桥梁墩、台中心定位及轴线测设

在桥梁施工测量中，最主要的工作是: 测设出墩、台的中心位置和它的纵横轴线。其测设数据由控制点坐标和墩、台中心的设计位置计算,若是曲线桥还需桥梁偏角、偏距及墩距等原始资料。测设方法则 视河宽、水深及墩位的情况，可采用直接测设或角度交会的方法。墩、台中心位置定出以后，还要测设出墩、台的纵横轴线，以固定墩台方向，同时它也是墩台施工 中细部放样的依据。

一、直线桥的墩、台中心定位

直线桥的墩，台中心都位于桥轴线的方向上。已知墩、台中心的设计里程及桥轴线起点的里程，

如图13-2所示，相邻两点的里程相减即可求得它们之间的距离。

测设墩、台中心的位置的方法：直接测距法或交会法。

1.直接测距法

这种方法适用于无水或浅水河道。如图13-2

（1）用检定过的钢尺测设：根据计算出的距离，从桥轴线的一个端点开始，逐个测设出墩、台中心，并附合于桥轴线的另一个端点上。若在限差范围之内，则依各端距离的长短按比例调整已测设出的距离。在调整好的位置上钉一小钉，即为测设的点位。

（2）用光电测距仪测设：在桥轴线起点或终点架设仪器，并照准另一个端点。在桥轴线方向上设置反光镜，并前后移动，直至测出的距离与设计距离相符，则该点 即为要测设的墩、台中心位置。为了减少移动反光镜的次数，在测出的距离与设计距离相差不多时，可用小钢尺测出其差数，以定出墩、台中心的位置。

2.角度交会法

当桥墩位于水中，无法直接丈量距离及安置反光镜时，则采用角度交会法。

坐标系:如图13-3所示，C、A、D为控制网的三角点，且A为桥轴线的端点，E为墩中心设计位置。

C、A、D各控制点坐标已知，若墩心E的坐标与之不在同一坐标系，

可将其进行改算至统一坐标系中。

计算测设数据：利用坐标反算公式可推导出交会角α、β。

利用坐标反算公式即可推导出交会角α、β。如利用计算器的坐标换算功能，则α的计算过程更为简捷。以CASIO fx-4500P为例：

其中：pol 为直角坐标、极坐标的换算功能；W 为极角的存储区，W<0时，加360°赋于方位角。

同理可求出交会角β。

当然也可以根据正弦定理或其它方法求得。测设：在C、D点上安置经纬仪，分别自CA及DA测设出交会角α、β，则两方向的交点即为墩心E点的位 置。为了检核精度及避免错误，通常还利用桥轴线AB方向，用三个方向交会出E点。

示误三角形：由于测量误差的影响，三个方向一般不交于一点，而形成一如图示的三角形E1、E2、E'， 该三角形称示误三角形。

检核：示误三角形的最大边长，在建筑墩台基础时不应大于25mm，墩身时不应大于15mm。

墩中心E 的点位：如果在限差范围内，则将交会点E'投影至桥轴轴线上，作为墩中心E的点位。

随着工程的进展，需要经常进行交会定位。为了工作方便，提高效率，通常都是在交会方向的延长线上设置标志，以后交会时可不再测设角度，而直接瞄准该标志即可。当桥墩筑出水面以后，即可在墩上架设反光镜，利用光电测距仪，以直接测距法定出墩中心的位置。

二、 曲线桥的墩、台中心定位

曲线桥墩、台中心定位的测量工作有：曲线线路复测、桥轴线控制桩的测设、控制测量、墩台中心及墩台轴线的测设。

曲线桥上线路中线是曲线1' -2' -3' -4' ，每跨梁中心线的连线是折线1-2-3-4，两者不能完全吻合，如图13-4所示。

1、曲线桥的几个术语:

桥梁工作线：各跨梁的中线联结起来的折线1-2-3-4 … -K。

墩、台中心： 位于桥梁工作线转折角的顶点上(1、2、3…K)，所谓墩台定位，就是测设这些转折角顶点的位置。

桥墩偏距：墩、台中心与线路中心的距离E,(1-1’,2-2’ , 3-3’等。

偏距E一般是以梁长为弦线的中矢值的一半，这是铁路桥梁的常用布置方法，称为平分中矢布置。

桥梁偏角α ： 相邻两梁跨工作线构成的偏角称为~ 。

跨梁间隙2a：相邻两跨梁的端点在桥梁上（曲线内侧）要留一间隙（热胀冷缩）；2a >10cm

2、曲线桥墩、台放样

E、α、L在设计图中都已经给出，结合这些资料即可测设桥墩、台中心位置（1、2 … K）。

曲线上的桥梁是线路组成的一部分，故要使桥梁与曲线正确的联结在一起， 曲线桥测设的精度要求较高，需要用精确的方法重新测定曲线转向角，重新计算曲线综合要素，精密地测设曲线主点，需对线路进行复测。

由于桥轴线的精度要求较高，要设置桥轴线控制点（桩）。

曲线桥墩、台点位的测设精要求较高，距离和角度要精密测设，在测设过程中一定要多方检核。

1）曲线线路复测和桥轴线控制桩的测设:

在桥轴线的两端测设出两个控制点，以作为墩、台测设和检核的依据。两个控制点测设精度同样要满足估算出的精度要求。在测设之前，首先要从线路平面图上弄清桥梁在曲线上的位置及墩台的里程。

A、复测：对原线路上的曲线控制点以精密的方法进行测设。

检查切线上的线路控制点ZD.JD.ZH.HZ要位于相应的直线上；

精测转向角，计算综合要素， 精测切线距离T； (两控制桩从两条切线测设)；

注:两控制桩从一条切线测设时,只精测一条切线不精测?.

B、测设控制桩A、B：

据切线方向用切线支距法进行；

在图上先设计好点位，把A、B两点在切线坐标系内的x.y算出；

精确地将桥轴线上的控制桩A、B测设出来，打桩钉钉。

2）墩台中心的测设：

根据控制桩A、B及给出的设计资料进行墩、台的定位。

根据条件，也是采用直接测距法或交会法。

A、直接测距法 （适用于干旱河沟）

导线法：由于墩中心距Li及桥梁偏角αi是已知的，可以从控制点A开始，逐个测设出角度(αi)及距离(Li)，即直接定出各墩、台中心的位置，最后再附合到另外一个控制点B上，以检核测设精度。(偏角应以J2经纬仪测设两测回)。

长弦偏角法（极坐标法）：用测距仪测距较方便。

桥轴线控制桩A、B及各墩、台中心点1、2、3在切线坐标系内的坐标是可以求得的，故可反算出控制点A至墩、台中心的距离Di及其与切线方向间的夹角 。

架仪器于控制点A，后视JD 配盘0，拨出偏角 ，再在此方向上测设出Di ，如图13-5所示，即得墩、台中心的位置

该方法特点：是独立测设，各点不受前一点测设误差的影响；但在某一点上发生错误或有粗差也难于发现。

所以一定要对各个墩台中心距进行检核测量，可检核相邻墩台中心间距，若误差在2cm以内时，则认为成果是可靠的。

B、角度交会法

当桥墩位于水中，无法架设仪器及反光镜时，宜采用交会法。

墩位坐标系: 与控制网的坐标系必须一致，才能进行交会数据的计算。如果两者不一致时，则须先进行 坐标转换。

x轴：桥梁所在曲线的一条切线；原点：以ZH(HZ)或位于直线上的控制点(如A点)。

墩中心位置: 在三方向交会时，当示误三角形的边长在容许范围内时，可取其重心作为墩中心位置。

交会数据的计算: 与直线桥时类似，根据控制点及墩位的坐标，通过坐标反算出相关方向的坐标方位角 ，再依此求出相应的交会角度。

三、墩台纵、横轴线的测设

为了进行墩、台施工的细部放样，需要测设其纵、横轴线。

纵轴线：过墩、台中心平行于线路方向的轴线；

横轴线：过墩、台中心垂直于线路方向的轴线；

桥台的横轴线是指桥台的胸墙线。

1、直线桥：

墩台的纵轴线：于线路的中线方向重合，不另测设。

墩台的横轴线：在墩台中心置镜,自线路中线方向测设90°角.

2、曲线桥

墩台纵轴线：位于桥梁偏角?的分角线上，

纵轴线测设：在墩、台中心架设仪器，照准相邻的墩、台中心，测设α/2角，即为纵轴线的方向。

横轴线测设：自纵轴线方向测设90°角，即为横轴线方向

墩、台中心的定位桩在在基础施工过程中要被挖掉，实际上，随着工程的进行，原定位桩常被覆盖或破坏，但又经常需要恢复以便于指导施工。因而需在施工范围以外钉设护桩，以方便恢复墩台中心的位置。

护桩——在墩台每侧的纵、横轴线上，各钉设至少三个木桩。

在曲线桥上相近墩台的护桩纵横交错，使用时极易弄错，所以在桩上一定注意要注明墩台的编号