一、施工測量的基本概念(一)作用與內(nèi)容前提:以規(guī)劃和設(shè)計為依據(jù),是保障質(zhì)量和安全的重要手段。內(nèi)容:交接樁及驗線、施工控制測量、施工測圖、釘樁放線、細(xì)部放樣、變形測量、竣工測量和地下管線測量等。原則:由整體到局部,先控制后細(xì)部 。重要性:工程施工過程各分項分部工程需要通過測量工作來銜接、配合,以保證設(shè)計意圖的正確執(zhí)行。特點(diǎn):貫穿于工程實(shí)施的全過程,服務(wù)于每一個施工環(huán)節(jié),測量的精度和進(jìn)度直接影響到整個工程質(zhì)量與進(jìn)度??⒐y量作用:為市政公用工程的驗收、運(yùn)行管理及設(shè)施擴(kuò)建改造提供了基礎(chǔ)資料。(二)準(zhǔn)備工作
(1)施工測量前,應(yīng)依據(jù)施工組織設(shè)計和施工方案,編制施工測量方案。(2)對儀器進(jìn)行必要的檢校,保證儀器滿足規(guī)定的精度要求;所使用的儀器必須在檢定周期之內(nèi),應(yīng)具有足夠的穩(wěn)定性和精度,適于放線工作的需要。(3)測量作業(yè)前、后均應(yīng)采用不同數(shù)據(jù)采集人核對的方法,分別核對從圖紙上采集的數(shù)據(jù)、實(shí)測數(shù)據(jù)的計算過程與計算結(jié)果,并據(jù)以判定測量成果的有效性。(三)基本規(guī)定(1)綜合性工程使用不同設(shè)計文件時,施工控制網(wǎng)測設(shè)后, 應(yīng)進(jìn)行平面控制網(wǎng)聯(lián)測。(2)工程占地、拆遷范圍(撥地釘樁),標(biāo)出地下構(gòu)筑物位置;根據(jù)已建立平面、高程控制網(wǎng)進(jìn)行施工布樁、放線測量。(3)控制樁的恢復(fù)與校測按需及時進(jìn)行,偏移或丟失應(yīng)及時補(bǔ)測、釘樁。(4)一個工程的定位樁和與其相應(yīng)結(jié)構(gòu)的距離宜保持一致,不能保持一致時,必須在樁位上予以準(zhǔn)確清晰標(biāo)明。(四)作業(yè)要求(1)從事施工測量的作業(yè)人員,應(yīng)經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)、考核合格,持證上崗。(2)施工測量用的控制樁要注意保護(hù),經(jīng)常校測,保持準(zhǔn)確。雨后、春融期或受到碰撞、遭遇損害,應(yīng)及時校測。(3)測量記錄應(yīng)使按規(guī)定填寫并按編號順序保存。測量記錄應(yīng)做到表頭完整、字跡清楚、規(guī)整,嚴(yán)禁擦改、涂改,必要可斜線劃掉改正,但不得轉(zhuǎn)抄。(4)應(yīng)建立測量復(fù)核制度。二、常用儀器及測量方法市政公用工程常用的施工測量儀器主要有:全站儀、光學(xué)水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直(鉛直)儀、GPS-RTK及其配套器具、陀螺全站儀等。
(一) 全站儀
方向觀測法各項限差(″) 表1K417011全站儀型號光學(xué)測微器兩次半測回歸零差一測回內(nèi)同一方向值重合讀數(shù)差比較差各測回較差
DJ11≤6≤9≤6
DJ23≤8≤13≤9
DJ6
≤18
≤24
(二)光學(xué)水準(zhǔn)儀(1)光學(xué)水準(zhǔn)儀主要由目鏡、物鏡、水準(zhǔn)管、制動螺旋、微動螺旋、校正螺絲、腳螺旋及專用三腳架等部分組成,現(xiàn)場施工多用來測量構(gòu)筑物標(biāo)高和高程,適用于施工控制測量的控制網(wǎng)水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)的測設(shè)及施工過程中的高程測量。
(2)測量應(yīng)用舉例:在進(jìn)行施工測量時,經(jīng)常要在地面上和空間設(shè)置一些給定高程的點(diǎn),如圖1K417011-2所示;設(shè)B為待測點(diǎn),其設(shè)計高程為HB,A為水準(zhǔn)點(diǎn),已知其高程為HA。為了將設(shè)計高程HB測定于B,安置水準(zhǔn)儀于A、B之間,先在A點(diǎn)立尺,讀得后視讀數(shù)為a,然后在B點(diǎn)立尺。為了使B點(diǎn)的標(biāo)高等于設(shè)計高程HB,升高或降低B點(diǎn)上所立之尺,使前視尺之讀數(shù)等于b。b可按下式計算:b=HA+a-HB所測出的高程可用木樁固定下來,或?qū)⒃O(shè)計高程標(biāo)志在墻壁上;即當(dāng)前尺讀數(shù)等于b時,沿尺底在樁側(cè)或墻上畫線。當(dāng)高程測設(shè)的精度要求較高時,可在木樁的頂面旋入螺釘作為測標(biāo),擰入或退出螺釘,調(diào)整測標(biāo)頂端達(dá)到所要求的高程。
(三)激光準(zhǔn)直(鉛直)儀(1)激光準(zhǔn)直(鉛直)儀主要由發(fā)射、接收與附件三大部分組成,現(xiàn)場施工測量用于角度坐標(biāo)測量和定向準(zhǔn)直測量,適用于長距離、大直徑以及高聳構(gòu)筑物控制測量的平面坐標(biāo)的傳遞、同心度找正測量。(2)測量應(yīng)用舉例:將激光準(zhǔn)直(鉛直)儀置于索(水)塔的塔身(鋼架)底座中心點(diǎn)上,調(diào)整水準(zhǔn)管使氣泡居中,嚴(yán)格整平后,進(jìn)行望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦,使激光光斑直徑最小。這時向上射出激光束反映在相應(yīng)平臺的接收靶上,即可測出塔身各層平臺的中心是否同心;若不同心,即說明平臺有偏移,這時可以根據(jù)激光束來測量出相應(yīng)平臺的偏移數(shù)值,然后及時進(jìn)行糾偏。
(四)GPS-RTK儀器(1)全球定位GPS(Global Position System)技術(shù)系統(tǒng)通過空間部分、地面控制部分與用戶接收端之間的實(shí)時差分解算出待測點(diǎn)位的三維空間坐標(biāo);實(shí)時動態(tài)測量即RTK(Real Time Kinematic)技術(shù),隨著GPS技術(shù)的發(fā)展,RTK技術(shù)逐漸成為工程測量的通用技術(shù),在市政公用工程也得到充分應(yīng)用。
GPS-RTK系統(tǒng)由基準(zhǔn)站、若干個流動站及無線電通訊系統(tǒng)三部分組成?;鶞?zhǔn)站包括GPS接收機(jī)、GPS天線、無線電通訊發(fā)射系統(tǒng)、供GPS接收機(jī)和無線電臺使用的電源(車用蓄電瓶)及基準(zhǔn)站控制器等部分;流動站由GPS接收機(jī)、GPS天線、無線電通訊接聽系統(tǒng)、供GPS接收機(jī)和無線電使用的電源及流動站控制器等部分組成。現(xiàn)在的GPS-RTK作業(yè)已經(jīng)能代替大部分的傳統(tǒng)外業(yè)測量。GPS-RTK儀器的適用范圍很廣,在一些地形復(fù)雜的市政公用工程中可通過GPS-RTK結(jié)合全站儀聯(lián)合測量達(dá)到高效作業(yè)目的。RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),需注意的是:RTK技術(shù)的觀測精度為厘米級。
(2)RTK測繪地形圖的野外數(shù)據(jù)采集應(yīng)用實(shí)例(以Trimble5700為例)1)作業(yè)前,首先要對基準(zhǔn)(流動)站進(jìn)行設(shè)置?;鶞?zhǔn)站可架設(shè)在已知點(diǎn)上,也可架設(shè)在未知點(diǎn)上。首先將基準(zhǔn)站架設(shè)在未知點(diǎn)上,將GPS接收機(jī)與GPS天線連接好,電臺主機(jī)與電臺天線連接好,電臺與GPS接收機(jī)連接好;GPS天線與無線電發(fā)射天線最好相距3m開外,最后用電纜將電臺和電瓶連接起來。連接手簿(基準(zhǔn)站控制器)與基準(zhǔn)站主機(jī),進(jìn)行基準(zhǔn)(流動)站設(shè)置。2)設(shè)置完成后退回主菜單,在主菜單中選擇:測量→測量形式→測量點(diǎn),然后輸入要測點(diǎn)的名稱或點(diǎn)號,在方法中根據(jù)實(shí)際情況選擇觀測控制點(diǎn)、地形點(diǎn)、快速點(diǎn)還是校正點(diǎn)。在觀測次數(shù)處,根據(jù)需要,可以在選項中選擇測量時間,等到流動站初始化完成、RTK由“浮動”變?yōu)椤肮潭ā焙蟀聪聹y量鍵即可開始測量,進(jìn)行坐標(biāo)采集。3)由于GPS測量的是WGS-84坐標(biāo),而實(shí)際工程施工時,需要的是平面坐標(biāo),所以在進(jìn)行正式測量前,必須進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,即點(diǎn)校正。首先應(yīng)到已知點(diǎn)上采集WGS-84坐標(biāo),再進(jìn)行點(diǎn)校正。一般來說,需要在已知平面坐標(biāo)的三個以上已知控制點(diǎn)上測得WGS-84坐標(biāo)記入手簿,然后在控制器的測量子菜單中選擇“點(diǎn)校正”,進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。(WGS-84坐標(biāo)系——1984年世界大地坐標(biāo)系統(tǒng),是一種“地心坐標(biāo)系”;BJ-54坐標(biāo)系——1954年北京坐標(biāo)系,是一種“參心坐標(biāo)系”;西安80坐標(biāo)系——1980年西安坐標(biāo)系,是一種“參心坐標(biāo)系”。)(五)陀螺全站儀
陀螺全站儀是由陀螺儀、經(jīng)緯儀和測距儀組合而成的一種定向用儀器,其原理為:在地球自轉(zhuǎn)作用下,高速旋轉(zhuǎn)的陀螺轉(zhuǎn)子之軸具有指向真北的性能,從而可以測量某一直線的真方位角,進(jìn)而計算出這一直線的坐標(biāo)方位角。在市政公用工程施工中經(jīng)常用于地下隧道的中線方位校核,可有效提高隧道貫通測量的精度。陀螺全站儀定向的作業(yè)過程:(1)在地面已知邊上測定儀器常數(shù)。(2)在隧道內(nèi)定向邊上測量陀螺方位角。(3)儀器上井后重新測定儀器常數(shù)。(4) 計算子午線收斂角。(5)計算隧道內(nèi)定向邊的坐標(biāo)方位角。三、施工測量主要內(nèi)容
(二)橋梁施工測量(1)橋梁工程的各類控制樁包括:中樁及墩臺的中心樁和定位樁等。(2)橋梁放線應(yīng)根據(jù)橋梁的形式、跨徑、設(shè)計要求的施工精度及現(xiàn)場環(huán)境條件確定放線方法,也可根據(jù)需要重新布設(shè)或加密控制網(wǎng)。(3)當(dāng)水準(zhǔn)路線跨越河、湖等水體時,應(yīng)采用跨河水準(zhǔn)測量方法校核。視線離水面的高度不小于2m。(4)橋梁基礎(chǔ)、墩臺與上部結(jié)構(gòu)等各部位的平面、高程均應(yīng)以橋梁中線位置及其相應(yīng)的橋面高程為基準(zhǔn)。(5)施工前應(yīng)復(fù)測橋梁中線和各墩臺的縱軸與橫軸線定位樁,作為施工控制依據(jù)。(6)支座(墊石)和梁(板)定位應(yīng)以橋梁中線和蓋梁中軸線為基準(zhǔn),依施工圖尺寸進(jìn)行平面施工測量,支座(墊石)和梁(板)的高程以其頂部高程進(jìn)行控制。
(三)管道施工測量(1)管道工程各類控制樁主要包括:起點(diǎn)、終點(diǎn)、折點(diǎn)、井位中心點(diǎn)、變坡點(diǎn)等控制點(diǎn)。排水管道中線樁間距宜為 10m ,給水等其他管道中心樁間距宜為 15 - 20m。(2)檢查井平面位置放線:矩形井應(yīng)以管道中心線及垂直管道中心線的井中心線為軸線進(jìn)行放線;圓形井應(yīng)以井底圓心為基準(zhǔn)放線。(3)管道工程高程應(yīng)以管內(nèi)底高程作為施工控制基準(zhǔn),檢查井應(yīng)以井內(nèi)底高程作為控制基準(zhǔn)。管道控制點(diǎn)高程測量應(yīng)采用附合水準(zhǔn)測量。(4)在挖槽見底前、灌注混凝土基礎(chǔ)前、管道鋪設(shè)或砌筑構(gòu)筑物前,應(yīng)校測管道中心及高程。(5)分段施工時,相鄰施工段間的水準(zhǔn)點(diǎn),宜布設(shè)在施工分界點(diǎn)附近,施工測量時應(yīng)對相鄰己完成管道進(jìn)行復(fù)核。
(四)隧道施工測量(1)施工中應(yīng)將地面導(dǎo)線測量坐標(biāo)、方位、水準(zhǔn)測量高程,通過豎井、斜井、通道等適時傳遞到地下,形成地下平面、高程控制網(wǎng)。(2)當(dāng)貫通面一側(cè)的隧道長度大于 1000m時,應(yīng)提高定向測量精度,一般可采取在貫通距離約1/2處通過鉆孔技測坐標(biāo)點(diǎn)或加測陀螺方位角等方法。(3)地固和地下的平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)應(yīng)定期進(jìn)行校測和聯(lián)測。(4)盾構(gòu)法施工隧道:在盾構(gòu)設(shè)備就位后,應(yīng)測量盾構(gòu)機(jī)軸線的平面位置與高程,確定其與設(shè)計管道中心線及高程的關(guān)系。盾構(gòu)機(jī)內(nèi)應(yīng)設(shè)置推進(jìn)過程的測量覘點(diǎn),且實(shí)時監(jiān)測盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)及管道狀態(tài)。