公路工程施工技术教案Word格式文档下载.docx

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它的放样测设，也是公路工程施工测量的任务之一。

在实际工作中，施工测量并非能一次完成任务，应随着工程的进展不断实施，有的要反复多次才能完成，这是施工测量的一大特征。

对桥涵基础放样，可视基础类

型进行。

一般首先定出中线，然后定出基础纵横轴线，确定基础中心位置和开挖边界。

第二章施工放样的基本方法

第一节已知距离的放样

距离放样，不同于距离丈量。

距离丈量是先用钢尺量出两定点间的尺面长度，然后加上钢尺长、温度和倾斜等项改正，求得两点间的水平距离。

而距离放样则是根据给定的水平距离。

结合现场情况，先进行钢尺的各项改正，反算出放样的尺面长度，然后按这一长度从起点开始沿已知方向定出终点位置。

因此，放样时的程序和改正数的符号，恰恰与距离丈量时相反。

例如放样的水平距离S为，以致港池的名义长度D为，经鉴定港池实长为，坚定使得温度t0为20℃，拉力为100N；

放样时钢尺温度t为30℃，拉力采用100N。

概量距离后侧得放样端点的高差为h为,则三相该证书计算如下：

⊿D1=30.003-30.000=+

⊿Dt=α*D（t-t0）=0.000012*30*（30-20）=+

⊿Dh=h2/2s=12/（2*30）=+

沿倾斜地面放样时尺的另一端读数为：

30.000-0.003-0.004+0.017=

当放样的距离大于一个整尺段时，应按地形情况分段施测并求取分段应量长度，然后分段，最后将终点放样于实地。

距离放样时，应使用拉力计，要求对钢尺所施拉力等于检定时拉力，故勿需进行拉力改正。

第二节已知水平角的放样

如图1-2-1，角顶点止及方向线AB已确定，拟在A点从AB开始顺时针方向设置水平角β，定出AC方向。

放样时，多采用正倒镜分中法。

在A点安置经纬仪，先以盘左位置使水平度盘为零照准B点，转动照准部，使读数为β，在视线方向定出C

点；

再用盘右位置以同样方法放样出角β，定出C点；

然后定出中点C，则AC即为放样的方向线，BAC为放样角

第三节已知高程的放样

已知高程的放样，是根据已知高程点，用水准测量的方法进行。

在施工测量中常需要放样设计坡度线、设计坡度面，此时可先求出坡度线、坡度面上欲设点的高程，应用上述方法，即可将它们放样到实地上。

若待测设高程点的设计高程与已知高程点的高程相差较大，如测较深的基坑标高或测高层建筑物的标高，只用标尺已无法测设，此时可借助钢尺将地面水准点的高程传递到在坑底或高楼上所设置的临时水准点上，然后再根据临时水准点测设其他各点的设计高程。

第四节平面点位的放样

1．直角坐标法

直角坐标法放样，是在指定的坐标轴系中，通过x、y的放样，来确定其放样点位的。

在现场上，通常是以导线边施工基线和建筑物的主轴线为x轴，某一固定点为坐标原点。

放样时，从原点开始，沿x轴用钢尺量出x值得垂足点，然后在垂足点安置经纬仪，设置垂线沿垂线方向量出了值，即得放样点的位置。

2．极坐标法

当放样点距已知直线上某定点（如导线点）不远，且易于量距测角时，宜采用极坐标法定点。

3．角度交会法

角度交会法放样点位如图1-2-6所示，先根据控制点阿A、B和放样点P的坐标，反算出水平角β1

，β2。

并在交会方向线上于P点前、后分别标定骑马桩1、2和3、4。

最后在1、2与3、4点上分别拉上线绳，则两线交点即是角度交会点。

为了保证交会点的精度，交会角值应在300-1500之间。

此法适用于地面不平或丈量距离困难的地段。

4．距离交会法

如图1-2-7，先根据控制点A、B和待放样点P的坐标，反算出水平距离dl和d2：

。

测设时，需同时用两把钢尺，分别将零点对准A与0，将钢尺拉平且使尺上的读数dl及d2：

的分划线交于一点，则该点即是欲放样的户点。

此法在便于量距、且放样点至控制点的距离不超过钢尺长度的情况下，使用较为方便。

复习思考题

1．施工放样的基本方法有哪些?

2．平面点位放样方法有几种?

3．若待测设点高程与已知高程点相差较大时如何测设?

第三章路线中线的施工放样

第一节概述

路线中线施工放样就是利用测量仪具和设备，按设计图纸中的各项元素（如公路平纵横元素）和控制点坐标（或路线控制桩），将公路的“中心线”准确无误地放到实地，指导施工作业，习惯上称为“放样”。

路线中线施工放样是保证施工质量的一个重要环节。

这是一项严肃认真、精确细致的工作，稍有不慎，就有可能发生错误。

一旦发生错误而又未能及时发现，就会影响下步工作，影响工作进度，甚至造成损失。

要严格按照有关规范、规程的要求，对测量数据认真复核检查，不合格的成果一定要返工重测，要一丝不苟，树立质量重于泰山的意识。

为确保施工测量质量，在施工前必须对导线控制点和路线控制桩（又称固定点）进行复测，在施工过程中要定期检查。

放样时应尽量使用精良的测量设备，采用先进的测设方法。

路线中线施工放样又称为恢复中线。

一般有两种方法：

①用沿线控制点放样；

②用路线控制桩（交点、直圆、圆直等点）。

用控制点放样中线，放样精度能得到充分的保证。

在测量技术飞速发展的今天，测距仪的使用越来越普遍。

现在，几乎所有的施工单位都有测距仪或全站仪，因而这种方法得到了广泛的应用，成为恢复中线的主要手段。

《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）规定，对高速公路、一级公路，应用坐标法恢复路线主要控制桩.实际应用中，二级以上的公路勘察设计，均沿路线建有导线控制点，作为首级控制，故可采用控制点放样。

用路线控制桩来恢复中线有两种情况：

一是公路两旁没有布设导线控制点，公路中线都是用交点桩号、曲线元素（转角、半径、缓和曲线长）标定，施工单位只有根据路线控制桩来恢复中线，这种情况在修建低等级公路时是常见的；

另外一种情况就是由于施工单位没有测距仪，无法利用控制点，也只好利用路线控制桩恢复中线，但这种方法，常用于低等级公路。

第二节控制点复测

控制点复测是施工测量前必不可少的准备工作，它包括导线控制点和路线控制桩的复测，另外，由于人为或其它原因，导线控制点和路线控制桩丢失、或遭到破坏，要对其进行补测；

有的导线点在路基范围以内，需将其移至路基范围以外。

只有当这一切都完成无误，方能进行施工放样工作。

一、导线控制点和路线控制桩的复测

路线勘测设计完成以后，往往要经过一段时间才能施工。

在这段时间内，导线控制点或路线控制桩是否移位?

精度如何?

需对其进行复测。

导线点的复测主要是检查它的坐标和高程是否正确。

一般情况下，公路两旁布设导线点，其坐标和高程均在同一点上。

因此，在复测坐标同时可利用三角高程测量的方法检测高程。

水准点间距不宜大于1km。

在人工构造物附近、高填深挖地段、工程量集中及地形复杂地段宜增设临时水准点。

临时水准点必须符合精度要求，并与相邻路段水准点闭合。

值得注意的是，有的施工单位在复测导线点时，只检查本标段的点，而忽视了对前后相邻标段点的检查，这样就有可能在标段衔接处出现路中线错位或断高。

在实际工作中，应引起重视，防止有这种问题发生。

复测导线时，必须和相邻标段的导线闭合。

二、导线控制点的补测与移位

由于人为或其它的原因，导线控制点丢失或遭到破坏。

如果间断性的丢失，则可利用前方交会、支点等方法补测该点，或采用任意测站方法补测导线点。

补测的导线点原则上应在原导线点附近；

如果连续丢失数点，则要用导线测量的方法补测。

若将路基范围内的导线点移至路基范围以外，可根据移点的多少分别采用交会法或导线法，也可采用“骑马桩”法加以保护。

导线点的高程用水准测量或三角高程测量测定（前方交会、支点、任意测站等方法请参阅有关测量教材）。

值得注意的是，在补点时应尽量将点位选在路线的一侧、地势较高处，以避免路基填土达到一定高度时影响导线点之间的通视。

施工期间应定期（一般半年）对导线控制点（特别是水准点）进行复测。

季节冻融地区，在冻融以后也要进行复测。

发现导线控制点丢失后应及时补上，并做好对导线控制点（特别是原始点）的保护工作。

第三节用导线控制点恢复中线

用导线控制点测设中线，实质上就是根据导线点坐标与公路中线坐标之间的关系，借以高精度的测距手段，将公路中线放到实地。

因此，也可称之为“坐标法”。

以下几种情况。

一、根据中线上P点的里程桩号求算坐标

1．P点在中线的直线段上

2、P点在中线的圆曲线上

3、P点在中线的缓和曲线上

二、根据求得的P点坐标进行放样

第四节用路线控制桩恢复中线

一、恢复交点

1．当原勘测设计时所钉的交点桩保存基本完好，只有个别交点桩丢失时，恢复路线中线的测量工作就比较简单，可用第二章所述的方向交会法，根据前、后两已知方向交出已丢失的交点桩，然后将经纬仪搬到新交出的交点上量角，同时丈量相邻两交点间的直线距离，所量得的转角值和距离应和原勘测时的转角值和距离相符，其差数应不超过测量误差要求的范围，并根据勘测时的路线平面图和横断面图与实地对照，看其新交得交点的点位，是否与图示一致。

2．当原勘测设计时所钉的交点桩大部分丢失时，路线要恢复到原来的位置是比较困难的，一般只能恢复到比较接近原来的位置。

恢复时先组织人员根据路线平面图把可能保存下的桩都打出来，然后从一已知直线段出发，根据原勘测设计时的直线一曲线转角一览表上的数据，用放样已知数值的水平角和已知长度直线的方法，放样出丢失的交点。

安置经纬仪量角、量边，看其数值是否符合直线一曲线转角一览表上所列数值。

若不超过测量误差要求的范围，则根据地形和地物判断先在直线段恢复几个比较典型的中桩，并在中桩上测出横断面图，将测出的横断面图与原来的进行对照，如果基本一致，可认为所恢复的交点桩基本正确。

否则应反复调整交点桩，直到所测得的横断面与原横断面图出入不大为止。

二、恢复转点

由于在恢复交点的过程中不能一次定下交点的点位，一般都要经过多次调整，才能符合要求，所以用正倒镜的方法得出的转点往往不能在两交点之间的直线上。

因此转点的最后恢复都需采用逐渐趋近法。

三、恢复中桩

当交点和转点恢复后，根据路基设计表上的桩号可直接用钢尺恢复直线段上的中桩。

如果在恢复后的交点上量得的转角与原设计表上所列值相差不大，则可根据勘测设计时给定的半径和曲线元素用直角坐标法或偏角法等设置曲线加桩；

假如所量得的转角与原来的相差较

大，应根据地形并参照原来的切线长，根据改变后的转角改动曲线半径，重新计算曲线元素，并设置曲线上的各加桩。

但应注意：

改变半径值不应影响纵坡设计的规定和要求。

第五节章竖曲线的施工放样

在设计路线纵坡的变更处，考虑行车的视距要求和行车的平稳，在竖直面内用圆曲线连接起来，这种曲线称为竖曲线。

T=1⁄2R（i1-i2）

L=R（i1-i2）

E=T2/2R

同理可导出竖曲线中间各点按直角坐标法测设的Yi（技术曲线的标高改正值）计算式：

Yi=Xi2/2R

上式中Yi的值在竖曲线中为正号，在凹曲线中为负号。

例设i1=-1.114%，i2=+0.154%，为凹曲线，便坡点的桩号为K1+670,高程为48.60，欲设置R=5000m的竖曲线，求个测设元素、气垫、中点的桩号和高程、曲线上每隔10间距里程桩的标高改正数和设计高程。

按上列公式求得：

T=1/2R（i1-i2）=1/2*5000（-1.114%-0.154%）=

L=R（i1-i2）=5000*（-1.114%-0.154%）=m

E=T2/2R2/2*5000=m

竖曲线起点、终点的桩号和高程为：

起点桩号=K1+（670-31.70）=

终点桩号=K1+（638.30+63.40）=

起点坡道高程=48.60+31.7*1.114%=m

终点坡道高程=48.60+31.70*0.154%m

然后根据R=5000m和相应的桩距Xi，即可求得竖曲线上各桩的标高改正数Yi，计算结果列于下表：

桩号

至起点、终点距离Xi

标高改正数Yi

坡道高程

竖曲线高程

备注

K1+650

K1+660

K1+670

K1+680

K1+690

K1+

Xi

Yi

竖曲线起点

i1=-1.114%，

变坡点

i2=+0.154%

竖曲线终点

竖曲线起、终点的测设方法与圆曲线相同，而竖曲线上辅点的测设，实质上是在区县范围内的里程桩上测出竖曲线的高程。

因此，实际工作中测设竖曲线都与测设路面高程桩同时进行。

测设时，只需把已算出的各点坡道高程加上（对于凹曲线）或减去（对于凸曲线）相应点的标高改正值即可。

第四章路基横断面的施工放样

横断面的放样包括边桩放样、边坡放样和路面放样。

第一节路基边桩的放样

路基边桩放样就是在地面上将每一个横断面的路基边坡线与地面的交点，用木桩标定出来。

边桩的位置由两侧边桩至中桩的距离来确定。

常用的边桩放样方法如下：

1．图解法就是直接在横断面图上量取中桩至边桩的距离，然后在实地用皮尺沿横断面方向将边桩丈量并标定出来。

在填挖方不大时，使用此法较多。

2．解析法就是根据路基填挖高度、边坡率、路基宽度和横断面地形情况，先计算出路基中心桩至边桩的距离；

然后，在实地沿横断面方向按距离将边桩放出来。

具体方法按下述两种情况进行：

①平坦地段的边桩放样：

路堤：

D=B/2+m×

H

露堑：

D=B/2+S+m×

②倾斜地段的边桩放样：

D上=B/2+m（H-h上），D下=B/2+m（H+h下）

路堑：

D上=B/2+S+m（H+h上）,D下=B/2+S+m（H-h下）

第二节路基边坡的放样

在放样出边桩后，为了保证填、挖的边坡达到设计要求，还应把设计边坡在实地标定出来，以方便施工。

1．用竹杆、绳索放样边坡

2．用边坡样板放样边坡施工前按照设计边坡坡度做好边坡样板，施工时，授照边坡样板进行放样。

第三节机械化施工路基横断面的控制

1．路堤边坡与填高的控制方法

1）机械填土时，应按铺土厚度及边坡坡度，保持每层间正确的向内收缩的距离一定。

不可按自然的堆土坡度往上填土，这样会造成超填而浪费土方。

2）每填高1m左右或填至距路肩1m时，要重新恢复中钱、测高程、放铺筑面边桩，用石灰显示铺筑面边线位置，并将标杆移至铺筑面边上。

3）距路肩1m以下的边坡，常按设计宽度每侧多填0．25m控制；

距路肩1m以内的边坡，则按稍陡于设计坡度控制，使路基面有足够的宽度，以便整修边坡时铲除超宽的松土层后，能保证路肩部分的压实度。

4）填至路肩标高时，应将大部分地段（填高4m以下的路堤）设计标高进行实地检测；

填高大于4m地段，应按土质和填高不同，考虑预留沉落量，使粗平后的路基面无缺土现象。

最后测设中线桩及路肩桩，抄平后计算整修工作量。

2．路堑边坡及挖探的控制方法

路堑机械开挖过程中，一般都需配合人工同时进行整修边坡工作。

1）机械挖土时，应按每层挖土厚度及边坡坡度保持层与层之间的向内回收的宽度，防止挖伤边坡或留土过多。

2）每挖深1m左右，应测设边坡、复核路基宽度，并将标杆下移至挖掘面的正确边线上。

每挖3-4m或距路基面20—30em时，应复测中线、高程、放样路基面宽度。

按以上做法，可及时控制填方超填和挖方超挖现象。

第四节路面的放样

一、路槽的放样

在铺筑公路路面时，首先应进行路槽的放样，在已恢复的路线中线的百米桩和加桩上，从最近的水准点出发，进行路线水准测量，测出各桩的路基标高。

并与设计标高相比较，看是否在规范规定的容许范围内，然后在路线中线上每隔lorn设立高程桩，用放样已知高程点的方法使各桩顶高程等于铺筑的路面标高。

如图1-4-9用皮尺由高程桩沿横断面方向左右各量出等于路槽宽度一半的长度，定出路槽边桩，使桩顶的高程亦等于铺筑后的路面标高（考虑路面横坡）。

在上述这些桩的旁边挖一小坑，在坑中钉桩，使桩顶符合于考虑路槽横向坡度后槽底的高程，以指导路槽的开挖。

二、路拱的放样

第五章小桥涵定位放样

桥梁一般分为特大桥（>

500m）、大桥（100-500m）、中桥（30-100m）、小桥（8-30m）四类。

本章主要介绍小桥和涵洞的施工控制测量、墩台中心定位、墩台基础及顶部放样等内容。

第一节施工控制测量

一、桥位平面控制测量

桥位平面控制测量的任务是放样桥梁轴线长度和墩台的中心置，跨度较小的桥梁，可选在枯水季节直接丈量出桥墩中心桩间的距离，即桥轴线长度，并建立轴线控制桩或墩台中心控制桩。

如图1-5-1所示。

对于中型以上的桥梁，要根据实际情况合理布设控制网如布设三角网，保证施工时放样桥轴线和墩台位置、方向等有足够的精度。

桥位平面控制网多为闭合导线网。

在布设桥位控制网时，应综合考虑桥梁长度、结构形式、孔径大小、施工方法等因素及对精度的要求，力求控制网图形；

简单测设方便。

桥位控制测量的目的，是为测量桥位地形、施工放样和变形观测提供具有足够精度的控制：

点。

一般地，控制网图可参照桥梁长度布设，当桥梁长度不足200m时，控制网图形为两个简：

单三角形或大地四边形；

当桥梁长度超过200m时，控制网图形为双大地四边形或三角锁。

桥位轴线的测量一般用光电测距仪直接测定。

当桥位桩间距离较短、河水较浅，同时两岸地势平坦时，也可用检定过的钢尺测定。

不能直接测量或测量精度不能满足精度的要求，又缺少光电测距仪时，可按照桥位控制图形，用几何原理的方法间接测定。

二、高程控制测量

桥位控制网包括平面控制和高程控制。

平面控制测量确定各控制点的平面位置，高程控制测量确定各控制点的垂直位置。

只有具有空间三维坐标的控制网，才能对桥轴线、桥头引道及施工放样等起到全面的控制作用。

桥位控制网（点）的高程一般采用水准测量或三角高程测量。

首先将桥位点与已有水准点进行联测，桥位附近有国家水准点时，应与国家水准点联测。

其次是进行桥位实地水准测量，最后进行过河水准测量，将河流两岸各控制点的高程联系起来，以便有一个统一的高程系统。

在桥梁施工中，两岸应建立统一可靠的高程系统，所以应将高程从河一岸传到河的另一岸。

当河宽超过规定的视线长度时，可采用跨河水准测量方法，用两台水准仪分别在两岸作对向观测。

第二节桥梁墩、台中心定位

桥梁墩、台中心定位就是根据设计图纸上桥位桩号里程，以控制点为基础，放出墩、台中心的位置。

按照桥梁大小及河流情况测设方法有直接丈量法、角度交会法和极坐标法等。

一、直接丈量法

直接丈量法是根据两岸桥位桩的桩号和已知桥梁墩、台的中心桩号计算出各墩、台之间的距离，以两岸桥位桩为控制，直接丈量出桥梁墩、台的中心位置。

对跨径小的桥梁墩、台中心位置的放样，如用一尺可量取台、墩之间的距离，则可以用钢尺直接丈量。

钢尺事先必须经过检定，并计算尺长改正和温度改正。

当地面高差大于0．5m时，要计算倾斜改正。

如图1-5—3所示，首先由桥轴线控制桩、两桥台和各桥墩中心的里程桩算出其间的距离，然后用钢尺或在轴线控制点上安置光电测距仪，沿桥梁中线方向依次放出各段距离，定出墩台中心位置。

并在各墩台中心位置上安置经纬仪，以桥纵轴线为基准放出墩台的横向轴线，以便指导基础施工。

在纵横轴线上，基坑开挖线以外，每端至少要定出两个方向控制桩，用以恢复墩台中心位置。

二、角度交会法

当桥梁跨径大，河面较宽，桥墩位于水中，不能直接丈量时，可以利用已建立的桥位控制网中的控制点，用角度交会法放样桥墩的中心位置。

桥梁墩、台的中心位置在施工过程中需要经常检测，因此，一般将桥墩交会线延长至对岸，并埋设标志。

每次检测时，两台仪器只需瞄准标志点即可交会出桥墩的中心位置。

当桥梁施工至一定高度，挡住视线时，可在桥墩上用油漆画出标志线，以提高检测高度。

第三节桥梁墩、台基础放样

一、墩、台基础平面位置放样

根据已放样出的桥梁轴线和墩台轴线及墩台基础尺寸确定开挖边界桩。

为方便放样，可以桥梁轴线和墩台轴线为直角坐标系统，两轴线的交点即坐标原点，依据基础平面与轴线的平面尺寸关系确定基础坑槽开挖边线。

坑底平面尺寸应比基础襟边宽0．3-0．5m。

开挖边界桩应钉在边界外0．5m。

若基础在水中，在开挖边界外筑围堰，在围堰上打桩或立龙门板，标定轴线后，定出开挖边界桩（如图1-5-5所示）。

基坑开挖好后，在确定桥梁轴线桩和墩台轴线桩准确无误后，用两条线绳连接轴线桩上的小钉，交会出墩台平面中心位置O，用垂球将O点及两条轴线投影到基坑底，做好标记，再定出基础底面四角点，就可以立模浇筑混凝土。

二、桩基础桩位放样

桥梁墩台基础是桩基础时，只需放样桩位就可以了。

旱地施工时，先定出基础的轴线，在桩位以外适当距离处钉上木桩，并设置纵横两方向的定位样板，在定位样板上用小铁钉标示出桩位的纵横线，施工时由此确定桩位中心。

水中施工时，在桩位附近打脚手桩，设置测量平台，在测量平台上定出各桩位的中心线，如

三、沉井基础的施工定位

沉井制作好以后，在沉井外壁用油漆标出竖向轴线，在竖向轴线上隔一定的间距做标尺（如图1-5-7）。

标尺的尺寸从刃角算起，刃角的高度应从井顶理论平面向下量出。

四角的高度如有偏差应取齐，可取四点中最低的点为零，沉井接高时，标尺应相应地向上画。

沉井下沉过程中，在沉井两平面轴线方向同时设置经纬仪，仪器整平后，视准轴瞄准沉井轴线方向，沉井竖轴应与望远镜纵丝重合，使沉井的几何中心在下沉过程中不致偏离设计中心。

在井顶测点竖立水准尺，用水准仪将井顶与水准点联测，计算出沉井的下沉量或积累量，得到刃角离设计位置的差值，了解沉井下沉的深度，同时可求得井顶平面在轴向上的倾斜值。

沉井下沉时的中线及水平控制，至少在沉