桥梁施工高程控制网优化

在桥梁工程中，高程控制测量主要有两个作用：一是将与本桥有关的高程基准统一于一个基准面上；二是在桥址附近设立一系列基本高程控制点和施工高程控制点，以满足施工中高程放样的需要，同时，要满足桥梁建成后检测桥梁墩、台垂直变形的需要。建立高程控制网的常用方法是水准测量和测距三角高程测量。

1.水准点的选点与埋设

水准点的选点与埋设工作一般都与三角点的选点与埋石工作同时进行。选点与埋设时应尽量满足以下要求：

（1）对于特大桥，每岸应选设不少于三个水准点，当能埋设基岩水准点时，每岸也应不少于两个水准点。

（2）当引桥较长时，应不大于1km设置一个水准点，并且在引桥端点附近应设有水准点。

（3）在选择水准点时应避开地质不良地段，且应不受施工干扰和振动影响，以便于施工使用。

（4）埋石应尽量埋设在基岩上。覆盖层较浅时，可采用深挖基坑或用地质钻孔的方法使之埋设在基岩上；覆盖层较深时，应尽量采用加设基桩的方法增加埋石的稳定性。

（5）所选水准点除考虑在施工期间使用外，要尽可能做到在桥梁施工完毕交付运营后能长期用作桥梁变形观测使用。

2.高程控制网的技术要求

高程控制网的主要形式是水准网。按«工程测量规范»（GB50026—2007）规定，水准测量可分为一、二、三等。桥梁本身的施工水准网要求以比较高的精度施测，因为它直接影响桥梁各部分高程放样的精度。所以，当桥长在300m以下时，施工水准测量可采用三等水准测量的精度；桥长在300m以上时，应采用二等水准测量的精度；当桥长在1000m以上时，需采用一等水准测量的精度。桥梁水准点还要与线路水准点联测成一个系统。

为了方便桥墩、台高程放样，在距离水准点较远（一般小于1km）的情况下，应增设施工水准点。施工水准点可布设成附合水准路线。在精度要求低于三等时，施工高程控制点也可用测距三角高程来建立。

3.跨河水准测量

在水准测量时，若遇见跨越的水域超过水准测量规定的视线长度，则应采用特殊的方法施测，称为跨河水准测量。当跨河视线短于300m时采用单线过河；超过300m时必须双线过河，并在两岸用等精度联测，形成跨河水准闭合环。(www.xing528.com)

（1）跨河场地的选择。

1）应尽可能选择在桥址附近河面狭窄的地方，河中有小块陆地应予利用，并使跨河视线最短。

2）视线尽可能避开草丛、干丘、沙滩、芦苇的上方，以减弱大气折光的影响。

3）河两岸仪器的水平视线距离水面的高度应接近相等。当跨河视线长度在300m以下时，视线距离水面的高度应不小于2m；视线长度在300m以上时，视线距离水面的高度应不小于3m。若视线高度不能满足上述要求，则需埋设高木桩并建造牢固的观测台。

4）两岸仪器至水边的一段河岸，其距离应相等，地形、土质也应相似。同时，仪器位置应选择在开阔、通风的地方，不能选择在墙壁、石堆、山坡跟前。

5）置镜点如设置在较松软的土质上时，应设立稳固的支架，防止下沉，一般可打三个大木桩以支撑脚架，必要时可用长木桩并建站台以提高视线。置尺点应设置木桩，木桩顶面直径应大于10cm，长度一般应不小于50cm，打入地下后要求桩顶高于地面约为10cm以上，并钉上圆帽钉。

（2）跨河水准测量的布设及实施。由于跨河水准的前视、后视的视线长度不能相等且相差很大，同时跨河视线又很长（数百米至几千米），因此仪器i角误差及地球曲率和大气折光误差对高差的影响将很大。为消除或减弱上述误差的影响，跨河水准测量应将仪器与水准尺在两岸的安置点位布设成平行四边形、等腰梯形或Z字形，如图7-1-4所示。

1）当跨河视距较短，渡河比较方便，用一台仪器在短时间内可以完成观测工作时，可采用如图7-1-4（a）所示的Z形布设过河场地。图中岸上视线I1b1与I2b2的长度应尽量相等，并不得短于10m。此时除b1、b2要立尺外，测站点I1、I2在观测中也要作为立尺点立尺。在I1、I2分别观测b1、I2两点高差和b2、I1两点高差，在两岸分别测出b2、I2两点高差和b1、I1两点高差，即可求得两立尺点b1、b2之间的高差。

当用两台仪器同时观测时（最好用两架同型号的仪器），两岸立尺点和测站点应布置成如图7-1-4（b）、（c）所示的形式，布置时应尽量使b1I2＝b2I1，I1b1＝I2b2，并不得短于10m。图中I1、I2分别为两岸的测站点，安置仪器；b1、b2分别为两岸的立尺点，竖立水准尺。观测时，仪器在I1和I2站同时观测b1和b2上的立尺，得到两个高差h1、h2，然后取两站所得高差的平均值，此为一个测回。再将仪器对换，同时将标尺对换，同法再测一个测回，取两个测回的平均值作为b1、b2两点的高差值。

图7-1-4　跨河水准测量布设示意图

（a）Z形；（b）四边形；（c）三角形