施工圖橋梁測量參數復核實例計算

1、施工圖橋梁測量參數復核實例計算（惠羅10標項目經理部 張斌斌 毛錦波）摘 要 一些工程項目由于忽視施工圖紙的審核工作，在施工過程中出現樁基、蓋梁、支座墊石平面位置、標高偏差、梁長偏差等引發(fā)的質量問題，嚴重影響了項目的工程進度和質量，鑒于測量在圖紙會審中的重要作用，下面本文就以惠羅10標公峨1#大橋右幅橋為例，重點闡述如何進行橋梁圖紙中的豎曲線、平曲線、坐標、標高、橫坡和梁長等測量參數的復核。關鍵詞：圖紙會審；平曲線；豎曲線；縱斷面；坐標；標高；橫坡；梁長1 、工程概況1.1 橋梁工程地質概況公峨1#大橋位于云貴高原與廣西丘陵過渡的斜坡地帶。橋區(qū)附近海拔516.5650.0m，相對高差133.5

2、m；軸線通過段地面高程為525.7568.7m之間，相對高差為43.00m；橋位所處地面起伏變化較大。橋區(qū)位于羅甸縣羅妥鄉(xiāng)所管轄，有鄉(xiāng)村公路通知橋1.2 橋梁結構類型. 通過兩階段施工的設計，對線性的優(yōu)化以及調整，本階段左幅1#橋采用7X30米預應力砼先簡支后連續(xù)的T型橋梁，左幅2#橋采用2X30米預應力砼先簡支后連續(xù)的T型橋梁，左幅3#橋采用20X30預應力砼先簡支后結構連續(xù)T型梁橋方案。. 橋型結構上部結構：預應力砼先簡支后連續(xù)T型梁；下部結構：0#岸橋臺采用重力式U型橋臺，承臺樁基礎，20#臺采用擴大基礎施工。橋墩為鋼筋砼圓形雙柱式墩，基礎為樁基礎。. 橋面采用分離式，橋面寬度為12.2

3、5m；具體布置為0.5m(護欄)+11.25(行車道)+0.5(護欄)。橋面鋪裝為0.1(瀝青)+防水層+0.08(混凝土)。1.3 橋梁線性指標 平曲線本橋平面分別位于圓曲線(起始樁號：YK106+538，終止樁號為YK106+686.872，半徑：R=800m，左偏曲線)、緩和曲線(起始樁號：YK106+686.872，終止樁號：YK106+836.872，參數：A=346.410，左偏曲線)、直線(起始樁號：YK106+836.872，終止樁號：K107+006.007)、圓曲線(起始樁號：K107+006.007，終止樁號：107+156.889，半徑R=2500m，右偏曲線)，本初橋

4、位17-20跨為整幅路基寬度，本橋處于斷鏈上右幅YK107+000.122=整幅K107+006.007。橋墩徑向布置，計算坐標以及樁基坐標是應該加以注意斷鏈處坐標的處理。如下表-1表所示表-1 橋梁平曲線要素表(1)交點編號交點樁號交點坐標方位角轉角值（）N(X)E(Y)JD07YK105+767.5192793433.500515131.720JD08YK106+519.4292792670.290515122.7201804032EDYK107+000.1222792263.520515411.1401443941-36056交點RLSTL曲線主點里程樁號JD08800150335.40

5、4652.852ZHHYYHHZYK106+184.025YK106+334.025YK106+686.877YK106+836.877表-1 橋梁平曲線要素表(2)說明：1、表格中R為圓曲線半徑；LS為兩段緩和曲線的長度；T為切線長；L曲線長度。 2、本條曲線為左偏曲線所以轉角為負值。1.3.2 豎曲線本橋豎曲線位于半徑R為12000m的凸性曲線上，前坡為1.57%，后坡為-2.2%，交點樁號為YK105+079.987,交點標高H為：594.814m。詳見表-1豎曲線要素表。計算標高應該注意豎曲線標高的計算等。表-1 橋梁豎曲線要素表交點編號交點樁號交點標高縱坡半徑切線長曲線長起點樁號終點

6、樁號JD07YK104+020.000578.144JD08YK105+079.987594.8711.573%12000226.38453YK104+853.607YK105+306.307EDYK107+000.122552.574-2.20% 超高橫坡根據設計要求，并結合公峨1#大橋右幅橋梁為與典型的曲線線型上，即緩和曲線+圓曲線+緩和曲線+直線，為此在緩和曲線內完成超高橫坡的過渡，也就是就由4%逐漸過渡為-2%。2 、圖紙的審核在道路、橋梁、隧道的施工中，測量工作至關重要，指導整個工程施工的順利進行，所以做為一個測量技術人員應該嚴格要求自己，本著一絲不茍的工作態(tài)度和認真踏實的工作作風，

7、切實的做好圖紙會審工作，盡早的發(fā)現問題、解決問題，為橋梁的施工做好基礎技術服務工作，避免給項目造成不必要的損失。在項目開工前期項目測量隊長應該組織本項目測量人員，分為外業(yè)組和內業(yè)組，做好控制測量以及內業(yè)圖紙審核等工作，做到內外審核，確保萬無一失。. 外業(yè)組：主要進行外業(yè)導線點的加密，復測；. 內業(yè)組：主要進行逐樁坐標的復核、逐樁標高復核、超高橫坡、豎曲線要素、平曲線要素、橋梁支座標高、墊石標高、墩柱標高、梁長的審核、樁基平面坐標等。本文重點以公峨1#大橋右幅橋梁為例，闡述項目開工前期內業(yè)圖紙以及資料的各項指標的審核工作。一般內業(yè)復核至少需要兩組人員進行檢核，或者使用不同的方法進行檢算，在這里主

8、要闡述手動計算以及借用軟件進行檢算。2.1 平曲線要素的復核 人工加以計算器計算如上表-1中，平曲線的要素復核主要有：方位角A、轉角、切線長T、曲線長L、各主點的里程樁號。. 方位角A:. 轉向角: 注：轉角為負值，所以為左偏曲線。. 切線長T：內移值P: 內移值q 切線長T: . 曲線長度L: . 線路各主點里程樁號： 利用EXCEL電子表格計算在項目開工緊張的前提下，手動計算工程量大，麻煩事倍功半，效率低下，影響施工進度，為此可以使用現有的EXCEL表格借助表格中的函數功能，編輯公式從而簡單快捷的運算，檢驗其正確性，做到雙向檢查即測量雙“檢制”，具體公式如下所示：. 方位角A: . 轉向角

9、：. 切線長T:：. 曲線長L：. 各主點里程樁號計算： 2.2 豎曲線要素復核如上表-1 中所給的橋梁豎曲線的各個要素，做為測量應該復核的要素主要有：豎曲線切線長T、曲線長度L、外失距E、豎曲線起重點里程等。做為豎曲線各要素的復核，首先是判斷豎曲線的凹凸性，其次在進行各個要素的計算。計算如下：. 凹凸性的判斷：，所以豎曲線為凸曲線。. 曲線長度計算L: . 切線長T：. 外失距E：. 豎曲線起點里程：豎曲線終點里程：2.3 逐樁標高的復核逐樁標高即線路縱斷面圖上所有樁號的設計標高，逐樁標高的正確與否直接影響線路的縱向平順性，如果逐樁標高的錯誤從而導致縱向誤差達不到橋梁或者隧道對接的縱向誤差，

10、而引起不必要的經濟損失。為此縱斷面逐樁標高的復核，尤為重要，容不得一絲的馬虎。接下來就以豎曲線的手動計算以及使用EXCEL表格使用函數編輯程序來詳細闡述逐樁標高的復核。2.3.1 人工加以計算器計算在表-1中豎曲線的各個要素的計算可以根據前面2.2所述的公式計算出各大要素，起終點樁號K、外失距E、切線長度T、圓曲線長度L等要素。圖2.3-1 公峨1#大橋橋位豎曲線示意圖如上所述，JD08豎曲線示意圖，KJ為計算樁號(YK105+150)，通過2.2所述的公式可以判定次豎曲線為凸型豎曲線，起終點樁號如上圖所示，則KJ可以通過如下公式計算：. YK105+150處的外失距E：注：凸型曲線前面的符號

11、為負號，凹形曲線前面的符號為正. YK105+150處的設計標高H: 在豎曲線外側我們就可以以常規(guī)的方法計算得出，這里不再加以闡述。2.3.2 利用EXCEL電子表格計算手動計算工程數量大，浪費時間，再要我們在EXCEL表格中編輯相應的函數公式，點擊鼠標輕輕拉動，即可完成整條線路逐樁標高的計算。EXCEL表格編輯如下所示：-1EXCEL計算實例ABCDEF1計算樁號交點樁號交點標高切線長前坡%后坡%2YK105+150105079.987594.814226.41.573-2.200GHIJKL1半徑曲線起點曲線終點凹凸性設計高程備注212000104853.607105306.367-159

12、2.255如上所述已知條件為計算樁號、交點樁號、交點標高、前后縱坡、豎曲線半徑、切線長待計算的有：豎曲線起終點樁號、凹凸性的判斷、設計標高。函數編輯過程如下：. 豎曲線起點K: . 豎曲線終點K：. 凹凸性判斷：在這里規(guī)定凹曲線為1，凸曲線為-1，直線為0，則編輯函數如下. 設計高程H：2.4 橫斷面超高橫坡的復核車輛在曲線長高速行駛時，會產生離心力，由于離心力的作用，車輛將向曲線外側傾斜，影響到車輛行車安全和乘客的舒適度，這種現象在曲線半徑越小的時候，越感到明顯。為了減小離心力的影響，路面必須在路線的外側加高，稱之為超高。超高值在直線上超高為0，在圓曲線上超高為h，為此就要在直線和圓曲線之間

13、插入一段曲率半徑有無窮大逐漸變化到圓曲線半徑R的曲線，致使超高橫坡平順的過渡。同時也實現曲率半徑的平順過渡，這段曲線就稱為緩和曲線。超高橫坡的正確與否，直接影響到橋梁各結構直接標高的計算，也就是說如果超高橫坡不對，那么我們之前所做的一切工作都無濟于事，接下來簡單的闡述一下，曲線段超高橫坡的復核工作。既然超高橫坡是為了消除離心力，所以超高橫坡的方向，應該是外側高內側底，也就是說，超高橫坡指向中線方向，為正值；由橋梁線性指標平曲線的線性指標參數，我們可以看到公峨1#大橋為與平曲線線型為緩和曲線+圓曲線+緩和曲線的左偏曲線。為此由路基橫斷面設計表或者線路縱斷面中的超高欄里面可以看到超高橫坡如下表所示

14、：2.4 1公峨1#大橋右幅超高橫坡表里程樁號超高過渡備注YK106+184.0320.00%4.00%YK106+320.000YK106+320.0004.00%4.00%YK106+686.872YK106+686.8724.00%-2.00%YK106+836.872由上表可以看出超高橫坡在緩和曲線內過渡，在圓曲線內為全超高，在第二段緩和曲線內右為超高過渡段。超高橫坡的復核在兩種地方需要加以注意，一種是在橫斷面與線路設計線正交(=90),和橫斷面與路線設計線斜角(90),兩種情況，斜角線路的超高橫坡的計算就將橫斷面任意一點通過三角函數的計算，將其轉換為正交的模式即可。 正交（=90）時

15、，橫斷面超高橫坡的復核比如在第一段緩和曲線內(YK106+184.032YK106+334.032)段，超高橫坡有-2%逐漸的變化到4.00%。對于中間的橫斷面超高我們只要進行內插法計算即可，計算非常簡單，根據相似三角形即可計算出相應的橫斷面超高值。如下圖所示：2.4 .1-1第一段緩和曲線內超高相似三角形示意圖 在圖中我們可以看到ZH點(YK106+184.032)的超高為0.00%，HY點（YK106+334.032）的超高為4.00%，所求的樁號YK106+240的超高值為BC，則計算過程如下所述：在上表中我們可以看出ABCADE，則可以得到相似三角形的關系有：依此類推我們可以計算其他樁

16、號點位的超高橫坡，如下表2.4 .2所：2.4 .1-1超高橫坡計算表計算樁號復核超高橫坡(%)設計超高橫坡(%)差值(%)YK106+184.0320.0000.0000.000+200.0000.4690.4870.018+220.0001.0581.1130.055+240.0001.6471.7250.078+260.0002.2352.3370.102+280.0002.8232.9500.127+300.0003.4123.5620.150YK106+320.0004.0004.0000.00 斜交（90）時，橫斷面超高橫坡的復核斜角時，只要將斜角轉換為正交即可，然后在按照正交的計

17、算兩點的超高橫坡。如下圖所示：2.4 .2-1斜角橋梁超高橫坡示意圖由上圖所示，線路橫斷面與線路設計線夾角為=60，中線樁號為YK106+260,試計算點A與點B之間的橫坡。分為以下步驟計算：. 根據三角函數公式計算出A、B兩點所對應主線上的樁號D、E. 根據以上公式計算KD、KE所對應的超高橫坡：. 計算兩樁號的設計標高：. 計算A、B兩點的高程. 計算A、B兩點的橫坡：橋梁結構物橫坡復核時，先推算出各個墩臺號所對應的主線樁號，再由主線樁號根據以上正交和斜交的算法推算所要計算墩臺號蓋梁或橋面等的橫坡。2.5 橋梁樁基坐標復核2.5.1 曲線各主點里程坐標計算在復核橋梁樁基坐標之前，首先我們應

18、該計算曲線要素個主點的坐標即ZH、HY、YH、HZ點的坐標，然后在在每一段內計算其中樁坐標，計算如下：. ZH點的坐標計算：. HY點的坐標計算： . YH點的坐標計算： . HZ點的坐標計算：2.5.2 線路中樁坐標及切線方位角的計算以公峨1#大橋右幅橋梁1#墩為例闡述一下計算過程，公峨1#大橋右幅1#墩位于圓曲線上，計算樁號為YK106+576，樁基為單排樁，樁基徑向布置。具體示意圖詳見圖-12.5.2-1 公峨1#大橋右幅橋梁1#墩樁基布置示意圖. 根據中的公式，第三步我們可以計算出YK106+576的中樁設計坐標，如下表所示計算樁號N(X)E(Y)備注YK106+5762792621.

19、230515185.2948. YK106+576處的切線方位角的計算：. YK106+576處的樁基坐標這里以1-0為例：注：在這里規(guī)定如果樁基在線路的左側，則為-90，如果在線路的右側則為+90.2.6 橋梁標高的復核設計單位在做施工圖時，由于測量設計參數信息量較大，容易出現標高之類的錯誤，所以做為施工單位的測量技術人員，應該在第一時間對兩階段施工圖進行審核，主要審核的內容主要有，路面標高、支座標高、墊石標高、蓋梁標高、中系梁標高、地系梁標高、樁頂標高，同時還要核對結構之間的幾何尺寸是否滿足要求。一般的復核的方法是從線路縱斷面圖中路面的設計標高，根據各個結構物的關系，逐層往下計算,直到樁基

20、底，然后再從樁基底在向上根據結構尺寸計算到路面，看是否與設計標高吻合，接下來就以是公峨1#大橋右幅3#墩為例，詳細說明復核過程。2.6 -1 公峨1#大橋右幅橋梁3#墩樁橋墩一般構造圖（立面圖） 2.6 -2 公峨1#大橋右幅橋梁橋面鋪裝以及支座一般構造圖 在上圖中蓋梁以及中系梁頂、樁基底面標高如下表2.5-3所示：2.6 -3 公峨1#大橋右幅3#墩橋墩參數表橋墩編號H1H2H3H4H5H6H7橫坡3#558.173558.613556.757557.029539.700522.700518.7004.00%2.5 -3 公峨1#大橋右幅3#墊石頂面高程橋墩編號ZaZbZcZdZe墊石高3#

21、558.689558.591558.493558.395558.2970.1m注：墊石以線路中心線為基準，背離中線一次編號為Za、Zb、Zc、Zd、Ze。. 根據線路縱斷面圖以及線路豎曲線要素表，可以計算出該樁號(YK106+636)處的設計標高為：. 計算橋墩各個參數(標高)：. 計算橋墩墊石頂面設計標高：2.7、預制梁板長度的復核公峨1#大橋右幅橋位于緩和曲線+圓曲線+緩和曲線+直線的曲線線型上，上部結構采用先簡支后連續(xù)的預制砼T梁。通過調整橋梁長度及邊梁懸臂長度來適應曲線變化，即“曲線橋直做”，橋墩的軸線沿曲線的徑向橋墩布置，同時由于橋梁曲線內外邊緣線不同，導致橋梁中每片梁的長短不一，因

22、此在梁長預制T梁前，做為測量技術人員，首先要對T梁的長度的復核，避免實際梁長與設計梁長有較大出入而導致不必要的損失。2.7.1 曲線上梁長的復核根據本項目施工圖設計要求，橋梁上部結構采用先簡支后連續(xù)T型梁橋方案，在橋臺或者過渡墩兩側預留0.08m的伸縮縫長度和0.2m的封錨長度厚度，其余所有墩在橋墩軸線兩側預留0.35m的現澆長度或者封錨長度。最后橋梁橫隔板的連接將橋梁做成整體式橋梁。在計算橋梁長度時，我們首先要計算出橋梁的標準跨徑線(即橋墩的軸線)，在計算完成每個橋梁軸線之后，接著計算每個橋墩頂面的墊石坐標，最后我們在借助EXCEL編輯函數，將坐標展開到CAD里面，再通過橋梁主梁布置圖，來量

23、取每跨橋梁的長度。來判斷梁長是否正確。如下圖所示，公峨1#大橋1#、2#、3#、4#墩位于圓曲線R=800m的左偏圓曲線上，橋墩采用徑向布置。橋墩布置圖如所示：3.1 -1 公峨1#大橋右幅1#墩4#墩橋梁布置圖. 橋墩標準跨徑線的計算橋墩標準跨徑線的計算，簡言之，就是計算橋墩樁號法線方向上兩邊一定距離的坐標，最終將坐標展開到CAD里面，以YK106+576為例，計算樁號兩側各Lm的坐標,切線方位角為。根據的中樁坐標公式我們可以計算出YK106+576處的中樁坐標N1、E1。在計算法線方向上的兩側的坐標。 注：公式中號的確定，計算線路左側為，右側為。. 計算每個墊石的坐標在曲線上計算墊石坐標時

24、，我們不能完全按照直線上的方式計算，應該考慮切線方位角以及墊石角點與線路中樁的夾角TAN值的影響。具體如下； 注：公式中號的確定，計算線路左側為，右側為。. 梁長的計算梁長的計算主要考慮梁端伸縮縫寬度S1、S2和封錨厚度或者現澆段長度B1、B2的影響，其中B1、B2有內外側之分，規(guī)定沿著線路前進方向，橋梁分跨線向小樁號為內側，橋梁分跨線方向大樁號方向為外側。在CAD圖上標出伸縮縫寬度和封錨厚度或者現澆段長度幾何尺寸后，再通過量取距離即可得到梁長的數據。3.1 -2 公峨1#大橋主梁長度示意圖 3.1 -3 公峨1#大橋3#墩4#墩梁長復核表跨編號梁板編號復核梁長(m)設計梁長(m)差值(mm)3#