Bài giảng thi công cầu công tác đo đạc định vị

Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

Chơng

1

Công tác đo đạc trong xây dựng cầu
1.1

các tài liệu căn cứ

Công tác đo đạc và định vị trên công trờng cầu đợc làm theo các chỉ
dẫn của đồ án và các tài liệu căn cứ sau đây:
+ Bình đồ khu vực cầu ghi rõ đờng trục dọc cầu và đờng vào cầu. Đối
với các cầu đợc xây dựng trong các điều kiện thiên nhiên phức tạp đối với
cầu có phần bãi dài hơn 100m cũng nh đối với trờng hợp mà các mối đo
dạc có thể bị phá hoại vì lý do nào đó thì trên bình đồ cần ghi rõ thêm
đờng trục phụ song song với đờng trục dọc chính của cầu. Trên bình đồ
cống cần ghi rõ điểm giao của trục tuyến đờng với trục dọc cống
+ Bản sơ đồ bố trí các mốc đỉnh và mốc cao độ của mạng lới đo đạc
kèm theo chú thích tỉ mỉ các đăc điểm cần thiết để vạch ra đờng trục
theo góc ngắm giao hội tại các tim trụ và tim các công trình khác của cầu
Các tài liệu nói trên do cơ quan thiết kế soạn thảo và do ban quản lý
công trình giao cho đơn vị nhận thầu thi công
1.2

hệ thống cọc mốc

Tỷ lệ bình đồ, số lợng cọc mốc của cơ tuyến, số lợng mốc cố định
theo trục dọc cầu và vật liệu làm cọc mốc đợc ghi trong bảng 1.1
Vị trí các cọc mốc đợc ghi liên quan với lý trình chung của tuyến đờng.
Các cọc mốc và mốc cao độ thờng đặt ở nơi đất không bị ngập lụt hay
đặt trên nền móng của các công trình và nhà cửa sẵn có gần cầu nếu
nền móng đó đủ ổn định và an toàn
ở những cầu mà đờng dọc trục của nó đi qua bãi nổi giữa sông thì
trên bãi đó đặt thêm ít nhất một cọc mốc, và một mốc cao đạc
Mạng lới tam giác đạc ở vị trí cầu bao gồm các điểm đỉnh sao cho có
thể căn cứ vào chúng để định vị trí các tim trụ, mố cầu bằng các tia
ngắm thẳng giao nhau và có thể dễ dàng kiểm tra vị trí của các cọc
đỉnh đó trong quá trình thi công cầu. Các điểm đỉnh đó đợc bố trí
sao cho các góc giao giữa hớng ngắm và đờng trục dọc cầu có trị soó từ
25 đến 150, và số hớng ngắm giao hội không ít hơn 3 hớng bao gồm cả
hớng ngắm theo đờng trục dọc cầu.
Các cọc và bệ giữ cọc của mạng lới tam giác đạc phải làm bằng bê tông
cốt thép. ở những nơi địa hình phức tạp nếu đặt máy ở các cọc đỉnh
không nhìn rõ nhau đợc thì trên tâm của cọc đỉnh đó cần xây dựng
1


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

chòi dẫn mốc có độ cao thích hợp. Nh vậy, trớc những lần ngắm máy laị
phải dẫn tim của mốc lên đế của máy đặt trên chòi cao.
Nói chung mạng lới tam giác đạc do cơ quan thiết kế lập ra, riêng đối với
các cẩu ngắn hơn 300m, thì khi cần thiết, đơn vị thi công có thể tự lập

thêm một mạng lới đạc phụ, để thuận tiện đo đạc định vị trong quá
trình thi công cầu cống, đờng nhánh tạm, và các mạng lới phụ này còn
dùng để kiểm tra đo đạc theo trình tự xây lắp. Khi lập mạng lới phụ,
phải căn cứ vào các toạ độ và cao độ của các điểm đo trong mạng lới tam
giác đạc cơ sở do cơ quan thiết kế đã lập ra.
Bảng 1-1 Quy đinh về tỷ lệ bình đồ số lợng cọc mốc
Số lợng cọc
Tỷ lệ
bình
đồ
1/1000

Loại công
trình

Theo đờng trục dọc
cầu

cống
và ít nhất có 2 cọc
cầu ngắn
hơn 50m

Cọc mốc
1cọc

Vật
liệu
làm
cọc

mốc
gỗ

cầu dài từ ít nhất có 2 cọc ở 1 cọc ở mỗi bờ
50m đến mỗi bờ
1000m

gỗ

1/2000

cầu dài từ ít nhất có 2 cọc ở 1 cọc ở mỗi bờ
100m đến mỗi bờ
300m

bêtông
cốt
thép

1/5000

cầu
dài ít nhất có 2 cọc ở 2 cọc ở mỗi bờ
hơn 300m mỗi bờ

bêtông
cốt
thép

đờng

cầu

1.3

vào - ít nhất có 2 cọc
trên 1 km đờng
- trên đoạn đờng
cong phải có các cọc
ở điểm đầu, điểm
cuối đờng phân giác
và điểm ngoặt của
tuyến

- ít nhất có 1 cọc gỗ
trên 1 km đờng
- ở vị trí cách đờng
trục
tuyến
không quá 40 m,
ngoài phạm vi của
nền đờng, rãnh tiêu
nớc

Độ chính xác đo đạc định vị

Khi đo khoảng cách bằng nhiều dụng cụ (thớc thép, dây đo), thì trớc
khi đo phải chuẩn lại các dụng cụ đo, và sau khiu đo phải hiệu chỉnh
chiều dài đo đợc về các mặt sau:
- Hiệu chỉnh về kết quả số đo nhiều lần
- Hiệu chỉnh về hiệu số nhiệt độ lúc đo và lúc chuẩn dụng cụ đo

- Hiệu chỉnh về độ dốc mặt băng của đờn đi đo.

2


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

Nếu khi đo tất cả các khoảng các đều chỉ dùng một dụng cụ đo thì
phải đo theo hai hớng: hớng đi và hớng về, còn khi dùng hai dụng cụ đo
thì chỉ cần đo theo một hớng.
Sai số đo dài khi lập mạng lới tam giác đạc của cầu không đợc lớn hơn
các trị số ghi ở sai số cho phép khi đo khoảng cách trong mạng tam giác
đạc
Bảng 1-2 Sai số cho phép khi đo khoảng cách trong mạng tam
giác đạc
Sai số tơng đối cho phép
Chiều dài cầu m

Khi đo chiều dài
cầu

Khi đo chiều dài cơ
tuyến

L 200 m

1:5000

1:10000

200m
1:15000

1:30000

500m
1:25000

1:50000

L>1000m

1:40000

1:80000

Đối với các cầu dài không quá 100m, khi đo khoảng cách giữa các cột
mốc định vị trục dọc cầu, và khoảng cách giữa các tim trụ, sai số tơng
đối không đợc quá 1 : 5000.
Đối với các cầu dài hơn 100m, thì sai số cho phép khi đo khoảng cách
giữa các cọc mốc định vị trục dọc cầu, cũng nh khi đo định vị tim của
các phần trục mốc bên trên bệ móng, đợc lấy tuỳ theo mức độ định vị
có thể đợc của kết cấu nhịp so với trụ mố. Sai số l đó đợc tính theo
công thức sau:
2

l
l i + 0.5m , cm
i =1 k
n

(1-1)

Trong đó :
li

:

chiều dài mỗi nhịp thứ i trên phần cầu đợc đo, cm

n

:

số lợng nhịp trên phần đầu đợc đo

k
:
hệ số đợc lấy tuỳ theo kiểu kết cấu nhịp đối với kết
cấu nhịp kiểu dầm khi có thể cho phép xê dịch tim thớt gối so với tim bệ
kê gối trong phạm vi 5cm, cũng nh đối với kết cáu nhịp cầu khung cầu
vòm thi công đổ bê tông tại chỗ thì lấy k = 6000
Đối với mọi trờng hợp khác khi có yêu cầu độ chính xác cao hơn đều
lấy k =10000
Đối với mọi trờng hợp khác khi có yêu cầu độ chính xác cao hơn đều

lấy k =10000
Riêng khi đo định vị tìm bề rộng móng của mố trụ thì sai số cho
phép đợc tăng lên gấp 2 lần so với trị số tính đợc theo công thức 1-1

3


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

Mọi trị số khoảng cách đo xong phải đợc hiệu chỉnh theo nhiệt độ và
theo độ dốc mặt đất chỗ đo. Chiều dài cơ tuyến khi đo bằng thớc thép
có thể đợc tính theo công thức sau :
L=n.l + 0.0000125(t - t0).n.l -

h
d
n.l

trong đó
L: Chiều dài cơ tuyến
n: số lần kéo thớc đo (vơi hết chiều dài thớc)
l: chiều dài thớc (đã đợc chuẩn đo)
t: nhiệt độ của thớc lúc đo
to: nhiệt độ của thớc lúc chuẩn đo
h: mức chênh lệch giữa các điểm đầu của thớc trong mỗi lần kéo căng
thớc
d: đoạn d (đo cha hết chiều dài thớc)ở vị trí nằm ngang của thớc

Bảng 1-3 Trị số hiệu chỉnh theo nhiệt độ cho thớc thép loại
20m
Chên
h
1
lệch
nhiệ
t độ 20
o
C

Số lần kéo căng hết chiều dài thớc
2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

180

200

220

240

Khoảng cách đo đợc, m
40

60

80

100

120

140

160

Mức hiệu chỉnh theo nhiệt độ, mm

1

0.2

0.5

0.8

1

1.2

1.8

1.8

2

2.2

2.5

2.8

3

2

0.5

1.0

1.5

2

2.5

3.5

3.5

4

4.5

5

5.5

6

3

0.8

1.5

2.2

3

3.8

5.2

5.2

6

6.8

7.5

8.2

9

4

1.0

2.0

3.0

5.0

7.0

7.0

10

11.
0

12

4
5

1.2

2.5

3.8

6.2

8.8

8.8

5
6

1.5

3.0

4.5

7.5
6

7

1.8

3.5

5.2

8.8
7

8
9
10
11
12
13

2.0
2.2
2.5
2.8
3.0
3.2

4.0
4.5
5
5.5
6
6.5

6.0

9.0
8
10

11.
2

12.5

13.
8

15

10.
5

10.
5

12

13.
5

15

16.
5

18

12.
2

12.
2

14

15.
8

17.5

19.
2

21

8

10.
0

14.
0

14.
0

16

18.
0

20

22.
0

24

9

11.
2

15.
8

16.
8

18

20.
2

22.5

24.
8

27

10

12.
5

17.
5

17.
5

20

22.
5

25

27.
5

30

11

13.
8

19.
2

19.
2

22

24.
8

27.5

30.
2

33

12

15.
0

21.
0

21.
0

24

27.
0

30

33.
0

36

13

16.
0

22.

8

22.
8

26

29.
2

32.5

35.
8

39

6.8
7.5
8.2
9.0
9.8

4


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

14

3.5

15

3.8

16

4.0

17

4.2

18

4.5

19

4.8

20

5.0

7

7.5
8
8.5
9
9.5
10

Bảng 1-4

10.
5

14

17.
5

24.
5

24.
5

28

31.
5

35

38.
5

42

11.
2

15

18.
8

26.
2

26.
2

30

33.
8

37.5

41.
2

45

12.
0

16.9

20.
0

28.
0

28.
0

32

36.
0

40

44.
0

48

12.
8

17

31.
2

29.
8

29.
8

34

28.
2

42.5

46.
8

51

13.
5

18

22.
5

31.
5

31.
5

36

40.
5

45

49.
5

54

14.
2

19

23.
8

33.
2

33.
2

38

42.
8

47.5

52.
5

57

15.
0

25.
0

35

20

35.
0

40

50

55.
0

60

45

Trị số hiệu chỉnh chiều dài đo theo độ dốc mặt
đất

Độ
dốc
mặt
đất

Chiều dài đo, m
10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Mức hiệu chỉnh, mm
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

2o
00'
10
20
30
40
50
3o
00'
10
20
30
40
50
4o
00'
10
20
30
40

6
7
8
10
11
12
14
15

17
19
20
22
24
26
29
31
33
36
38
41

12
14
17
19
22
24
27
31
34
39
41
45
49
53
57
62
66

71
76
81

18
21
25
29
32
37
41
46
51
56
61
67
73
79
86
92
99
107
114
122

24
29
33
38
43

49
55
61
68
75
82
89
97
106
114
123
133
142
152
163

30
36
41
48
54
61
69
76
85
93
102
112
122
132

143
154
166
178
190
203

37
43
50
57
65
73
82
92
101
112
123
134
146
159
172
185
199
213
228
244

43
50

58
67
76
86
96
107
118
131
143
157
171
185
200
216
232
249
266
284

49
57
66
76
87
98
110
122
135
149
164

179
195
211
229
247
265
284
304
325

55
64
75
86
97
110
123
137
152
168
184
201
219
238
257
277
298
320
343
366

60
71
83
95
107
123
136
152
169
187
204
223
243
264
285
308
331
355
381
407
5


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

50

5
00'
10
20
30
40
50
6
00'
10
20
30
40
50
7
00'

o

o

43
46
49
52
55
58
61
64
68

71
75

87
92
98
104
110
116
122
129
135
142
149

130
138
147
155
164
174
183
193
203
213
224

173
184
195

207
219
231
244
257
270
284
298

216
230
244
259
274
289
395
321
338
373
373

260
276
293
311
329
347
366
386
406

426
447

303
322
342
362
383
405
427
450
478
497
52

346
368
391
414
438
463
488
514
541
568
596

390
414
440

466
493
521
549
579
609
639
671

433
460
489
517
548
579
610
643
673
711
745

o

Bảng 1-5
Dạng sai số

L200m

- Sai số khi đo góc, 20
giây

35
- Độ khớp góc trong mỗi Máy
tam giác đạc, giây
vĩ
- Dụng cụ đo góc

Sai số cho phép khi đo góc

kinh
30
giây với 2
lần quay
vòng

200m500m

500m1000m

L>1000m

7





10

Máy kinh Máy kinh
vĩ
10 vĩ 1 giây
giây với 3 với 3 lần
lần quay quay vòng
vòng

Máy
kinh
vĩ 1 giây
với 5 lần
quay vòng

Ghi chú:
1. Các bé hơn 30o hay lớn hơn 120o phải đo với độ sai số cho phép
bằng một nửa trị số tơng ứng trong bảng
2.Độ khớp dọc giới hạn trong tam giác có góc đo nh trên phải bằng một
nửa trị số tơng ứng trong bảng
Các trị số hiệu chỉnh đối với thớc thép loại 20m theo nhiệt độ dedợc
ghi trong bảng 3-3, các trị số hiệu chỉnh theo độ dốc mặt đất đợc ghi
trong bảng 3-4.
Sai số cho phép khi đo góc trong mạng lới tam giác đạc và độ khép
góc đối với mỗi tam giác trong mạng lới đợc lấy theo bảng 1-6
Sai số khi cao đạc các mốc đặt ở hai đầu cầu không đợc lớn hơn
20 và10mm (Trong đó L là khoảng cách dẫn mốc cao đạc tính bằng
6

Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

km)các mốc cao đạc này phải đợc bố trí và bảo quản tốt trong suốt quá
trình thi công cũng nh trong khai thác cầu. Ngoài ra có thể đặt thêm các
mốc cao đạc phụ với sai số cho phép khi dẫn cao độ từ mốc chính ra mốc
phụ không quá 15mm
1.4

đo đạc phục vụ các hạng mục công tác

Nội dung các công tác đo đạc và định vị nhằm bảo đảm đúng vị trí
và kích thớc của toàn bộ công trình cũng nh các bộ phận công trình đợc
thực hiện liên tục trong suốt thời gian thi công gồm:
- Xác định lại và kiểm tra trên thực địa các cọc mốc đỉnh và mốc cao
đạc
- Cắm cọc mốc trên thực địa để định vị đờng trục dọc cầu đờng
trục của các trụ mố của đờng dẫn đầu cầu của kèe hớng dòng nớc, của các
đờng nhánh tạm v.v...
- Kiểm tra một cách hệ thống đối với quá trình xây dựng từng phần
riêng biệt của công trình để đảm bảo đúng kích thớc và đúng vị trí
của chúng.
- Kiểm tra các kích thớc và hình dáng của các cấu kiện chế sẵn từ nơi
khác đa đến công trờng cầu.
- Định vị trên thực địa các công trình phụ tạm phục vụ thi công (nhà,
đờng tạm, đập chắn,v.v...)
- Công tác đo đạc còn đợc tiến hành liên tục theo mứchoàn thành dần
các phần của cầu(các trụ, mố, các kết cấu nhịp v.v...) để xác định các

kích thớc hình học của phần cầu đã xong phục vụ cho việc nghiệm thu
và thanh toán kinh phí từng phần của cầu. Trong những điều kiện địa
chất phức tạp, có thể tiến hành một chơng trình đo đạc đặc biệt để
quan sát biến dạng của các phần công trình đã đợc xây dựng xong dần.
1.4.1 Định vị cống
Vị trí dọc tim cống (điểm giao của trục dọc cống với trục dọc tuyến đờng) đợc xác định bằng cách đo hai lần khoảng cách tử cọc mốc gần
nhất đến nó. Sau đó tại tim cống đặt dụng cụ đo góc để xác định hớng trục dọc cống theo đúng trụ số góc đã ghi trong đồ án. Theo hớng đó
ở mỗi đầu cống(phía thợng lu và phía hạ lu) đặt hai cọc định vị trục
dọc cống ở cách xa ít nhất 3m so với mép hố móng dự kiến sẽ đào. Có thể
dẫn mốc cao độ về ngay tại những đỉnh này. Trong xuốt quá trình thi
công phải giữ nguyên cao độ các cọc đó.
Để định vị các điểm đặc trng cho hình dạng và kích thớc móng
cống trên thực địa phải căn cứ vào trục dọc cống. Có thể chôn các mép
hố móng 1 - 1.5m (ở ngoài phạm vi hoạt động của máy đào đất. Trên các
giá trị đó đóng các để chăng dây ohục vụ cho việc định vị nh hình
1.1
7


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

Sau khi xây xong bệ móng phải đánh dấu các điểm đặc trng của
cống và điểm dọc trục cống lên bề mặt trên móng, để thwnj tiện cho
việc kiểm tra lắp ghép các đốt cống. Sai số cho phép khi định vị móng
cống là 5cm
1.4.2 Định vị cầu nhỏ
Vị trí cọc tim của mố trụ cầu nhỏ (điểm giao của trục trụ mố với trục

dọc cầu đợc xác định bằng cách đo 2 lầntừ cọc mốc gần nhất dẫn ra
theo trục dọc cầu.
Tất cả các trụ mố đều đo dẫn ra từ cùng một cọc mốc đó. Tại cọc tim
mố trụ ngời ta đặt dụng cụ đo góc và định hớng trục dọc của mố trụ và
đóng mỗi bên thợng lu và hạ lu 2 cọc định vị trục dọc cho mỗt mố trụ. Sơ
đồ ví dụ nh ở hình 1.2
Để xác định các điểm đặc trng của móng mố trụ sau khi đã xác định
đợc đờng trục dọcvà trục ngang của mố trụ ngoừi ta cũng dùng các giá gỗ
chăng giây nh kiểu ở hình 2.1. Sai số cho phép khi định vị móng mố
trụ cầu nhỏ là 5cm.
Để xác định các cao độ các phần công trình phải đật các mốc cao
đạc. Mối đó đợc dẫn từ các mốc cao đạc chính, bằng cách đi cao đạc hai
lần.
1.4.3 Định vị cầu trung và cầu lớn khi có thể đo trực tiếp
khoảng cách
Đờng trục dọc cầu đợc xác định theo các cọc mốc của cơ quan thiết kế
đã lập ra (theo đúng đồ án). Chiều dài cầu và khoảng cách giữa các tim
mố trụ đợc đo trực tiếp từ các cọc mốc đó. Khi đo khoảng cách phải đo
2 lần theo hớng đi và hớng về sau đó hiệu chỉnh kết quả đo theo nhiệt
độ và theo độ dốc mặt đất trên đờng đi để đo cần dọn sạch c các chỗ
mấp mô trơn vớng bụi cây các chỗ dốc quá nên đánh bặc để dễ đi lại,
đo đạc đợc chính xác. Khi đo đo phải buộc dây dọi để dánh dấu các
điểm kéo thớc gián đoạn
Vị trí tim các mố trụ cầu đợc đo dẫn ra từ cọc mốc định vị trục dọc
cầu trên hai bờ sông. Tại cọc tim trụ đặt dụng cụ đo góc để dịnh hớng
trục dọc và trục ngang mố trụ, rồi đóng các đôi cọc định vị tơng tuj nh
ở hình 1.2
1.4.4 định vị cầu trung và cầu lớn khi dùng đà giáo và cầu tạm
bên cạnh
Tại các vị trí có nớc ngập nông có thể làm một cầu tạm đơn giản cách

cầu chính khoảng 20 -30 m và ở ngoài phạm vi thi công để phục vụ việc
đi lại đo đạc. Cầu tạm này nên song song với cầu chính để trên cầu tạm
đó có thể lập đợc đờng trục dọc phụ song song với trục dọc cầu chính.
Khi đó theo sơ đồ hiònh 3.3 từ cọc mốc A1 và B đặt máy kinh vĩ mở
góc 90 độ xác định các đờng ngắm A và B trên cầu tạm với khoảng
8


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

cách AA = BB; Căn cứ cứ vào các điểm A và B ngời ta đi trên cầu tạm
để đo khoảng cách mà định vị các điểm 1,2,3,4 là hình chiếu của
các tim mố trụ Tại các điểm đo đật các máy kinh vĩ trên cầ tạm mở góc
900 xác định các hớng ngắm vuông góc với trục AB, giao điểm của các
đờng ngấm đó với trục dọc cầu AB chính là các tim mố trụ đợc định vị
bằng các cọc nh hình 2.3. Khi trục đo đạc phụ trên cầu tạm đợc bố trí
không song song với trục dọc cầu chính thì phải đo các góc và để
tìm góc :
= - 90 =


2

Nh vậy ta có chiều dài AB = AB. cos
Vị trí các hình chiếu 1,2,3,4 của các tim mố trụ trên cầu tạm AB sẽ
đợc đo với trị sốbằng khoảng cách thiết kế chia cho cos . Sau đó tại các
điểm này đặt máy kinh vĩ mở góc và để định vị hớng các tim trụ

1, 2, 3, 4 trên trục dọc cầu chính AB
Nếu có sẵn một cầu cũ gần kề cầu mới thì lập trục dọc phụ ở ngay
trên vỉa hè cầu cũ
1.4.5 Định vị cầu bằng phơng pháp tam giác đạc
ở những nơi sông rộng nớc sâu không thể đo trực tiêp các khoảng cách
qua sông thì phải định vị mố trụ bằng phơng pháp tam giác đạc.
Trên hai bờ sông ngời ta lập mạng lới đo đạc cơ sở gồm các tam giác
hay tứ giác mà các đỉnh cuả chúng đợc đo với độ chính xác cao về
khoảng cách cũng nh về cao độ Sau đó phải quy đổi toạ độ các đỉnh
về hệ toạ độ quy ớc nào đó thuận tiện nhất. Đối với các cầu không lớn lắm
địa hình thuận tiện có thể lập mạng lới tam giác (hình 1.4a) và đo 3
góc với một cơ tuyến. Để kiểm tra và tăng độ chính xác nên lập hai tam
giác với hai cơ tuyến (hình 1.4b) trờng hợp áp dụng nhất là lập mạng lới tứ
giác với một cơ tuyến trên (hình 1.4c) hoặc 2 cơ tuyến (hình 1.4d).
Khi có bãi đất giữa sông có thể lập một cơ tuyến trên bãi (hình 1.4c)
khi xây dựng cầu mới ở gần cầu cũ sẵn thì có thể đặt cơ tuyến ngay
trên cầu cũ (hình 1.4g).

9


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

Hình 1.4. Mạng lới tam giác đạc phục vụ công tác đo đạc
Mạng lới tam giác đạc đợc lập theo các yêu cầu sau:
- Các góc trong tam giác phải có hai mốc cơ bản để định vị trục dọc
cầu (mỗi bờ có một mốc). Ngoài ra mạng lới còn gồm tất cả các mốc đỉnh

khác mà từ chúng có thể định vị cũng nh kiểm tra các tim mố trụ trong
suốt quá trình thi công bằng các tia hờng ngắm giao hội
- Góc Giao nhau giữa các hớng tia ngắm để định vị các tim mố trụ với
hớng tia ngắm trục dọc cầu chọn trong khoảng 30 -150 độ
- Chiều dài s ớc chừng của đờng ngắm lấy tuỳ theo độ chính xác của
máy kinh vĩ nh sau
+ đối với máy có độ chính xác 1 giây lấy s = 1000m
+ đối với máy có độ chính xác 10 giây lấy s = 300m
+ đối với máy có độ chính xác 30 giây lấy s = 100m
- Cơ tuyến trên bờ sông nên đặt ở nơi đất tơng đối bằng phẳng (tốt
nhất là dốc không quá 1%) và thuận tiện cho việc đo chiều dài một cách
chính xác bằng thớc thép ( mặc dù hiện nay có nhữnh thiết bị đo dài
hiện đại hơn). Chiều dài cơ tuyến thờng lấy lớn hơn nửa chiều dài cần
xác định của dòng sông. Độ chính xác khi đo cơ tuyến lấy theo bảng 1.1
(Tức là chính xác gấp đôi so với khi đo khoảng cách thông thờng khác). Để
đảm bảo độ cx định vị tim trụ giữa sông cũng phải đo các cạnh của
mạng lới tam giác với độ chính xác gần bằng khi đo cơ tuyến

10


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

- Mỗi tim trụ mố đều đợc xác định bằng phơng pháp giao hội ít nhất
là theo 3 hớng ngấm từ 3 mốc đỉnh của mạng lới sau đó việc định vị các
bộ phận của cọc mmó trụ đợc làm cawn cứ vào các tim mố trụ đó bằng
phơng pháp đơn giản mà chủ yếu là phơng pháp toạ độ vuông gó trên

hình 2.5 cho ví dụ định vị tim trụ K bằng cách giao hội từ các đỉnh IA
và M Theo chỉêug dài đã đo đợc sẵn AK, AI, AM, và các góc đã đo sẵn
y1, y2 ta tính ra góc 1 , 2. Đặt các máy kinh vĩ tại I và M để tìm vị trí
điểm K. Lúc đó máy kinh vĩ đặt tạ A có nhiệm vụ điều khiển cho vị trí
điểm K nằm đúng trên trục dọc cầu (sai số cho phép không quá 1,5 cm)
để định hớng các tia ngắm từ I và M đối vối tim trụ K, cần đóng các cọc
K' và K'' ở chỗ dễ nhìn thấy trên bờ sông đối diện.
- Để định vị tạm thời vị trí tim trụ giữa dòng sông có thể dùng các cọc
tạm hay bè phao. Sau khi đã tạo ra đợc một khoảng mặt bằng để thi công
trụ đó ở giữa sông (đắp song đảo, làm vòng vây ngăn nớc va v.v.., thì
phải định vị lại tim trụ lần nữa trên khoảng mặt bằng cố định đó.
- Trong lúc đóng cọc bằng búa máy trên sà lan nổi thì vị trí các cọc
và cọc ống đợc xác định bằng cách ngắm các tia giao hội để đóng hai
cọc đầu tiên làm gốc từ đó dẫn trền ra để định vị các cọc khác. Nếu
muốn đóng cọc (cọc ống) một cách chính xác hơn thì phải đóng cọc
qua một khung dẫn hớng.
- Đối với các cọc ống đờng kính lớn hay giếng chìm cầu làm các dấu
sơn trên các mặt bên của chúng để theo dõi khi hạ chúng vào đất dùng
máy kinh vĩ theo dõi đờng thẳng đi qua các vạch dấu đó, ngời ta có thể
xác định độ xê dịch của giếng hay cọc óng trên mặt bằng và độ
nghiêng của chúng trong hai mặt phẳng thăng đứng. Theo các vạch sơn
nằm ngang đánh dấu chiều cao cọc ống (giếng chìm) có thể đếm biết
đọc đọ sâu hạ cọc cống hay giếng vào đất và xác định độ cao đấy
móng thực tế.
1.4.6

Định vị cầu cong

- Đờng trục dọc của cầu cong đợc lấy theo dọc hớng cong còn trục dọc
của mố trụ thờng lấy theo hớng bán kính ơng ứng của đờng cong có

những trờng hợp cá biệt do địa hiònh địa chất hay điều kiện giao
thông bên dới các cầu cạn thì các trục dọc của mố trụ có thể lấy song song
với hớng phân giác góc đỉnh hoặc lấy theo các hớng khác nếu có lý do xác
đáng.
- Các điểm giao nhau của các trục dọc mố trụ đờng trục dọc cầu đợc
gội là các tim mố trụ. Đờng trục ngang của trụ lấy vuông góc với trục dọc
trụ.
- Khi định vị mố trụ cầu cong phải căn cứ vào bản vẽ định vị đặc
biệt trên đó ghi rã các số liệu sau đây:
+ Tất cả các yếu tố của đờng cong trục dọc cầu và đờng đầu cầu
11


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

+ Khoảng cácg giữa các tim của các mố trụ
+ Lý trình các điểm đầu cầu và cuối cầu
+ Đờng tên của cung tơng ứng với mỗi nhịp cầu
- Tuỳ theo các điều kiện địa hình và kích thớc cầu cong có thể định
vị các mố và tim các mố trụ theo các phơng pháp khác nhau các cầu cong
loại nhỏ và loại trung có không quá 3 nhịp nên dùng phơng pháp đa
giác(hình 1.6a) hay phong pháp tiêps tuyến (hình 1.6d,b) đối với các cầu
cạn nên dùng phơng pháp dây cung kéo thẳng (hình 1.6c) hay phơng
pháp toạ độ cực (hình 1.6d) đối với các cầu lớn và phức tạp thì dùng phơng pháp giao hội tia ngắm từ các dỉnh của mạng lới đo đạc.
- Khi định vị trụ cầu cong bằng tung độ đóng ra từ dây cung kéo
thửng thì phải đo chiều dài dây cung này với sai số cho phép bằng nửa
trị số tính toán theo công thức 1.1

- Khi định vị trụ cầu cong bằng các tung độ đóng ra từ các đờng tiếp
tuyến từ dây cung kéo thẳng hay bằng phơng pháp toạ độ cực thì dùng
máy kinh vĩ có độ chính xác 30 giây và đo tung độ bằng thớc thép
trong mặt phẳng nằm ngang với sai số cho phép 0.5cm. Chiều dài của
tung độ không đợc lớn hơn 2 lần so với chiều dài thớc (2 x 25m = 50m),
nếu yêu cầu này không thực hiện đợc thì phải định vị bằng phơng
pháp khác mỗi tung độ đợc đo 2 lần (bằng 2 cách khác nhau, hay đo từ 2
mốc khác nhau, hay đo 2 ngời khác nhau đo, đo từ 2 mốc khác nhau hay
đo 2 ngời lần đo phải ở các thời điểm khác nhau)
Khi dùng phơng pháp tam giác đạc để định vị trụ cầu song song thì
số lần ngấm giao hội ít nhất là 3 lần tam giác sai số đối với 3 giao điểm
cảu 3 lần đo không đợc quá 3 cm
1.4.7 định vị các cầu cũ
Trong trờng hợp khôi phục cầu cũ đờng sất trên đờng trục diọc cũ nếu
trong đồ án không có chỉ dẫn riêng thì lấy đờng trục dọc tuyến đờng
sất làm đờng trục dọc cầu.
Đối với với cầu cũ đợc sửa chữa hay khôi phục đều cần đo đạc xác
định lại hình dạng và kích thớc đờng trục dọc cầu, đờng trục dọc và đờng trục ngang của các trụ bị h hỏng và cần đo lại khoảng cách giữa các
tim trụ rồi so sánh với số liệu thiết kế cũ.
1.4.8 Công tác đo cao độ
Đơn vị nhận thầu thi công cần tự lập thêm các mốc cao độ bổ xung
(ngoài mốc cao độ chính do cơ quan thiết kế lập sẫn) tại các vị trí phân
bố trong công trờng sao cho thuận tiện và dễ dàng dẫn cao độ mọi bộ
phận công trình với sai số đo nhỏ nhất
Trên mỗi mố cầu có một mốc cao đọ phụ. Tất cả các mốc cao độ chính
và phụ đều phải đo số liệu liên quan đến nhau. Sai số đo đạc cho phép
là 10mm
12

Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

Trong quá trình xây móng và thân trụ cần đặt các mốc cao độ phụ
ngay tại trụ ở mức nớc thấp nhất và mức nớc cao nhâtá để nhanh trióng
xác định đợc các cao độ cần thiết cho công việc thi coong tiiếp theo
của trụ hay kết cấu nhịp. Các mốc phụ đó phải đi cao đạc 2 lần dẫn từ
các mốc cao độ chính với sai số cho phép lớn nhất là 15mm
1.4.9 Đo đạc kiểm tra cấu kiện chế sẵn và kiểm tra công tác
lắp ghép
Sau khi xây dựng móng trên bậc móng cần xác định tim trụ và vạch
đờng truyền phần thân trụ trên mongs trong quá trình xây phần thân
mũ trụ phải thờng xuyên kiểm tra các kích thớc
Mọi cấu kiện chế sẵn bằng thép, bê tông bê tông cốt thép từ nhà máy
chở đến công trờng cầu đều đo kiểm tra lại các kích thớc hình dạng, vị
trí các chi tiết thép chờ và so sánh với bản vẽ
Trên bề mặt các cấu kiện có vạch dấu sơn ghi rã vị trí các trục cấu kiện
và trọng tâm ghi lại số hiệu cấu kiện theo sơ đồ lấp ghép trên thân cọc
và cọc óng cần đo đánh dấu chiều dài theo từng điểm (nếu cần thiét )
Để đảm bảo lắp ghép chính xác kết cấu nhịp trớc tiên trên bệ kê gối
đánh dấu đờng trục các gối cầu và độ cao của chúng. Sau đó trong quá
trình lắp kết cấu nhịp phải thờng xuyên kiểm tra vị trí trên mặt bằng
của trục kết cấu nhịp và trục các cấu kiện kiểm trsa độ nghiêng lệch của
các trục đó so với mặt phẳng thẳng đứng kiểm tr cao độ các cấu kiện
đợc lắp trên mỗi cấu kiện cần vẽ các dấu sơn đặc biệt để ngắm hớng từ
máy. Các máy kinh vĩ hay máy cao đạc có thể đặt tên trụ mố trên hai bờ
sông hai các phần trên của các kết cấu nhịp
Vị trí thẳng đứng của các mặt phẳng dàn và các dầm chủ đợc kiểm

tra bằng dây dọi. Khi thi công kết cấu nhịp bê tông cốt thé đổ tại chỗ
còn phải kiểm tra độ chính xác của việc đặt ván khuôn kính thớc vấn
khuôn đà giáo giá vòm, vị trí các cốt thép
1.5

Đo đạc để nghiệm thu

Để phục vụ công tác nghiệm thu cầu và làm hồ sơ hoàn công mọi số
liệu đo đạc đợc ghi vào vá sổ thi công công tác ngoại thiệp theo mẫu
biểu đã quy dịnh các văn bản viết về đo đạc. Tất cả các sổ công tác
ngoại nghiệp các sơ đồ các số liệu công tác nội nghiệp sau khi hoàn
thành đợc lập hồ sơ lu trữ của cầu
Đối với các cầu lớn cần có văn bản nghiệm thu công tác đo đạc phục vụ
thi công mố trụ ở các thời điểm sau :
- Sau khi định vị xong các tim mố trụ cầu cầu bằng phơng pháp tam
giác đạc
- Sau khi xây lắp xong các móng
- Sau khi xây lắp xong mố trụ tới cao độ thiết kế và đặt bệ kê gối

13


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

- Khi thi công xong toàn bộ công trình để nghiệm thu bàn giao cầu
cho cơ quan quản lý phải lập các hồ sơ về công tác đo đạc và dịnh vị
sau đây:

- Các số liệu về các mốc cao đạc và mốc đỉnh đặt ở khu vực cầu và
tại các trụ
- Bản sao biểu mẫu ghi các số liệu khảo sát độ lún và biến dạng của mố
trụ
1.6 Đặc tính kỹ thuật của một số máy đo đạc thờng dùng
1.6.1 Máy cao đạc
Tuỳ theo độ chính xác các máy cao đạc các máy cao đạc đợc phân
thnàh 3 nhóm: nhóm máy có độ chính xác cao, nhóm máy chính xác,
nhóm máy kỹ thuật. Các máy cao đạc do liên xô sản xuất đợc ký hiệu tên
với chữ H đứng đầu con số đứng tiếp theo là sai số trung phơng cho
phép khi đo 2 lợt trên 1 Km dài. Ví dụ các máy có tên H-50; H3; H-10
Các máy cao đạc thờng dùng ở vn do nhiều nớc sản xuất đợc ghi tóm tắt
trong bảng 2.7
1.6.2 Máy kinh vĩ
Các máy kinh vĩ đợc phân loại theo nhiều dấu hiệu khác nhau
Theo chức năng của máy ngời ta phân loại các máy thành ;máy kinh vỉ
trắc đạc mặt đất máy kinh vĩ thiên văn máy kinh vĩ trắc đạc hầm lò
vv.
Theo độ chính xác của máy có thể phân ra các loại máy kinh vĩ chính
xác cao (có sai số trung phơng 1 lần đo nhỏ hơn từ 1.5'')máy kinh vĩ
chính xác (có sai số từ 1.5'' đến 10'') máy kinh vĩ kỹ thuật (có sai số lớn
hơn 10'').
Theo nguyên tắc vật lý của sự hoạt động của máy có thể phân loại máy
kinh vĩ cơ học máy kinh vĩ quang học máy kinh vĩ điện tử.
Trong bảng 3-8 tóm tắt đặc điểm một số máy kinh vĩ thờng dùng ở nớc ta
1.6.3 Máy đo dài kiểu từ điện
Các máy đo dài kiểu tử điện đang ngày càng đợc dùng rộng rãi có hai
dạng cơ bản của nó là máy đo dài ánh sáng và máy đo dài vô tuyến phổ
cập nhất là máy đo dài ánh sáng. Sau đây giới thiệu loai máy EOK-2000
của cộng hoà dân chủ đức đang đợc dùng ở nớc ta máy này đợc dùng để

đo tam giac và đờng truyền cấp 4
Bảng 1-7 Tóm tắt kỹ năng kỹ thuật một số máy cao đạc thờng
Tên
máy

Đặc tính của máy

Các máy có độ
chính xác tơng
đơng
14


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

Ni004

Độ chính xác cao. Đo thuỷ chuẩn hạng 1 sai số Hb-1; N3; Ni -3;
trung phơng không quá 0.5mm trên 1km

Hz

Độ chính xác cao. Đo thuỷ chuẩn hạng 2 sai số Ha-1
trung phơng không quá 1mm trên 1km

Ni007

Độ chính xác cao. điều chỉnh tia ngắm tự Ni-3; Hz
động Đo thuỷ chuẩn hạng 2 sai số trung phơng 1mm trên 1km

Ni030

máy chính xác cao. điều chỉnh tia ngắm tự Hb-1, H3
động Đo thuỷ chuẩn hạng 3 sai số trung phơng 4mm trên 1km

Ni025

máy chính xác cao. điều chỉnh tia ngắm tự Ni-1; Ni-B3; Ni-B5
động Đo thuỷ chuẩn kỹ thuật sai số trung phơng 4 mm trên 1km

HC-4

Độ chính xác cao. điều chỉnh tia ngắm tự
động Đo thuỷ chuẩn kỹ thuật sai số trung phơng 8mm trên 1km

HT

Dùng để đo thuỷ chuẩn kỹ thuật sai số trung HTC; TH6
phơng 15mm trên 1km

HC

Dùng để đo thuỷ chuẩn kỹ thuật sai số trung BH; Hu3
phơng 30mm trên 1km
Bảng 1-8 Tóm tắt kỹ năng kỹ thuật một số máy kinh vĩ thờng
dùng

Loại

Kinh
chính
cao

Tên máy

vĩ OT-02
xác

Kinh
vĩ THEO-010A
chính xác
THEO-101
THEO-020

Sai số trung
phơng 1 lần
đo góc bằng
không lớn
hơn

Máy dùng để
đo

Các loại máy
có độ chính
xác tơng đơng

1''5

Tam giác và T1,OT,OTđờng truyền 02,T5
hạng II

3''0

Tam giác và OTC,TBđờng truyền 1,T2,TEB1
hạng III, IV

7''0

Giải tích và OTƯ,TE-C1(liên
đờng truyền xô)
cấp 1, 2
PahlTa-010
Redta002(Đức
)

15


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

Kinh vĩ kỹ T15
thuật
THEO-030

5''0

Đờng truyền TT4,OTM30,T
kinh vĩ
T5

30''0

Đờng truyền THEOkinh vĩ
120(Đức)
TE-E4,
TOM,TE-E5

Bảng 1-9 Đặc tính kỹ thuật máy EOK-2000
Đặc tính kỹ thuật máy EOK-2000
Khoảng cách có thể đo đợc, m

0.3-800

-khi dùng 1 lăng kính phản chiếu

0.3-1500

-khi dùng 3 lăng kính phản chiếu

0.3-2500

-khi dùng 9 lăng kính phản chiếu

10

Sai số trung phơng khi đo dài bằng một
đợt,mm

1-2
40o

Thời gian đo khoảng cách, phút

40o

Độ nghiêng của độ thu phát độ

12

Độ nghiêng của độ phản chiếu độ

10

Điện áp nguồn, V

20

Công suất yêu cầu, W

35

Công suất yêu cầu khi đèn chiếu hoạt
động, W

Đờng kính ống ngắm,mm
khoảng cách ngắm nhỏ nhất,m

0.3
-30o
+45o

Nhiệt độ làm việc của máy
Máy EOK-2000 đã không đợc sản xuất từ năm 1979 và đợc thay bằng
việc sản xuất loai máy toàn đạc điện tử EOT-2000 hiện đại hơn
1.6.4 Máy toàn đạc điện tử
Kết hợp sự phát triển kỹ thuật của máy toàn đạc kiểu cơ quang học máy
kinh vĩ hiện số và máy đo dài điện tử ngày nay đã sản xuất và sử dụng
máy toàn đạc điện tử các máy này đợc phân làm 2 nhóm tuỳ theo mức
độ tự động hoá đo góc. Nhóm thứ nhất là loại máy ghép gồm kinh vĩ
quang học và máy đo dài điện tử đặt chung vào 1 vỏ máy. Khi đó đo
góc theo cách thông thờng và dọc trên vành độ chia của kinh vĩ còn đo
dài thì tự động hiện số lên bảng của máy đo dài điện tử kết quả đo dài
đợc hiệu chỉnh tự động theo điều kiện địa hình. Trong loại máy này có
máy EOT-2000 của cộng hào dân chủ đức và máy Ta5 của liên xô. Nhóm
thứ hai có trình độ hiện đại hơn ghép từ máy

16


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

kinh vĩ hiện số đo dài điện tử. Tất cả các số liệu đo: Góc đứng, góc
nằm cự li nghiêng, cự ly nằm ngang, độ chênh cao, cao độ, các toạ độ
đều đợc hiện số và đợc tự động điều chỉnh tự động ghi kết quả lên
băng đục lỗ, băng từ.vv... Điển hình là mẵu máy REKOTA của Đức
Bảng 1-10

Đặc tính máy toàn đạc điện từ ETO-2000

Đặc tính máy toàn đạc điện từ
ETO-2000
- Khoảng cách đo, m
+Khi dùng bộ phận phản chiếu có 1
lăng kính

0.2-400

+Khi dùng bộ phận phản chiếu có 3
lăng kính

0.2-1700

+ Khi dùng bộ phận phản chiếu có
7lăng kính

10

- Sai số trung phơng đo dài 1 đợt,
mm

23-25

- Thời gian đo khoảng cách, giây

0.2-800
10
11-14
-25oữ +45o

- Điên áp nguồn V
- Công suất yêu cầu,W
- Nhiệt độ làm việc, độ
Bảng 1-11 Đặc tính máy toàn đạc điện từ REKOTA
- Khoảng cách đo, m
+ Khi dùng bộ phận phản chiếu có 1
lăng kính

0.3-1000

+ Khi dùng bộ phận phản chiếu có 3
lăng kính

0.3-2000

+ Khi dùng bộ phận phản chiếu có
7lăng kính
+ Khi dùng bộ phận phản chiếu có
3x7lăng kính
- Sai số trung phơng đo dài 1 đợt,
mm
+ đo góc khoảng cách mm

+ góc nằm ngang, giây
+ góc đứng, giây

0.3-1500
0.3-3000
5+2.16-6D
0.5(1.6)
0.5(1.6)
9
từ 4 đến 12
12+-1-2
-25o ữ +45oC

- Thời gian đo khoảng cách, giây
- Điện áp nguồn V
- Công suất yêu cầu,W
- Nhiệt độ làm việc, độ
17


Bài giảng Thi công cầu

Chơng 1: Công tác đo đạc trong xây dựng
cầu

18