实用技巧：桥梁工程测量控制

在铁路、公路等的线路上，通过河流和山谷需要修建桥梁。其中有铁路桥梁、公路桥梁、铁路公路两用桥梁等。陆地上的立交桥和高架道路也属于桥梁结构。桥梁工程在勘测设计、建筑施工和运营管理阶段都需要进行测量工作。在桥梁的勘测设计阶段，需要测绘各种比例尺的地形图（包括水下地形图）、河床断面图，以及提供其他测量资料。在桥梁的建筑施工阶段，需要建立桥梁平面控制网和高程控制网，进行桥墩、桥台定位和梁的架设等施工测量，以保证建筑设计位置的正确。在建成后的管理阶段，为了监测桥梁的安全运营，需要定期进行变形观测。

桥梁按其轴线长度一般可分为特大桥（＞500m）、大桥（100～500m）、中桥（30～100m）和小桥（＜30m）四类。桥梁施工测量的方法及精度要求随桥梁轴线长度、桥梁结构而定，主要内容包括平面控制测量、高程控制测量、墩台定位、轴线测设等。

建造大中型桥梁时，因河道宽阔，桥墩在河水中建造，墩台较高，基础较深，墩间跨距大，梁部结构复杂，因此对桥轴线测设、墩台定位等要求精度较高。为此，需要在施工前布设平面控制网和高程控制网，用较精密的方法进行墩台定位和测设梁部结构。

1.桥梁平面控制测量

桥梁平面控制网的图形一般为包含桥轴线的双二角形、具有对角线的四边形或双四边形，如图9-40所示（图中点画线为桥梁轴线）。如果桥梁有引桥，则平面控制网还应向两岸陆地延伸。桥梁平面控制网的观测可以采用常规测量的方法，观测平面控制网中的角度和边长，构成边角网。最后，计算各平面控制点（包括桥轴线点）的坐标。大型桥梁的平面控制网也可以采用GNSS方法测定。

图9-40　桥梁平面控制网

2.桥梁高程控制测量

桥梁高程控制网的布设一般是在桥址两岸设立一系列基本水准点和施工水准点，用精密水准测量方法连测，组成桥梁高程控制网。当精密水准测量方法从河的一岸测到另一岸时，由于距离较长，使水准仪瞄准水准尺时读数困难，且前视距和后视距相差悬殊，使水准仪的仪器误差和地球曲率影响增大，此时需要采用过河水准测量的方法或电磁波测距三角高程测量的方法，以保证高程测量的精度。

（1）过河水准测量。过河水准测量用两台水准仪同时作对向观测，两岸测站点和立尺点布置如图9-41所示。在图9-41中，A、B 为立尺点，C、D 为测站点，要求AD 与BC 距离基本相等，AC 与BD 距离基本相等，构成对称图形，以抵消水准仪的i角误差和大气折光影响。(www.xing528.com)

图9-41　过河水准测量测站和立尺点布置

用两台水准仪作同时对向观测时，C 站先向本岸A 点尺（近尺）读数a1，后向对岸B 点尺（远尺）读数2～4次，取其平均数得b1，其高差为h1=a1－b1。此时，在D 站上，同样先向本岸B点尺（远尺）读数b2，后向对岸A 点读数2～4次，取其平均数得a2，其高差h2=a2－b2。取h1和h2 的平均数，完成过河水准测量的1个测回。一般需要进行4个测回。

由于过河观测的视线较长，远尺读数困难，可以在水准尺上安装一个能沿尺面上下移动的觇牌，如图9-42所示。由观测者根据水准仪的横丝指挥立尺者上下移动的觇牌，使觇牌中部的横条或三角形图案被水准仪的横丝所平分，由立尺者根据觇牌中心孔的指标线在水准尺上读数。

图9-42　水准尺上的觇牌

（2）电磁波测距三角高程测量。用全站仪可进行电磁波测距三角高程测量。在河的两岸布置A、B 两个临时水准点，在A 点安置全站仪，量取仪器高i，在B 点安置棱镜，量取棱镜高l，全站仪瞄准棱镜中心，测得垂直角a和斜距S，计算出A、B 点之间的高差。由于过河的距离较长，故高差测定受到地球曲率和大气垂直折光的影响。但是，大气的结构在短时间内不会变化太大，因此，可以采用对向观测的方法，能有效地抵消地球曲率和大气垂直折光的影响。对向观测的方法，见“5.3.7三角高程测量”。

3.GNSS高程测量

用GNSS测量布设的桥梁平面控制网，也可以用GNSS高程测量的方法进行两岸控制点高程的联测。对于河面宽阔的特大桥梁，用过河水准测量和三角高程测量有困难时可以采用此方法。