CN113483743B - 超高墩坡比测量放样的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种超高墩坡比测量放样的方法，包括：获取桥墩浇筑模板顶面任一测点在平面直角坐标系中坐标；根据所述测坐标通过平面直角坐标变换公式将桥墩模板转至独立网坐标系；根据设计中心桩号和墩身底面设计长宽得到墩身底面的设计桩号和设计偏距；获取模板顶面各个测点的高程，并根据设计桩号和设计偏距得到桥梁浇筑模板顶面各个测点在所述独立网坐标系下的实际桩号和实际偏距；将所述实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，以调整模板的位置。本申请解决了相关技术中难以在施工过程中及时矫正模板垂直度，对于超高墩坡比桥墩的垂直度控制较为困难的问题。

Description

超高墩坡比测量放样的方法

技术领域

本申请涉及桥梁测绘技术领域，具体而言，涉及一种超高墩坡比测量放样的方法。

背景技术

随着山区高速公路的不断建设，连续刚构桥由于其结构简洁，跨越能力强，成为跨越山谷，河流的主要结构形式。因地形，地质条件的限制，百米以上的高墩也就逐渐的出现了。随着大跨度超高墩桥梁的桥墩墩高的增加，施工的误差也会变得越来越大，并且垂直度容易超出临界值，导致影响到桥墩以及结构的稳定性，而且大跨度超高墩桥梁的桥墩垂直度是桥梁施工水平的重要指标。并且对于具有超高墩坡比的桥墩，其两侧呈倾斜状态，在浇筑过程中利用模板对桥墩进行分节浇筑，因此对每一节桥墩的垂直度控制将贯穿整个施工过程，而相关技术中的对于该类型桥墩的垂直度控制较为困难，难以矫正模板垂直度。

针对相关技术中难以在施工过程中及时矫正模板垂直度，对于超高墩坡比桥墩的垂直度控制较为困难的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种超高墩坡比测量放样的方法，以解决相关技术中难以在施工过程中及时矫正模板垂直度，对于超高墩坡比桥墩的垂直度控制较为困难的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种超高墩坡比测量放样的方法，该超高墩坡比测量放样的方法包括如下步骤：

获取桥墩浇筑模板顶面任一测点在平面直角坐标系中的x坐标和y坐标；

根据所述测点的x坐标和y坐标通过平面直角坐标变换公式将桥墩模板转至独立网坐标系；

根据设计中心桩号和墩身底面设计长宽得到墩身底面的设计桩号和设计偏距，或根据设计中心桩号和墩身顶面设计长宽得到墩身顶面的设计桩号和设计偏距；

获取模板顶面各个测点的高程，并根据设计桩号和设计偏距得到桥梁浇筑模板顶面各个测点在所述独立网坐标系下的实际桩号和实际偏距；

将所述实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，以调整模板的垂直度。

进一步的，根据设计中心桩号和墩身底面设计长宽得到墩身底面的设计桩号和设计偏距具体为：

根据设计中心桩号和墩身底面设计长度得到墩身底面的设计大桩号和设计小桩号；

根据墩身底面设计宽度得到墩身底面的设计偏距。

进一步的，根据设计中心桩号和墩身顶面设计长度得到墩身顶面的设计桩号和设计偏距具体为：

根据设计中心桩号和墩身顶面设计长度得到墩身顶面的设计大桩号和设计小桩号；

根据墩身顶面设计宽度得到墩身顶面的设计偏距。

进一步的，独立网坐标系以桥轴线为坐标系K轴，垂直L轴且向右为L轴；

所述墩身底面设计大桩号K1=K0-（A底÷2）；

所述墩身底面设计小桩号K2=K0+（A底÷2）；

所述墩身底面的设计偏距为±B/2；其中，

K0为设计中心桩号；

A底为墩身底面在K轴方向的长度；

B为墩身底面和顶面在L轴方向的长度。

进一步的，独立网坐标系以桥轴线为坐标系K轴，垂直L轴且向右为L轴；

所述墩身顶面设计大桩号K3=K0-（A顶÷2）；

所述墩身顶面设计小桩号K4=K0+（A顶÷2）；

所述墩身顶面的设计偏距为±B/2；其中，

K0为设计中心桩号；

A顶为墩身顶面在K轴方向的长度；

B为墩身底面和顶面在L轴方向的长度。

进一步的，实际桩号包括实际大桩号和实际小桩号；

实际大桩号=K1+（H测-h1）×（1/h）；

实际小桩号=K2-（H测-h1）×（1/h）；

实际偏距为±B/2；

H测为模板顶面各个测点的高程；

h1为墩身底标高；

1/h为长度面每侧墩身底至墩身顶坡比。

进一步的，实际桩号包括实际大桩号和实际小桩号；

实际大桩号=K3+（h2-H测）×（1/h）；

实际小桩号=K4-（h2-H测）×（1/h）；

实际偏距为±B/2；

H测为模板顶面各个测点的高程；

h2为墩身顶标高；

1/h为长度面每侧墩身底至墩身顶坡比。

进一步的，获取模板顶面各个测点的高程中的测点包括模板各条边的中点和顶点；

所述顶点为各倒角处与直线段的连接点。

进一步的，在获取模板顶面各个测点的高程的过程中采用两台全站仪分别测量浇筑模板的左右两侧。

进一步的，将实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，以调整模板的位置具体为：

将实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，通过轴与纵横桥轴线夹角，把测量结果换算成纵横向偏差值，依据偏差值可判定模板安装是否在规范之内，若否，则调整对应模板的垂直度。

在本申请实施例中，通过获取桥墩浇筑模板顶面任一测点在平面直角坐标系中的x坐标和y坐标；根据所述测点的x坐标和y坐标通过平面直角坐标变换公式将桥墩模板转至独立网坐标系；根据设计中心桩号和墩身底面设计长宽得到墩身底面的设计桩号和设计偏距，或根据设计中心桩号和墩身顶面设计长宽得到墩身顶面的设计桩号和设计偏距；获取模板顶面各个测点的高程，并根据设计桩号和设计偏距得到桥梁浇筑模板顶面各个测点在所述独立网坐标系下的实际桩号和实际偏距；将所述实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，以调整模板的位置，达到了通过测量模板当前实际高程来计算墩身当前设计坐标，再通过实测模板坐标得出差值来判断模板安装是否在规范之内目的，从而实现了在施工过程中及时矫正模板的安装位置，以控制超高墩坡比桥墩垂直度的技术效果，进而解决了相关技术中难以在施工过程中及时矫正模板垂直度，对于超高墩坡比桥墩的垂直度控制较为困难的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的测量结构示意图；

图2是根据本申请实施例的全站仪测量示意图；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本申请实施例提供了一种超高墩坡比测量放样的方法，该超高墩坡比测量放样的方法包括如下步骤：

获取桥墩浇筑模板顶面任一测点在平面直角坐标系中的x坐标和y坐标，该测点为采用全站仪测量时容易观测到的点，该测点作为实测点1，通过全站仪后获得实测点1（X，Y）；

根据所述测点的x坐标和y坐标通过平面直角坐标变换公式将桥墩模板转至独立网坐标系，即以桥轴线为坐标系K轴（里程桩号方向），垂直K轴且向右为L轴方向（距中桩距离）；

平面直角坐标变换公式为：

公式一：由实测点1（X，Y）计算线路对应的里程桩号K、偏距L（距中桩距离）

K=（X-X0）cosC+（Y-Y0）sinC+ K0

L=（Y-Y0）cosC-（X-X0）sinC

公式二：由线路里程桩号K、偏距L计算其对应的坐标（X，Y）

X=X0 +（K-K0）cosC-LsinC

Y=Y0 +（K-K0）sinC+LcosC

式中：K0--直线上某点的里程桩号（通过设计线路或设计图纸获得）；

（X0,Y0）--里程K0处对应的坐标（通过设计线路或设计图纸获得）；

C--直线前进方向坐标方位角（通过设计线路或设计图纸获得）；

在建立独立网坐标系（即KL坐标系）后，根据设计中心桩号和墩身底面设计长宽得到墩身底面的设计桩号和设计偏距，或根据设计中心桩号和墩身顶面设计长宽得到墩身顶面的设计桩号和设计偏距；

以横截面为方形的桥墩为例，通过上述步骤得到的墩身底面的设计桩号为垂直于K轴的两条边在KL坐标系中的位置和尺寸，得到的墩身底面的设计偏距则为垂直于L轴的两条边在KL坐标系中的位置和尺寸，从而整体得到符合设计要求的方形桥墩底面在KL坐标系中的位置和尺寸；

桥墩顶面同理，通过上述步骤最终目的也是得到符合设计要求的方形桥墩顶面在KL坐标系中的位置和尺寸；

获取模板顶面各个测点的高程，并根据设计桩号和设计偏距得到桥梁浇筑模板顶面各个测点在所述独立网坐标系下的实际桩号和实际偏距；在获得模板顶面某一测点的高程后，根据该测点高程和该测点和坐标的关系来得到该测点在KL坐标系中实际桩号和实际偏距，该实际桩号即已安装的模板顶面该测点位置的桩号；

将所述实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，从而得到二者之间的偏差值，当偏差值不满足要求时，可以调整模板的位置，从而使偏差值满足要求；

控制好外荷载引起影响之外，墩身垂直度可归为模板精度定位的控制，因此通过上述步骤使得模板施工精度达到要求规范时，墩身垂直度自然也就满足了要求。

本实施例中，达到了通过测量模板当前实际高程来计算墩身当前设计坐标，再通过实测模板坐标得出差值来判断模板安装是否在规范之内目的，从而实现了在施工过程中及时矫正模板的安装位置，以控制超高墩坡比桥墩垂直度的技术效果，进而解决了相关技术中对于超高墩坡比桥墩的垂直度控制较为困难，难以在施工过程中及时矫正模板垂直度的问题。

进一步的，根据设计中心桩号和墩身底面设计长宽得到墩身底面的设计桩号和设计偏距具体为：

根据设计中心桩号和墩身底面设计长度得到墩身底面的设计大桩号和设计小桩号；

根据墩身底面设计宽度得到墩身底面的设计偏距。

进一步的，根据设计中心桩号和墩身顶面设计长度得到墩身顶面的设计桩号和设计偏距具体为：

根据设计中心桩号和墩身顶面设计长度得到墩身顶面的设计大桩号和设计小桩号；

根据墩身顶面设计宽度得到墩身顶面的设计偏距。

进一步的，独立网坐标系以桥轴线为坐标系K轴，垂直L轴且向右为L轴；

所述墩身底面设计大桩号K1=K0-（A底÷2）；

所述墩身底面设计小桩号K2=K0+（A底÷2）；

所述墩身底面的设计偏距为±B/2；其中，

K0为设计中心桩号；

A底为墩身底面在K轴方向的长度；

B为墩身底面和顶面在L轴方向的长度。

进一步的，独立网坐标系以桥轴线为坐标系K轴，垂直L轴且向右为L轴；

所述墩身顶面设计大桩号K3=K0-（A顶÷2）；

所述墩身顶面设计小桩号K4=K0+（A顶÷2）；

所述墩身顶面的设计偏距为±B/2；其中，

K0为设计中心桩号；

A顶为墩身顶面在K轴方向的长度；

B为墩身底面和顶面在L轴方向的长度。

如图1所示，通过上述获得墩身底面设计大桩号、墩身底面设计小桩号、墩身底面的设计偏距为±B/2、墩身顶面设计大桩号、墩身顶面设计小桩号、墩身顶面的设计偏距，因此可在KL坐标系中构建符合设计要求的墩身底面横截面的形状和位置以及墩身顶面横截面的形状和位置。

进一步的，实际桩号包括实际大桩号和实际小桩号，根据测点的高程采用坐标转化计算其在KL坐标系中的K值和L值，具体如下；

实际大桩号=K1+（H测-h1）×（1/h）；

实际小桩号=K2-（H测-h1）×（1/h）；

实际偏距为±B/2；

H测为模板顶面各个测点的高程；

h1为墩身底标高；

1/h为长度面每侧墩身底至墩身顶坡比。

该步骤已符合设计要求的墩身底面的K值和L值为基础进行实际大桩号和实际小桩号的计算。

进一步的，实际桩号包括实际大桩号和实际小桩号；

实际大桩号=K3+（h2-H测）×（1/h）；

实际小桩号=K4-（h2-H测）×（1/h）；

实际偏距为±B/2；

H测为模板顶面各个测点的高程；

h2为墩身顶标高；

1/h为长度面每侧墩身底至墩身顶坡比。

该步骤已符合设计要求的墩身顶面的K值和L值为基础进行实际大桩号和实际小桩号的计算。

在测绘过程中可采用两种方式分别进行计算，并对计算得出的两种结果进行核算，从而更准确的对模板的安装精度进行判断。

进一步的，获取模板顶面各个测点的高程中的测点包括模板各条边的中点和顶点；所述顶点为各倒角处与直线段的连接点。因此在模板的顶面中至少取12个点，即每条边3个点，通过该位置的测点可准确的对模板安装精度进行控制。

如图2所示，在获取模板顶面各个测点的高程的过程中采用两台全站仪分别测量浇筑模板的左右两侧。由于模板左右两侧不能同时测量，因此本实施例中采用两台全站仪分别测量可提高测量效率。模板测量控制利用全站仪和导线控制网根据墩身中心设计所算出的双坐标系的双设计坐标进行放样。

进一步的，将实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，以调整模板的位置具体为：

将实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，通过轴与纵横桥轴线夹角，把测量结果换算成纵横向偏差值，依据偏差值可判定模板安装是否在规范之内，若否，则调整对应模板的位置。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超高墩坡比测量放样的方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取桥墩浇筑模板顶面任一测点在平面直角坐标系中的x坐标和y坐标；

根据所述测点的x坐标和y坐标通过平面直角坐标变换公式将桥墩模板转至独立网坐标系，所述独立网坐标系是以桥轴线为坐标系，以桥轴线为坐标系K轴，垂直K轴且向右为L轴建立的KL坐标系；

根据设计中心桩号和墩身底面设计长宽得到墩身底面的设计桩号和设计偏距；

获取模板顶面各个测点的高程，并根据设计桩号和设计偏距得到桥梁浇筑模板顶面各个测点在所述独立网坐标系下的实际桩号和实际偏距；

将所述实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，以调整模板的垂直度;

所述根据设计中心桩号和墩身底面设计长宽得到墩身底面的设计桩号和设计偏距具体为：

根据设计中心桩号和墩身底面设计长度得到墩身底面的设计大桩号和设计小桩号；

根据墩身底面设计宽度得到墩身底面的设计偏距；

所述独立网坐标系以桥轴线为坐标系K轴，垂直L轴且向右为L轴；

所述墩身底面设计大桩号K1=K0-（A底÷2）；

所述墩身底面设计小桩号K2=K0+（A底÷2）；

所述墩身底面的设计偏距为±B/2；其中，

K0为设计中心桩号；

A底为墩身底面在K轴方向的长度；

B为墩身底面和顶面在L轴方向的长度；

所述实际桩号包括实际大桩号和实际小桩号；

实际大桩号=K1+（H测-h1）×（1/h）；

实际小桩号=K2-（H测-h1）×（1/h）；

实际偏距为±B/2；

H测为模板顶面各个测点的高程；

h1为墩身底标高；

1/h为长度面每侧墩身底至墩身顶坡比。

2.根据权利要求1所述的超高墩坡比测量放样的方法，其特征在于，所述获取模板顶面各个测点的高程中的测点包括模板各条边的中点和顶点；

所述顶点为各倒角处与直线段的连接点。

3.根据权利要求2所述的超高墩坡比测量放样的方法，其特征在于，在获取模板顶面各个测点的高程的过程中采用两台全站仪分别测量浇筑模板的左右两侧。

4.根据权利要求3所述的超高墩坡比测量放样的方法，其特征在于，所述将所述实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，以调整模板的垂直度具体为：

将实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，通过轴与纵横桥轴线夹角，把测量结果换算成纵横向偏差值，依据偏差值可判定模板安装是否在规范之内，若否，则调整对应模板的位置。

5.一种超高墩坡比测量放样的方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取桥墩浇筑模板顶面任一测点在平面直角坐标系中的x坐标和y坐标；

根据所述测点的x坐标和y坐标通过平面直角坐标变换公式将桥墩模板转至独立网坐标系，所述独立网坐标系是以桥轴线为坐标系，以桥轴线为坐标系K轴，垂直K轴且向右为L轴建立的KL坐标系；

根据设计中心桩号和墩身顶面设计长宽得到墩身顶面的设计桩号和设计偏距；

获取模板顶面各个测点的高程，并根据设计桩号和设计偏距得到桥梁浇筑模板顶面各个测点在所述独立网坐标系下的实际桩号和实际偏距；

将所述实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，以调整模板的垂直度;

所述根据设计中心桩号和墩身顶面设计长度得到墩身顶面的设计桩号和设计偏距具体为：

根据设计中心桩号和墩身顶面设计长度得到墩身顶面的设计大桩号和设计小桩号；

根据墩身顶面设计宽度得到墩身顶面的设计偏距；

所述独立网坐标系以桥轴线为坐标系K轴，垂直L轴且向右为L轴；

所述墩身顶面设计大桩号K3=K0-（A顶÷2）；

所述墩身顶面设计小桩号K4=K0+（A顶÷2）；

所述墩身顶面的设计偏距为±B/2；其中，

K0为设计中心桩号；

A顶为墩身顶面在K轴方向的长度；

B为墩身底面和顶面在L轴方向的长度；

所述实际桩号包括实际大桩号和实际小桩号；

实际大桩号=K3+（h2-H测）×（1/h）；

实际小桩号=K4-（h2-H测）×（1/h）；

实际偏距为±B/2；

H测为模板顶面各个测点的高程；

h2为墩身顶标高；

1/h为长度面每侧墩身底至墩身顶坡比。

6.根据权利要求5所述的超高墩坡比测量放样的方法，其特征在于，所述获取模板顶面各个测点的高程中的测点包括模板各条边的中点和顶点；

所述顶点为各倒角处与直线段的连接点。

7.根据权利要求6所述的超高墩坡比测量放样的方法，其特征在于，在获取模板顶面各个测点的高程的过程中采用两台全站仪分别测量浇筑模板的左右两侧。

8.根据权利要求7所述的超高墩坡比测量放样的方法，其特征在于，所述将所述实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，以调整模板的垂直度具体为：

将实际桩号和所述实际偏距分别与所述设计桩号和设计偏距进行对比，通过轴与纵横桥轴线夹角，把测量结果换算成纵横向偏差值，依据偏差值可判定模板安装是否在规范之内，若否，则调整对应模板的位置。

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