为二、三、四等3个等级，可根据设计要求来确定首级高程控制网等级，施测时可分为一条或多条环状的水准测量路线。

2.3控制网精度确定的一般方法

施工过程中具体测量的工作与其他的测量工作有所区别，它要求与施工的工程进度配合，已知的测图控制网在布点和施测精度方面主要是为了满足测绘大比例尺地形图的需要，不会将将来建筑设施的分布作为布设要求。故而，在具体的工程施工的过程中，用原有的测量控制点会降低测量精度，不能满足具体工程施工测量的具体精度和限差的要求。因此，在桥梁等建筑物施工前都会建立具体施工控制网，来确保具体的工程控制网有一个正确的保障。

桥梁等建筑物放样应该要遵守“先整体布局再局部施工”的工作原则，第一要在现场规划出结构物的基本轴线，然后再规划出结构物的每个部分。

对可以忽略的可以不考虑，因此对平面施工控制网的精度要求具体如下。

假设M做为施工测量放样所得点的点位中误差， 做为控制测量点误差， 做为施工放样过程中所产生的误差，则

(2-1)

设 则有

(2-2)

若 时，可以认为 ，则 即 ，

因此，在实际测量工作中通常把

(2-3)

作为确定控制点位精度。

三、桥梁控制网设计与数据处理

3.1控制网网形设计原则

大桥控制网等级有两种选择，如下图中a、b两种网其标准见表3-1。

表3-1　桥梁施工控制网等级

大桥具体工作的平面控制网常用三角网，桥梁三角网通常满足以下要求：

(1)图形应具有足够的强度

(2)在桥两岸设置三角点，进行交会，减小误差。

(3)点要选择地势高、硬度大的地方、以便于长期存留。三角点的通视要良好。

(4)大桥三角网有四边形和三角形，用双三角形、大地四边形、双大地四边形多一些。或者大地四边形与三角形组合在一起的图形，如下图

c、d两种网精度高、利于交会，多用在特大桥。

(a)三角网 （b）大地四边形

（c）双大地四边形 （d）大地四边形加一个三角形

图3-1　桥梁三角网的基本网形

由于自然环境等原因会对桥梁有影响，发生偏移沉降等，所以要对桥梁进行定期监测，防止因为施工周期长及施工环境复杂令控制点位发生位移的情况。

3.2　桥梁施工控制网的布设

3.2.1　桥梁平面控制网的建立

施工控制网分为首级控制网和加密控制网。

（1）首级控制网测量

在初始观测及完善工作中可利用GPS静态测量来进行，这样精度高，数据可靠，为后期的变形监测做好有力保证。

（2）加密控制网测量

在完成首级控制网的测量后，要做下一步的加密控制测量，要通过反复施测得出结果，同时检测其稳定性。

我们为了保证桥的精度，大桥控制网普遍用三角网，这样的网形适用的大桥类型比较广泛。建立控制网时，由于结构物尚未开始建设，需注意后期结构物成形后是否对观测边有遮挡，选择控制点位置时应尽量避免，防止对后期的复测有干扰。

3.2.2　桥梁高程控制网的建立

为了便于测量放样，我们经常会在距离远的地方加设观测点。工作中一定要定期检查各个水准点防止问题发生。当我们确定的路线遇到河或山谷时，要用特殊的方法来解决。为便于观测会在两岸设立水准基点，降低实际观测的误差，保证结果的正确性。高程控制网在实际建筑建设工作中不可缺少，它大大减少误差的数值，在此后的工作施工中都能用到在此网中观测的数据而且为后续工作的安全进行提供了有效保障。

在施工不同的时期，在完成的桥墩上布设加密点，利用前期首级控制网的测量数据，可采用GPS静态测量的技术方法，按照设计规范要求具体要求完成整个测线的控制网加密。

总结

本文主要研究对桥梁进行施工控制测量，通过以桥梁为例进行的施工控制工作，很多大型建筑物都与此相关，这样我们可得到的结论有：

1. 整个施工过程中，控制网精度直接影响观测精度，所以控制网设计精度不得小于设计要求。

(2)对于桥梁控制网，其精度与观测精度有关，网形有关，应尽量将夹角控制在30°-150°之间。

(3)在精度评定中，必须进行计算平差，必要时可借助计算软件来辅助计算。

在实际建设建筑工作中要遵照施工规范，严格把控每一个细节，确保每一个流程的正确。在控制点的工作中一定要前后相关，不要顾头不顾尾，为后期计算以及施工做好基础。