1、市政桥梁施工测量任务及测量方法曲线桥布置形式1.梁在曲线上的布置形式桥梁位于曲线上，线路中线为缓和曲线或具有一定半径的圆曲线，而预制梁的中线为直线，这就要求梁中线必须随着线路中线的弯曲形成与线路曲线基本相符的连续折线，如图所示。这条连续折线称为曲线桥梁的工作线，其顶点为相邻两梁中线的交点。相邻两交点之间的水平距离，称为交点距，亦称墩中心距或跨距，以L表示。在曲线桥上，桥梁工作线为折线，线路中线为曲线，两者并不重合，列车通过时，桥梁必然承受偏心荷载。为了使桥梁承受较小的偏心荷载，桥梁设计中，每孔梁中心线的两个端点并不位于线路中心线上，而必须将梁的轴线向曲线外侧移动一段距离（如 22、33），这段
2、距离称为桥墩偏距E。相邻梁跨工作线构成的偏角称为桥梁偏角。根据跨长及曲线半径，梁中线向曲线外侧所移动的距离（偏距），可以等于以梁长为弦线的中矢值（称为切线布置），如图所示；也可以等于该中矢值的一半（称为平分中矢布置），如图所示。这两种布置形式相比较，平分中矢布置较为有利，铁路曲线桥基本都采用这种布置形式。2.桥台在曲线上的布置形式 在曲线上的布置形式与梁稍有不同，如果将桥台的中心线和与其相邻的梁跨中线布置在同一条直线上，则台尾中心必然偏离到线路中线的外侧，如图所示。设其偏距为d，如果d10cm时，则桥台就采用这种布置形式；否则，应旋转桥台，使台前的偏距与相邻梁跨的偏距相同，台尾的偏距为0，如图
3、所示。前者布置形式为直线布置，后者称为折线布置。当采用折线形式布置桥台时，台尾偏角可能会出现负值，如图所示，如果出现这种情况，则台前和台尾采用相同的偏距，如图所示。三、偏距E计算 在曲线桥上，梁的中线由弦线位置向曲线外侧移动的一段距离称为偏距E。由于曲线半径很大，相邻两跨梁中线的偏角很小，故可以认为偏距E就是桥梁工作线各转折点相对线路中线外移的距离。1.切线布置在圆曲线上的梁，其偏距为 在缓和曲线上的梁，其偏距为RLE82028llRLEi2.平分中矢布置在圆曲线上的梁，其偏距为 在缓和曲线上的梁，其偏距为RLE1620216llRLEi式中 L工作线上各交点间的距离；R圆曲线半径；ZH(或H
4、Z)点至计算点的距离；缓和曲线长。il0l 曲线桥梁设计中，桥墩的中心选在桥梁工作线的转折点上，其纵轴线位于线转折角的角平分线上，横轴线与纵轴线垂直。由偏距的计算公式可以看出，当相邻两孔梁的跨距不等，或虽然跨距相等，但位于缓和曲线上时，所求得的偏距E值不等，导致相邻两孔梁中线的交点不在两孔梁的正中间，这就造成两孔梁在墩上不能对称放置。为了避免这种情况的发生，规定了当相邻梁跨都小于16m时，按较小跨度梁的要求计算偏距E值，而大于20m时，按较大跨度梁的要求计算偏距E值。四、交点距L的计算 考虑到粱体的制造误差、架设误差、梁在受力后的伸长、温度变化对梁长的影响、墩台施工误差和量测误差等，相邻两跨梁
5、的梁端之间、桥台胸墙线与相邻两端之间应留有一定的间隙。对于直线桥，梁端之间、梁端与桥台胸墙线之间彼此平行，其间隙称为直线桥的梁缝。对于曲线桥，相邻两跨梁的梁端之间、桥台胸墙线与相邻梁端之间不平行，规定曲线内侧的间隙不小于一个定值，该定值称为曲线桥的梁缝，如图所示。由于梁缝的存在，使得交点距L并不等于梁的长度L。aaai+1i+1iLFLF交点距的计算公式 其中：2tan22sec2cos2sin2BaBaFFLL2式中 F墩中心至相邻梁端的距离；a规定的最小梁缝之半；B梁的宽度；工作线转向角。当 很小时，则 12sec22tan22BaF五、桥梁偏角的计算1.桥梁偏角 的构成桥梁偏角 ，即曲线
6、 桥梁工作线的偏转角。桥梁在曲线上的布置，可以看成先将梁布置在线路上，此时相邻两梁中线转向角即为线路偏角；然后将梁向曲线外侧移动，以满足受力要求，此时相邻两梁中线转向角即为桥梁偏角。梁向曲线外侧移动后，如果相邻三个交点的偏距值均相等，即粱体是相对平移的，则桥梁偏角的值与线路偏角的值相等；否则，桥梁偏角的值就由线路偏角的值和粱体两端位移不等产生的角值共同组成。粱体两端位移不等产生的角值称为外移偏角，是由于外移的偏距不等而产生的。由此可见，桥梁偏角实际上是由线路偏角和外移偏角组成的，如图所示。设线路偏角为 ，外移偏角为 ，则桥梁偏角 为AE BA2.桥梁外移偏角的计算桥梁外移偏角根据交点距、偏距按
7、下式计算 式中 后跨梁的交点距；前跨梁的交点距；后交点 的偏距；计算点 的偏距；前交点 的偏距。1111iiFiiBFBEEELEEL1iEiE1iEFLBL1ii1i3.线路偏角的计算线路偏角的计算，可采用前后视偏角计算法或坐标计算法。前者是根据前后视偏角 、计算；后者是根据坐标反算坐标方位角，进而计算出线路偏角。前后视偏角计算法的基本公式为 FBAFB由于粱体在线路上的位置不同，、的计算方法也不一样，下面根据墩台中心所处的不同位置，讨论相应的桥梁线路偏角计算公式。FB(1)后点、计算点位于直线上，前点位于缓和曲线上如图所示，后点i-1和计算点i位于直线上，前点i+1位于缓和曲线上，且简称为
8、直直缓形。因后跨梁位于直线上，故后视偏角为零，即 ；前视偏角 为0BF式中 i点至ZH点的水平距离；i+1点至ZH点曲线长；前跨交点距。FZHiiCFLllRl,120161ZHil,1ilFl(2)后点位于直线上，计算点、前点位于缓和曲线上 如图所示，后点i-1位于直线上，计算点i和前点i+1位于缓和曲线上，简称为直缓缓形。LBLFli-1,ZHi-1ZHi+1iBFACB设弦线i-ZH相对ZH点切线和计算点切线的偏角分别为 、，i与i-1和i与ZH点连线的夹角为 ，则后视偏角 为BCBBZHiiCBBLlRll213,102前视偏角为FiFFLlRlL360式中 li-1,ZHi-1点至Z
9、H点的水平距离；lii点至ZH点的曲线长；LB后跨交点距。(3)后点、计算点及前点均位于缓和曲线上如图所示，后点i-1、计算点i及前点i+1均位于缓和曲线上，简称为缓缓缓形。其后视偏角 、前视偏角 分别为BFFiFFBiBBLlRlLLlRlL363600(4)后点、计算点均位于缓和曲线上，前点位于圆曲线上如图所示，后点i-1和计算点i均位于缓和曲线上，前点i+1位于圆曲线上，简称为缓缓圆形。由于后点i-1、计算点i均位于缓和曲线上，故后视偏角 为BBiBBLlRlL360为了计算前视偏角需增设辅助线，即自HY点向圆曲线方向将缓和曲线延长至i+1点，且延长的长度与HY到i+1点的曲线长相等，则
10、前视偏角 为FFiHYFiFFiHYFFFCFFLRllLlRlLLlL01,30211,636(5)后点位于缓和曲线上，计算点、前点位于圆曲线上 如图所示，后点i-1位于缓和曲线上，计算点i和前点i+1位于圆曲线上，简称缓圆圆形。BFALFi+1i-1iBBi-1C21HYLBli-1,HY为计算后视偏角需增设辅助线，即自HY点向缓和曲线方向将圆曲线延长至i-1点，且延长的长度与HY到i-1点的曲线长相等。设弦线(i-1)相对于i点切线的偏角为 ，i点与i-1点和i点与i-1连线的夹角为 ，则后视偏角 为BCBBiHYBBiHYBBBCBBLRllRLLlRLLRL01,3211,6222由于计算点i和前点i+1均位于圆曲线上，则前视偏角 为FFFLR21(6)后点、计算点及前点均位于圆曲线上如图所示，后点i-1、计算点i及前点i+1均位于圆曲线上，简称为圆圆圆形。设后视偏角为 、前视偏角为 ，则BFFFBBLRLR2121线路偏角的坐标计算法是利用方位角求差值的方法，即首先计算弦线端点的坐标，然后按坐标反算计算出弦线的坐标方位角，最后根据坐标方位角求出前一条弦线相对与后一条弦线的偏角，即线路偏角。
