Tuỳ theo điều kiện có thể áp dụng các biện pháp như sau : 4.3.1. Phương pháp đo trực tiếp:
H4.1- Lưới khống chế mặt bằng
- Áp dụng: khi chiều dài cầu dưới 100m.
- Chiều dài cầu và khoảng cách giữa tim các mố trụ được đo bằng thước thép kết hợp với máy kinh vĩ ngắm hướng thẳng. Nếu trong khu vực ngập nước thì việc đo và đánh dấu được thực hiện trên cầu tạm bằng gỗ có trụ là gỗ tròn (1216cm) hoặc gỗ hộp (10x10,15x15cm) và mặt cầu dày 4cm. Tim dọc phụ đặt trên mặt cầu tạm và được đánh dấu cố định bằng đinh đóng cách nhau 35m.
- Định vị cầu nhỏ :
+ Từ cọc mốc gần nhất dẫn ra tất cả từng vị trí tim mố, tim trụ bằng cách đo hai lần có kinh vĩ ngắm hướng.
+ Đặt máy kinh vĩ tại từng mố và trụ để xác định vị trí các cọc ở hai phía thượng và hạ lưu cầu, mỗi phía đóng 2 cọc để khống chế đường tim mố, tim trụ. Thông thường ngắm theo hướng vuông góc với tim cầu, trừ những trường hợp cầu đặt chéo tim trụ hợp với tim cầu một góc xác định.
- Định vị cầu trung và cầu lớn ngay trên mặt bằng thực địa:
+ Áp dụng khi có thể đo khoảng cách bằng thước.
+ Đường tim dọc cầu dựa theo hệ thống cọc mốc do tư vấn thiết kế lập ra từ trước.
+ Chiều dài cầu, khoảng cách lẻ từ cọc mốc đầu đến tim mố và khoảng cách giữa các tim mố, trụ được đo bằng thước thép kết hợp với máy kinh vĩ ngắm hướng. Đo dài hai lần theo hướng đi và hướng về, kết quả được hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường tại thời điểm đo, độ dốc địa hình và lực kéo căng của thước khi đo. Tốt nhất là kéo thước theo phương nằm ngang với lực kéo quy định và dùng dây rọi đánh dấu điểm kéo thước.
+ Đặt máy kinh vĩ tại từng mố và trụ để xác định vị trí các cọc ở hai phía thượng và hạ lưu cầu, mỗi phía đóng 2 cọc để khống chế đường tim mố, tim trụ. Thông thường ngắm theo hướng vuông góc với tim cầu, trừ những trường hợp cầu đặt chéo tim trụ hợp với tim cầu một góc xác định.
- Định vị cầu trung và cầu lớn khi có cầu tạm :
+ Áp dụng khi có thể dựng cầu tạm cách cầu chính từ 2030m, thông thường cầu tạm song song cầu chính.
15-20m 15-20m
15-20m
cọc khống chế
®êng tim mè trô
H4.2- Định vị cầu nhỏ
+ Từ các mốc A, B lập trục phụ A', B' trên cầu tạm bằng hệ đường sườn đo đạc tứ giác ABA'B'. Trên trục phụ A’, B’ đo cự ly xác định hình chiếu của các tim mố, trụ của cầu chính Mo’, T1’, T2’…Mn’. Đặt máy kinh vĩ tại các điểm vừa xác định ngắm góc so với trục A’B’, đóng các cọc định vị tim mố, trụ ở hai phía thượng và hạ lưu cầu.
4.3.2. Phương pháp đo gián tiếp:
- Áp dụng: đối với cầu trung và cầu lớn có địa hình phức tạp, nước ngập sâu và chảy xiết, sông có thông thuyền…không thể áp dụng phương pháp đo trực tiếp. Đây là phương pháp sử dụng máy kinh vĩ đo trên mạng tam giác đạc.
- Trên bờ sông nơi thích hợp lập mạng lưới đo đạc tam giác hoặc tứ giác với độ chính xác cao về cự ly dài và cao độ các đỉnh, toạ độ các đỉnh theo một hệ toạ độ thống nhất và thuận lợi.
- Các loại mạng tam giác đạc:
+ Một tam giác với một cơ tuyến và đo hai góc ở đỉnh.
+ Hai tam giác với hai cơ tuyến.
+ Lưới tứ giác với một cơ tuyến hay hai cơ tuyến.
- Nếu gần nơi xây dựng có cầu cũ hay bãi nổi thì nên đặt cơ tuyến tại đó.
- Khi sử dụng phương pháp tam giác đạc để đo khoảng cách giữa các mốc và tim mố, trụ mạng lưới tam giác đạc cần thỏa mãn các điều kiện sau :
+ Hình thái mạng tam giác đạc:
Cầu trung dùng mạng lưới 2 hoặc 4 tam giác.
Cầu lớn dùng mạng lưới tứ giác. Khi có bãi nổi thì dùng mạng lưới trung tâm.
+ Điều kiện về góc của mạng lưới tam giác đạc:
Nếu là tam giác: các góc không nhỏ quá 250 và không lớn quá 1300.
Nếu là tứ giác: các góc không nhỏ quá 200 + Điều kiện mạng lưới chung:
Mạng lưới chung phải bao gồm ít nhất 2 điểm định vị đường tim cầu, mỗi bên bờ một điểm.
Bao gồm những điểm mà tại đó có thể định tâm mố trụ bằng giao tuyến thẳng và có thể kiểm tra trong quá trình thi công. Đường giao của hướng ngắm và tim cầu càng gần 900 càng tốt. Chiều dài đường ngắm từ kinh vĩ đến tâm trụ quy định
15-20m
®êng tim mè trô cọc khống chế
A
A' A'
Mo T1 T2 M3
Mo T1 T2 M3
Mo T1
T2 M3
15-20m
B
B'
B'
// víi cÇu chÝnh
không // với cầu chính
H4.3- Định vị cầu trung
không lớn hơn:
.1000m khi dùng kinh vĩ có sai số góc 1’’
.300m khi dùng kinh vĩ có sai số góc 10’’
.100m khi dùng kinh vĩ có sai số góc 30’’
Số lượng giao điểm bên sườn không ít hơn 2 điểm. Các đỉnh và điểm đo của mạng lưới tam giác đạc cần được chôn cố định.
+ Chiều dài cầu dưới 200m thì có thể dùng một cơ tuyến. Nếu dài hơn phải dùng ít nhất hai cơ tuyến. Cơ tuyến phải được cắm trên chỗ đất phẳng có độ dốc nhỏ hơn 1%. Một số trường hợp cho phép cắm một mạng cơ tuyến đặc biệt.
+ Chiều dài cơ tuyến nên lấy bằng nửa chiều dài cần xác định.
+ Mỗi tim trụ, mố được giao hội tối thiểu 3 đường ngắm từ 3 mốc đỉnh của mạng. Sai số điểm giao hội không quá 1,5cm.
- Cách xác định tim mố, trụ cầu bằng phương pháp giao hội hướng ngắm:
4.3.3. Xác định tim mố trụ cầu cong:
- Cần thống nhất các đặc điểm:
+ Điểm giao của bán kính đường cong và trục dọc mố, trụ là tim mố trụ cầu.
+ Lấy tim đường cong trên cầu làm trục dọc cầu.
+ Hướng bán kính đường cong là trục dọc mố trụ.
+ Tiếp tuyến đường cong tại tim mố trụ là trục ngang mố trụ.
- Trên cơ sở đó, các số liệu để định vị trí mố và tim mố trụ là : + Khoảng cách tim các mố trụ.
+ Lý trình các điểm.
+ Đường tên, cung tương ứng của nhịp cầu.
- Các phương pháp định vị tim mố, trụ:
A Mo T1 T2 M3
D
C
1
2
1
2
2
1
1
A D
Mo T1 T2 M3
'1
'1
'2
A D
H4.4- Đo gián tiếp theo phương pháp giao hội hướng ngắm
+ Phương pháp đa giác: Coi vị trí tim mố trụ là các đỉnh của đa giác nội tiếp đường cong trục dọc cầu. Dựa vào tài liệu thiết kế tính được các đặc trưng cạnh, góc của đa giác. Do có sai số cộng dồn nên thường áp dụng cho cầu không quá 3 nhịp.
+ Phương pháp tiếp tuyến: Vị trí của mố trụ được xác định theo mốc. Dựa vào góc đỉnh , bán kính cong R xác định được T=R. tg
2
và các yếu tố của đường cong.
Đặt máy kinh vĩ tại Đ mở góc với tiếp tuyến M0Đ, đo chiều dài T xác định được M0. Vị trí tim trụ T1, T2...được xác định bằng phương pháp tọa độ vuông góc. Trục toạ độ thường chọn là tiếp tuyến M0Đ.
+ Phương pháp dây cung kéo thẳng: Dùng cho cầu cạn hoặc cầu có cầu tạm. Từ hồ sơ thiết kế tính được dây cung, chiều dài các đoạn kéo thẳng và cự ly lẻ các đoạn trên dây cung. Các cự ly phải đo theo mặt phẳng nằm ngang. Trên dây cung, xác định các điểm hình chiếu của mố trụ bằng thước thép, có máy kinh vĩ ngắm hướng. Từ các điểm hình chiếu đã xác định, đặt máy kinh vĩ mở góc 900 so với dây cung, ngắm hướng để đo độ dài tung độ dóng từ dây cung, xác định vị trí tim mố trụ.
+ Phương pháp toạ độ cực: Dựa vào hồ sơ thiết kế, xác định được các yếu tố của tam giác ABO, từ đó xác định tâm O trên thực địa. Ngoài ra, cũng tính được các toạ độ cực của các tim mố trụ với các góc α1, α2...xác định được vị trí hình chiếu xuyên tâm của các trụ T1, T2... là T’1, T’2...trên dây cung AB. Dùng kinh vĩ đặt tại O, ngắm hướng để đo các toạ độ cực tương ứng xác định được vị trí tim mố trụ tại T1, T2...
+ Phương pháp giao hội tia ngắm: Dùng cho cầu ở địa hình phức tạp, nước ngập sâu.
Sử dụng một hệ thống đường sườn, dùng máy kinh vĩ đặt trên các đỉnh đường sườn ngắm giao hội không dưới 3 tia cho tim mố trụ. Hệ thống đường sườn tối thiểu có hai cơ tuyến. Nên xác định toạ độ các đỉnh theo một hệ toạ độ thuận lợi.
- Những yêu cầu kỹ thuật khi định vị tim mố trụ cầu cong:
+ Nếu dùng phương pháp dây cung kéo thẳng và phương pháp toạ độ cực hay phương pháp tiếp tuyến sử dụng máy kinh vĩ có độ chính xác 30’’, chiều dài đo theo phương ngang sai số cho phép không quá 0,5cm. Đòi hỏi chiều dài đo không được lớn hơn hai lần chiều dài thước.
+ Các kích thước đo dài phải được đo hai lần. Nếu dùng phương pháp ngắm giao hội từ một mạng lưới đường sườn đo đạc phải ngắm mỗi điểm ba lần, mỗi lần ít nhất 3 tia ngắm, tam giác 3 giao điểm sai không quá 3cm.
4.3.4. Phương pháp đo cao độ:
H4.5- Xác định tim mố trụ cầu cong
- Ngoài đo đạc định vị được thực hiện trước và trong suốt quá trình thi công còn phải đo đạc cao độ công trình.
- Công tác đo cao được thực hiện bằng máy thuỷ bình.
- Cao độ công trình phải thống nhất được dẫn về từ một mốc cao đạc.
- Để việc dẫn cao đạc chính xác, nhanh chóng thì cần lập hệ thống mốc cao đạc bổ sung phân bố thuận tiện trên công trường. Hệ thống mốc cao đạc chính và phụ liên hệ thống nhất với nhau. Mỗi bên mố bắt buộc phải có một mốc cao đạc phụ.
- Toàn bộ hệ thống mốc cao đạc với sai số theo quy trình là 20. L (L: khoảng cách cao đạc tính bằng Km) và < 10mm.
- Đối với thi công trụ thì cần đặt những mốc ở mức thấp và mức cao.
- Việc đo cao độ được tiến hành đo 2 lần bằng máy thuỷ bình có độ chính xác theo yêu cầu tương ứng.