交会角就愈大。从误差椭圆的分析中可知，过大或过小的交会角，对桥墩
位置误差的影响 都较大。此外，控制网点远离放样物，受大气折光、气象
干扰等因素影响也增大，将会降低放样点位的精 度。因此，必须在首级控
制网下进行加密，这时通常是在堤岸边上合适的位置上布设几个附点作为
加密点，加密点除考虑其与首级网点及放样桥墩通视外，更应注意其点位
的稳定可靠及精度。结合施工 情况和现场条件，可以采用如下的加密方法：
(1)由3个首级网点以3个方向前方交会或由2个首级网点以2个方向
进行边角交会的形式加密；
(2)在有高精度全站仪的条件下，可采用导线法，以首级网两端点为已
知点，构成附合导线的网形；
(3)在技术力量许可的情况下，也可将加密点纳入首级网中，构成新的
施工控制网， 这对于提高加密点的精度是行之有效的。
加密点是施工放样使用最频繁的控制点，且多设在施 工场地范围内或
附近，受施工干扰较大，临时建筑或施工机械极易造成不通视或破坏而失
去效用 ，在整个施工期间，常常要多次加密或补点，以满足施工的需要。
5.平面控制网的复测
桥梁施工工期一般都较长，限于桥址地区的条件，大多数控制点(包括
首级网点和加密 点)位于江河堤岸附近，其地基基础并不十分稳定，随着时
间的变化，点位有可能发生变化。此外，桥墩 钻孔桩施工、降水等也会引
起控制点下沉和位移。因此，在施工期问，无论是首级网点还是加密点，必须进行定期复测，以确定控制点的变化情况和稳定状态，这也是确保工
程质量的重要工作。控制网 的复测周期可以定期进行，如每半年进行一次，
也可根据工程施工进度、工期，并结合桥墩中心检测要求 情况确定。一般
在下部结构施工期间，要对首级控制网及加密点至少进行两次复测。
第一次复测宜在桥墩基础施工前期进行，以便根据精密放样或测定其
墩台的承台中心位置。第二次复测宜 在墩、台身施工期间进行，并宜在主
要墩、台顶帽竣工前完成，以便为墩、台顶帽位置的精密测定提供依 据。
顶帽竣工中心即可作为上部建筑放样的依据。
复测应采用不低于原测精度的要求 进行。由于加密点是施工控制的常
用点，在复测时通常将加密点纳入首级控制网中观测，整体平差，以提 高
加密点的精度。
值得提出的是，在未经复测前要尽量避免采用极坐标法进行放样， 如
采用则应有检核措施，以免产生较大的误差。无论是复测前或复测后，在
施工放样中，除后视 一个已知方向之外，应加测另一个已知方向(或称双后
视法)，以观察该测站上原有的已知角值与所测角 值有无超出观测误差范围
的变化，以避免在后视点距离较长且气象条件通视不甚良好时发生观测错
误的影响。

三、桥梁施工高程控制网
1.桥梁施工高程控制网的布设
高程控制网的精度
无论是公路桥、铁路桥或公路铁路两用桥，在放样桥梁施 工高程控制
网前都必须收集两岸桥轴线附近国家水准点资料。对城市桥还应收集市政
工程水准点 资料；对铁路及公铁两用桥铁路线路还应收集勘测或已有铁路

的水准点资料．包括其水准 点的位置、编号、等级、采用的高程系统及其
最近测量日期等。
桥梁高程控制网的起 算高程数据是由桥址附近的国家水准点或其他已
知水准点引入。这只是取得统一的高程系统，而桥梁高程 控制网仍是一个
自由网，不受已知高程点的约束，以保证网本身的精度。
放样桥墩、台高程的 精度除受施工放样误差的影响外，控制点间高差
的误差亦是一个重要的影响因素，因此高程控制网必须要 有足够高的精度。
对于水准网，水准点之间的联测及起算高程的引测一般采用三等。跨河水
准测 量当跨河距离小于800 m时采用三等，大于800 m时则应采用二等。
2.桥梁三角网
1)桥梁三角网的外业
桥梁三角网布设好后，就可进行外业观测与内业计算。桥梁三角网的
外业主要包括角度测量和边长测量。
由于桥轴线长度不同，对桥轴线长度的精度要求也不同，因此三角网
的测角和测边精度 也有所不同。在《公路桥位勘测规程》中，按照桥轴线
的长度，将三角网的精度等级分为六个等级，具体 技术指标见表4-2。
角度观测一般采用方向观测法。观测时应选择距离适中、通视良好、< br>成像清晰稳定、竖直角仰俯小、折光影响小的方向作为零方向。
角度观测的测回数由三角网的等级和仪器的类型而定。具体规定见表
4-3。
表4-3 三角网等级和仪器类型及测回数
仪器类
型
不同等级的测回数
二
9
12

三
6
9
12
四
4
6
9

6
五
2
6
六

4
4
七

2

J
1

J
1

J
1


铟瓦线尺丈量是最精密的测距方法，用于二、三等网的基线丈量。但
组织这样一次丈量是极其 困难的。目前已有高精度的基线光电测距仪可用
于二、三等同基线测量，为测距工作带来诸多方便。三等 以下则可用一般
光电测距仪测定，也可用钢尺精密量距的方法。直接
丈量的测回数为1～4。
桥梁三角网一般只测两条基线，其他边长则根据基线及角度推算。在
平差中，由于只对角度进行 调整而将基线作为固定值，因此基线测量的精
度应远高于测角精度而使基线误差可忽略不计。所以，基线 测量精度一般
应比桥轴线精度高出2倍以上。
边角网一般要测部分或全部边长，平差 时要与角度一起参与调整，故
要求与测角精度相当即可，一般与桥轴线精度一致就能满足要求。
外业工作结束后，应对观测成果进行检核。基线的相对中误差应满足
相应等级控制网的 要求。测角误差可按三角形闭合差计算，亦应满足规范
要求。当有极值条件或基线条件时，闭合差的限差 按下式计算：

2m[

w
限


]

(4-4)
式中 m——测角中误差，(″)；


——传距角正弦对数的秒差，以对数第六位为单位。
(1)桥梁三角网平差与坐标计算
桥梁控制网通常都是独立的自由网。由于对网本身 点的相对位置的精
度要求很高，所以即使与国家网或城市网进行联测，也只是取得坐标间的
联系 ，平差时仍按独立的自由网计算。
桥梁三角网的平差方法通常采用条件观测平差。对于二、三 等三角网
可采用方向平差，三等以下一般采用角度平差，视情况还可采用近似平差
方法。
边角网的平差亦采用条件观测平差。由于边角网的边、角均参与平差，
所以除其有三角 网、三边网的条件外，还有边、角两类观测量共同组成边
角条件。
由于边和角是两类 不同类型的观测值，因此需要合理确定测角和测边
的权值及其比例关系，以使平差结果符合实际。
桥梁控制网通常采用独立的平面直角坐标系，以桥轴线方向作为纵坐
标x轴，而以桥轴 线始端控制点的里程作为该点的x值。这样桥梁墩、台
的设计里程即是其x坐标值，可为以后的放样交会 计算带来方便。
3.水准点的布设
水准点的选点与埋设工作一般都与平面控制网 的选点与埋石工作同步
进行，水准点应包括水准基点和工作基点。水准基点是整个桥梁施工过程
中的高程基准，因此在选择水准点时应注意其隐蔽性、稳定性和方便性。
即水准基点应选择在不致被损坏 的地方，同时要特别避免地质不良、过往
车辆影响和易受其他振动影响的地方。此外还应注意其不既受桥 梁和线路
施工的影响，又要考虑其便于施工应用。在埋石时应尽量埋没在基岩上。
在覆盖层较浅 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；
在覆盖层较深时，应尽量采用加设基桩(即 开挖基坑后打入若干根大木桩的
方法)以增加埋石的稳定性。水准基点除了考虑其在桥梁施工期间使用之
外，要尽可能做到在桥梁施工完毕交付运营后能长期用于桥梁沉降观测之
用。
在布设水准点时，对于桥长在200 m以内的大、中型桥，可在河两岸
各设置一个。当桥长超过200 m时，由于两岸联测起来比较困难，而且水
准点高程发生变化时不易复查，因此每岸至少应设置两个水准 点。对于特
大型桥，每岸应选设不少于3个水准点，当能埋没基岩水准点时，每岸也
应不少于2 个水准点；当引桥较长时，应不大于l km设置一个水准点，并
且在引桥端点附近应设有水准点。为了 便于施工时使用，还可设立若干个
施工水准点。水准点应根据地形条件、地质情况、使用期限和精度要求 分
别埋设混凝土标石、钢管标石、岩石标石、管桩标石、钻孔桩标石或基岩
标石。无论采用什么 样的标石，均应以凸出的铜质或不锈钢的标心。
水准点应设在距桥中线50m～100m小范 围内，坚实、稳固、能够长久
保留及便于引测使用的地方，且不易受施工和交通的干扰。相邻水准点之< br>间的距离一般不大于500 m。此外，在桥墩较高、两岸陡峭的情况下，应

在不 同高度设置水准点，以便于放样桥墩的高程。
在桥梁施工过程中，单靠水准基点难以满足施工 放样的需要，因此在
靠近桥墩附近再设置水准点，通常称为工作基点。这些点一般不单独埋石，
而是利用平面控制网的导线点或三角网点的标志作为水准点。采用强制对
中观测墩时，则是将水准标志埋 没在观测墩旁边的
混凝土中。
水准测量的等级、精度、限差应符合表4-4的规定。表中R 为测段长
度，L为符合路线长度，F为换线长度，均以千米计。
表4-4 水准测量的等级和测量精度（mm）
限 差
水准测
量等级
每千米水
准测量的
偶然中误
差M
Δ

二
三
四
五
≤±1.0
≤±3.0
≤±5.0
≤±7.5
检测已测
测段高差
只差
±6
R

±20
R

±30
R

±30
R

左右路线
环闭合差 高差不符
值
±4
F

±12
F

±20
F

±30
F

—
±8
R

±14
R

±20
R

往返测
不符值
附合路
线闭合差
±4
R

±12
R

±20
R

±30
R

±4
L

±12
L

±20
L

±30
L

在山区和丘陵地区，当平均每千米单程测站数多于16站时，应符合表
4-5的规定。表中n为 两水准点间单程测站数。
每公里水准测量高差中数的偶然中误差按下式计算：

m



1



4
n

R

（4-5）
式中，

为测段往返测高差不符值，以mm计；n为测段数。
表4-5 山区和丘陵地区水准测量限差（mm）
限 差
水准测量等级
检测已测测段高差之差
±1.2
n

±4.0
n

±6.0
n

往返较差、附和或环闭合
差
±0.8
n

±2.4
n

±4.0
n

二
三
四
为了便于施工放样，可 根据实际需要在施工地点附近设立若干个施工
水准点。当桥墩较高、两岸地貌陡峭时，可在陡坡上一定的 高差范围内设
立施工水准点，以便于放样桥墩的高程。施工水准点的高程必须定期检测。
水准 测量作业开始前，必须对水准仪和水准尺按相关的项目要求进行
检验。如有近期资料，可只检验圆水准器 正确性和i角误差。二等水准测
量的i角误差限差为±15″，三四等水准测量的i角误差限差为±20 ″。
在作业过程中，应保证圆水准器轴和仪器竖轴关系正确。作业开始后的第
一周内每天应检校 i角一次，当i角较为稳定时，可适当延长校检时间。
4.跨河水准测量
跨河 水准测量是桥梁施工高程控制网放样工作中十分重要的一环。当

水准路线跨越较宽的河流 或深谷时，其宽度往往超过了规定的视线长度，
这就使得前、后视线不能相等，实测高差中包含有较大的 i角误差影响。
由于视线增长，大气垂直折光影响必然增大，加之水准标尺上的划分线在
望远镜 中的成像显得非常细小，甚至无法读数。这时可以采用跨河水准测
量的方法。这是因为桥梁施工要求其两 岸的高程系统必须是统一的，同时，
桥梁施工高程精度要求高。因此，即使两岸附近都有国家或其他部门 的高
等级水准点资料，也必须进行高精度的跨河水准测量，使其与两岸自设水
准点一起组成统一 的高精度高程控制网。
5.水准测量及联测
桥梁高程控制网应与路线采用同一个高 程系统，因而要与路线水准点
进行联测。但联测的精度可略低于施测桥梁高程控制网的精度，因为它不< br>会影响到桥梁各部高程放样的相对精度。
桥梁施工高程控制网复测一般配合平面控制网 复测工作一并进行。复
测时应采用不低于原测精度的方法。当水中已有建成或即将建成的桥墩时，
可予以利用，以缩短其跨河视线的长度。

二、
决
策

1.教师详细讲述桥梁施工控制网的布设，注重讲述桥梁施工平面控制
测量、高程控制测量，给各组分发 一份相关技术设计书范本。
2.在教师的引导下，组内进行探讨、通过查阅相关测量规范、分析并利用测区已有资料，结合课本相关知识，掌握技术设计的原则和技术设计
书编写。
3. 引导学生结合范文及技术设计书编写规范完桥梁施工控制网技术
设计书。

三、
计
划
1.全班分为若干个工作小组，各组成员配合讨论完成技术设计书编写；
2.在教师指导下，对小组技术设计书进行评定。

四、
实
施
1.桥梁三角网
1)桥梁三角网的外业
桥梁三角网布设好后，就可进行外业观测与内业计算。桥梁三角网的
外业主要包括角度测量和边长测量。
由于桥轴线长度不同，对桥轴线长度的精度要求也不同，因此三角网
的测角和测边精度 也有所不同。在《公路桥位勘测规程》中，按照桥轴线
的长度，将三角网的精度等级分为六个等级，具体 技术指标见表4-2。
角度观测一般采用方向观测法。观测时应选择距离适中、通视良好、< br>成像清晰稳定、竖直角仰俯小、折光影响小的方向作为零方向。
角度观测的测回数由三角网的等级和仪器的类型而定。具体规定见表
4-3。
表4-3 三角网等级和仪器类型及测回数
仪器类
型
不同等级的测回数
二
9
12

三
6
9
12
四
4
6
9

6
五
2
6
六

4
4
七

2


J
1

J
1

J
1


铟瓦线尺丈量是最精密的测距方法，用于二、三等网的基线丈量。但
组织这样一次丈量是极其 困难的。目前已有高精度的基线光电测距仪可用
于二、三等同基线测量，为测距工作带来诸多方便。三等 以下则可用一般
光电测距仪测定，也可用钢尺精密量距的方法。直接
丈量的测回数为1～4。
桥梁三角网一般只测两条基线，其他边长则根据基线及角度推算。在
平差中，由于只对角度进行 调整而将基线作为固定值，因此基线测量的精
度应远高于测角精度而使基线误差可忽略不计。所以，基线 测量精度一般
应比桥轴线精度高出2倍以上。
边角网一般要测部分或全部边长，平差 时要与角度一起参与调整，故
要求与测角精度相当即可，一般与桥轴线精度一致就能满足要求。
外业工作结束后，应对观测成果进行检核。基线的相对中误差应满足
相应等级控制网的 要求。测角误差可按三角形闭合差计算，亦应满足规范
要求。当有极值条件或基线条件时，闭合差的限差 按下式计算：
2m[

w
限


]

(4-4)
式中 m——测角中误差，(″)；


——传距角正弦对数的秒差，以对数第六位为单位。
(1)桥梁三角网平差与坐标计算
桥梁控制网通常都是独立的自由网。由于对网本身 点的相对位置的精
度要求很高，所以即使与国家网或城市网进行联测，也只是取得坐标间的
联系 ，平差时仍按独立的自由网计算。

桥梁三角网的平差方法通常采用条件观测平 差。对于二、三等三角网
可采用方向平差，三等以下一般采用角度平差，视情况还可采用近似平差
方法。
边角网的平差亦采用条件观测平差。由于边角网的边、角均参与平差，
所以 除其有三角网、三边网的条件外，还有边、角两类观测量共同组成边
角条件。
由于边 和角是两类不同类型的观测值，因此需要合理确定测角和测边
的权值及其比例关系，以使平差结果符合实 际。
桥梁控制网通常采用独立的平面直角坐标系，以桥轴线方向作为纵坐
标x轴，而 以桥轴线始端控制点的里程作为该点的x值。这样桥梁墩、台
的设计里程即是其x坐标值，可为以后的放 样交会计算带来方便。
2.水准点的布设
水准点的选点与埋设工作一般都与平面 控制网的选点与埋石工作同步
进行，水准点应包括水准基点和工作基点。水准基点是整个桥梁施工过程< br>中的高程基准，因此在选择水准点时应注意其隐蔽性、稳定性和方便性。
即水准基点应选择在不致 被损坏的地方，同时要特别避免地质不良、过往
车辆影响和易受其他振动影响的地方。此外还应注意其不 既受桥梁和线路
施工的影响，又要考虑其便于施工应用。在埋石时应尽量埋没在基岩上。
在覆盖 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；
在覆盖层较深时，应尽量采用加设基 桩(即开挖基坑后打入若干根大木桩的
方法)以增加埋石的稳定性。水准基点除了考虑其在桥梁施工期间 使用之
外，要尽可能做到在桥梁施工完毕交付运营后能长期用于桥梁沉降观测之
用。
在布设水准点时，对于桥长在200 m以内的大、中型桥，可在河两岸
各设置一个。当桥长超过200 m时，由于两岸联测起来比较困难，而且水
准点高程发生变化时不易复查，因此每岸至少应设置两个水准 点。对于特
大型桥，每岸应选设不少于3个水准点，当能埋没基岩水准点时，每岸也
应不少于2 个水准点；当引桥较长时，应不大于l km设置一个水准点，并
且在引桥端点附近应设有水准点。为了 便于施工时使用，还可设立若干个
施工水准点。水准点应根据地形条件、地质情况、使用期限和精度要求 分
别埋设混凝土标石、钢管标石、岩石标石、管桩标石、钻孔桩标石或基岩
标石。无论采用什么 样的标石，均应以凸出的铜质或不锈钢的标心。
水准点应设在距桥中线50m～100m小范 围内，坚实、稳固、能够长久
保留及便于引测使用的地方，且不易受施工和交通的干扰。相邻水准点之< br>间的距离一般不大于500 m。此外，在桥墩较高、两岸陡峭的情况下，应
在不同高度设置水准点，以便于放样桥墩的高程。
在桥梁施工过程中，单靠水准基点难以满足施工放样的需要，因此在
靠近桥墩附近再设 置水准点，通常称为工作基点。这些点一般不单独埋石，
而是利用平面控制网的导线点或三角网点的标志 作为水准点。采用强制对
中观测墩时，则是将水准标志埋没在观测墩旁边的
混凝土中。 水准测量的等级、精度、限差应符合表4-4的规定。表中R为测段长
度，L为符合路线长度，F为 换线长度，均以千米计。

表4-4 水准测量的等级和测量精度（mm）
限 差
水准测
量等级
每千米水
准测量的
偶然中误
差M
Δ

二
三
四
五
≤±1.0
≤±3.0
≤±5.0
≤±7.5
检测已测
测段高差
只差
±6
R

±20
R

±30
R

±30
R

左右路线
环闭合差 高差不符
值
±4
F

±12
F

±20
F

±30
F

—
±8
R

±14
R

±20
R

往返测
不符值
附合路
线闭合差
±4
R

±12
R

±20
R

±30
R

±4
L

±12
L

±20
L

±30
L

在山区和丘陵地区，当平均 每千米单程测站数多于16站时，应符合表
4-5的规定。表中n为两水准点间单程测站数。
每公里水准测量高差中数的偶然中误差按下式计算：

m



1



4
n

R

（4-5）
式中，

为测段往返测高差不符值，以mm计；n为测段数。
表4-5 山区和丘陵地区水准测量限差（mm）
限 差
水准测量等级
检测已测测段高差之差
±1.2
n

±4.0
n

±6.0
n

往返较差、附和或环闭合
差
±0.8
n

±2.4
n

±4.0
n

二
三
四
为了便于施工放样，可 根据实际需要在施工地点附近设立若干个施工
水准点。当桥墩较高、两岸地貌陡峭时，可在陡坡上一定的 高差范围内设
立施工水准点，以便于放样桥墩的高程。施工水准点的高程必须定期检测。
水准 测量作业开始前，必须对水准仪和水准尺按相关的项目要求进行
检验。如有近期资料，可只检验圆水准器 正确性和i角误差。二等水准测
量的i角误差限差为±15″，三四等水准测量的i角误差限差为±20 ″。
在作业过程中，应保证圆水准器轴和仪器竖轴关系正确。作业开始后的第
一周内每天应检校 i角一次，当i角较为稳定时，可适当延长校检时间。
3.跨河水准测量
跨河水准 测量是桥梁施工高程控制网放样工作中十分重要的一环。当
水准路线跨越较宽的河流或深谷时，其宽度往 往超过了规定的视线长度，
这就使得前、后视线不能相等，实测高差中包含有较大的i角误差影响。由于视线增长，大气垂直折光影响必然增大，加之水准标尺上的划分线在
望远镜中的成像显得非常细 小，甚至无法读数。这时可以采用跨河水准测
量的方法。这是因为桥梁施工要求其两岸的高程系统必须是 统一的，同时，
桥梁施工高程精度要求高。因此，即使两岸附近都有国家或其他部门的高
等级水 准点资料，也必须进行高精度的跨河水准测量，使其与两岸自设水
准点一起组成统一的高精度高程控制网 。

4.水准测量及联测
桥梁高程控制网应与路线采用同一个高程系 统，因而要与路线水准点
进行联测。但联测的精度可略低于施测桥梁高程控制网的精度，因为它不
会影响到桥梁各部高程放样的相对精度。
桥梁施工高程控制网复测一般配合平面控制网复测 工作一并进行。复
测时应采用不低于原测精度的方法。当水中已有建成或即将建成的桥墩时，
可 予以利用，以缩短其跨河视线的长度。
五、
检
查
序号 检查内容
标
准
分
优秀：按时并很好地完成实训任务，提交
实训报告；实训报 告内容完整，条理清晰，
结构逻辑性强，用词准确，能准确运用专
能否按时完成
实训任 务，提交
1 实训报告；实训
报告内容是否
完整、准确。
不及格：不能按时 完成实训任务，不能按
时提交实训报告；报告内容不完整，条理
不清晰，不能运用专业术语。（ 10分）
优秀：技术设计书内容完整，逻辑性强、
用词准确；（20分）
技术设计书编
2 写内容是否完
整
合格：技术设计书内容较完整，逻辑性强、
20
用词准确；，程序基本正确；（15分）
不及格：完成了技术设计书编写，内容不
够完整。（10分）
测图前期准备
3
工作是否完善
20
优秀：桥梁施工控制测量前 期准备工作完
善，作业程序合理、施工方法正确；（20
20
业术语；（20分）
合格：基本能按时完成实训任务，提交实
训报告；报告内容较完整，条理基本清晰，
用 词基本准确，基本能运用专业术语；（15
分）
评价标准

分）
合格：桥梁施工控制测量前期准备工作较
完善，作业程序较合理 、施工方法基本正
确；（15分）
不及格：完成了桥梁施工控制测量的前期
准备工作 ，作业程序不够合理、施工方法
有误。（10分）
优秀：完成了桥梁施工控制网的技术设计
书编写，措施完善、合理；（20分）
合格：完成了桥梁施工控制网的技术设计
技术设计书质
4
量评定
20
书编写，措施基本完善、较为合理；（15
分）
不及格：完成了桥梁施工控制网的技术设
计书编写。（10分）
优秀：考核过程中，回答问题准确，思路
非常清晰，语言表达能力强；（20分）
合格：考核过程中，回答问题基本准确，
5 考核情况 20
思路较清晰，语言表达能力一般；（15分）
不及格：考核过程中，回答问题不准确，
思路不清晰。（10分）
六、
评
价

从对技术设计要求、原则及相关知识的掌握程度，工程 资料及规范要
求的理解程度，技术设计书的编写思路内容掌握，桥梁施工控制测量前期
工作的工 作程序、施工方法，任务工单的填写情况等多方面进行分析评价。
并对本任务的学习重点、薄弱环节及学 习方法给予指导性意见。

兰州资源环境职业技术学院教师授课教案
学习情境
授课时间
授课教师
授课时数
学习情境二：桥梁工程施工测量
任务名称
任务四：桥梁施工控制网的布设
年 月 日

8学时
第 周
授课班级
授课方法

学训
教学内容
1. 根据初拟方案，进行现场踏勘，根据不同地形特点和实际情况，进行
控制网的布设，选点埋点；
2. 桥梁平面控制测量；
3. 桥梁高程控制测量；
1.认识控制网的布设形式，熟悉控制网布设的特点；
2.掌握桥梁施工平面控制网精度要求、加密和复测；
知识目标
3.学习平面控制网坐标系统；
4.学习水准测量，掌握水准点的布设和测量规范；
5.掌握跨河水准测量。
1.现场踏勘之后，能够；能够独立的对现场进行选点埋点；
技能目标
2.根据需要收集与桥梁施工测量相关的已有的测量资料；
3.布设桥梁控制网，掌握水准测量；
教学重点
和 难 点
导入新课
1.控制网的布设；
2.技术设计的依据及原则；
3.技术设计书的编写。
1.相关项目技术设计书范文；
巩固复习
1.技术设计基本原则；
2.技术设计书编写内容；
布置作业
根据设计书的技术要求确定出桥梁施工控制网

教学效果
分析

教学步骤、教学内容和教学方法








一、
咨
询


技术设计书编写原则规范、相似桥梁施工测量设计书实例等。

【工程资料分析】


黄河公路大桥, 是国家重点高速公路工程跨越黄河的特大型桥梁, 设

计桥长7000 多米, 桥宽34.5m, 双向六车道。桥型分三部分: 主桥1为跨


度125 m 的斜拉桥, 主桥2为跨度为50 m 的T 型桥梁,引桥为跨度35 m 的

组合箱梁桥。测区位于黄河中下游平原地区,由南向北横跨黄河, 东距某国


道黄河大桥约5km, 地理位置为东经114°、北纬34°, 测区属于平原地

区, 黄河由西向东从测区中央流过, 黄河两岸各有一条东西向黄河大堤,


大堤两侧有树木,通视困难,滩区则通视良好。



【任务内容及要求】

1．收集所需图纸资料和测区已有的测量控制点资料，现场踏勘。选点


埋点，进行控制网的布设。

2．桥梁平面控制测量，首先建立GPS首级平面控制网，在进行导线测


量，对其GPS控制网进行加密。

3．桥梁高程控制测量，采用水准测量和光电三角高程测量。掌握跨河


水准测量。


【相关知识】

一、桥梁施工控制网概述

桥梁施工控制网分为施工平面控制网和施工高程控制网两部分。

在建立控制网时，既要考虑三角网本身的精度，即图形强度，又要考

虑以后施工的需要。所以，在布网之前应对桥梁的设计方案、施工方法、

施工机具及场地布置、桥址地形及周围的环境条件、精度要求等方面进行

研究，然后在桥址地形团图上拟订布网方案，在现场选定

点位。点位应选在施工范围以外，且不能位于淹没或土质松软的地区。

控制网应力求满足下列要求：

(1)图形应具有足够的强度，使测得的桥轴线(桥的中心线)长度的精度

能满足施工要求，并能利用这些三角点以足够的精度放样桥墩。当主网的

三角点数目不能满足施工需要时，能方便地增设插点。在满足精度和施工

要求的前提下，图形应力求简单。

(2)为使控制网与桥轴线连接起来，在河流两岸的桥轴线上应各设—个

【参考资料】
备 注

三角点，三角点离桥台的设计位置不 应太远，以保证桥台的放样精度。放
样桥墩时，仪器可安置在桥轴线上的三角点上进行交会，以减小横向 误差。
(3)控制网的边长一般在0.5～1.5倍河宽的范围内变动。由于控制网
的边长较短，可直接丈量控制网的一条边作为基线。基线长度不宜小于桥
轴线长度的0.7倍，一般应在 两岸各设一条，以提高三条线的精度及增加
检核条件。通常丈量两条基线边，两岸各一条。基线场地应选 在土质坚实、
地势平坦的地段。
(4)三角点均应选在地势较高、土质坚实稳定、便 于长期保存的地方，
而且三角点间的通视条件良好。尽可能避免旁折光和地面折光的影响，尽
量 不造标。
(5)桥梁施工的高程控制点即水准点，每岸至少埋设3个，并与国家水
准 点联测。水准点应采用永久性的固定标石，也可利用平面控制点的标石。
同岸的3个水准点，其中两个应 埋设在施工范围以外，以免受到破坏；另
一个应埋没在施工区内，以便直接将高程传递到所
需要的地方。同时还应在每一个桥台、桥墩附近设立一个临时施工水准点。
二、桥梁施工平面控制网
1.桥梁施工平面控制网的布设形式
测量仪器的 更新、测量方法的改进，特别是高精度全站仪和GPS的普
及，给桥梁平面控制网的布设带来很大的灵活 性，也使网形趋于简单化。
建立桥梁施工平面控制网的方法较多，根据桥梁的大小、精度要求和地形条件，桥梁施工平面控制网的网形布设有以下几种形式：
桥渡两岸，当一岸较为平坦，另一岸较为 陡峻时，可布设为双三角形，
如图4-1（a）；当两岸均较为平坦时，可布设为大地四边形，如图4- 1（b）。
这两种网形适用于桥长较短且需要交会的水中墩台数量不多的情况。
对于大型、特 大桥可采用如图4-1（c）、（d）所示的双大地四边形。
这种网形图形强度高，控制点数量多，不但 有利于提高精度，而且便于墩
台中心测设。我国在长江上修建的基座大桥，大多采用这种网形。图4-1 (e)
为利用江河中的沙洲建立控制网的情况。
特大型桥通常有较长的引桥，因此可 将桥梁施工平面控制网再向两端
延伸，增加几个点构成多个大地四边形网或者从桥轴线点引测敷设一条光
电测距精密导线，导线宜采用闭合环。
对于大型和特大型的桥梁施工平面控制网，自 20世纪80年代以来已
广泛采用边角网或测边网的形式，并按自由网严密平差。
无 论施工平面控制网布设采用何种形式，首先控制网的精度必须满足
施工放样的要求。其次控制点应尽可能 便于施工放样，且能长期稳定而不
受施工的干扰。一般中、小型桥梁控制点采用地面标石，大型或特大型 桥
梁控制点应采用配有强制对中装置的固定观测墩或金
属支架。
2.桥梁控制网精度的确定
桥梁施工控制网是放样桥台、桥墩的依据。若将控制网的精度定得过
高，虽能满足施工的要求，但控制网施测困难，既费时又费工；控制网的
精度过低，很难满足施工的要 求。目前常用的确定控制网精度有两种，即
按桥式、桥长(上部结构)设计和按桥墩中心点位误差(下部 结构)设计。
1)按桥式确定控制网的精度

图4-2 桥梁跨越结构的形式
根据《铁路钢桥制造规则》的有关规定，钢衍梁节间长度制造容许误


2mm
0.5mm
差为，两组孔距误差为，则每一节间的制造和拼装误


22
l0.522.12mm
差为

。当杆件 长16m时，其相对容许


误差为

l2.121



l160007547


由n根杆件铆接的桁式钢梁的长度误差为

2
Lnl



设固定支座安装容许误差为

，则每跨钢梁安装后的极限误差为

2222
（4-1）

根据《铁路钢轨拼装及架设施工技术规则》，

值可根据固定支座中


心里程的纵向容许


7mm
偏差大小以及梁长和桥式来确定，目前一般取。


由上分析，即可根据各桥跨求得其全长的极限误差

222
Ldd...d
（4-2）

12N

式中 N——桥的跨数。

当等跨时，有

LdN




1

取的极限误差为中误差，则全桥轴线长的相对中误差为
2


m1L
L



L2L

表4-1是根据上述铁路规范列举出的以桥式为主结合桥长来确定控制

按桥式确定控 制网精度的方法是根据跨越结构的架设误差(它与桥长、
跨度大小及桥式有关)来确定桥梁施工控制网的 精度。桥梁跨越结构的形式
一般分为简支梁和连续梁。简支梁在一端桥墩上设固定支座，在其余桥墩上设活动支座，如图4-2所示。在钢梁的架设过程中，它的最后长度误差
来源于两部分：一是杆件 加工装配时的误差；二是安装支座的误差。
dL

nl


mm
根据桥墩设计理论，当桥墩中心偏差在
20
内时，产生的附加

力在容许范围内。因此，目前在《铁路测量技术规则》中，对桥墩支座中

心点与设计里程纵向容许偏差作了规定，对于连续梁和跨度大于60m的简


10mm
支梁，其容许偏差为

。

表4-1 铁路桥位三角网精度要求
测角中误差桥轴线相对中误最弱边相对中误

等 级

(″) 差 差

一 ±0.7 1175000 1150000

二 ±1.0 1125000 1100000

三 ±1.8 175000 160000

四 ±2.5 150000 140000

五 ±4.0 130000 125000



表4-2 公路桥位三角网精度要求

桥轴线 基 线 三角形最
桥轴线桩间 测角中误

等级 相对中误相对中误大闭合差
距离m 差(″)

差 差 (″)

二 >5000 ±1.0 1130000 1260000 ±3.5

三 2001～5000 ±1.8 170000 1140000 ±7.0

四 1001～2000 ±2.5 140000 180000 ±9.0

五 501～1000 ±5.0 120000 140000 ±15.0

六 201～500 ±10.0 110000 120000 ±30.0

七 ≦200 ±20.0 15000 110000 ±60.0



上述容许偏差，可作为确定桥梁施工控制网必要精度的依据。在桥墩

的施工放样过程中，引起桥墩点位误差的因素包括两部分：控制测量过程

中的误差和放样测量过程中的误差。它们可用下式表示：

222

mm
（4-3）
控
放


式中
m
控
——控制点误差对放样点处产生的影响；



m
放
——放样误差。

进行控制网的精度设计，就是根据

的实际施工条件，按一定的误


差分配原则，先确定
m
控
和
m
放
的关系，再确定具体的数 值大小。

网的精度要求；表4-2是根据《公路桥涵施工技术规范》列举出的以桥长
为主来确定控制网放样的精度。显而易见，铁路规范比公路规范要求高。
在实际应用中，尤其是对特大 型公路桥，应结合工程需要确定首级网的等
级和精度。
2)按桥墩放样的容许误差确定平面控制网的精度
在桥墩的施工中，从基础至墩台顶部的中心 位置要根据施工进度随时
放样确定，由于放样的误差使得实际位置与设计位置存在着一定的偏差；

结合桥梁施工的具体情况，在建立施工控制网阶段，一般施工尚未展
开 ，不存在施工干扰，有比较充裕的时间和条件进行多余观测以提高控制
网的观测精度；而在施工放样时， 现场测量条件差、干扰大、测量速度要
求快，测量放样的精度受到限制。因此，控制点误差
m< br>控
远小于放样误差
.2m
0.4
，按式(4-3)可求得：
m
。
m
放
。如果取
m
控
0
放
控

22







8mm
20mm
当桥墩中心测量精度要求

时，
m
。当
控

以此作为控制网的最弱边边长精度要求时，即可根据设计控制 网的平均边
长(主轴线长度，或河宽)确定施工肋网的相对边长精度要求。例如，南京
长江二桥 南汉桥要求桥轴线边长相对中误差≤1180000，最弱边边长相对
中误差≤1／130000，起始 边边长相对中误差≤1300000。
3.平面控制网的坐标系统
1)国家坐标系
桥梁建设中都要考虑与周边道路的衔接，因此平面控制网应首先选用
国家统一坐标系统。但在大型和特大型桥梁建设中，选用国家统一坐标系
统时应具备的条件是：
(1)桥轴线位于高斯正形投影统一的3°带中央子午线附近；
(2)桥址平均高程面应接近于国家参考椭球面或平均海水面。
2)抵偿坐标系
由计算可知，当桥址区的平均高程大于160m或其桥轴线平面位置离开
统一的3°的带中央子午线东西 方向的距离(横坐标)大于45km时，其长度
投影变形值将会超过25mm／km(1／40000) 。此时，对于大型或特大型桥梁
施工来说，仍采用国家统一坐标系统就不适宜了。通常的做法是人为地改
变归化高程，使距离的高程归化值与高斯投影的长度归化值相抵偿，但不
改变统一的3°带中央 子午线进行的高斯投影计算的平面直角坐标系，这
种坐标系称为抵偿坐标系。所以，在大型桥梁施工中， 当不具备使用国家
统一坐标系时，通常采用抵偿坐标系。
3)桥轴坐标系
在特大型桥梁的主桥施工中，尤其是桥面钢构件的施工，定位精度要
求很高，一般小于5mm，此时选用 国家统一坐标系和抵偿坐标系都不适宜，
通常选用高斯正形投影任意带(桥轴线的经度作为中央子午线) 平面直角坐
标系，称为桥轴坐标系，主高程归化投影面为桥面
高程面，桥轴线作为x轴。
在实际作业中，有时需要同时采用几套坐标系。比如，在南京长江二
桥建设中就同时使 用了桥轴坐标系、抵偿坐标系和北京54坐标系：在主桥
上使用桥轴坐标系，引桥及引线使用抵偿坐标系 ，而在与周边接线及航道
上则使用北京54坐标系。
4.平面控制网的加密
桥梁施工首级控制网由于受图形强度条件的限制，其岸侧边长都较长。
例如，当桥轴线长度在1500 m左右时，其岸侧边长大约在1000m，则当交
会半桥长度处的水中桥墩时，其交会边长达到1200 m以上。这对于在桥梁
施工中用交会法频繁放样桥墩是十分不利的，而且桥墩愈是靠近本岸，其