高速公路测量控制之要点分析

作者：苏振虎

来源：《城市建设理论研究》2013年第32期

        摘要：测量工作是一切工程建设的基础性工作，贯穿于整个工程建设的全过程。高速公路工程施工具有建设规模庞大、桥梁工程结构形式复杂、施工标段界面多等特点，所以做好高速公路测量控制在整个工作中显得尤为重要。本人结合工作中的一些实践，浅谈一点高速公路测量控制管理的工作体会，以供读者参考。 

        【关键词】：;高速公路 工程测量 ;控制; 

        中图分类号：U412.36+6文献标识码： A 

        一、做好测量工作整体构思 

        在施工前的准备阶段，测量工程师首先积极对设计图纸和资料进行熟悉，对现场情况进行了解，对交桩单位提供的桩位、数据进行分析，并形成一套系统化的测量监控工作计划。除此之外，在工程建设中，由于高速公路等级高，对施工测量及测量保证精度要求也很高，所以施工单位有必要根据所承包工程的特点、条件，确定工作方法、仪器配备、人员组织等。测量监理工程师，应积极帮助施工单位编制施工测量工作计划，以此指导测量工作的实施，使得现场具体操作人员有章可循，从而保证测量工作的连续性及结果的准确性。此外，施工单位编制测量规划后，对自身的测量工作人员具有一定的约束性和指导性，同时测量监理人员也可根据编制的测量计划进行检查和督促，从而加强监理的监控力度，减少不必要的误解与摩擦。 

        二、严格审查首级控制测量方案 

        在高速公路工程建设中，首级控制测量工作普遍存在以下几个问题：设计部门提供的首级控制，没有确切的精度分析，可信度低；工程所占区域面积大，各桥梁、匝道分布比较凌乱，占地面积大；主干线和部分匝道跨越已完工通车的公路，地形、地貌较为复杂。因此，具体实施方案的确定是一个很重要的问题。由于施工单位测量专业人员的实际技术力量和业务水平、工作习惯、仪器配备等不同，所以做为测量管理工程师必须在开工前根据工程特点和地理环境，依据测量规范要求与施工单位统一意见，采取必要的措施和手段，确定首级布控方案。只有采取的措施得当，控制方法合理，才能取得较好的控制效果。 

        三、确保施工放样准确无误 

        施工放样工作直接为施工作业服务，该项工作在工程建设中所占比重也是最大的。平面控制完成后，在布设控制点时，要力争保证合理；在重点部位，例如桥梁的起点、终点、大桥的中间两侧必须布设工作控制点，从而保证施工的需要；放线测量一定要严格控制放线距离，从而减少由于视距及角度产生的偏差，将误差压缩到合理的范围以内；在桥梁的桩位放线、柱位放线、盖梁放线时，应尽量使用同一工作控制点进行，消除工作控制点相互产生的误差；在放线测量中，每次放线完成后，必须进行归零程序，检查仪器在操作中是否发生移动而产生错误；在高程测量中，必须归零或回归到临近的水准点上，减少错误的出现。同时，监理要仔细审核施工单位上报的施工放样报验单，并对放样点位进行现场实际检测，确保放样点位的准确性和可用性。 

        四、加强测量平面控制和高程控制 

        在桥梁建设中，桩柱之间是否保证其设计中心的统一是至关重要的。桩柱设计中心保证统一，不仅可以保证有效的衔接，而且保证了梁柱的受力条件。桩、柱、盖梁在施工中一旦产生偏差，超出规范要求，必然使整个桥身产生受力条件的改变。所以，要求施工单位除了保证桩位放样的准确以外，还要对已完成的桩顶、柱顶、盖梁顶进行检测，而且监理应加大检测频率，力争做到100％的检查控制。 

        五、力争GPS在工程测量中的应用 

        随着科学技术的不断发展和测量仪器的不断更新，GPS定位系统在工程建设领域中得到了广泛应用，发挥出了重要的作用。高速公路建设测量控制网要求等级高，特别是在路线穿越山岭重丘时，测量路线布设难度大，观测视线差，控制网精度难达到。因此，在首级控制网建设及中长隧道口应力争采取GPS进行控制点观测，以提高控制精度。相对于常规测量来说，GPS测量主要有以下特点：①测量精度高。GPS观测的精度明显高于一般常规测量，在小于50 km的基线上，其相对定位精度可达1×10-6，在大于1 000 km的基线上可达1×10-8。②测站间无需通视。GPS测量不需要测站间相互通视，可根据实际需要确定点位，使得选点工作更加灵活方便。③观测时间短。随着GPS测量技术的不断完善，软件的不断更新，在进行GPS测量时，静态相对定位每站仅需20 min左右，动态相对定位仅需几秒钟。④仪器操作简便。目前GPS接收机自动化程度越来越高，操作智能化，观测人员只需对中，整平，量取天线高及开机后设定参数，接收机即可进行自动观测和记录。⑤全天候作业。GPS卫星数目多，且分布均匀，可保证在任何时间，任何地点连续进行观测，一般不受天气状况的影响。⑥提供三维坐标。GPS测量可同时精确测定测站点的三维坐标，其高程精度已可满足四等水准测量的要求。 

        （一）工作流程 

        (1)选点。GPS测量测站点之间不要求一定通视，图形结构也比较灵活，因此，点位选择比较方便。但考虑GPS测量的特殊性，并顾及后续测量，选点时应着重考虑：①每点最好与某一点通视，以便后续测量工作的使用；②点周围高度角15°以上不要有障碍物，以免信号被遮挡或吸收；③点位要远离大功率无线电发射源，高压电线等，以免电磁场对信号的干扰；④点位应选在视野开阔，交通方便，有利扩展，易于保存的地方，以便观测和日后使用；⑤选点结束后，按要求埋设标石，并填写点之记。 

        (2)观测。根据GPS作业调度表的安排进行观测，采取静态相对定位，卫星高度角15°，时段长度45min，采样间隔10 s，在3个点上同时安置3台接收机天线(对中,整平,定向)，量取天线高，测量气象数据，开机观察，当各项指标达到要求时，按接收机的提示输入相关数据，则接收机自动记录，观测者填写测量手簿。 

        （二）数据处理 

        GPS网数据处理分为基线解算和网平差两个阶段，采用随机软件完成。经基线解算，质量检核，外业重测和网平差后，得到GPS控制点的三维坐标，其各项精度指标符合技术设计要求。 

        六、注重各合同段的相互联测 

        为保证各合同段平面控制与高程控制的数据相对统一性和系统性，应在工程一开始就明确具体要求。由于各合同段之间使用的仪器、工具、各自的工作习惯、人员配备、工程特点、地形、地貌条件，工作环境都不尽相同，从而所得的结果也不尽相同。各合同段自行完成的控制网只是一个相对稳定的系统，各系统中由精度的差异而形成的误差极易给工程造成偏差，为消除各系统产生的误差影响，应要求各合同段之间加强相互联测检查复核工作，将误差压缩到最低程度。 

        综述 

        高速公路测量工作是施工中的关键环节，控制网建设的成功与否直接影像整个工程的进度、质量，本次控制网的实施解决了平面和高程控制网的布设、观测、平差、计算等关键问题，给工程的顺利进行打下了良好的基础。