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Abstract: as an important technical work, the construction survey in highway engineering construction occupy the important position, combined with the traditional measuring method and the lack of GPS in highway engineering construction to the measurement of the application are introduced, and summarizes the highway engineering construction survey GPS application advantages and disadvantages.
Keywords: GPS; Highway; The construction survey; superiority
中圖分類號:P228.4文獻標識碼: A 文章編號:
1 GPS系統簡介
GPS是全球定位系統 (Global Positioning System)的英文縮寫,用于衛星導航,是一種具備全球性、全天候、全能性(陸地海洋、航空與航天) 、高效益、自動化、高精度等優勢的導航定位、測速、定時系統。
2 公路工程傳統測量的不足
(1)對于結點導線間導線長、閉合導線長、附和導線長,規范中均有相關的嚴格規定,而真正的實際工作中,很難達到規范中的要求,這樣就導致了超規范作業。
(2)在對公路進行測量時會收集各種起算點的資料,而這些資料無法保證統一的標準,城市控制點、軍測或者國測混雜于其中,這樣不僅存在兼容性的相關問題,而且導致測量時的誤差。
(3)國家的很多大地點受損嚴重,對測量作業產生了不利的影響。
(4)地面通視困難也會對傳統的測量造成不利的影響。
3 GPS測量在公路建設中的應用
高效率、高精度的GPS測量廣泛應用于控制測量領域,并伴隨GPS技術不斷完善的過程中進一步拓寬應用領域。
3.1 工程控制測量
根據我國行業標準,《公路全球定位系統(GPS)測量規范》(JTJ/T 066―98)的規定,GPS控制網分為一級、二級、三級、四級共四個等級。各級技術參照《公路全球定位系統(GPS)測量規范》。
3.1.1 控制網的布置要求
公路工程GPS控制網應布設成由獨立觀測邊構成的閉合圖形,如三角形、多邊形或者符合路線;應均勻分布網中相鄰點間的基線向量的精度;布置的網點應與原導線控制點、水準高程控制點等地面控制點盡可能的重合,需保證至少有3點重合,不滿足時進行聯測,并均勻分布這些重合點;考慮到施工方的技術力量和經濟指標,同時也為了方便以后用傳統測量方法進行項目標段內部或標段之間導線的聯測和擴展, 應在GPS網點附近布設通視良好的方位點,這樣可方便的完成聯測方向的建立。GPS網點和方位點間距離至少應為300m。
3.1.2 控制網點的選點和建立標志
由于可靈活的選取GPS網形狀,并且點與點間無需互相通視,所以相比于傳統的測量方法,能更方便的進行選點工作。為了方便的進行觀測工作,應于交通便利、遠離磁場干擾半徑外、視線開闊并便于架設儀器的地方布設觀測點。同時為了便于以后用其他測量手段聯測和擴展,方便施工導線的加密測量和施工放樣測量,應盡可能保證所布設網點間的通視。應選用堅固穩定,利于使用和保存的標志和點標石
3.1.3 觀測及成果整理
GPS觀測作業的主要內容是捕獲GPS衛星信號,并對其進行跟蹤、處理和量測,進而得到需要的定位信息和觀測數據。必須在接收機工作開始前對其進行預熱和靜置,不同類型和作業模式的接收機操作步驟和方法會存在差異,應按照隨機操作手冊實施具體操作。對于所得數據的處理可利用相應的GPS后處理軟件,結合計算機完成成果的處理。
通常在GPS控制測量中的靜態測量模式精度最高,適宜于如隧道互動式立交、特大橋等大型的建筑物。而采用GPS動態測量主要是應用于公路工程的控制測量,測量中能夠獲得實時定位精度,當實測過程中達到精度要求后即可停止作業,在很大程度上提升了效率。
3.2 公路中線測設
在大比例尺帶狀地形圖上定線后,設計人員在地面上對公路中線標定。使用GPS實時測量后,將中線樁點的坐標輸入接收機即可得到放樣的點位。由于每個點位測量間的獨立性,避免了累積誤差,提高了精度。
3.3 公路縱、橫斷面測量
確定公路中線后,即可結合測圖軟件和中線樁點坐標繪制各樁點橫斷面和路線縱斷面。這些數據均由測繪地形圖時所得,避免了現場測量縱、橫斷面,降低了外業工作量。也可采用實時GPS測量進行現場斷面測量,比傳統方法具備更高的精度,并且經濟實用。
3.4 施工放樣測量
GPS系統目前已形成了較為成熟的系統,可選擇的軟硬件很多。系統可以通過CDMA網絡、3G移動網絡模式、電臺模式等多種傳輸模式進行實時數據傳輸。對于公路工程點、線、面以及坡度等放樣工作的進度有很大提升,并可達厘米級的放樣精度。比如進行公路工程放樣工作時可使用GPS測地通軟件,通過手簿版和PC版用局部線形法、元素法和交點法等方式將各種線性基礎數據編輯錄入,例如復雜的緩和曲線、卵形曲線、S形曲線、復曲線以及一般的豎曲線和直線、水準控制點和導線等。其次應在固定的線路控制點上架設基準站,并利用觀測手簿和移動接收站重設當地坐標和進行點校正的工作。進行點校正的工作時應注意的是將控制點的分布在整個測區,盡量按照三角形或四邊形進行布設。進行測設工作前應保證在進行點校正的工作后所產生的“水平和垂直殘差”達到限差要求。把移動接收機和手簿大致放在線內放樣點位置,手簿屏幕即可對移動測桿在路線平面位置上的坐標、地面高程、線性平面、測點距離路線中樁的距離進行實時顯示。這樣就能方便的進行各種點、線、面的放樣工作。若搭配使用卡西歐(CASIO)編程系列計算器,能更加快捷方便的完成放樣工作。根據設計圖紙中的相關要素,編制相應的計算器程序將路線斷面結構尺寸要素和線性要素錄入計算器中,利用卡西歐計算器和實際的地面距中距和高程數據推導所需理論距離,在查找所需點位的過程中不斷移動測桿位置,直到達到理想的距離。這樣就可方便的完成路線開挖樁和坡腳樁的放樣工作。
3.5 變形監測
相比較一般工程控制網,變形監測網的精度應高一個數量級,達到毫米級精度。實踐表明,若觀測時采取天線指北、強制對中等措施分時段并且長時間觀測不超過4km的基線向量,精度可達到2~3mm。GPS變形監測公路、隧道、橋梁等工程項目,為其施工帶來了安全技術保障。
4 GPS在公路工程施工測量方面的優越性
與常規測量方式相比,GPS衛星定位技術具有一下優勢:
1.GPS點之間不要求相互通視,對GPS網的幾何圖形也無嚴格要求,所以可自由地靈活布設GPS點。特別是對于特別差的通視條件和測量大型的方格網,能夠充分發揮其優越性。
2.定位精度高。GPS采用載波相位進行相對定位,精度可達1ppm。相比較與使用相對中誤差,GPS技術采用點位中誤差更加的合理,并且具備較為均勻的誤差分布,能夠滿足各項規范要求。
3.觀測速度快。目前利用靜態定位方式,完成一條基線的相對定位所需的觀測時間,根據要求的精度不同,一般為1~3小時。如果采用快速靜態相對定位技術,觀測時間可以縮短至數分鐘。
4.功能齊全。GPS測量可以同時測定測點的平面位置和高程。采用實時動態測量還可以進行施工放樣。
5.操作簡便。GPS測量的自動化程度極高,作業員在觀測中只需要安置和開啟、關閉儀器、量取天線高度、監測儀器的工作狀態及采集環境的氣象數據,而其他如捕獲、跟蹤觀測衛星和記錄觀測數據等一系列測量工作均由儀器自動完成,提高了將近一倍的效率,這樣能夠在很大程度上減輕作業人員的負擔。
6.全天候、全球性作業。由于GPS衛星有24顆且分布合理,在地球上任何地點、任何時刻均可連續同步觀測到4顆以上衛星,因此在任何地點、任何時間均可以進行GPS測量。GPS測量一般不受天氣狀況的影響。
5GPS的不足方面和需要改進的方面
(1)接收機和衛星間距離的精確計算,是GPS精確定位的前提。這個距離由時間和電磁波傳播速度確定。但電磁波在大氣層中傳播時受到各種干擾,導致GPS系統對該距離的確定存在誤差,同時山區的樹木以及大城市的高層建筑也會導致信號非直線的傳播,對GPS的精確定位引入一定的誤差。
(2)控制點位置選取的不同也會在一定程度上影響定位的精度。一些控制點的選取不利于接收信號,造成無法接收信號或者信號受到嚴重擾動,信號收到擾動后會給精確定位帶來誤差。
(3)由不同GPS所測得數據會因為GPS系統本身的差異而存在差異,同時GPS測量數據同傳統的測量數據也會存在較大差異,因此在數據整合時需要進行平差計算,對其進行修正。
(4)作為一種新興的技術,GPS技術在發展至今還未形成統一的運用規范。我國目前還未統一地理信息標準,這樣導致無法形成統一的電子地圖,各廠商均開發獨有的地圖產品,各版本間的地圖無法相互兼容。產品間無法形成一致的規范,而且這個市場也沒用相應的行業標準,因此還需要進一步對這個市場規則,產品進行統一的規范,這樣才有利于不同GPS系統間的聯合使用。
6 結語
在公路工程施工測量中,GPS技術正逐漸扮演著越來越重要的角色,其強大并且獨特的功能為公路工程施工測量工作人員帶來了很大便利。相比于傳統的測量方法,在公路工程施工測量中充分發揮了它的適應性和優越性,但是也存在著一些不足,需要加大研究程度,使其更加適應各種實際的測量工作。在科學技術不斷的發展過程中,一定會不斷的完善GPS技術,彌補其不足,使公路工程施工測量的精度進一步提高,并使GPS的應用更加廣闊,更加普遍。
參考文獻:
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一、保證公路控制測量工作的準確性
部分公路施工線路較長,造價較高,相應的公路測量工作量也較大,測量工作中出現的意外、失誤等對公路工程質量及進度都有難以挽救的損失。因此,必須保證公路控制測量成果的準確性。對一個施工項目來講,其測量工作可分為技術交底、開工前控制測量、施工過程測量、完工后交工測量等幾個過程。
1.技術交底
公路控制測量工作要求技術人員對整個施工項目要有總體的了解,還應熟悉各路線圖和縱橫斷面圖,并親自到施工現場進行實際察看測量結果。公路控制測量工作要求組織人員應熟悉控制測量的規范規程,并重點掌握本測量項目在技術規范上所具有的特殊測量條件等,同時應對技術人員進行測量崗位的劃分,以明確其各自工作職責。
2.開工前的控制測量
(1)控制點的交接
目前我國現行的控制測量管理模式一般都是由業主和設計單位共同向監管單位和施工單位提供需要控制測量的公路的平面控制點及高程控制點。在各單位交接樁位的過程中,交接的技術人員一定要重點關注點位是否完好及與交樁的資料是否吻合,同時還應做好交接的記錄,在交接記錄中應明確標注出樁的完好性,如有破損或點位與記錄資料不符時,交接人員應注明破損點與不相符的地點,并需要各方的簽字認可;如交接的控制樁不能滿足控制測量路線的控制要求時,交接人員應要求業主或是設計單位重新交樁。
(2)控制點加密
在一般情況下,測量由設計單位所提供的控制點都不能滿足公路施工測量的要求,還需要施工單位對其控制點進行加密。設計單位在加密選點時應嚴格按照施工圖所示,以確保橋、隧等關鍵部位的控制點位都能夠滿足公路施工測量的要求。設計單位在選取控制點時,可先在公路施工平面圖上進行預選點,然后通過現場核實進行最終的確定;設計單位在埋設標石時,應牢固、堅實,以便于測量儀器的操作,同時還要設置標石標志,以防被破壞。
(3)控制點聯測
公路控制測量中控制點聯測的目的就是將加密的控制點與由設計單位提供的高等級控制點閉合到一起,使其滿足測量的規范要求,以便用于公路施工測量。在控制點聯測前應對控制測量的儀器進行標定檢驗,以確保測量儀器的性能符合測量規范要求,從而保證其測量成果的可靠性。一般來說,控制點聯測的工作量較大,其難度也較大,測量時間較為緊迫,因此,在控制點聯測前還應組織人員徹底熟悉測量的規范規程以及測量儀器的操作規程,這樣就不會因為操作的失誤而使得測量結果未能一次通過,給下一步工作帶來困擾。因此,測量的規范及規程的相關要求一定要落實到聯測的實際過程中,否則在接下來的等級測量中很難獲得準確的測量成果。
(4)平差計算
公路控制測量的外業工作完成后,測量技術人員應盡快進行內業的平差分析,即在測量的各項指標均符合規范要求后,對其數據進行平差計算,并將加密點作為施工測量的控制點位。
3.施工過程測量
在公路工程項目的施工過程中,每項具體施工幾乎都離不開其測量工作,故公路施工過程測量的工作量幾乎占全部工作量的90%以上,因此,確保其過程測量不出現問題是公路施工測量的關鍵。
(1)重視過程監測復核測量工作
對于不同的公路施工工程,其測量的方法和控制的手段都有可能不同,但在本質上,都包括施工前放樣定位、過程中進行監測復核及完成后自檢工作三個子項內容。經多年經驗證實,施工過程中的監測復核測量在其中具有重要地位。如現澆結構的底板高程控制及位置控制,還有石方邊坡爆破挖除中的控制測量等都是其典型的例子。
(2)堅持測量工作規范化
測量工作的程序性和規范性都比較強,這不只在控制測量中能夠得到體現的,在過程測量中同樣重要。因此,要培養操作者在常規測量中的規范化意識對測量技術十分重要。
4.交工驗收測量
交工驗收測量是工程全部完工后對工程總質量進行的一項評判,為保證測量工作的一致性,應在交工驗收前對各個控制點進行一次復測認可,以保證驗收時的觀測基點與施工過程中的控制點相吻合,尤其是對橋梁等重點位置,這是十分必要。對于路基類的公路工程,應避免出現反方向觀測驗收,以保證水準基點之間的誤差合理的分配到測段內。
二、保證測量工作的及時性
部分公路的施工工程量很大,工期往往較緊迫,從保證測量結果的準確性角度來講,公路的測量工作需要大量的時間,而從保證公路施工的工程進度角度來講,這就要求其測量作業必須縮短用時。因此,為確保測量工作的及時性,在測量工作中應注意以下幾方面。
1.堅持科學合理分工
高等級的公路一般小構較多,橋梁較多,現場施工一般具有專業化、流水化程度高的特點,對其的測量作業應隨之進行類似的分段分工,這樣才可以提高每個技術人員的工作效率,如分配路基組去負責路基、小構等部分測量,給橋梁組分配去負責大中橋等部分測量。實踐證明,這樣分段分工測量可以有效的提高測量的工作效率,其能與現場的施工測量配合更為默契。
2.堅持責任到人
在控制測量中,應嚴格每個人的工作職責,并要做到細致分工合理,落實責任到人的政策,以提高每個技術人員的責任心,誰的工作就應讓誰去負責到底。在控制測量中,還可以通過適當的獎懲措施,以確保工作計劃的落實。
3.堅持制定測量進度計劃,加強與施工現場的配合
工程測量工作的目的就是確保其工程得以順利施工,因此在其施工現場離不開測量人員的配合。在施工工程緊張的情況下,可以根據工程的施工進度計劃制定詳細的測量進度計劃,并及時與施工現場進行溝通,根據實際施工情況進行實時測量數據修正,通過計劃管理的方式將控制測量工作的進度與施工現場的進度連系在一起。
4.積極采用先進的測量工具,提高測量效率
對于施工測量數據的計算,技術人員應積極推行程序化計算,這樣不僅可以有效的提高工作效率,同時還能夠保證測量結果的準確性。
三、結語:
在公路工程建設的各個階段都需要進行測量,而且測量的精度和速度直接影響到整個工程的質量與進度。公路工程施工測量貫穿于公路施工整個過程,是公路施工主旋律的序曲、尾聲及和弦。因此,公路工程測量對保證工程的規劃、設計、施工等方面的質量與安全都具有重要的意義。每一位測量人員都應認真執行測量規范和操作規程,以確保測量作業的準確性,從而提高工作效率,相信隨著公路施工管理水平的不斷提高和先進測量手段的投入應用,今后的公路控制測量,必將為公路工程施工帶來更多的便捷。
參考文獻:
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[2]粟志海.公路控制測量[M].天津:天津科學技術出版社,2001
中圖分類號:X734 文獻標識碼:A 文章編號:
0引言
隨著我國市場經濟體制的不斷完善, 公路作為國民經濟發展的重要基礎設施正日益發揮著極其重要的作用。 公路工程施工是一項復雜的技術、 經濟活動, 具有流動性強、 協作性高、 周期長、 受外界干擾及自然因素影響大等特點, 同時涉及到眾多的社會主體和多變的自然因素,會受到物質、 技術條件的制約。 進行公路測量是公路工程實施的基礎部分, 同時也是一項容易出現偏差和錯誤的部分, 為了實現測量的科學性與客觀性, 必須對公路測量中容易出現問題的環節和步驟進行必要的分析, 對某些步驟和手段進行調整, 對某些測量方式方法進行改進, 力爭取得正確的測量結果。
1公路測量中的常見問題
1.1公路工程測量重視不夠
測量工作是工程建設中的一項最基礎的工作,在公路工程中對公路工程測量的重視不夠是公路測量的常見問題之一。在公路工程測量的工程質量監控實際以及對工程竣工驗收方面,往往只注重其他施工質量的檢查與控制,忽視了公路工程測量的重要性。大多數的工程驗收部門并沒有親自使用相關的儀器進行實際測量,在工程驗收時,也僅停留在只是對公路的中線標高進行復核。
1.2測量人員隊伍建設較差
在公路工程測量中,測量人員隊伍建設任重道遠。就目前而言,測量人員素質較差且人員較少,其素質和數量與公路測量工作的發展需要還存在一定的距離。在公路施工企業方面,少數公路施工企業沒有配備專職的測量人員,公路施工企業在進行施工測量時一般都是由其他人員兼任,非專業的公路測量人員,由于對測量儀器的基本性能、測量方法等不熟悉,在進行具體的測量工作時,無法保證其進行規范地操作,嚴重影響了公路工程施工的質量。
1.3測量儀器設備老化滯后
在公路工程測量工作中,測量儀器設備老化滯后也是嚴重制約公路測量工作順利開展的因素之一,目前測量儀器設備遠遠滯后于公路工程測量工作的發展。公路施工企業的公路測量儀器設備在長時間的運行過程中出現磨損、故障,公路測量儀器沒有得到及時的更新,測量儀器設備維修保養不到位,使測量設備滯后于測量工作的開展。不少公路施工企業即使有一些測量儀器,但其質量低劣,非常落后。少數公路施工企業中連測量儀器都沒有,儀器設備數量不足,在進行公路工程施工測量時,大大影響了測量精度,嚴重制約工程施工的快速推進。
1.4測量操作的規范性缺乏
由于公路測量操作缺乏規范性,容易導致同一條件下多次測量的結果出現不同,嚴重影響了公路工程的質量。一般而言,公路工程測量中儀器均是比較精密的儀器。但在實際操作過程中,由于測量人員缺乏對測量操作規范性的認識,不能規范地使用測量儀器,使得測量結果在一定程度長存在著偏差,將影響到測量儀器的精確度和靈敏度,不利于公路測量工作的進行。
2公路測量中常見問題的解決措施
2.1測量人員的素質要求
測量人員應具有工作所要求的文化素質與身體條件,并經培訓考核合格后方能從事測量工作。測量人員應具有良好的職業道德,責任心強,實事求是,堅持原則,不得弄虛作假。測量人員必須熟悉國家有關的工程測量規范,掌握與工程要求相適應的測量等級標準,在保證有效的測量方法的基礎上,不斷提高工程測量的精度。測量人員必須熟悉與工程有關的各種正式設計文件、施工圖紙,了解工程設計和施工意圖,對所承擔的測量任務做到心中有數,發現存在的問題積極與工程設計方或施工方反映,協商解決有關事宜。測量人員必須熟悉儀器的性能和操作規程,本著對工程負責和實事求是的態度,盡量減少測量誤差,提高測量精度。并對儀器進行自檢、送檢和保養。測量人員對其提供資料的真實性和精確度負責,測量原始記錄和提供的資料應按規定上報項目部;各種測量計算應有詳細的說明,并按規定進行復核;所有的資料必須由所承擔工程測量項目的主管工程師簽字,并留底備查。
2.2強化工程建設監理的控制,促進施工測量水平的提高
工程建設監理在履行建筑工程施工質量監控過程中,要切實把建筑施工測量成果的檢查與驗收納入日常的監理工作。在對施工測量質量監控中,一定要堅持“事前控制”的原則,加強對施工測量的監控。對主要的施工測量放樣,一定要復測,最好采用各種不同的方法加強校核工作。測量成果合格方可進行下一道工序。另外,施工測量成果經監理測量檢測后,經雙方測量人員簽字,可作為工程竣工驗收、工程質量等級評定的技術資料。加強對公路施工測量的監控,可有效地杜絕工程質量事故,既有利于促進公路企業測量管理人員素質的提高,也有利于監理測量水平的提高。
2.3應用新的儀器,提高測量質量
現如今,公路工程施工的規模不斷的擴大,施工的面積也大面積增加,對于工程質量的要求也越來越嚴格。過去的測量方法和手段已經不適應新形勢下的公路建設的需要。大浪淘沙,不進則退,我們必須用發展的眼光看待社會的發展和需求。要不斷更新新技術,引進新儀器,提高工作質量和工作效率。在工程測量方面,要求我們的施工單位更新測量儀器,提高測量的精準度,同時提高測量人員的技術素質,專業技術水平,為施工測量工作在物質上給予大力的支持,保證公路施工安全、高效、快速、優質化的完成任務。
2.4強化監管力度,保證測量結果
工程監理在進行工程監督過程中,要把施工測量納入監管體系中來,切實抓好日常測量工作的監督管理。堅持事前控制管理、施工放樣重復檢測、結果核對檢查的監督監控管理方法,采用不同手段進行檢查和監督,對于關鍵的測量放樣,要重復檢測,檢測合格才能夠進入下一步測量。每次檢測結果進行匯總,作為評定工程質量等級和竣工驗收的技術資料。
3結語
公路測量是公路工程施工的基礎和重要組成部分,隨著科學技術的飛速發展和公路測量理論的不斷豐富,公路測量技術日趨完善。我們應該要嚴格按照要求和規范進行操作,努力提高公路測量水平,為整個公路工程的順利完成奠定堅實的基礎。
參考文獻:
一 公路施工測量的一般步驟
(一)人員組織。公路施工測量的技術人員,需要獲得技術培訓和執業資格上崗證書,方可上崗。
(二)儀器設備組織。測量儀器設備及工具定期(一般為一年)到國家計量部門進行檢定,取得合格證書后方可使用;另外,儀器選用要正確,方法采用要得當,不同的工程對象,有不同的精度要求。水準儀進行水準測量時,應盡量使前后視距離大致相等;經緯儀在測量時用正、倒鏡觀測取均值等。
(三)及時整理測量資料,做好技術總結。
二 公路施工測量存在的問題
公路施工測量雖然作為公路建設項目的重要組成部分,但在現階段還不能適應公路發展形勢的需要。大部分公路施工建設企業對施工測量在現代公路施工中的重要性認識不足,造成實際工作中存在著以下問題。
(一)測量人員業務素質較差且人員數量不能滿足工作需要,甚至有的公路施工企業沒有專職的施工測量人員,在施工過程中基本上都是由其他技術員或者施工員兼職。由于業務水平不能滿足工作需要,對常規測量儀器的性能、操作及測設方法都一知半解,很難勝任施工測量工作,更無法保證施工測量的質量。
(二)測量儀器設備落后且數量不能滿足工程需要。很多施工企業施工中沒有足夠的測最儀器,甚至還有的公路施工企業根本就沒有測量儀器,靠臨時拼湊應付施工。在施工時,由于測量手段落后,嚴重影響了測量的精度。而且由于儀器數量不能滿足施工要求,也直接影響到了施工的進度。
(三)測量儀器的操作不當且保修不到位。公路測量中所用的儀器都屬于精密儀器,在使用過程中,由于測量人員的水平有限,沒有受過專業的培訓。實際操作的時候沒有嚴格按照正確的使用方法操作,導致測量儀器的靈敏度降低。在使用后,由于沒有將儀器及時入箱保護,使儀器出現了不應有的損壞,也為以后測量埋下了隱患。
(四)測量的質量控制不到位對公路工程質量的監控,現有的體制是政府監理和社會監理共同參與,有條件的建設單位,還有自己的工程監督部門,可謂三管齊下。但是,在實際的工程質量監控和工程竣工驗收時,都只注重其他施工質量的檢查與控制,而忽視施工測量質量的檢驗。許多工程驗收監督部到現場看看,走走過場,沒有做到親自用儀器進行實測。少數工程驗收也僅停留在復核一下公路中線標高,不能從根本上對施工測量質量進行監控。這種現象誤導了公路施工企業的管理者,認為公路施工測量不重要,不利于公路施工測量水平的提高。
三 公路施工測量存在的問題的解決策略
(一)觀念的轉變
充分認識公路施工測量在現代公路施工中的作用落后的思想觀念是任何事業改革發展的最大障礙。公路施工測量工作者要徹底拋棄低品位質量觀,樹立“百年大計、質量第一”的思想:應以發展的眼光充分認識公路施工測量在公路施工中的重要作用;要有改變公路施工測量現狀、提高公路施工測量水平的危機感和緊迫感:轉變觀念,切實加強公路施工測量工作的領導、監督、組織管理及投入,以充分發揮公路施工測量在現代公路中的作用。
(二)加大測量儀器的力度
為提高施工測量奠定物質基礎,當前公路工程規模日益擴大,施工技術精度要求越來越高。因而在公路工程的施工測量中,采用原有的測量方法和手段受到巨大考驗,因此,有些必將被淘汰。公路企業的管理者要有發展的眼光,結合自身發展需要,盡早引進實用的新儀器,以提高公路施工測量質量,適應現代公路工程快速、高效、優質的施工需要。
(三)增強公路施工隊伍建設,確保施工測量人員素質
1測量人員應具有工作所要求的文化素質與身體條件,并經培訓考核合格后方能從事測量工作。測量人員應具有良好的職業道德,責任心強,實事求是,堅持原則,不得弄虛作假。
2熟悉國家有關的工程測量規范,掌握與工程要求相適應的測量等級標準,在保證有效的測量方法的基礎上,不斷提高工程測量的精度。
3熟悉與工程有關的各種正式設計文件、施工圖紙,了解工程設計和施工意圖,對所承擔的測量任務做到心中有數,發現存在的問題積極與工程設計方或施工方反映,協商解決有關事宜。
4熟悉儀器的性能和操作規程,本著對工程負責和實事求是的態度,盡量減少測量誤差,提高測量精度。并對儀器進行自檢、送檢和保養。
5測量人員必須對資料的真實性和精確度負責,測量原始記錄和提供的資料應按規定上報項目部;各種測量計算應有詳細的說明,并按規定進行復核;所有的資料必須由所承擔工程測量項目的主管工程師簽字,并留底備查。
隨著公路規模的日益擴大、工程質量要求的不斷提高以及新測量技術和儀器的發展與應用,必須采取有效措施加強公路施工隊伍建設,提高施工測量人員素質。公路施工測量人員要通過自學、參加培訓等形式,努力提高自身業務素質,主要應掌握常規測量儀器和工具的性能、操作、維護和保養;掌握施工測量常用的測設方法和技能;掌握測量新技術發展與應用動態,并開展創造性實踐。此外,施工測量人員必須具有高度的責任心,吃苦耐勞、精益求精的工作作風。在任何艱苦復雜的條件下,都必須保證測量成果的質量。否則,稍有差錯,就會給國家和人民造成重大損失。
(四)強化工程建設監理的控制,促進施工測量水平的提高
工程建設監理在履行建筑工程拖工質量監控過程中,要切實把建筑施工測量成果的檢查與驗收納入日常的監理工作。在對施工測量質量監控中,—定要堅持“事前控制”的原則,加強對施工測量的監控。對主要的施工測量放樣,—定要復測,最好采用各種不同的方法加強校核工作。測量成果合格方可進行下一道工序。另外,施工測量成果經監理測量檢測后,經雙方測量人員簽字,可作為工程竣工驗收、工程質量等級評定的技術資料。
(五)強化工程建設中自檢的職能
在建設施工中施工測量不僅僅作為線性控制的手段,它更是工程質量的保證環節,在對施工測量質量監控中,一定要加強對施工測量的自檢工作,對主要的施工測量放樣后。一定要進行復測,最好采用各種不同的方法加強校核工作。工程施工中要做好自檢環節。測量各項指標檢測合格報驗監理認可后方可進行下一道工序,待工程完畢后各自檢測數據作為工程竣工驗收、工程質量等級評定的技術資料。
四 結束語
公路工程施工測量貫穿于公路施工整個過程,是公路施工主旋律的序曲、尾聲及和弦,是公路工程建設質量管理的關鍵,它在公路工程建設中全面參與,并為施工質量、安全提供基礎資料。隨著科學技術、經濟的高速發展,公路建設對公路施工測量的要求也越來越高,為了保證公路建設質量和效益,加強公路施工測量管理,能提高整體性測量水平,確保公路工程質量,必須規范化、制度化公路施工測量,以防不必要的質量事故發生,更好地為公路工程建設服務。
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中圖分類號:X734文獻標識碼: A 文章編號:
公路工程施工的測量工作看起來簡單,但是要真正地做好、做到位,并不如許多人所想像的只要會操作全站儀和水準儀就行。測量人員水平的高低,其實更體現在對各項工作的預見能力、組織協調和策劃能力上。做好公路施工的測量工作,要求測量人員不僅要懂測量知識,還應具備扎實的施工技術、施工管理等理論知識和豐富的實踐經驗,嚴格按照與工程相關的技術規范、招標文件及圖紙的要求,采取合理有效的方法組織測量工作,增強預見性和工作的主動性,避免質量事故和返工、窩工的現象發生。
1施工前的控制方法
1.1控制點的復測、加密
導線點復測、加密:采用附合導線,起、終于設計單位提供的已知導線點,中間為設計單位提供的已知導線點、重要控制網或標段加密點,一般精度要求為一級導線(長度不大于1000m的公路工程、長度不大于2000m的隧道以及路基工程)。水準點復測、加密:采用閉合水準路線,起、終于設計單位提供的已知水準點,中間為設計單位提供的已知水準點或標段加密點,一般精度要求為四等水準。通過控制點的復測、加密內外業工作,形成《導線點復測、加密成果表》、《水準點復測、加密成果表》,報監理單位批準后作為施工控制的依據。
1.2征地界、結構物、橫斷面的放樣與平面高程復核
完成上述工作后,進行線路中樁、邊樁、結構物的放樣與平面高程復核;并根據施放的線路中樁、邊樁,設專人指揮立棱鏡的測工在中樁、邊樁連線上立點,使用全站儀的“對邊測量”功能逐一測量路線橫斷方向上地面起伏變化點、已有管線和征地界樁等的平面高程,以便復核征地界、遷移管線、橫斷面及土石方工程量等,對出入較大的應再次組織復測,復測確認的結果應及時上報業主和監理單位,并提出合理化建議。
2施工過程中的測量控制
當一切準備就緒后,測量的主要任務轉移到過程控制上來,公路施工測量主要包括平面線形控制和高程控制兩種,作為施工前的指導性工作,測量在公路工程施工中有著重要的地位。
2.1平面控制
公路是一種帶狀的建筑物,施工中要保證道路的線形、走向、寬度正確,就必須對道路的平面位置進行控制,目前所有的公路基本上都采用坐標放樣法對道路的線形進行控制。
2.1.1中線放樣
施工設計圖一般都給出了每20m或25m設計中樁坐標及征地線坐標,還有公路工程的墩臺坐標,在進行圖紙復審時必須對設計坐標進行復核,無誤后方可采用。放樣前,最好把全線的導線點、中樁及大橋、特大橋的墩臺坐標輸入到全站儀中,這樣可以避免現場操作臨時輸入時人為出錯。
2.1.1.1主要中樁放樣
主要中樁指直圓、緩圓、曲中、圓緩、緩直、直圓、圓直、交點等,且位置較好能夠相互通視的點,不能通視的點放出之后也沒有多大用處。中樁放樣是以某相距最近的導線點為測站,后視相鄰導線點,撥角測距放出該中樁點,觀測角和距離是以這三點的坐標計算得出的,在放樣中樁時應注意兩點:a)建站完成開始放樣前,應把棱鏡放置在前面放過的點或已知點上進行復核,以檢驗本次的建站精度,如果誤差較大,則應查明原因并重新建站;b)測站導線點到所放中樁點的距離應小于到后視導線點的距離,第一點是測量放樣的常識,而第二點則是根據導線放樣中樁總結出來的經驗,是減小誤差的一種有效辦法。放樣中樁的數量以能達到相鄰兩中樁能夠通視為下限,并要做好中樁放樣的詳細記錄。
2.1.1.2栓樁
由于中樁在施工過程中往往會被破壞,尤其在高填方路段,不可能每層路基填筑都用儀器進行中樁放樣。為了保證施工中線的正確性,在中線復測過程中應認真做好所有主要中線控制樁的保護工作,以作為施工依據。可以采用埋設護樁的辦法把中樁引出去,即所謂的“栓樁”。常用的方法有:平行線法護樁、延長線法護樁和交點法護樁。無論采用哪種護樁方式,都應在測量記錄本上繪出示意圖,注明樁間距離、距中樁的距離、每個護樁所在的地形特征以及護樁附近的地物等,以便使用時查找。
2.1.2樁位放樣
大部分公路工程都為鋼筋混凝土結構,其特點是一旦某構件澆筑成型后,很難再作更改,如果測量放樣出現錯誤,導致構件位置、尺寸偏差太大,將很難處理,所以公路工程的施工放樣精度要求都比較高,對公路工程進行施工放樣時一定要做到精益求精,切不可馬虎大意。基礎、墩臺放樣:基礎、墩臺是一座公路工程的根基,它們定位準確了,上部結構的平面位置一般不會再出現大的偏差,因此公路工程施工測量控制,重點是保證基礎、墩臺的定位準確。放樣前,首先要復核施工設計圖所給出的所有墩臺設計坐標,復核無誤后專門出一份墩臺坐標表,最好能將所有坐標輸入全站儀儲存器內,這樣放樣方便且可以杜絕坐標輸入錯誤的現象。放樣過程中,應用鋼尺實測相鄰墩臺的縱向、橫向間距是否與設計值相符,而且施工前還應對相應的樁位進行復測,經過多重把關,方能盡量消除偏差和錯誤,保證墩臺位置的準確無誤。
2.2高程控制
2.2.1水準點加密
2.2.1.1補置施工用水準點
設計單位所給的水準點距離較遠,一般都在500m以上,施工時使用很不方便。考慮到以后的路基高度,根據實際地形地貌,兼顧結構物工程,可以沿路線方向間隔200m左右補置一個施工用水準點。水準點可設在附近房基、機井臺等較堅固處,或自己埋設,并對每個加密水準點位置做好詳細記錄。
2.2.1.2水準點閉合測量
測量要嚴格按照水準測量操作規程進行,使用的儀器一定要經過有關部門校核,對每相鄰的兩個水準點進行閉合測量。加密的水準點都要進行閉合測量和復核,并做好詳細的記錄。
2.2.1.3計算
首先,應該檢查閉合差是否滿足規范及設計要求;而后,對每兩個水準點進行閉合計算,復核設計單位所給的水準點閉合計算結果,計算出臨時布設的水準點高程,并整理出包括原始數據和自設水準點高程的成果表。
2.2.2水準放樣
由于高程測量比較繁瑣,開工前,應把全線的水準點、逐樁逐層高程、公路工程的各部位設計高程全部計算出來并分類打印成冊,這樣在放樣過程中就能一目了然,只要按照計算結果進行放樣即可,能夠在很大程度上減少出錯。水準放樣相對比較簡單,在公路施工中應用得比較頻繁,所以出錯的幾率也就更大。測量員必須要有高度的責任心和過硬的技術,在放樣過程中要做到既快又準,既不耽誤施工進度,又要保證工程質量,避免因粗心大意發生測量錯誤從而造成返工。
3竣工測量
公路工程完工后,在正式交工前需進行竣工驗收,在測量方面,業主和監理要對全線的中線偏位、寬度、高程、橫坡和平整度等進行抽樣檢驗,驗收合格后才能進行正式交工。所以應該注意的是,申請竣工驗收之前應對全線的平面控制點、高程控制點進行最后一次復測,并進行全面的測量自檢,提前發現、解決工程中存在的問題,做到心中有數,這樣才能保證竣工驗收的順利通過。
4結語
綜上所述,保證工程施工順利進行,實現項目管理目標,工程測量事關重大。只有不斷總結,嚴格依規施測,同時及時正確處理測量工作中的問題,并輔以工程測量軟件、AUTOCAD制圖軟件等先進工具高效、準確地進行數據處理,才能真正為工程施工提供堅實的測量保障。
參考文獻
[1]GB50026-2007,工程測量規范[S].
中圖分類號:F540.3文獻標識碼: A
公路工程中的測量工作按其過程一般分為三個階段,即施工準備階段的測量、施工階段的測量和竣工險收階段的測量。公路工程的測量工作具有十分重要的作用,也是整個工程施工中的關鍵技術環節。它關系到設計意圖的實現、工程施工質量目標的完成和工程施工的成本控制。下面對公路工程施工準備階段的幾項重要工作進行討論。
一、編制測量規劃
測量規劃是整個項目測量過程中的指導方向和行動綱領,在施工準備階段編制測量規劃是以后開展現場施工工作的必要準備。測量規劃應包括以下內容。
1、測量工作的依據和技術要求,參考該項目的圖紙及招標文件、相關規范、驗收標準及本單位的有關文件(如本公司的作業指導書)等編制。圖紙及招標文件的技術要求是做好本項目測量工作的綱領性文件,規范主要有公路路基施工技術規范、公路橋涵施工技術規范、公路隧道施工技術規范、公路勘測規范、工程測量規范等,驗收標準主要為公路工程質量檢驗評定標準,本單位的作業指導書在完善組織管理方面發揮著重大作用。
2、規定測量的內容,依據項目工期計劃,按照該項目的圖紙及招標文件的要求來確定。一般分為三個階段:施工準備階段、施工階段、竣工驗收階段。施工準備階段測量規劃的工作內容主要為:熟悉并復核圖紙工程量、開工前的交接樁、控制點的復測工作、施工控制點的加密、放樣等;施工階段測量規劃的工作內容一般可按照單位工程、分部工程、分項工程的劃分來確定測量工作內容和技術要求;同時制定沉降觀測辦法。竣工驗收階段的工作主要是依據圖紙和驗評標準檢查交工工程的平面、高程控制點及工程平面位置、尺寸、高程等并制作交竣工資料。
3、編制測量工作制度和工作程序。項目經理部設專職(或兼職)測量工程師,作業層項目隊設由若干名技術人員和測量工組成的測量小組,根據職責實施各項測量工作。建立健全測量復核制度,現場實施測量作業,使用專業記錄簿逐項記錄測量數據,測量工作的內業資料必須有兩人獨立計算,校核無誤后方可使用,避免施工放樣內容的遺漏或與規范要求不符。編制工程中所使用儀器的檢校制度和管理臺賬。建立健全測量自檢和報檢制度,對重點工序、重點部位和監理工程師認為重要的結構物和工序需加大復核力度。
二、控制點交接樁
控制性樁點,應進行現場交樁,并保護好交樁成果,現場交樁是設計與施工銜接的一個重要環節,交樁一般要有交樁記錄,并經設計、監理、施工單位三方簽字。在進行內業交接時,業主(或設計單位)應提供:《控制點成果表》、《控制點布置圖》、測量依據、測量成果計算說明及要求等詳細資料,同時要求填好交接記錄表,已交接資料、不完整資料分類注明,對遺留問題如何解決等;要認真理解設計文件中有關控制點的等級要求及導線、橋梁控制網的精度,設計單位的測量精度及導線、橋梁控制網的布設是否滿足勘測設計規范要求,如橋梁控制網的圖形條件是否滿足規范要求等。在外業交接樁位過程中一定要注意點位的完好及與交樁資料的吻合,同時要做好交接記錄,交接記錄中應注明樁的完好性,如發現交樁成果有誤,一般應會同監理聯合測量后確認,要求業主、設計單位重新交樁。
三、控制點的復測工作
1、復測的準備
控制點的復測工作要求配備足夠的測量人員,使用全部校驗過的測量儀器,認真制定復測的技術方案,一般對設計單位提供的所有點位同精度復測,以滿足在施工階段的測量放樣精度要求。
2、復測成果的整理
復測外業結束后對復測資料進行整理,同時要給監理工程師提供復測原始手簿,復測成果應分為3 部分:(1)導線成果,邊長及轉角與設計單位提供的成果的反算值的比較,差值應小于2 倍的該級導線的測角中誤差,邊長應小于2 倍的該級導線的測邊中誤差;(2)平面控制網,邊長及角度與設計單位提供的成果的反算值的比較,差值應小于2 倍的該級控制網的測角中誤差,邊長應小于2 倍的該級控制網的測邊中誤差,同時應檢查本身的角度構成的圖形是否滿足規范對圖形閉合差的要求及相應等級的控制網的測角中誤差的要求,水平角觀測結束后,應按菲列羅公式估算測角中誤差;(3)高程控制點的成果,檢查邊長及轉角與設計單位提供的成果的反算值的比較,差值應小于2倍的該級水準的高程中誤差。測量工程師在復測過程中,應對重要橋梁的控制網及相鄰標段的導線點、水準點及過河水準點進行復測。對復測成果與設計單位提供的成果相差較大的點也應請監理工程師共同復測,并向設計單位反映情況, 要求解決。
平面控制測量成果的主要技術要求:
表1 平面控制測量精度要求
表2 導線測量的主要技術要求
高程控制測量成果的技術要求:
表3 水準測量精度要求
四、施工控制點加密
控制點的加密在高速公路建設中不可避免,由于公路勘察階段,設計單位設的控制點一般間距500~800 米左右,達不到施工過程中施工放樣的點的密度要求,同時由于不可避免的少數點位的損壞、由于地物變化有些點位不通視、原有點位位置不理想等, 也必須要通過加密來滿足在施工過程中放樣對控制點的數量和密度的要求。
平面控制點加密一般要求與原設計的控制點的精度相同,導線的加密應采用附合導線,應附合到原設計單位提供的導線點上,同時要注意加密點位應離開高速公路中線的距離不宜過大或過小,一般離開路線中線的距離為80~100m 左右。控制點加密方法有:GPS測量法、導線測量法、小三角測量法等。
水準點加密應閉合到原設計的點位上,點位布置注意:a、在橋梁的兩側應加密;b、需要觀測沉降的路段應加密;c、點位應布置在可靠、穩固的地方,控制點加密應采用嚴密平差,從檢查點位的測設精度;d、對于橋梁控制點,應根據橋梁的形式,跨徑及設計要求的施工精度確定利用原設計網點加密或重新布設控制網點。
五、原地面復測和復核土石方工程量
施工前,應對全部工程的原地面線進行復測,核對或補充橫斷面,并請監理工程師進行檢查驗收,以作為路基橫斷面施工圖和土石方工程計量的依據。測定所使用的儀器精度及操作方法符合勘測設計要求與規程。
根據測定的原地面線繪制成施工橫斷面圖并計算實際的土石方工程數量,如與原設計圖紙的工程量有出入則立刻以書面報告形式報給測量監理工程師及業主代表檢查、復測、審核。
六、總結
測量工作是整個施工準備階段工作的重點及難點,測量規劃是測量準備階段工作的重點,同時又是指導各階段測量工作的綱領, 施工準備階段的測量工作既直接影響到路線的定線和高程系統的控制,又影響到施工過程中施工放樣的可靠、便利,同時也直接影響到工程土石方的數量的計量,涉及業主、施工單位的直接經濟利益,因此,做好施工準備階段的測量工作十分重要,必須引起測量工作者的注意和重視。
參考文獻
【 abstract 】 : with the continuous development of China's economy, the highway engineering construction has been improved. But in the process of highway engineering construction, there are always some quality problem lead to the existence of various security hidden danger, not only for the personal safety of construction personnel caused certain threat, but also may lead to unnecessary economic losses. Here in this paper, then combined with examples, in the process of highway engineering construction quality control strategies are analyzed.
【 key words 】 : instance; Road engineering; The construction quality
中圖分類號:TV523 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
隨著我國經濟建設進程的不斷加快,城市基礎設施的建設也在快速發展,公路是城市基礎設施中重要的一部分,與城市建設和人們的生活有著密切的關系,也迎來了其其發展的“黃金時代”。公路工程施工質量的好壞直接影響著城市的經濟發展,因此,在公路施工時,應加強公路施工工程的質量控制措施,保證工程質量。本文就以深圳寶安區浪榮公路土建工程為例,對公路施工工程質量保證策略要點進行簡單的分析和探討。
一、公路工程施工質量保證策略
公路施工工程中質量保證策略主要包括有:工程測量階段、地基和基礎工程施工階段、地下工程施工階段、地上結構工程施工階段以及市政管線安裝工程五個方面。
1、工程測量階段
工程施工前,監理工程師應先審查測量工作的準備情況,包括校核測量儀器和工具是否精準、測量人員是否專業合格、測繪部門提供的準水點引測是否正確,并根據工程測量數據,審查設計圖紙是否正確可行。除了公路工程中路基、路面的測量外,浪榮路全段工程中跨過橋梁和隧道各一座,因此,還須進行橋梁和隧道施工測量。施工中,遇到建筑物需要對施工設計和規范進行變形監測時,監理工程師須要對變形觀測點的布置進行審核,確保其符合相關的施工要求,并記錄好變形觀測點的布置。監管工程師須對施工單位工程測量的作業過程進行全面的了解,確保其工程測量作業符合相關要求。
2、地基和基礎工程施工階段
公路工程施工中,公路地基工程十分關鍵,應對公路地基和基礎工程的施工做好質量控制。地基工程施工中,常見的問題有挖土位置偏移、回填土密度不合要求、回填不均勻,以及塌方等。(1)監管工程師須熟悉施工單位的相關設計文件,了解施工全段的地質、水文狀況,以及地面建筑物等障礙物的情況,以便于在施工中保證施工地附近建筑物的安全。根據實測的結果,對施工單位的測量結果和設計進行校核,確保其設計符合規范。浪榮路位于寶安中部,穿越了三個街道轄區,施工地段中有大量的建筑物存在,做好這一點尤其重要。(2)挖土過程中,分階段地對基坑的邊線進行復核,確保挖土位置的正確合理,并對土質情況做好記錄,以便于出現問題時及時應對。(3)基坑的開挖中石方的爆破工程要符合相關規定,挖至高程時,須請勘查設計單位對設計要求的持力層進行驗槽,確保開挖的基坑不影響周圍的原始的地基結構。(4)要確保施工單位有施工的安全措施及應對緊急情況的應急預案。(5)在土石方工程施工中,要督促施工單位做到文明施工,做好環境保護工作。
在水泥穩定碎石基礎工程施工階段:(1)施工前,對施工中礦料級配、水泥用量、水穩集料出廠拌合的均勻性,以及水泥的穩定碎石強度進行審核,確保工程施工使用的材料質量合格,符合施工要求。(2)督促施工單位做好包括做土模或者只方木的地面清掃工作。(3)對施工單位日常使用的機械使用情況和保養維護情況進行監管,特別是一些關鍵的如拌合站、發電機、攤鋪機、壓路機等機械要進行重點檢查,確保施工機械性能良好。
3、地下工程施工階段
由于浪榮路路段施工中經過一個隧道,因此在施工中,還要確保隱蔽工程的質量。其措施包括:(1)隱蔽工程施工中,應該有相關的工程進度進行準確、真實的記錄。(2)隱蔽工程驗收時,需要工程技術負責人、質檢員和建設、監理現場代表同時到位,對一些重要或者特殊部位驗收時,還需要設計單位相關負責人員質量監督單位的人員到場。另外,考慮到浪榮路中某些路段地下水位問題,公路的施工還應做好地下防水工作,防止由于地下水的滲透而對公路地基和路面造成影響。施工前須分段對地下水位進行檢測,需要進行防水處理的路段要有相應的防水措施。
4、地上工程施工階段
地上工程施工階段主要包括兩個方面,分別是:(1)瀝青混凝土路面工程。對施工單位使用的瀝青混凝土質量進行檢測,確保其質量符合要求。施工前,應對施工單位瀝青混凝土的攤鋪機和壓路機進行性能檢測,保證機械施工能符合相關要求,并對施工的過程進行監測,確保其施工過程中無不應當行為。雨季施工時,須督促施工單位做好排水措施,雨后基層、底基層潮濕未干或者泥土未清除干凈的情況下,不得攤鋪瀝青混凝土。由于深圳夏季雨量過多,這點也應重視。(2)邊坡支護工程。根據《工程測量規范》有關變形測量的規定,對施工單位的檢測技術進行審查,確保其檢測單位有合格的檢測資格,檢測經驗豐富、技術嫻熟、測量手段先進。對施工單位提交的相關報告進行審核,確保其出現如在邊坡開挖加固的過程中有變形過快或者塌方危險的情況下有相應的緊急應對措施,及相應的加固措施。督促施工單位的施工順序要逐級進行,待上一級的工程完成,并通過檢測符合質量要求之后,才能進行下一級工程的施工。路面鋪設完成后,督促施工單位做好綠化工作。
5、市政管線安裝工程施工階段
公路工程施工中,尤其是城市公路施工中會對城市其它基礎設施造成一定影響,以深圳市寶安區浪榮路為例,由于位于寶安區中部,跨越的觀瀾和光明新區是深圳著名的旅游地,因此在施工中,還要做好市政管線安裝工程的質量保證措施。(1)施工前,須對管道的質量進行檢測,確保排水管道的質量符合GB50268-97的相關規定要求。(2)施工單位電氣施工中,應與相應的道路專業、給排水專業、燃氣專業等相關專業的施工密切配合。(3)須對設計圖紙中的放水路線進行審核,確保放水路線不影響交通和附近的建筑物,且在排水時,排水管道沿線沒有異常聲響。
二、提高公路工程施工監管力度
工程質量的監控是保證工程質量的重要措施。在公路工程施工過程中,應對建設單位、設計單位、施工單位、監理單位以及各有關機構的行為進行嚴格的規范,尤其是施工單位,要確保各責任主體的質量行為符合規范,確保工程的整體質量。
為提高公路工程的質量,須根據《建設工程質量條例》的規定,對施工的圖紙進行嚴格的審查復核,確保其施工圖紙的設計合理,切實可行,從源頭上控制工程施工質量。公路施工中,如瀝青混凝土、水泥能建筑材料的質量十分關鍵,工程施工前,須對工程用材進行取樣檢驗,確保工程材料符合要求,并對工程材料進行不定期的抽查,核查其記錄是否真實,對以次充好,違反相關規定的單位要嚴格處理。公路施工中,施工工作人員、質量檢測人員、監管人員等都要具備相應的從業資格,有較高的技術水平或者專業水平,確保工程施工中各環節的質量符合相關規定,保證工程質量。工程施工完成后,須要嚴格把好工程驗收關,對相關的設計材料、施工工程記錄文件和施工合同等文件材料進行審閱,確保工程施工按照設計進行,工程施工過程有章可循,且符合相關的合同要求。并由專業的質量檢測單位對公路地基、路面等進行檢測,確保其符合驗收標準后,才予以驗收。驗收完成后還需要由施工單位出具“工程竣工驗收報告”,到相關的部門辦理完成驗收備案手續后,工程才能宣布完全竣工,投入使用。
三、結語
綜上所述,在公路工程施工中,應該加強公路施工工程質量的控制措施,保證公路工程質量,從而更好地促進城市的健康良好發展。公路作為城市基礎建設中重要的一個組成部分,與人們的日常生活息息相關,符合規范質量良好的公路不僅能給人們的出行帶來便捷,減少城市交通壓力,還能促進城市的經濟發展,減少城市基礎設施的維護成本,對城市建設有著社會和經濟的雙重效益。
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1、工程概況
馬鞍山長江公路大橋位于蕪湖長江大橋和南京長江三橋之間,距離上游蕪湖長江大橋約27公里,距離下游南京三橋約46公里,連接馬鞍山和巢湖兩市,路線全長36公里,跨江主體部分約11公里。左汊主橋為2x1080m三塔兩跨懸索橋。主橋凈寬33m,設計車速100km/h。中塔索塔結構設計為門式結構,主要由下、上塔柱、塔頂裝飾段及上、下橫梁組成,其中下塔柱為預應力混凝土結構,上塔柱、塔頂裝飾段及上、下橫梁為鋼結構。塔高(從塔座頂面算起)為175.8m,橋面以上塔高約為127.5m,下塔柱高37.5m(塔座頂至橋面至鋼-砼疊合面),橫橋向寬度9.2m-12m,順橋向寬度17m-25m。上塔柱高127.8m,(從鋼-砼疊合面算至鞍座底),橫橋向寬度6.0m,順橋向寬度7.9m-11.0m。上塔柱頂高程為+175.3m,上橫梁頂高程為+172.3m,下橫梁頂與橋面齊平高程為+58.237m。塔頂裝飾段高10.5m。塔柱間中心距:在塔頂處35m,承臺頂處43.5m,斜率1:39.6。
2、施工測量作業的范圍及主要依據
(一)測量作業的范圍
本測量作業段的范圍為:馬鞍山長江公路大橋左汊主橋土建工程施工MQ-01合同段,里程范圍為江心洲K8+000左汊主橋中塔。主要工作內容包括承臺施工測量、索塔塔柱的施工放樣、關鍵構件的安裝定位等。主要包括模板、鋼筋、勁性骨架的安裝定位,索塔高程、邊界點的放樣以及上、下橫梁的安裝等。
(二)測量作業的依據
①.馬鞍山長江公路引橋土建工程施工招標文件、招標圖紙、清單及招標文件補遺文件等國家及相關部委頒發的法律、法規和現行設計規范。
②.《工程測量規范》(GB50026-2007);
③.《國家一、二等水準測量規范》(GB12897-2006);
④.《國家三角高程測量規范》(GB/T17942-2000);
⑤.《公路工程質量檢驗評定標準》(JTGF80/1-2004);
3、承臺施工區域加密點高程測量
加密點高程測量采用全站儀三角高程測量方法。線路布置采用閉合環形式進行,以DQ5為起點,經過圍堰上游點,到對岸DQ9,然后以DQ9為起點,經過下游點,閉合到DQ5,技術參數參照二等水準測量技術要求進行,數據采集選用兩臺TCA2003全站儀,對向觀測。
4、塔身基座施工測量
圍堰抽水完成后,測量封底混凝土頂面高程,把加密點的高程和坐標投影到封底混凝土上面。在監理、監控中心認可后,放樣承臺頂面的設計軸線和高程。在承臺施工完成后,圍堰上加密點的坐標、高程可能會發生變化,塔身施工前必須進行復測,為了以后施工方便,將加密點布設在承臺邊防撞墻上。
采用加密點精確放樣承臺面塔身基座設計邊框線,在基座竣工測量時,放樣塔身設計邊框線,用于后期塔身施工。
5、混凝土塔身施工測量
混凝土塔身主要采用全站儀坐標測量進行模板檢查和竣工測量,當混凝土塔身高度超過20m時,由于仰角較大借用全站儀彎管目鏡進行瞄準測量。當塔高低于20m時,高程采用全站儀三角高程法傳遞;當塔高超過20m時,采用鑒定鋼卷尺(50m)懸高法進行傳遞。
6、混凝土、鋼構塔身結合部施工測量
鋼構塔柱第一節T1與混凝土最后一節一起施工,當混凝土強度滿足設計要求后,對T1塊進行張拉,所以T1塊的定位精度直接影響鋼塔的位置和高程。
混凝土塔身最后一節施工前(圖中所示位置),應在上、下游塔柱頂面埋設強制對中觀測墩采用GPS靜態測量技術進行加密點測量。采用三角高程跨江水準測量法將高程點傳遞到頂面。采用加密點精確放樣T1塊底面設計邊框線和外移邊框線在混凝土面上的投影。初調時,在T1塊底面結構特征點吊垂線進行調整平面位置,精調時,采用一臺全站儀配彎管目鏡,一臺鉛垂儀分別安置在互相垂直的兩邊中點進行調整,當這兩個點滿足要求后,檢查其他兩個點的位置是否準確。
高程調整,采用在T1四個角掛鋼卷尺,儀器安置在觀測墩上進行測量,當四個角高程滿足設計要求后,在T1頂面架設儀器,精確調整四角相對高差,避免后續鋼塔安裝時因高差引起傾斜。(注意高程的預抬值)。
7、鋼塔安裝測量
鋼塔是工廠預制,現場拼裝,進場后,經過斷面尺寸檢查合格,即可施工。鋼塔安裝主要是檢測各節鋼塔安裝后平面位置和高程是否滿足設計要求。
(一)測量方法
測量方法選擇外控法。因為塔身是預制的,實際測量時只需要確定正交的兩個面即可。橫橋向(看圖5)為3.223/127.65,塔身等截面,左右兩幅向承臺中心傾斜,前段施工可將投影基點設在混凝土塔身頂面,通過鉛垂儀將點投影在支架上,通過兩個點的連線量取橫橋向偏移量,由于支架最大伸長量為3.223m,需要轉換兩次投影面,保證支架伸長量1m左右。
縱橋向為2/127.65,塔身變截面,左右兩側向承臺中心傾斜,前段施工可將投影基點設在混凝土塔身頂面,當橋面板施工完成后,將投影基點放樣在橋面板上,做出每節的內側點在橋面板的投影,為方便操作并向橋梁中線內50m,測量內側邊中點的里程方向偏差。
通過三個投影點測量塔身三邊中心點偏差確定塔柱的狀態。
(二)高程傳遞
高程傳遞主要采用全站儀天頂測距法,采用懸掛鋼尺法進行復核。
①.全站儀天頂測距法原理
用全站儀的測距功能進行垂直向上測距,則其所測距離b與儀器高i之和即為所測高差,從而達到高程傳遞的目的。
②.全站儀天頂測距法作業過程
作業時,在作業面a 處的水準尺下面貼一反射膜取代棱鏡,全站儀可以通過照準反射膜測得距離b,從而獲得高差。由于此法望遠鏡垂直向上,照準無法按照常規的瞄準方法,在作業時,測量反射膜粘貼處的坐標,然后放樣全站儀設站點的坐標,保證反射膜中心和全站儀中心在一條垂線上。也可在全站儀天頂角為0°時,打開免棱鏡模式,通過光斑中心確定反射棱鏡中心。儀器高i采用水平視線法,即把儀器安置好后放平望遠鏡直至垂直角讀數為90°00′00″,從已知點A(點A 與點B 相離較近)處所立的水準尺上讀取讀數c1,從而實現從已知點A 到待求點a 之間的高程傳遞,即 ,從而避免了直接量取儀器高而帶來的低精度。具體施測時,應多測回、多時段測量,以保證a處高程測量的精度,每兩小時觀測一次,共測六個時段,每個時段測四個測回并取中數。
③.全站儀天頂測距法精度分析
用這種方法觀測時,a、B 兩點在同一鉛垂線上,b 在測量時已經進行了氣象改正,b 的精度取決于儀器的測距精度、垂直向上撥角精度和照準反射膜精度。若采用TCR 1201,按照其標稱精度,對于200m 高差,算得測距誤差為 =±2mm ;每次垂直撥角可控制偏差在5″以內,算得垂直撥角誤差引起的高差誤差為 =±2mm;顧及照準誤差基本上反映在測角上,對測距基本無影響,則照準芯片誤差可忽略不計。而儀器高i 的獲取采用了水平視線法,儀器高的量測誤差便轉化為放平視線的撥角誤差,由于A、B 相距很近,按照垂直撥角的算法,易得放平視線誤差
將上述誤差值代入算得 ±3.5mm,小于索塔施工所要求的±5mm的誤差范圍,能滿足索塔施工的精度要求。
8、結論
通過全站儀天頂測距法在馬鞍山長江公路大橋主塔工程施工測量中的實用,解決了因為控制網點離主塔施工區域太遠,采用極坐標測量時受江面折光、霧氣等影響,測量成果精度和作業效率低;坐標測量值受控制點本身點位誤差影響大等;塔身高程傳遞采用懸掛鋼尺受外界環境影響大,采用三角高程測量距離遠,同時無法進行對向觀測,保證測量成果精度;以及塔身線型受外界環境影響大,監測要求測量精度高,常規測量方法無法測量等難題。同時在如今在建類似工程滬通長江大橋、江順大橋、平潭海峽鐵路大橋、蒙西華中公安長江鐵路大橋等主塔施工測量中借簽推廣使用。從而大大提高了同類似工程施工測量的效率和精度,提高生產質量,節約施工成本。
[中圖分類號] U411 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-4-157-2
1 進行控制測量的主要目的
控制測量是測量工作的重要組成部分,是指在工程施工建設區間布設一系列的控制網點,也是保證測量工作能否順利進行的關鍵,控制測量分平成控制測量和高程控制測量。控制測量的最終目的是在整個測區范圍內建立一批精度相當,具有統一坐標和高程,在地面上具有其確定位置的控制點、圖根點、測站點等,精確地確定這些點的位置,可以做為碎部測量分區、分幅測圖和分片、分段放樣的依據,從而控制了測量誤差超限積累,達到提高面上作業的精度和速度的效果。控制測量能夠為后期地形測量設計和各種公路工程施工測量設計奠定基礎。控制測量是后續公路工程測量設計的基礎,此項工作不能順利完成,將使其后的測圖和放樣等工作是不能正常完成的。
2 選擇適合的測量坐標系統
選擇適合的測量坐標系統是在公路工程施工測量過程中必須要考慮到的,也是測量技術人員在實際工作過程中需要面臨的實際問題。
(1)大地水準面坐標系。在進行大地測量和公路工程控制測量時都是在地面上進行的,而地表又是一個有高山、河流、湖泊等組成的高低起伏的無規則的曲面,在測量設計時不能用簡單的數學公式來進行這些面的計算。通過這個無規則曲面來進行計算公路工程測量中所遇到的各種問題,只能假設一個大小和形狀都于地球相似的橢圓來代替地球的形體,將觀測結果轉移到這一形體的表面上進行計算。無規則平面上每一個點都與垂直線方向垂直的無規則曲面叫做水準面,水準面可以有多個,在進行測量設計時可以選擇一個與海平面相重合的水準面來代替地球的表面,這個與海平面相重合的水準面稱為大地水準面。大地水準面是近似于地球的自然表面,但它仍是一個無規則的曲面,只能選擇一個形狀和大小都與地球球體接近,才能能用簡單數學式對該無規則的曲面進行計算。
(2)高斯平面直角坐標系。公路工程測量設計一般情況下都是在沒有道路的區域,會穿越多個不同的地區,達到幾十或上百公里,為了進行坐標系統的計算,并能很好的與已有公路相連接,使用的計算方法是國家坐標系換帶計算方法。高斯正形投影的原理就是假想將一個截面為橢圓柱套在地球橢球體上,并使某一子午線與橢圓柱相切,橫圓柱的軸與地球橢球的軸互相垂直,這樣就可以將靠近子午線的那部分地球表面的圖形投影到圓柱體面上,最后將圓柱面平行展開就得到平面上的圖形。高斯投影可以將橢球面變成平面,但是離開中央子午線越遠變形越大,這種變形將會影響測圖和施工精度。為了對長度變形加以控制,測量中采用了限制投影寬度的方法,即將投影區域限制在靠近中央子午線的兩側狹長地帶。這種方法稱為分帶投影,投影帶寬度是以相鄰兩個子午線的經差來劃分。
3 埋設控制點是控制測量的關鍵
在外業開始之前,首先要根據工可確定的路線方案,搜集測區已有的控制測量資料和1∶10000的地形圖資料,并認真分析資料的可靠程度,并在1∶10000的地形圖上標出路線的走向及測區的范圍,按二級導線的標準在地形圖上大致選定導線點的位置,注意導線形狀應沿路線走向布設成直伸狀,以方便導線觀測、計算,此項工作即被稱為圖上選點。然后根據設計圖紙到實地去對測區情況作深入的查看驗證所設計的布網方案,判斷導線路線和導線位置是否可行,并根據實地情況對圖上設計進行必要得修改,具體選定導線點的位置和確定埋設標石的類型和數量。根據導線觀測的要求,選點應注意下列要求:(1)導線點位置應盡量接近路線位置,且相鄰導線點之間高差不宜過大,通視情況良好,便于測角、量距、測繪地形、定測放線和施工放樣。(2)導線點應位于土質堅實、安全可靠,且便于長期保存、加密導線的連接、安放儀器和易于尋找的地方。(3)相鄰導線的邊長應大致相等,盡量避免導線邊長變化太大而增加因望遠鏡調焦產生的誤差,一般短邊與長邊之比不宜大于1∶3,且短邊的長度不宜小于50m。
導線控制點采用每隔5km設置,對相互通視的GPS控制點,用水泥混凝土標石,標石頂面中部插入長15cm、直徑為1cm的鋼筋,鋼筋頂部鋸一個十字以標識點的位置。標石根部、底部及接近地面的部分,應澆筑一定數量的水泥混凝土,土坑應夯實,以減少控制點的沉降和防止人為的破壞,從而保證控制點的可靠性。所有標石的頂面應標注點的名稱,標石附近應埋設標志樁及在鄰近的地物上作上標志以指示控制點的位置,繪出點位草圖并嚴格填寫點之記以方便找尋。
4 平面控制觀測
平面導線控制點埋設好以后,根據《GPS測量規范》的一級GPS控制網的標準選擇一部分標石作為GPS控制點,大約每隔5km設置一對相互通視的控制點,建立GPS控制網,作為該工程平面導線的首級控制。然后搜集測區附近三等以上的國家平面控制點,以準備與GPS控制網聯測,并要求聯測得點數不宜小于三個,且力求分布均勻又能控制全線的GPS控制網。然后在完成GPS控制點的基礎上進行平面導線加密。
平面控制導線點加密的觀測利用全站儀,為減少儀器對中偏差和目標照準偏心誤差的影響,采用三聯腳架法施測,水平角觀測采用測回法,并且根據規范要求一測回內2倍照準差的變動范圍不大于18s,同一方向值的兩個半測回較差不大于24s;距離觀測采用往返觀測法,對于同一導線邊要求往返觀測的讀數較差不大于10mm,并對距離進行溫度、氣壓和加、乘常數的改正以及地球曲率的修正計算。由于導線的邊長一般比較短,可不進行測距長度的歸化投影計算。
平面控制導線每隔5km有一對相互通視的GPS控制點,所以加密導線可以采用單一的附合導線進行平差計算。單一附合導線的平差計算包括兩部分:(1)角度閉合差的計算及分配;(2)坐標增量閉合差的計算及其分配。
5 高程控制觀測
初步測量的高程控制測量的作用是為地形圖測繪、定測放線和施工放樣提供高程基準點,因此高程控制點位置應盡量接近路線位置,以方便高程的引用或加密。我們以國家高程控制點為基礎,沿平面導線控制點布設附合水準路線,將平面控制點和高程控制點一起設置,減少了控制點的埋設。高程系統可采用1985年國家高程基準,在測區附近選擇兩個最近的國家二等或三等高程控制點,作為本測區控制的首級高程控制,附合水準路線采用四等水準測量。測量儀器可采用自動安平水準儀和紅黑雙面區格式水準尺。為保證最大視線長度不超過100m和前后視距大致相等以盡量減少儀器的調焦次數,可利用測繩來確定安放水準尺和水準儀的位置,觀測嚴格按照后-前-前-后或黑-黑-紅-紅的順序,每站觀測完畢首先檢查前后視距差和黑紅面讀數是否超限,將觀測誤差在測量的同時及時地發現,以避免返工。
6 小結
道路勘測階段控制測量是設計、施工放樣及質量驗收的重要依據。隨著工程測量技術的發展,它的精度和施測過程所需要滿足的要求也應更加嚴格和規范,作為一個合格的工程測量人員,必須也非常有必要把這項工作做好。
高速公路工程施工具有建設規模龐大、橋梁工程結構形式復雜、施工標段界面多等特點,所以做好高速公路測量控制在整個工作中顯得尤為重要。某高速公路采用總承包模式管理,共九個合同段,線路正線全長66.7公里,聯絡線全長15.95公里,線路一般最小平曲線半徑400米。下面談談該路段的測量控制。
一、控制點檢測與橫斷面復核
1、 控制點檢測
控制點檢測從業主接樁后,對導線點進行檢測,導線檢測采用《工程測量規范》技術標準所規定的導線標準,用全站儀檢測。
導線檢測只觀測左角,因只有兩個方向幫不需歸零,兩測回角差不超過9″,在一個測站觀測兩個方向的邊長,實際是對每一邊往返觀測。外界氣壓、氣溫、以及儀器加常數輸入儀器,儀器便自動計算改正,顯示改正后的水平距離。高程檢測應用三角高程法,通過全站儀在一個測站檢測測站點與前視點、測站點與后視點的高差,精度采用四等標準,一測站兩組高差各讀數兩次,高程取值精確至1mm,每組高差相當往返各一測回。
檢測的角度、邊長和高差分別與原有角度、原有邊長、原有高慶功的差值,即檢測結果,應提交監理工程師審核確認。對檢測中發現的重大問題及時向原設計單位反應,加以解決。
2、 橫斷面復核
根據現場地形及設計橫斷面進行橫斷面復核,起伏較大地段,應進行加密,橫斷面復核從已知高程控制點開始,每400m 左右與另一已知水準點閉合。
二、導線點、水準點的增設
1. 導線點增設
對業主單位所交控制樁及資料進行復測校核,確認無誤后方可進行控制點加密,根據本工程的特點、地理環境和現有的測量依據進行控制點加密。
加密導線擬采用一級導線,布成附合導線,執行《工程測量規范》技術標準所規定的導線標準。平均邊長500m,測角中誤差5″,測距中誤差17 mm,測距相對中誤差不大于1/40000,方位角閉合差10√N,相對閉合差不大于1/15000,如導線全長小于1.33km,導線全長的絕對閉合差不應大于13mm。根據一級導線標準,應用全站儀,在一測站水平角測二測回,觀測兩個方向的邊長,形成對每條邊往返測。加密的一級導線點即路線中線控制樁,執行《工程測量規范》技術標準所規定的一級導線標準,滿足《技術規范》中線路中線控制誤差不大于1/15000 的精度要求。
2. 水準點增設
由于橋位工作水準控制點精度要求較高,因此水準點增設采用《工程測量規范》技術標準所規定的四等水準測量標準,采取附合水準測量,平地限差20√Lmm,采用水準儀往返測一次,水準尺為雙面尺。
三、控制網建立
橋梁施工中,需要精確地定出橋梁中心線和橋梁結構的各個部分,并隨時檢查施工質量,根據橋位地形,定位方便,確保位置精確,建立三角網作為平面控制網,同時應用四等水準測量在橋區引測3 個水準點作為水準點,三角網選點要具有足夠的強度,以保證其精度來滿足施工要求。
四、三角網施測及計算
三角網施測應選擇良好天氣進行觀測,用全站儀觀測,當方向數超過三個時要歸零,歸零差不超過8″,2C 互差不超過13″,同一方向各測回互差的限差不超過9″,每個距離進行往返測,往返測距離之差不超過10mm,邊角網平差計算采用電算形式。
五、中線測設
首先對主要點位坐標進行復核,應用PC-E500 計算機對坐標進行復核無誤后打印出里程樁號及點位坐標。中線測設采用極坐標法。
a、b 為相通視的兩個導線點,P 為需測設的中線點位,這些點的坐標分別為Xa、Ya、Xb、Yb、Xp、Yp,由圖可知a 到P 的距離Dap,a 至p 的方位角αap。
應用電算程序獲得Dap,αap。
同理,求得b 點到p 點的距離Dbp 及方位角αbp。以及a 到b點方位角αab,b 點到a 點方位角。
實地放線時,在a 測站安置儀器,b 點定向設置方位角αab,轉至αap,測設距離,放出p 點,然后在b 測站安置儀器,a 定向,設置方位角αba,檢測p 點方位角αbp 及距離Dbp。
六、大型構筑物控制網的建立
本標段互通區內構筑物有主線橋1 座、匝道橋8 座、中橋一座。
橋位于三角網測量精度應符合技術規范要求同時考慮到施工的需要。
1、 控制網建立
橋梁施工前,需要精確地定出橋梁中心線和橋梁結構位置。根據橋位地形,部分橋位于曲線上,大橋跨越處高差較大,為了確保定位精度,建立三角網作為平面控制網,同時應用四等水準測量在橋區引測3 個水準點作為工作水準點,導線點及水準點要盡量避開施工區及堆放材料的場地,控制點要穩定牢固,并定期復測。
2、 橋梁三角網精度的確定
①根據橋梁中心線允許偏差分析三角網的必要精度
橋墩在橋軸線偏移中誤差±20mm,不會對結構產生影響,為使三角網對橋梁中心線定位精度不發生顯著影響,三角網中誤差占40%,所以三角網中誤差±20×40%=±8mm,因此三角網邊長誤差在數值上力求小于8mm。
②根據墩臺允許誤差分析三角網的必要精度
規范規定墩臺之間,墩與墩之間的距離誤差一般為±10mm,則橋全長誤差M=±N=±10mm,N 為橋的跨數。為使三角網測量不對工程質量發生影響,取1/(2)1/2 倍全長相對誤差為10(N) 1/2/(2)1/2S,S 為橋長,N 為跨數。
③三角網施測及計算
三角網施測應選擇良好天氣進行觀測,用全站儀觀測。當方向數超過三個時要歸零,歸零差不超過8″,2C 互差不超過13″,同一方向各測回互差不超過9″,每個距離進行往返測,往返測距離之差不超過10mm。
七、施工測量
1、 涵洞施工測量
涵洞采用坐標法放出中心點位,在中心點位安置儀器,用已知控制點定向,放出軸線,在軸線上中心點兩側定出兩個栓樁點,用鋼尺量測栓樁點至中心點的距離,施工中應用兩個栓樁點隨時恢復涵洞中心點。
2、 橋梁施工放線
(1)鉆孔樁放線
1) 鉆孔樁放線根據樁位坐標,用全站儀由控制樁直接放出樁位,經復核及監理監理工程師檢驗合格后,進行拴樁。
2) 拴樁采用十字交叉法,兩條線接近于直角。做好拴樁圖,記錄拴樁點與樁位之間的距離,以便及時恢復樁位,進行檢驗。施工時,注意對拴樁點的保護。
(2)橋墩、臺放線
1) 先恢復鉆孔樁位,然后按設計尺寸及相互關系放出承臺線,也可利用全站儀直接放出承臺中心線,然后放出結構邊線。
2) 橋墩的平面控制,要求雙方向“十”字控制點位,精度單點誤差及立面垂直誤差要嚴格按設計規范執行,墩、臺成型后,彈出平、立各軸線及控制線,量出各方向偏差值并上報監理工程師。
3) 梁、板安裝
在蓋梁及橋臺頂標高檢測合格后,準確測設出支座標高,彈出蓋梁中心線及梁板安裝中線,各種控制線至少檢核兩遍以上,確保準確性。
4) 橋面鋪裝
對橋面中心及橋墩中心點位平面測設精度要嚴格執行設計要求,邊線由中心線向兩邊返出,各方向控制線要檢核至少兩遍以上,然后按設計尺寸彈出結構各部位墨線。
以上各步驟高程控制線均按設計尺寸放出,并至少檢驗兩遍以上,每一步驟均須經監理檢查合格后方可進行下一道工序。每一道工序完成后均應按實際量出各部位偏差值,并做好記錄上報監理。
3、 道路及其它附屬工程施工測量
根據中線樁測放施工控制線,根據道路平、縱、橫,計算每一樁號對應的路基寬,測量現狀地面高程,做為原始資料存檔,并確定填土層數及填方工程量。
排水邊溝施工中,平面及高程要符合規范要求,杜絕返坡現象。
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
0 引言
在傳統的公路工程平面控制中,公路定線有紙上定線和現場定線兩種方法,設計中線也分為圖解設計中線和解析設計中線兩種形式。現場施工放樣方法多為切線支距法、弦線支距法、偏角法、輔助切線法、距離交會法等方法。主要的量距方法為鋼尺量距,需作多項改正,精度不高,而且誤差容易積累,直接影響定位精度。對于橋梁、隧道工程來說,由于控制手段的限制,多布設成帶有基線的三角網,用三角形傳算邊長及坐標。橋梁墩、臺放樣多采用測角交會的方法。
隨著公路建設步伐的加快,公路建設技術水平也得到了很大提高。航測遙感成圖、GPS控制網、CAD輔助設計、全站型電子儀器等技術已廣泛應用于工程實踐,這些技術隨著電子計算機技術的日新月異而在工程中發揮著日益重要的作用。在這種數字化系統中,可以比以往更加嚴格地控制施工誤差,使得公路線型更加接近設計,行車更加舒適。
1平面控制誤差來源
對公路工程來說,平面控制誤差來源主要有:坐標計算誤差,控制網本身的誤差,施工放樣的誤差。其中控制網誤差和施工放樣誤差均涉及到測量誤差。
測量誤差主要來自三個方面:
(1)測量儀器。觀測工作通常是用專門儀器進行的,盡管現代儀器可制造的相當精密,但也很難做到完美無缺,即使儀器經過極為嚴格的檢驗校正也絕對達不到理論上的要求,這些儀器誤差的存在必然會給測量結果帶來誤差。
(2)觀測者。人的感覺器官的鑒別能力有一定的局限性,無論如何認真、仔細地操作,也不能做到盡善盡美。例如觀測時在儀器的安置、瞄準、讀數等各個環節均會產生誤差,而且是不可避免的。
(3)外界條件。如溫度、濕度、風力、大氣等諸多因素的變化,都會對觀測結果產生直接的影響。
根據測量誤差對觀測結果的影響性質,可分為系統誤差和偶然誤差兩類[1]。在實際工作中,應該采用各種方法來消除系統誤差,或者減小其對觀測成果的影響,達到實際上可以忽略不計的程度。對于偶然誤差,則應采用提高儀器精度等級、重復觀測、進行多余觀測的方法減弱其影響。
2 施工控制精度要求
進行高質量的測量的先決條件是建立一個具有合適的點的密度和足夠精度的測量控制網。
我國的測量規范規定四等以下各級平面控制網的最弱點的點位誤差相對于起算點(上級控制點)而言不大于5cm。
由于近代測量技術的發展,可以較方便地取得地形和地物等的大量點位的三維坐標值,經過數據處理以后,轉變為數字化的地形模型。設計、施工放樣的精度不再受地形圖的比例尺、圖解精度的限制,可以從工作本身的需要提出要求,在這種數字化系統中,對測量控制會提出更高的精度要求。
在工程控制中,測定平面點位或高程的精度一般要求為毫米級,特別精密的工程也會提出在1mm以內的精度要求,控制網中并非對所有的點位要求有同樣的精度,而是有所側重,并且往往關心某些點位在特定方向上的精度,例如橋梁施工控制網要求保證橋梁軸線方向上的點位精度;隧道施工控制網則要求保證貫通面處橫向的點位精度。
施工放樣的精度隨著建筑材料、施工方法等因素而改變。按精度要求的高低排列為:鋼結構、鋼筋混凝土結構、毛石混凝土結構、土石方工程。按施工方法分,預制件裝配式的方法較現場澆筑的精度要求高一些,鋼結構用高強螺栓連結的比用電焊連接的精度要求高。
現在多數公路工程是以水泥為主要建筑材料,混凝土柱、梁的施工總誤差允許約為10—30mm,結構物的傾斜度(垂直度)要求為1/1000—1/2000,鋼結構施工的總誤差隨施工方法不同,允許誤差在1—8mm之間,土石方的施工誤差允許達10cm。
一般土建工程的施工放樣要求新建筑物和構筑物與鄰近已有建筑物的相對位置誤差為10—20cm。公路工程的絕對點位精度一般可控制在10—20cm之內。
由于工程控制網的精度要求較高,各種工程建筑的現場條件差別很大,所注重的點位及其方向又各不相同。因此,必須根據工程要求和具體條件,設計專用的控制網。對于施工放樣要求更高精度的特種工程,如大橋、隧道等,則可以利用城市基本平面控制網的一個已知點坐標和一個已知方位,布設獨立的高精度的專用工程控制網來解決。
在多數工地上,測量工作的成本很低,所以恰當地規定精度要求的目的主要不是為了降低測量工作的成本,而是為了在滿足精度的前提下提高工作速度,更好地為工程服務。
3 公路工程施工放樣精度分析
3.1 全站儀極坐標放樣精度
隨著全站型電子測量儀器在工程中的廣泛應用,路基橋涵的施工放樣也由傳統的角度交會、偏角法測設等方法擴展到采用角度和距離測設的極坐標法。
施工放樣的誤差隨放樣方法而異,對于目前經常采用的全站儀極坐標法放樣,依據精度分析的可忽略原則[2],不考慮控制點本身起始數據誤差的影響,其誤差值很小。
在坐標法放樣中,首先需要建立一套坐標控制系統,對于路基來說,一般是一條導線,對于橋涵來說,則大多需建立橋梁控制網。然后計算路基中樁、邊樁和橋梁涵洞上特征點的設計坐標,最后由這些待定點與控制點的坐標關系用極坐標法放樣于實地并仔細校核各點間的相對關系,滿足要求即可用以指導施工,否則應查明原因。
極坐標法定點的誤差為:
M=±
在工程實際中,一般使用2″級全站儀。
其半測回方向值的中誤差為mβ=±2″×=±2.8″
測距中誤差為ms=±(2+2ppm×D)mm
假設布設路用導線點的密度為500M左右一個點,則依據導線點放樣待定點時,假設待定點在不利情況下,距控制點0.3km,其誤差為:
M=±=± =±4.8mm。
不考慮導線點本身起始數據的誤差,用全站儀極坐標法放樣完全能夠滿足公路中線偏位50mm的精度要求。
對于橋涵放樣,如果有更高的精度要求,則可用歸化法放樣等其它方法提高施工放樣精度。
3.2 橋梁控制網精度
橋梁施工測量主要任務是精確地放出橋墩、橋臺的中心位置及其縱橫軸線,為了確保墩臺的定位精度,對大型橋梁而言,首先必須建立好橋梁施工控制網。
橋梁的施工控制網,除了用以精密測定橋位中線(橋軸線)的長度外,還要用它來放樣各個橋梁墩、臺的位置,保證其上部結構的正確連接。
由于橋梁控制網的主要作用是確定橋長和放樣墩臺,因此應分別根據橋梁架設誤差和墩臺定位的精度要求來計算橋梁控制網的必要精度,一般橋墩中心線在橋軸線方向上的位置中誤差不應大于 ±15mm。
施工中要求橋墩在軸線方向上的施工放樣誤差為±10mm。使用距離、角度交會的極坐標法放樣,依據精度分析可忽略原則[2],要求起始數據誤差mQ的影響點總誤差(施工放樣誤差)mΣ的10%。即=0.9mΣ
由mΣ=±10mm,求得mQ=±4.4mm。因此只需各控制點最弱點點位誤差、最弱的相對點位誤差小于±4.4mm,即可滿足施工對控制網的精度要求。這對于全站儀施測的邊角網很容易達到。
3.3 施工放樣精度
公路工程的絕對點位精度要求較大,公路工程質量檢驗評定標準JTG F80/1-2004中實測項目也只是針對結構物相對位置、幾何尺寸,路基中線的相對位置作出要求,因此施工放樣并不十分關心導線的最弱點點位中誤差的大小,最重要的技術指標是相鄰導線點的相對點位中誤差。只要相鄰導線點的相對點位精度滿足要求,一般可以完成施工任務,滿足路線平面位置的精度要求。在公路施工中,在導線、橋梁控制網精度滿足要求的前提下,依據精度分析可忽略原則[2],不考慮起始數據誤差影響,用全站儀極坐標法放樣完全能夠滿足公路中線偏位、橋梁上下部結構定位的精度要求。
4 結語
近幾年我國公路建設中,航測遙感、CAD計算機輔助設計、GPS、全站儀等新技術已在勘測設計、施工運營等各個階段得到了越來越廣泛的應用。對于施工單位來說,隨著全站型儀器的日益普及,已使得傳統的施工放樣方法發生了根本性的變化,坐標法放樣具有誤差不累積、施工放樣簡單方便、不受地形地物限制、精確度、可靠性高等優點。這樣,坐標的計算及相關誤差的分析也就顯得愈發重要。
隨著國家加大對基礎設施建設的投入和重視,公路建設將面臨新的發展機遇與挑戰,如何充分利用日新月異的科學技術為公路建設服務,是擺在每一位公路建設科技工作者面前的重要課題,公路建設機械化程度的不斷提高對施工放樣提出了越來越高的要求,這種要求不但體現在時效性、可靠性上,還體現在精度上,本文謹對公路工程施工放樣中有關平面位置誤差的分析做一些探討,不妥之處請指正。
參考文獻: