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摘 要:本文针对高速公路测量放样过程及方法,测量过程中常遇见问题及解决方法进行了详细介绍。
关键词: 高速公路; 测量放线
工程测量随着设计单位对高速公路设计控制点的日益规范化、标准化,如何进行施工前的中线放样和水准测量,本文仅作简单介绍。
1中线放样
1.1中线放样的过程
1.1.1导线点坐标复测。
目前高速公路的施工设计单位仅提供给施工单位导线控制桩及其坐标。施工单位进场后,由设计单位进行交桩,而后使用经过有关部门检测合格的全站仪或光电测距仪配经纬仪,对导线点进行复核联测。测量过程严格按照Ⅰ级导线点测量方法进行。测量前可以根据设计单位所给坐标先计算好转折角和边长,与实测结果相比较,当误差较大时应查明原因,是导线点挪动或仪器故障。当该段导线点观测角和相邻导线点边长都已实测完毕,导线点复测的外业工作即宣告结束。
接下来进行导线点坐标复测计算。一般来说,以前两个导线点和最后两个导线点为已知边进行方位角闭合计算,以监理要求的允许闭合差衡量其是否闭合。根据坐标和导线长度计算导线精度,看其是否满足其导线要求的精度。如果满足精度要求,说明导线测量准确,同时整理出导线点成果表。
1.1.2主要中桩放样
主要中桩指直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直、直圆、圆直、交点等,且位置较好能够相互通视的点,不能通视的点放出之后也没有多大用处。
中桩放样是以某相距最近的导线点为测站,后视相邻导线点,拨角测距放出该中桩点,观测角和距离是以这三点的坐标计算得出的,在放样中桩时应注意两项:
(1)放完一个中桩点后,必须进行仪器归零校核,归零误差应在限差之内,否则所放点位应重新放样;
(2)测站导线点到所放中桩点距离小于到后视导线点距离。第一条是测量放样的常识,而第二条则是根据导线放样中桩总结出来的经验,可以减少误差的一种办法。放样中桩的数量以能达到相邻两中桩能够通视为下限,并写出中桩放样的详细记录。
1.1.3中桩穿线
根据导线点放出的中桩是否满足路线走向的各种技术参数呢?从理论上讲应该是的。但经过几条高速路的总结,不符合的情况还是存在,中桩穿线必不可少。
中桩穿线的过程与导线点复核测量方法相同,而衡量其是否合格则是路线的各种技术参数,即直线点是否在一条直线上,曲线点是否在一条曲线上。中桩穿线如有不符合的情况,应以该直线或曲线相距最远点调整中间点,线型结点应先定曲线后定直线。而事实上误差仍然难免,应详细记录穿线过程的各种数据,进行认真分析,查找原因,根据全线测量结果进行计算,寻找如何调整中桩位置,使线型能够达到最小误差的最佳方案。
1.1.4栓桩
导线点放样的中桩如未调整,其中桩放样记录也是栓桩的一种办法。如调整了,应在导线点二次实测进行记录栓桩。其它骑马桩、三角网等也可进行栓桩。但无论哪种办法,都应考虑施工由于高填或深挖以后是否还能由其恢复中桩。
1.2中线放样的几个问题。
(1)导线点丢失后,是恢复其原来点还是重新布设?恢复其原来点十分困难,测量精度和重新布设的结果是一样的。一般来说,按照相邻点通视的要求重新布设速度快,提前选点布设完毕随导线点测量一次完成。
(2)一个标段是否可以有两条附合导线,一般说来,设计单位所给的导线点坐标是整条路平差计算值,而施工单位投标是分段中标,中标之后可能又分几个单位施工,这样测量可能也分几段。一个标段的附合导线数量往往根据监理要求不同造成可能会有一个或一个以上的附合导线,造成标段与标段之间,施工单位与施工单位之间联接困难。由于无法找到明文规定,监理承包商就此往往发生分歧。有时承包商按上一次的经验设一条附合导线,而监理部要求设一条以上。在同沿高速公路设计文件上写明一个标段导线点必须全线平差计算,应该是最佳方案。
(3)导线点坐标取值是用设计方所给数值,还是用承包商自己复核计算的平差结果?既使使用的相同的导线点,而由于测量时取导线长度不一,虽说其导线点坐标是从某种意义来说是一个定值,但取某一段或取全线测量其结果就不一样,此外,人的视觉误差和仪器精密程度不同,复测的导线点坐标即使精度很高也不会与设计值相同。从道理上讲,应该取精度高的导线点坐标。而一般设计文件中并不讲明其导线精度。在经历过的几个工地,多数是根据监理意见,有取复核后的坐标,也有取设计方所给坐标的,施工单位则倾向取复测后的坐标,本文认为设计方应说明其导线精度。
(4)中桩放样是利用穿线后符合路线设计参数的中桩放样,还是利用导线点放样?在公路施工发展过程中,在设有导线这一概念之前,利用中桩放样其它中桩可谓一统天下。在引入导线后,有的设计文件和监理甚至说明必须用导线放样所有中桩。但事实上,如果一个桥梁仅有中桩是不够的,它必须有中线才能确定其位置。公路施工测量放样不是单单依靠中桩,其最终是由一些主要中桩连结成线确定的。表面上看是一些中桩点,其实是线。该线是测量时用来控制整个路线方向和确定中线位置的,中桩是施工中应用来放样的,中桩放样完毕,还必须要进行穿线。笔者认为,按路线设计参数进行中桩穿线复测,其重要性大于导线复测重要性,导线是手段,中线是结果,确定路线是一条线,而不是几个中桩。要求只用导线点放样即不可能也不现实,如确定结构物的交角,后视后是中桩而不是导线点。测量上土的边界,不可能每层土都计算出其边界的坐标。中桩的利用率远远高于导线点。
也有以导线放样的做法,认为这样路线不至于偏离设计方向。根据实践,导线点放出的中桩与设计路线技术参数总会有些偏差,直线段尤为明显。这或许是因为其实导线桩的坐标是固定的,不会因测量误差或计算改正而变化,而所得理论值与实际值的这种偏差终究会反映到所放样的中桩上来,造成中桩与设计的偏差。
本文认为以穿线复核后的中桩放样,导线点放样复核检查相结合的方法适合于当今的公路施工施样,当二者偏差不大,应以中桩放样为准,差别较大,应查找原因,而后确定。
(5)导线桩哪个的精度高?我认为单纯的说一个导线桩的精度是无法说清楚的,只有看它所在的导线,导线中的已知边桩精度最高。其它无论是GPS点或自设导线点,其精度应该说是相同的。
2水准测量
2.1水准测量过程。
2.1.1布设施工临时水准点
设计单位所给的水准点距离较远,一般都在500m以上,施工时使用很不方便。考虑到以后路基高度,根据实地地形地貌,兼顾结构物工程,可以沿路线方向间隔200m左右补置一个施工用水准点。水准点可设在附近房基、机井台等较坚固处,或自己埋设,并对每个加密水准点位置做详细记录。
2.1.2测量
测量严格按照四等水准测量操作规程进行,使用的仪器一定要经过有关部门校核,每相邻两个水准点进行闭合测量。加密的水准点都要进行闭合和复核,作好详细的记录。
2.1.3计算
首先,应该从数据上检查是否满足四等水准的要求;而后,每两个水准点闭合计算,复核设计单位的所给的水准点闭合计算,复核设计单位的所给的水准点是否闭合。计算临时布设的水准点高程,整理出包含原始和自设水准点高程成果表。
2.2水准放样的问题解决。
当有两个点高程不闭合时,一般有3种处理方法:a.在两个水准点之间设临时水准点将闭合差均布下去,等于设几个台阶消除闭合差;b.假设BM1,BM2,BM3,BM4连续4个水准点,BM2与BM3不闭合,可以采用BM1和BM3闭合计算,改正BM2的高程,或者BM2与BM4闭合计算改正BM3的高程;c.BM1与BM4进行闭合计算,改正BM2和BM3的高程。第一种方案是强制闭合,后两种要视具体情况确定。当然有条件可以用高精度水准点检查。
关键词: 高速公路; 测量放线
工程测量随着设计单位对高速公路设计控制点的日益规范化、标准化,如何进行施工前的中线放样和水准测量,本文仅作简单介绍。
1中线放样
1.1中线放样的过程
1.1.1导线点坐标复测。
目前高速公路的施工设计单位仅提供给施工单位导线控制桩及其坐标。施工单位进场后,由设计单位进行交桩,而后使用经过有关部门检测合格的全站仪或光电测距仪配经纬仪,对导线点进行复核联测。测量过程严格按照Ⅰ级导线点测量方法进行。测量前可以根据设计单位所给坐标先计算好转折角和边长,与实测结果相比较,当误差较大时应查明原因,是导线点挪动或仪器故障。当该段导线点观测角和相邻导线点边长都已实测完毕,导线点复测的外业工作即宣告结束。
接下来进行导线点坐标复测计算。一般来说,以前两个导线点和最后两个导线点为已知边进行方位角闭合计算,以监理要求的允许闭合差衡量其是否闭合。根据坐标和导线长度计算导线精度,看其是否满足其导线要求的精度。如果满足精度要求,说明导线测量准确,同时整理出导线点成果表。
1.1.2主要中桩放样
主要中桩指直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直、直圆、圆直、交点等,且位置较好能够相互通视的点,不能通视的点放出之后也没有多大用处。
中桩放样是以某相距最近的导线点为测站,后视相邻导线点,拨角测距放出该中桩点,观测角和距离是以这三点的坐标计算得出的,在放样中桩时应注意两项:
(1)放完一个中桩点后,必须进行仪器归零校核,归零误差应在限差之内,否则所放点位应重新放样;
(2)测站导线点到所放中桩点距离小于到后视导线点距离。第一条是测量放样的常识,而第二条则是根据导线放样中桩总结出来的经验,可以减少误差的一种办法。放样中桩的数量以能达到相邻两中桩能够通视为下限,并写出中桩放样的详细记录。
1.1.3中桩穿线
根据导线点放出的中桩是否满足路线走向的各种技术参数呢?从理论上讲应该是的。但经过几条高速路的总结,不符合的情况还是存在,中桩穿线必不可少。
中桩穿线的过程与导线点复核测量方法相同,而衡量其是否合格则是路线的各种技术参数,即直线点是否在一条直线上,曲线点是否在一条曲线上。中桩穿线如有不符合的情况,应以该直线或曲线相距最远点调整中间点,线型结点应先定曲线后定直线。而事实上误差仍然难免,应详细记录穿线过程的各种数据,进行认真分析,查找原因,根据全线测量结果进行计算,寻找如何调整中桩位置,使线型能够达到最小误差的最佳方案。
1.1.4栓桩
导线点放样的中桩如未调整,其中桩放样记录也是栓桩的一种办法。如调整了,应在导线点二次实测进行记录栓桩。其它骑马桩、三角网等也可进行栓桩。但无论哪种办法,都应考虑施工由于高填或深挖以后是否还能由其恢复中桩。
1.2中线放样的几个问题。
(1)导线点丢失后,是恢复其原来点还是重新布设?恢复其原来点十分困难,测量精度和重新布设的结果是一样的。一般来说,按照相邻点通视的要求重新布设速度快,提前选点布设完毕随导线点测量一次完成。
(2)一个标段是否可以有两条附合导线,一般说来,设计单位所给的导线点坐标是整条路平差计算值,而施工单位投标是分段中标,中标之后可能又分几个单位施工,这样测量可能也分几段。一个标段的附合导线数量往往根据监理要求不同造成可能会有一个或一个以上的附合导线,造成标段与标段之间,施工单位与施工单位之间联接困难。由于无法找到明文规定,监理承包商就此往往发生分歧。有时承包商按上一次的经验设一条附合导线,而监理部要求设一条以上。在同沿高速公路设计文件上写明一个标段导线点必须全线平差计算,应该是最佳方案。
(3)导线点坐标取值是用设计方所给数值,还是用承包商自己复核计算的平差结果?既使使用的相同的导线点,而由于测量时取导线长度不一,虽说其导线点坐标是从某种意义来说是一个定值,但取某一段或取全线测量其结果就不一样,此外,人的视觉误差和仪器精密程度不同,复测的导线点坐标即使精度很高也不会与设计值相同。从道理上讲,应该取精度高的导线点坐标。而一般设计文件中并不讲明其导线精度。在经历过的几个工地,多数是根据监理意见,有取复核后的坐标,也有取设计方所给坐标的,施工单位则倾向取复测后的坐标,本文认为设计方应说明其导线精度。
(4)中桩放样是利用穿线后符合路线设计参数的中桩放样,还是利用导线点放样?在公路施工发展过程中,在设有导线这一概念之前,利用中桩放样其它中桩可谓一统天下。在引入导线后,有的设计文件和监理甚至说明必须用导线放样所有中桩。但事实上,如果一个桥梁仅有中桩是不够的,它必须有中线才能确定其位置。公路施工测量放样不是单单依靠中桩,其最终是由一些主要中桩连结成线确定的。表面上看是一些中桩点,其实是线。该线是测量时用来控制整个路线方向和确定中线位置的,中桩是施工中应用来放样的,中桩放样完毕,还必须要进行穿线。笔者认为,按路线设计参数进行中桩穿线复测,其重要性大于导线复测重要性,导线是手段,中线是结果,确定路线是一条线,而不是几个中桩。要求只用导线点放样即不可能也不现实,如确定结构物的交角,后视后是中桩而不是导线点。测量上土的边界,不可能每层土都计算出其边界的坐标。中桩的利用率远远高于导线点。
也有以导线放样的做法,认为这样路线不至于偏离设计方向。根据实践,导线点放出的中桩与设计路线技术参数总会有些偏差,直线段尤为明显。这或许是因为其实导线桩的坐标是固定的,不会因测量误差或计算改正而变化,而所得理论值与实际值的这种偏差终究会反映到所放样的中桩上来,造成中桩与设计的偏差。
本文认为以穿线复核后的中桩放样,导线点放样复核检查相结合的方法适合于当今的公路施工施样,当二者偏差不大,应以中桩放样为准,差别较大,应查找原因,而后确定。
(5)导线桩哪个的精度高?我认为单纯的说一个导线桩的精度是无法说清楚的,只有看它所在的导线,导线中的已知边桩精度最高。其它无论是GPS点或自设导线点,其精度应该说是相同的。
2水准测量
2.1水准测量过程。
2.1.1布设施工临时水准点
设计单位所给的水准点距离较远,一般都在500m以上,施工时使用很不方便。考虑到以后路基高度,根据实地地形地貌,兼顾结构物工程,可以沿路线方向间隔200m左右补置一个施工用水准点。水准点可设在附近房基、机井台等较坚固处,或自己埋设,并对每个加密水准点位置做详细记录。
2.1.2测量
测量严格按照四等水准测量操作规程进行,使用的仪器一定要经过有关部门校核,每相邻两个水准点进行闭合测量。加密的水准点都要进行闭合和复核,作好详细的记录。
2.1.3计算
首先,应该从数据上检查是否满足四等水准的要求;而后,每两个水准点闭合计算,复核设计单位的所给的水准点闭合计算,复核设计单位的所给的水准点是否闭合。计算临时布设的水准点高程,整理出包含原始和自设水准点高程成果表。
2.2水准放样的问题解决。
当有两个点高程不闭合时,一般有3种处理方法:a.在两个水准点之间设临时水准点将闭合差均布下去,等于设几个台阶消除闭合差;b.假设BM1,BM2,BM3,BM4连续4个水准点,BM2与BM3不闭合,可以采用BM1和BM3闭合计算,改正BM2的高程,或者BM2与BM4闭合计算改正BM3的高程;c.BM1与BM4进行闭合计算,改正BM2和BM3的高程。第一种方案是强制闭合,后两种要视具体情况确定。当然有条件可以用高精度水准点检查。