桥梁施工平面控制网设计优化

桥梁平面控制以桥轴线控制为主，并保证全桥与线路连接的整体性，同时，为墩、台定位提供测量控制点。为确保桥轴线长度和墩、台定位的精度，对于大桥、特大桥，不能使用勘测阶段建立的测量控制网来进行施工放样，必须布设专用的施工平面控制网。

1.点位布设要求

布设施工控制网时，可利用桥址地形图拟订布网方案，并在仔细研究桥梁设计图及施工组织计划的基础上，结合当地情况进行踏勘选点。点位布设应力求满足以下要求：

（1）点位应选择在视野开阔，通视良好且不受施工干扰，便于永久保存的土质坚实处，点位应能与拟建的桥墩通视。初步选好的点可用木桩标志，精度估算确信能保证精度后再换成石柱、混凝土桩或观测墩等永久性标志。

（2）图形应尽量简单且有足够强度，保证所得到的桥轴线长度满足施工要求，并能以足够的精度对桥墩进行放样。

（3）为使桥轴线与控制网紧密联系，在布网时应将河流两岸轴线上的两个点作为控制点，两点连线作为控制网的一条边，当桥梁位于直线上时，该边即桥轴线。控制点与墩、台的设计位置相距不应太远，以方便墩、台的施工放样。

当桥梁位于曲线上时，应将交点桩、主点尽量纳入网中，当这些点不能作为主网的控制点时，应将它们作为附网的控制点，其目的是使控制网与线路紧密联系在一起，从而以比较高的精度获取曲线要素，为精确放样墩、台做准备。

（4）桥梁控制网的边长与河宽相适宜，一般在河宽的50％～150％范围内变化。基线长度应为两桥台间距的70％～80％，至少应布设两条基线边，且最好分别布设于两岸，以保证精度的均匀。

（5）桥梁的控制网一般是独立的自由网，但要与桥头引道（或线路导线）控制网联测，以保证桥梁和线路的合理衔接；有时还需要与城市网联测，以求取其间的相互关系。

（6）插点。当主网控制点不足时，应根据需要予以插点，以满足放样（特别是近岸桥墩）的需要。

2.网的布设形式

在布网方法上，桥梁施工平面控制网可以按常规地面测量方法布设，也可以应用GPS技术网。桥梁施工平面控制网按常规方法布设时，基本网形是三角形和四边形，具体布设形式是三角形、大地四边形等基本图形的组合，并以跨江正桥部分为主。应用较多的有双三角形、大地四边形、双大地四边形、三角形与四边形结合的多边形，以及利用江河中的沙洲构成的多三角形，如图7-1-1所示。(www.xing528.com)

图7-1-1　桥梁控制网的主要形式

（a）双三角形；（b）大地四边形；（c）利用江河中的沙洲构成的多三角形；
（d）双大地四边形；（e）三角形与四边形结合

无论何种网形，根据观测要素的不同，桥梁控制网可布设成三角网、边角网、精密导线网等。

（1）三角网。桥梁控制网中若观测要素仅为水平角时，控制网就称为测角网。测角网中至少应有一条起算边，为了检核，通常应高精度地测量两条边，每岸各一条，称为基线。现多采用高精度的测距仪（标称精度为0.2mm＋1×10－6D），直接测定桥轴线上一条边的长度，同时，可作为起始数据使用。这时，控制网的作用就在于设置足够的控制点，来放样墩、台及两岸的桥头引线。

（2）边角网。当使用中等精度的全站仪（标称精度为2mm＋2×10－6D）观测时，因为测距精度较低，所测边长就不能作为已知数据使用，而应将它当作边长观测值参与平差计算。这时，在观测网中全部内角（测角标称精度为1″级或2″级）的基础上，再测量全网中所有边长或部分边长，一般应观测三条或三条以上的边长，其中一条是桥轴线，另外，在两岸各布设一条边，应达到标准精度（标称精度为3mm＋2×10－6D）以上，就形成了边角网。

（3）精密导线网。由于高精度测距仪的应用，桥梁控制网除采用三角网和边角网的形式外，还可以选择布设精密导线的方案。如图7-1-2所示，在河流两岸的桥轴线上各设立一个控制点，并在桥轴线上、下游沿岸布设最有利交会桥墩的精密导线点。同时，增加上、下游过江测距，使导线闭合于桥轴线上的控制点。这种布网形式的图形简单，可避免远点交会桥墩时交会精度差的情况，因此，简化了桥梁控制网的测量工作。

（4）节点及插入点。一些跨江的大型桥梁，由于桥长较长，平面控制网的边长要满足一定的要求，主网的点往往不能满足交会墩位的需要，这样在布设主网时，应考虑增设插入点。如图7-1-3所示，插入点一般由3个或4个方向交会测定，为保证插入点的精度，在主网中点和插入点都要设站观测，同时，插入点的测量要以主网相同的精度进行。当插入点位于两岸主网的一条边上时，称为节点。节点只需要测量它到主网桥轴线上的控制点之间的距离，即可被确定。加密控制点的设立，可以使施工时交会墩、台中心观测边长缩短，交会图形更为合理，减少交会定点误差，为经常性交会放样提供方便的控制点。

图7-1-2　精密导线网

图7-1-3　节点及插入点

（5）引桥控制网。大桥、特大桥正桥两端一般都通过引桥与线路衔接，因此，在正桥控制网下需要布设引桥控制网（附网）。引桥的控制主要是桥轴线方向和长度的控制及分段长度控制。由于引桥一般为简支梁结构，桥跨较小，多在陆地上，墩位可以多个直接测定，故控制网精度可略低于主网。其布设形式可采用三角锁、精密导线或两者的混合形式、GPS网等，并在主网布设的同时布设。布设时，路线交点必须是附网中的一个控制点，其余曲线主点最后也纳入网中。