三环路大桥施工控制网技术设计书(优化设计).docx

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工程测量课程设计报告

三环路大桥施工控制网优化技术设计

学院：

环境与测绘学院

班级：

测绘工程08-3

姓名：

QQ:

1462400765

学号：

07083067

环境与测绘学院

2011-7-18

目录

1.背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3

2.桥址基本情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3

2.1.地形地貌及气象条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3

2.2交通条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3

2．3．测区已有测绘资料及成果利用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3

2．3．1．收集资料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3

2.3.2平面控制资料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3

2．3．3高程控制资料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4

2．3．4地形图资料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3

3.桥梁简介：

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3

4.相关作业依据与要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4

4．1相关测量规范⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4

4.2．等级、精度要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4

5.主要测量仪器表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

6.桥梁施工控制网的布设方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7

6.1桥梁施工控制网布设的一般方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7

6.2桥梁施工控制网布设的特殊要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8

6.3桥梁施工控制网布设方法的分析与选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9

7.桥梁施工控制网的优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9

8.桥轴线必要精度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9

9.首级平面控制网优化设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10

10.次级控制网优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22

11.高程控制网优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28

12.桥墩放样方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39

13.课程设计总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯47

三环路大桥施工控制网技术设计书

在桥梁工程施工阶段，测量工作的任务是直接为施工服务。

测量放样的前提除了要有内业计算资料外，还要满足施工放样精度要求，控制点密度适当，图形结构良好的施工控制网更是必不可少，而且施工控制网的布设形式和精度等级更直接影响桥墩放样点位的精度，从而更构成了桥梁建设成败的一个关键因素。

因此如何更科学地设计与布设一个既经济又合理的桥梁施工控制网显得极为重要。

1.背景：

2006年中国矿业大学南湖校区开工建设，新校址与三环路隔河而立，为了方便学校师生的出行，校方遂委托建设方设计一跨河大桥。

为了桥梁的施工建设，需要布设施工控制网。

施工控制网需满足施工建设的需求，另外应根据地形条件和建网费用等其他因素，选择最优的控制网方案。

2.桥址基本情况

2.1.地形地貌及气象条件

大桥位于江苏省徐州市泉山区三环路一侧，地势平坦，视野开阔。

大桥位于江苏省徐州市泉山区，经度：

117.17',纬度：

34.18',距翟山校本部4.5公里，距市中心彭城广场6.5公里，地域环境十分优越，四周青山环抱，绿水荡漾，是理想的建桥地址。

其地形、地貌属侵蚀平原。

建址地势呈西南高、东北低，建址无不良地质现象。

徐州位居中纬度地区，属暖温带半湿润季风候区，雨热同季，四季分明，主要气象灾害有旱、涝、风、冰、霜、雹。

2.2交通条件

列为徐州市重点工程之一的“中山南路延长段”，将于近期动工兴建。

拟建场址东临金山南路，北靠三环南路，南邻南湖校区，将南湖校区与三环南路。

人流、物流畅通，交通十分便捷

2．3．测区已有测绘资料及成果利用

2．3．1．收集资料

收集测区内各种已有的测绘资料，包括地形图、交通图、地名图、基础控制成果（成果表、点之记、网图、技术总结）及鉴定结论等，以级与甲方沟通后甲方提出的其他要求。

2.3.2平面控制资料

为了使大桥施工坐标系统与大桥勘测资料坐标系统的一致性。

故选用两个国家二等三角网点K01，K02，这两个控制点都是大桥连接线勘测阶段时建立的线路控制测量的起算点。

2.3.3高程控制资料

为使大桥施工控制网的高程系统与大桥连接勘测时建立的高程系统相一致，故大桥施工控制网的高程系统选择1985黄海高程系，并且在北岸找到一个I等水准点A；南岸找到一个国家I等水准点B。

2.3.4地形图资料

1、有江苏省测绘局出版的1：

1万地形图，作为工作计划图和控制网布设工作底图。

2、甲方提供的其它现有的大比例尺地形图或其它图件。

桥址附近有高等级水准点A，B，标志保存完好可以与桥梁控制网联测。

前沟湾

前沟湾

金山

南路

三环南路

曲水大桥

中国矿业大学

南湖校区

图1三环路大桥位置简图

3.桥梁简介：

大桥为20孔等跨70米简支钢梁组成，节间长度为8m，墩上支座间距为1.1m，为单用公路桁架桥。

根据桥梁跨越结构的架设误差确定桥轴线长度需要的精度

4.相关作业依据与要求

4．1相关测量规范

1.《工程测量规范》（GB50026－2007）；

2.《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；

3.《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-9）；

4.《国家一二等水准测量规范》（GB12897-91）

5.《公路勘测规范》（JTJ061-99）

6.《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/18314-2009）

7.《DZS2自动安平水准仪使用说明书》（北京博飞）；

8.《LeicaTC1500用户手册》（瑞士徕卡）；

4.2．等级、精度要求

桥梁施工平面控制网的建立，应符合下列规定：

1桥梁施工平面控制网，宜布设成自由网，并根据线路测量控制点定位。

2控制网可采用GPS网、三角形网和导线网等形式。

3控制网的边长，宜为主桥轴线长度的0．5-1．5倍。

4当控制网跨越江河时，每岸不少于3点，其中轴线上每岸宜布设2点。

平面控制测量等级

等级

公路路线控制测量

桥梁桥位控制测量

隧道洞外控制测量

二等三角

—

＞5000m特大桥

＞6000m特长隧道

三等三角、导线

—

2000～5000m特大桥

4000～6000m特长隧道

四等三角、导线

—

1000～2000m特大桥

2000～4000m特长隧道

一级小三角、导线

高速公路、一级公路

500～1000m特大桥

1000～2000m中长隧道

二级小三角、导线

二级及二级以下公路

＜500m大中桥

＜1000m隧道

三级导线

三级及三级以下公路

—

—

桥梁施工控制网等级的选择

桥长L（m）

跨越的宽度l（m）

平面控制网的等级

高程控制网的等级

L>5000

l>1000

二等或三等

二等

2000≤L≤5000

500≤l≤500

三等或四等

三等

500

200

四等或一级

四等

L≤500

l≤200

一级

四等或五等

注：

1L为桥的总长

2l为跨越的宽度指桥梁所跨越的江、河、峡谷的宽度。

水准测量的主要技术要求

等级

每千米高差中误差

（mm）

路线

长度

（km）

水准

仪型

号

水

准

尺

观测次数

往返较差、附合或

环线闭合差

与已知点联测

附合或环线

平地

（mm）

山地

（mm）

二等

2

---

DS1

因瓦

往返各一次

往返各一次

4√¯L

三等

6

≤50

DS1

因瓦

往返各一次

往一次

12√¯L

4√¯n

DS3

双面

往返各一次

四等

10

≤16

DS3

双面

往返各一次

往一次

20√¯L

6√¯n

五等

15

--

DS3

双面

往返各一次

往一次

30√¯L

---

注：

1.成带节点的水准网时，节点之间或节点与已知点之间的路线长度，不应大于表中规定的0.7倍。

2.L为往返段附合或闭合环的水准路线长度，km。

n为测站数。

5.主要测量仪器表

主要测量仪器表：

序号

名称

制造单位

规格型号

标称精度

单位

数量

1

全站仪

莱卡

TC1500及TC802

测角±2.0″、测距（2mm+2ppm×D）。

套

1

3

水准仪

苏州

DSZ2自动安平水准仪

往返1km误差为1.5㎜。

台

1

徕卡

NA728自动安平水准仪

往返1km误差为1.5㎜。

台

4

铟钢尺

苏州及徕卡

2m

把

2

5

塔尺

南方测绘

5m

把

2

7

对讲机

MOTOROLA

GP88s

台

5

及与全站仪配套的对点器、反射镜。

6.桥梁施工控制网的布设方案

桥梁施工平面控制网的图形常见的有图1所示的四种,其中1～2为桥轴线。

图1（a）为菱形网,适合江中有岛时采用；图1（b）、（c）为双三角形网和单大地四边形网,主要用于大、中桥的控制；图1（d）（e）为大地四边形加三角形网和双大地四边形网,主要用于大桥和特大桥的控制。

1

224242425345

34

678

1314313153162

（a）（b）（c）（d）（e）（f）

大型桥梁总与两岸连接线（引桥）相衔接。

鉴于通航的要求，大型桥梁的桥面高远远大于两岸的地面标高。

因此，主桥面两端的引桥常长达数百米或数公里。

从主桥和引桥放样的一体化考虑，以上网形不满足于施工控制的需求，拟应在桥轴线两端延长线上选两点构成图f所示网形。

该控制网基本满足工程施工放样的需要，而且结构强度好，点位精度均匀，可靠性大，便于放样墩台中心及桥梁上部构件，有利于提高控制点精度和放样精度，也能对所达到的