市政工程施工中控制网的建立要求和特点

梁刚

摘要：由于市政工程的环境比较复杂，很多因素都能对控制测量工作产生一定的影响，导致测量工作的精度与质量得不到保证。在市政工程中控制测量内容以及环境之下，文章重点对控制网的建立做出了主要的解析，工程控制网的作用不同，他们的精度标准也是不一样的，其中既各自关联，又有所不同。因此，在施工当中，要严格把控质量，保证测量的精确。为此本文指出了控制网的建立要求以及相关特点。

Abstract： Due to the complex environment of municipal engineering， many factors can have a certain impact on the control measurement work， resulting in problems in the accuracy and quality of the measurement work. In the control of measurement content and environment in municipal engineering， the article focuses on the analysis of the establishment of the control network. As the role of the engineering control network is different， their accuracy standards are also different， which are both related and different. Therefore， in the construction， the quality should be strictly controlled to ensure the accuracy of the measurement. To this end， the paper points out the requirements for the establishment of the control network and related features.

关键词：市政工程;控制网;建立要求;特点

Key words： municipal engineering;control network;establishment requirements;characteristics

中图分类号：TU99                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）07-0049-04

0  引言

由于社会信息的快速发展，向城市化转变的速度不断加快，为了符合城市交通的需要，市政道路改造工程的工作量不断加大。测量工作与整个市政道路改造的工程息息相关，市政工程测量是在城市测定控制网等背景下实现的。建设工程控制网是测绘工作的基本，根据其控制的作用归为两类，就是国家基本控制网以及工程控制网。文章重点介绍工程控制网，工程控制网是为了符合工程的需求而建设的，主要是为工程当中每一种大比例尺地形图以及施工与安全管理服务，点位的设计是按照工程分布的特点来规划的。只有了解了工程控制网的建立要求以及特点，才能更好的服务市政工程施工。

1  市政工程施工中测量工作的任务以及环境的解析

1.1 测量工作的任务

在市政的工程施工当中，为了使工程竖向施工精确度与设计要求相一致，就要在施工的过程当中设立工程控制网，这能为竖向施工的精确度提供有力的基础。按时对加密高程控制点以及首级控制点进行测定，以此给后期的保护工作带来便利。在设计时，要使得平面控制点以及水准点在同一水平上，完成测量工作之后，只要监理工程师签字同意就可以运用。

1.2 施工环境的解析

在施工过程当中，由于所要进行的工程处于市区，在进行施工的同时，就要考虑到人们的出行问题以及环境问题。在施工时，有关工程的测量往往与一般道路测量存在很大的不同，例如工程处理城市的中心地带，在施工时就要对道路进行封锁与限行，长此以来，就容易造成城市的交通拥挤，如果施工的时间跨度大，就会对人民的生活质量产生极大的影响，因此，施工的时间相对来说极其有限。与此同时，施工当中易受多种因素的影响，比如附近城市建筑以及低下管道等等。但施工要求的精确度比较高，所以在施工时就要运用高精度测量方式，才能确保道路改造质量的提升。这就要求在施工过程中要充分的了解工程控制网的含义、建立要求以及相关的特征。

2  工程控制网的含义

工程控制网就是工程建设施工而布设的测量控制网，其主要的意义就是控制该区域施工的三维位置，包括平面位置以及高程。工程控制网是施工放样、工程竣工以及建筑物改建或扩建的重要依据。工程控制网的特征、精确度、布局原则以及布局形式一定要满足施工本身的需求。不管是测图控制点的精确度还是测图控制点的密度，在很多情况下都不能符合施工放样的需求，因此，在进行施工时，建设工程控制网是十分有必要的。

工程控制网又可以根据它的性质分为：一维网，二维网以及三维网。一维网又稱为水准网或者高层网，二维网又称为平面网。根据网形又可归为：三角网、导线网、混合网以及方格网等等;根据坐标系又可归为：约束网、独立网、经典自由网以及自由网;如果是按照其他标准，又可归为：首级网、加密网以及专用网等等。

3  工程控制网的建立要求

3.1 建设控制网的目的及要求

第一要按照建设控制网的目的、要求意见控制范围，通过图上的计划以及野外的选点，来最终确定控制网的图形并且规定参考的基准也就是起始点;按照测量仪器的条件规定观测方法以及观测值的预期精度;按照观测所需的人力以及物力进行成本的估算;按照控制网图形以及观测精确度对目标成果的精确度进行评估以及解析，并且将其与原先的要求做对比，对方案进行一定的修改，上述称为控制网的设计工作。之后就是付诸行动进行工程的施工，埋设标志、建设观测地以及观测标志，依据原先的要求进行观测，最后根据观测的数据来评估观测的精确度。最终处理成果、计算平差，根据平差的结果以及精确度的评估，绘制测量报告。

3.2 分级布岗，分级控制

工程平面测试网按照测试区域面积的大小，会在全部的区域范围内设立精确度较高的首级控制网，然后按照工程的要求，对每一个区域进行加密工作。运用于工程建筑施工放样的专用控制网，常常分为两级进行布局。第一级就是整体控制，第二级就是直接为建筑施工放样布局。而运用于变形测量以及其他作用的控制网，是不分级进行管理的，直接布局成精确度较高的精确网。城市或者是工程定位控制网可以逐级布局也可以越级布局。

3.3 拥有较高的精确度以及可靠性

工程平面控制网往往需求最低的一级控制网的点位中误差能够符合大比例尺的施工要求。大多数的工程运用的最大比例尺为1：500，为了让平面控制网能够符合1：500的精确度要求，根据计算可知，碎部点的点位中误差不能够超过5cm。这个数据可以把它当成工程控制网中精确度的重要根据，如果是大型工程的话，还要求工程控制网以及变形控制网要有一定的可靠性，不断的进行观测调整。

3.4 拥有较高的点位密度

布局工程平面控制網的过程当中，在测量区方位内需求有较多的控制点，控制点的密度常常以控制网的平均边长来显示。

3.5 拥有统一的规格

工程平面控制网通常是由不同的测绘部门各自测量的，为了达到相互交流协调的效果，就要规定统一的要求，方便大家一起遵守实施，工程平面控制网大体上有《城市测量规范》及《工程测量规范》等等。

4  工程控制网的建立方法以及过程

不管是施工控制网还是监测控制网，他们的建立方法都为：

①平面控制往往采取例如：边角网、附和或者是闭合的导线以及导线网的方式来进行测量工作;由于空间定位技术的高速发展，建立工程控制网的时候运用GPS测量方法进行测量效果可能比较显著，但是其也有一定的限制性，例如在峡谷等地，会受到顶空的遮挡阻碍工程控制网的建立。所以，建立工程控制网的时候要因地制宜。

②建设高程控制网的时候可以按照地理条件等的真实情况，运用几何水准、光电测距三角高程以及GPS拟合高程等等。

控制网的建设过程：要按照建设工程控制网的目的、要求以及控制的范围，经过图上的规划以及野外的选点，以此来决定控制网的图形并且定下起始点;按照测量仪器的标准试着决定观测纲要;对于观测的人力、物力以及成本进行预估;在已知工程控制网图像以及观测精度的情况下对目标成果进行预估以及解析，并且与原要求相比，及时的做出有效的调整;以上的种种就是工程控制网的建设过程。之后要做的就是付出实际行动，埋下标志物、建设观测台以及观测的标志，根据原先决定的纲要进程预估，根据观测的数据来确定观测的精度。最终就是处理成果计算平均差值以及平均值，准确的确定目标成果，同时绘制测量报告。

5  工程控制网的质量要求

5.1 精度要求

精度要求大致分为：总体精度要求、点位精度以及相对点位精度、未知数函数的精度以及主分量等等。这些要求可以按照现实工程控制网的建设的需要在这些要求里选择一个或者是多个。

5.2 灵敏度要求

灵敏度可以说是针对变形控制网而提出的。灵敏度含义为：在制定的显著水平以及检验功能下，进过对周期观测的平均结果进行统计检验，才能找出某一个位移向量的下界值。

5.3 经费要求

控制网的经费主要包含设计、造标埋石、交通运输、仪器设备以及检查等等各种经费。在改良工程控制网当中，重点考虑造标埋石以及观测这两项。而在其他各项经费当中，因为工程控制网随时会发生变化，但是变化的幅度又不是很大，可以把它当做不变成本对待。与此同时，精确度越高，观测值就越大，相应的建立工程控制网的经费也会加大，同样的，多余观测数越多，控制网的可靠性也就越高，但也要以增长经费为代价。控制网的可靠性指的是观测值相差的能力以及抵抗观测值对平差结果影响的能力。内部的可靠性就是利用观测值的多余观测分量来定义，它体现了工程控制网发现观测值中粗差的能力。某一个观测值的多余观测分量越小，说明越难找出它的中粗差。

6  工程控制网的特征

①工程控制网的大小、形状、点位布局与工程的大小、形状相符合。点位布局的设置要考虑到施工放样的简便性，例如隧道控制网必须要求隧道两头有控制点。②地面控制网的精确度，在网的精确度上不要求分布均匀，但是一定要确保某一个方向与几个点的相对精确度要高，例如隧道控制网要确保隧道横向贯穿的精确度。③投影幕的选取要符合“控制点坐标反算的两点间长度与实地两点间长度之差应尽可能小”的需求，例如隧道工程控制网通常投射到隧道贯穿平面上，也能投射到定线放样的平面上，其对精确度的要求更加高。④能够使用独立的坐标系，坐标系应当平行或者垂直于建筑物的主轴线，这条主轴线一般由工艺流程方向、运输主线以及重要厂房的轴线规定。⑤工程控制网是为工程建筑物的实施放样供给管控，它的点位、密度以及精确度依赖于建设的宗旨。工程控制网的精确度通常要求高于测图控制网，它的特点是控制范围小，控制点密度大，精确度高以及施工对其的影响较大等。

表1为运用传统方法与工程控制网方法测量的比较。

7  市政施工中提高测量准确性以及工程控制网的优化措施

7.1 提升测量作业人员的综合素养

为了提升测量人员综合素养，可以运用开设测量专业技术规培课堂，或者是参加大学课程学习等方法，对内部测量人员进行专业化的素养培训，汲取外部的优良资源，提高市政施工测量队伍的综合素养。确保测量人员能够明白施工中各种技术要求，合理的计算测量数据，参加多样的测量方法培训，确保测量人员能够在确保测量质量的背景下，提升测量工作的效率。

7.2 采用先进的测量器械，建设数据共享制度

可以引入国外先进的测量器械，提升测量工作的综合水平，加大对测量器械的设备保护与管理水平，采用先进的技术，提升测量的精确度。借助计算机技术以及信息的共享技术来建设数据共享制度，提升市政施工的效率，规避数据的反复测量，能够利用管理测量进程，来减小整个工程的施工时间。

7.3 控制网的优化设计

因为每一种控制网的布网条件以及对于精确度的要求都不一样，所以在技术设计的时候，要对所能达到的精确度进行评估，以此来确定实际方法是否可以实施。评估要素是观察元素平差值的数据。想要对控制网进行优化，就要建设一个能够体现决策情况的数据模型，也就是拥有变量的，有望于实现最优良的数据。

7.4 改良设计的质量标准

控制网的质量是控制网设计的主要部分。运用何种标准来衡量控制网的质量，它不但取定于工程的性质以及需求，还决定于标准的建设是否科学合理。所以，制定标准管理对控制网的设计尤其重要。这标准即是控制网优化设计的质量标准，亦是质量指标或者是质量原则，其质量指标往往由四个要素组成，即精确度，描述误差分布的测量;可靠性，找到和纠正错误的能力大小的测量;敏捷性，监测网找出某一变形的能力大小的测量;经济经费，也就是用较少的人力与物力完成对控制网的精确性要求。

7.5 改良设计的主要内容

控制网优化设计一般包括以下内容：

①零类设计，即基准问题，也就是初始数据的计算;②一类设计，是图形的设计，确定点位的最好布局以及运用最好的测量方法;要充分完善网形的设计以及等级的制定。③二类设计，权比问题，意思就是观测值权的设计包含器械设备的运用与每一种观测方法的科学组合;改良测量方法来确保经济的可行性。④最后就是三类设计，通俗上说就是加密管控的设计。

7.6 每一个阶段测量的优良方案

对于项目的建议，方案的设立一定要符合目前的需求，要综合相关的精确度要求，开始设计施工图时要有效结合可以研究的阶段管理，一定要符合工程的设计以及需求。科学合理的网形包括以下四个要素：①对现场的地形要有模型，这就需要你亲自去勘察地势;②寻找被测区域的地形图、平面以及高程控制点的有关素材，努力学习并且利用;③对精确度进行评估是为了确定等级以及网形，例如施工或者监测网的点位中误差设计是已定的，为了符合这个要求，就要求我们对精确度进行评估，评估精确度的内容以及方法大致是：按照初选图形进行计算，选择测角、测距中误差、再计算中误差;如果符合要求，说明等级和图形能够确定;否则，就要再次调整图形或者是提升等级，此为优化设计的主要问题。

8  结束语

市政施工过程当中的测量环境比较多变，测量的时间短，强度大，为了提高市政施工的效率以及进度，就要努力提高测量的精确度，积极建设工程控制网，了解工程控制网的建立要求以及特征，并且将其运用到实际的工作当中。在建立工程控制网的同时，第一步就是要做好項目的优化设计，实施科学合理的设计方法，在实施工程的同时做好质量的把控，这样才能实现工程实施的高效率以及高精确度。

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