特大型桥梁施工控制网建立方法研究

[摘要]本文针对近年来大量新型桥梁的出现，传统的施工测量技术已难以适应现代桥梁施工的要求，介绍了目前桥梁施工控制网建立的基本方法。

[关键词]施工控制网 建立 精度评定

[中图分类号] P258 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-174-1

1引言

目前，桥梁施工控制网的建立方法主要有两种：一种是传统的三角网方法，另一种是利用GPS技术建立。这两种方法各有特色，且都在许多大型工程得到成功的应用。传统的三角网建网方法有许多优越性，如观测量直观可靠，数据处理方法简单，质量控制标准完善且严格，建网技术成熟且经验较多。但该方法的劳动强度高，测量的周期相对较长。利用GPS技术建立控制网，在减轻劳动强度、降低控制点间通视的要求，以及降低观测中对气象条件的要求等方面都有明显的优势。坐标系统是以参考椭球面为基准面的高斯平面直角坐标系。由于近年来大量新型桥梁的出现，这些桥梁施工工艺复杂、跨度大、工期长，对施工测量提出了新的要求，传统的施工测量技术已难以适应现代桥梁施工的要求。为此，施工测量应根据这些变化和特点，对施工测量技术进行改进和提高。

2控制网建立

2.1选点与埋石

控制点的选点主要应考虑以下几个方面的因素：①工程的整体布局；②控制网的施测方法；③施工的工艺流程；④施工区域的地形地质条件；⑤施工过程对测量控制点的影响；⑥施工放样的可行和方便。由于施工控制网是为整个工程施工测量服务于施工控制网是为整个工程施工测量服务的。因此，首级施工控制网应遍布整个施工区域，以保证各工程部位都有基本的施工控制点为放样服务，或者利用首级施工控制网点作进一步的控制网加密工作。

2.2建网方法的选择

目前大型桥梁施工控制网的建立方法主要有两种，一种是传统的三角网的方法，另一种是利用GPS技术建立。这两种方法在许多大型项目中都得到了成功的应用，但各有特色。传统的三角网建网方法有许多优越性，如观测量直观可靠，数据处理方法简单，质量控制标准完善且严格，建网技术成熟且经验较多等。但该方法作业速度慢、劳动强度高、测量的周期相对较长，其精度受人为因素的影响较大，工作效率低就成为传统三角网的致命弱点，并且大型桥梁施工控制网都是长距离跨江或跨河，对气象条件要求较高。利用GPS技术建立控制网，恰恰弥补了常规传统三角网方法建网的不足，在减轻劳动强度、优化设计控制网的几何图形以及降低观测中气象条件的要求等方面具有明显的优势，并且可以在较短时间内以较少人力消耗来完成外业观测工作，观测基本上不受天气条件的限制，内、外业紧密结合，可以迅速提交测量成果。利用GPS技术建立施工控制网是一个方便、快捷和切实可行的方法。

2.3观测方法

一般情况我们根据测区特点，采用GPS静态相对测量为主、全站仪测量为辅的方法进行观测。其中，GPS网由施工控制点构成，采用GPS接收机参照B级网技术要求同步观测。对GPS观测条件较差的点，采用高精度全站仪按二等精密导线测量要求观测。

2.4控制测量

测量中控制测量分为平面控制测量和高程测量，就是我们所说的三维坐标。

3精度评定

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。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。

3.1 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，桥轴线两岸控制桩A，B 间的距离如图1，称为桥轴线长度。

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精度。桥轴线精度与桥长、桥跨、桥式有关，对钢梁而言，考虑的因素主要有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1/5 000，支座垫板安装限差为+5mm。可依这两个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m1，m2，取M的1/2 M为三角网在桥轴线的中误差m1，即m1=1/2 M。

3.2根据轿轴线精度选择三角网精度

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。根据桥轴线精度确定三角网精度只要查《测规》即可。

4结论

本文总结了特大型桥梁施工控制网建立的方法，复杂特大型桥梁施工平面控制网宜采用GPS静态相对测量为主、高精度全站仪测量为辅的综合方法进行观测； 高程控制网应采用水准测量为主、其它方法为辅的方法进行观测。施工中采用的平面坐标系统，应首先满足高精度施工放样的要求， 同时也要兼顾桥线衔接和城市规划等方面的需要。

参考文献

[1]於宗俦，鲁林成.测量平差基础（增订本）.北京：测绘出版社，1983.

[2]孔祥元，梅是义.控制测量学.武汉：测绘科技大学出版社，1996.

[3]TB 10101-99.新建铁路工程测量规范[S].

[4]武汉测绘学院控制测量教研室，同济大学大地测量教研室.控制测量学[M].北京：测绘出版社，1995.10.