论公路工程施工测量

卢元均,黄贻敏

(1.安徽省交通投资集团,安徽合肥 230011;2.安徽省合肥市公路局,安徽合肥 230026)

论公路工程施工测量

卢元均1,黄贻敏2

(1.安徽省交通投资集团,安徽合肥 230011;2.安徽省合肥市公路局,安徽合肥 230026)

公路工程施工测量管理是施工管理的该内容之一,施工测量管理效果的好坏直接影响工程质量、进度和效益。在此从公路工程勘察设计、施工管理及监理咨询等方面的工作实践,对公路工程施工测量工作的目的、原则和要求进行了详细的阐述。

公路工程;施工测量;现场管理

0 引言

从事公路与桥梁施工测量工作的目的是根据施工的需要,将设计图纸上的工程建筑物或构筑物的平面位置、几何尺寸和高程,按设计要求以一定的精度要求敷设在施工现场地面上,并在施工过程中进行一系列测量工作,以衔接和指导各工序间的施工。

施工测量工作贯穿于整个施工过程中,从道路导线、水准联测、中边线放样、桥隧等构筑物的轴线定位,到基础工程施工,桥梁下部构造到桥梁上部构件的安装和桥梁的桥面系施工以及施工场地平整等,都要进行施工测量。只有这样,才能使工程结构或建筑物各部分的尺寸、位置和高程符合设计要求。有些高大或特殊的建筑物及软土地质的路基及结构物在建成后,还要定期进行沉降观测与变形观测,以便积累资料,掌握下沉和变形的规律,为今后建筑物、道路及结构等的设计、维护和使用提供资料。

为求得放样位置尽可能的准确,以上放样工作必须遵循“先控制、后碎部”的原则进行。放样中线的程序是先进行导线点的敷设与联测,继而放出中线。为防止施工与设计的周期差而导致的导线控制网的偏位,在放样时还应对控制网进行复测,这些复测工作不但在平面上进行,在纵面上也要进行,如水准点的复测等。

1 必须逐级控制做到层层放样

定位和放样工作中,习惯上是按“逐级控制”的办法来进行,这种控制分为平面和纵面控制。对于路线放样,目前有三种平面控制方法:一种是沿路线附近设置的由一系列的导线点来构成的所谓“专控导线”,亦称为“自由导线”。这些导线点和国家高级控制网联测,其坐标取自国家高级坐标系统。一般而言,测设的导线点的坐标是经过严密的平差计算后而成的,公路中线是以这些控制导线点为依据,再确定公路中线上各桩点位置的。实际上是确定导线点与公路中线点之间的相对距离和相对方向,继而确定出公路中线。

以上两种控制的放样方法是先放路线导线,再放中线,最后放边线,即逐级控制放样。

还有一种采用 GPS网控制,有关 GPS控制这里限于篇幅,不作阐述。

对于斜、弯、坡桥放样逐级控制的方法是,先在“专控导线”基础上,围绕桥梁设一个闭合导线圈,这些闭合导线点跟路线的控制导线进行联测,在符合精度要求的前提下,经过导线平差计算,得到闭合导线的精确坐标;再以导线点为基础,放置桥梁的轴线桩、桥或墩台中心桩和基础轮廓及开挖边线等,这些是一种平面逐级控制的方法。再如,施工大型结构物往往要在结构物附近引测几个水准点,这些水准点均引自路线水准点并经平差,再以这些水准点控制结构物各部位的施工标高,这是纵向逐级控制。

总之,在施工测量放样的布局上要遵循“由整体到局部”;在程序上要坚持“先控制后碎部”;在精度上要符合由“高级到低级”的基本原则。

2 坚持复核签认符合精度要求

公路工程施工测量工作中,一个必须引起重视的问题是严格执行测量复核签认制,以保证测量工作质量,防止错误,提高测量工作效率,保障工程质量符合设计要求。必须做到:

2.1 在测量工作的各个程序中实行双检制

(1)施工单位测量队应该核对有关设计文件和监理签认的控制网点测量资料,应由2人独立进行,核对结果应作记录并进行签认,成果经项目技术部门主管复核签认,总工程师审核签认后方可使用。

(2)测量外业工作必须有多余观测,并构成闭合检测条件。控制测量、定位测量和重要的放样测量必须坚持“两人两种方法”制度,坚持采用两种不同方法(或不同仪器)或换人进行复核测量。利用已知点(包括平面控制点、方向点、高程点)进行引测、加点和施工放样前,必须坚持“先检测后利用”的原则。

(3)测量后,测量成果必须采用两组独立平行计算进行相互校核,测量队长、测量组长对各自的测量成果进行复核签认。

2.2 测量工作互检复核和签认

各工点、工序范围内的测量工作,测量组应自检复核签认,分工衔接上的测量工作,由测量队或测量组要进行互检复核和签认。

2.3 施工单位对控制网点和重大工程的放样进行复核测量

施工单位测量队组织对控制网点和测量组设置的施工用桩及重大工程(如桥梁工程)的放样进行复核测量,经项目经理部技术部门主管现场进行检查签认,总工程师审核签认合格后,报驻地监理工程师审批认可。

项目经理部总工和技术部门负责人要对测量队、组执行测量复核签认制进行检查,并做好检查记录。

2.4 确保各项测量成果精度符合要求

2.4.1 控制点复测成果的检查

施工单位应按监理工程师要求落实好参与控制点复测工作的测量人员和仪器设备,并提出切实可行的复测技术方案。要求施工单位对设计单位提供的所有点位同精度复测,以确保在施工阶段的测量精度要求。复测成果应分为三部分:①导线成果,应检查边长及转角与设计单位提供的成果的反算值的比较,差值应小于2倍的该级导线的测边(或测角)中误差;②平面控制网,应检查边长及角度与设计单位提供的成果的反算值的比较,差值应小于2倍的该级控制网的测边(或测角)中误差,同时应检查本身的角度构成的图形是否满足规范对图形闭合差的要求及相应等级的控制网的测角中误差的要求。平面控制复测成果与设计单位提供的成果允许差值的要求见表1;③高程控制水准点的成果,通过与设计单位提供的水准点资料比较,应检查每公里高差中数中误差(含偶然中误差和全中误差)是否符合规范要求。高程控制复测成果与设计单位提供的成果允许差值的要求见表2。

表1 导线测量的技术要求

表2 水准测量的技术要求

2.4.2 施工控制点的加密

(1)控制点的加密在高速公路建设中不可避免,由于高速公路勘察阶段,设计单位提供的控制点一般间距500m～600m左右,达不到建设过程中施工放样的点的密度要求,同时,由于施工过程中少数点位的损坏,由于地物变化有些点位不通视,原有点位位置不理想等,也必须通过加密来满足在施工过程中点位放样工作对控制点的数量和密度的要求;

(2)控制点的加密要求与原设计的控制点的精度相同,导线点的加密应采用附合导线,应附合到原设计单位提供的导线点上,同时要注意加密点位应离开公路中线的距离不宜过大或过小,一般离开路线中线的距离为80m～100m左右;

(3)水准点的加密应闭合到原设计的点位上,点位布置应注意:①在桥梁的两侧应加密;②需要观测沉降的路段应加密;③点位应布置在可靠、稳固的地方。控制点加密应严密平差,以确保加密点位的测设精度;

(4)对于桥梁控制点,应根据桥梁的型式、跨径及设计要求的施工精度,确定利用原设计网点加密或重新布设控制网点。

3 规范测量记录分类整理归档

(1)测量记录与资料必须分类整理、妥善保管,作为竣工文件的组成部分归档,具体包括:①项目交接桩资料,监理工程师提供的有关测量控制网点,放样数据变更文件;②项目及各工点、各工序测量原始记录。观测方案布置图,放样数据计算书;③测量内业计算书,测量成果数据图表;④计量器具周期检定文件。

(2)控制测量、每项单位工程施工测量必须分别使用单项测量记录本。测量记录统一使用水平仪簿和经纬仪簿。

(3)一切原始观测值和记录项目在现场记录清楚,不得涂改,不能凭记忆补记、补绘。记录中不准连环更改,不合格时应重测。手簿必须填列页次,注明观测者、观测日期、起始时间、终止时间、气象条件、使用的仪器和觇标类型及编号,并详细记载测量时的特殊情况,凡划去的观测记录,应注明原因,予以保存,不得撕毁。

(4)内业计算前应复查外业资料,核对起算数据。计算书要书面整洁、计算清楚、格式统一。计算者、复核者要签认。采用计算机应用程序计算时,应使用正版软件。

(5)测量队、组应设专人管理原始记录和资料,建立台帐,及时收集,按控制测量、单位工程分项管理立卷。工点工程竣工测量完成后,测量组应将全部测量记录资料上交测量队,经测量队检查合格后,经理部方可验收工程。项目工程完工,线路贯通竣工测量完成之后,测量队应将项目全部测量记录和资料档案分类管理装订成册,上交项目经理部技术部门,经验收合格后,双方办理交接手续,项目经理部按交工验收的要求将测量记录资料编入竣工文件。

4 正确选用仪器使用方法合理

4.1 测量放样的基本工作

测量放样的基本工作是确定两点的相对位置(相对平面位置与相对高差)测前应明确确定点位所用仪器构造,测量原理及使用方法,以及确保点位最大限度地准确,所涉及的测量误差分析及运用测量仪器进行工程测量的原理和方法。鉴于不同的测量仪器具有不同的价格、精度和功能,一个施工部门不可能拥有大量的高级仪器,不同的工程对象有不同的精度要求,因此难免用不同的仪器完成不同的工程对象,这就要求选用仪器正确,使用方法适当。

4.2 常用测量仪器

公路工程施工常用测量仪器主要有:水准仪、经纬仪、光电测距仪、全站仪(包括觇标、水准尺等附属工具)。测量工具主要指量距尺、温度计、气压计等。测量队、组对所配置的仪器工具具有使用权和负有保管责任。测量仪器、工具使用人员,必须认真学习仪器工具说明书,熟悉各部分性能、操作方法和日常保养知识,了解各种仪器使用时必须具备的外部环境条件。仪器精度和性能应符合合同条件及规范要求,仪器的配置与使用范围应经项目总工程师签认确定。在使用前,应到国家法定计量技术检定机构对测量仪器、工具检定。

4.3 尽量消除仪器误差

由于受测量仪器、观测者和外界条件等的影响,不可避免地造成测量误差,因而对某一施测对象进行测量而得出的数值并非是其真值。尽管如此,我们总希望取得最接近真值的值(即最或然值)。测量放样工作中讲究确定观测值的最或然值及其精度评定,这也是施工测量技术人员必须注意的方面。例如,为减少或尽量消除某些误差,测量时应采取一定的措施,为消除仪器本身误差而引起的测量误差,经纬仪在测角时用正、倒镜测回法,这样做是为了消除横轴不垂直于竖轴及横轴不垂直于视准轴对水平角观测结果的影响;又如在使用水准仪进行水准测量时,应尽量使前后视距离大至相等,这样可减少和消弱由于仪器视准轴不平行于水准管轴对测量结果的影响;如用钢尺量距就可用钢尺鉴定的尺长改正数经过计算加以消除;当用钢尺丈量基线,必要时还要进行尺长、拉力、垂曲、倾斜、温度等改正。对有些重要的工程结构,必须强调重复放样,必要时对其精度进行评定。

测量仪器使用时,应采取有效措施,达到其要求的环境条件,条件不具备时,不得架立、使用仪器,仪器架立后,司仪人员应专心守护,不得擅自离开。测量仪器转站时,严禁将带支架的仪器横扛肩上。经纬仪、光电测距仪和前站仪转站必须装箱搬运,行车困难地段所有仪器必须装箱护行搬运。测量收工时必须按说明书规定擦拭仪器装箱。携带仪器乘车必须将仪器箱放在座位上,或专人怀抱,不得无人监管任其受震。测量仪器应专人使用、专人保管。不得私自外借他人使用。

5 强调多次放样注意反复校验

由于不可预见的因素,在实际工作中,尽管我们十分谨慎和仔细做了大量的测量工作,但难免有遗漏和疏忽之处,为此,放样后的点位应至少校验2～3次,力求万无一失,特别是对桥梁和隧道等重要工程结构物尤应如此。

6 结束语

公路施工测量工作是公路工程施工过程中最关键、最重要的一项技术管理工作,施工测量工作的好坏直接关系到公路工程建设质量。“失之毫厘、谬以千里”,事实证明,对待公路施工测量工作必须认真、仔细、严谨、务实,来不得半点马虎与丝毫闪失。由于测量工作的差错,造成的工程质量事故屡见不鲜,轻则引发工程质量问题,重则导致工程报废。只有切实加强公路施工测量工作管理,遵循公路施工测量工作的基本原则。严格按照公路施工测量工作的要求和程序去操作,才能确保公路工程各种构造物的平面位置、几何尺寸及纵向高程等符合设计要求,保障公路工程施工质量,从而实现公路工程建设项目优质、快捷、低耗的最终目标。

[1] 全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会.公路工程管理与务实[Z].北京:中国建筑工业出版社,2007.

[2] 刘培文.公路施工测量技术[M].北京:人民交通出版社,2003.

[3] JT061-99.公路勘测规范[S].

U415.1

A

1671-8275(2010)01-0007-03

2009-10-26

卢元均(19642),男,安徽阜阳人,安徽省交通投资集团工程师。

责任编辑:钱让清