摘要:本文主要就公路工程在測量過程中一些常見的技術(shù)問題及處理方式進(jìn)行深入的闡述。
關(guān)鍵詞:公路工程;中線放樣;水準(zhǔn)測量
最近幾年,隨著我省高速公路的飛速發(fā)展,設(shè)計單位在進(jìn)行公路工程設(shè)計時,對公路線路控制點的選取日趨規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,力求通過對線型走向的合理布設(shè)來改善優(yōu)化公路工程的整體質(zhì)量,對此,如何在工程建設(shè)過程中通過現(xiàn)場的測量放樣來將設(shè)計中的理想線位進(jìn)行準(zhǔn)確定位,這對每一個工程項目的建設(shè)者而言,無疑是一項最為至關(guān)重要的工作。對此,本文就對測量放樣這一技術(shù)過程進(jìn)行重點介紹。
1 中線放樣
1.1 中線放樣的過程
1.1.1 導(dǎo)線點坐標(biāo)復(fù)測
目前高速公路的施工設(shè)計單位僅提供給施工單位導(dǎo)線控制樁及其坐標(biāo)。施工單位進(jìn)場后,由設(shè)計單位進(jìn)行交樁,而后使用經(jīng)過有關(guān)部門檢測合格的全站儀或光電測距儀配經(jīng)緯儀,對導(dǎo)線點進(jìn)行復(fù)核聯(lián)測。測量過程嚴(yán)格按照Ⅰ級導(dǎo)線點測量方法進(jìn)行。測量前可以根據(jù)設(shè)計單位所給坐標(biāo)先計算好轉(zhuǎn)折角和邊長,與實測結(jié)果相比較,當(dāng)誤差較大時應(yīng)查明原因,是導(dǎo)線點挪動或儀器故障。當(dāng)該段導(dǎo)線點觀測角和相鄰導(dǎo)線點邊長都已實測完畢,導(dǎo)線點復(fù)測的外業(yè)工作即宣告結(jié)束。
接下來進(jìn)行導(dǎo)線點坐標(biāo)復(fù)測計算。一般來說,以前兩個導(dǎo)線點和最后兩個導(dǎo)線點為已知邊進(jìn)行方位角閉合計算,以監(jiān)理要求的允許閉合差衡量其是否閉合。根據(jù)坐標(biāo)和導(dǎo)線長度計算導(dǎo)線精度,看其是否滿足其導(dǎo)線要求的精度。如果滿足精度要求,說明導(dǎo)線測量準(zhǔn)確,同時整理出導(dǎo)線點成果表。
1.1.2 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(dǎo)線點為測站,后視相鄰導(dǎo)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(biāo)計算得出的,在放樣中樁時應(yīng)注意兩項:放完一個中樁點后,必須進(jìn)行儀器歸零校核,歸零誤差應(yīng)在限差之內(nèi),否則所放點位應(yīng)重新放樣;測站導(dǎo)線點到所放中樁點距離小于到后視導(dǎo)線點距離。第一條是測量放樣的常識,而第二條則是根據(jù)導(dǎo)線放樣中樁總結(jié)出來的經(jīng)驗,可以減少誤差的一種辦法。放樣中樁的數(shù)量以能達(dá)到相鄰兩中樁能夠通視為下限,并寫出中樁放樣的詳細(xì)記錄。
1.1.3 中樁穿線
根據(jù)導(dǎo)線點放出的中樁是否滿足路線走向的各種技術(shù)參數(shù)呢?從理論上講應(yīng)該是的。但經(jīng)過幾條高速路的總結(jié),不符合的情況還是存在,中樁穿線必不可少。
中樁穿線的過程與導(dǎo)線點復(fù)核測量方法相同,而衡量其是否合格則是路線的各種技術(shù)參數(shù),即直線點是否在一條直線上,曲線點是否在一條曲線上。中樁穿線如有不符合的情況,應(yīng)以該直線或曲線相距最遠(yuǎn)點調(diào)整中間點,線型結(jié)點應(yīng)先定曲線后定直線。而事實上誤差仍然難免,應(yīng)詳細(xì)記錄穿線過程的各種數(shù)據(jù),進(jìn)行認(rèn)真分析,查找原因,根據(jù)全線測量結(jié)果進(jìn)行計算,尋找如何調(diào)整中樁位置,使線型能夠達(dá)到最小誤差的最佳方案。
1.1.4 栓樁
導(dǎo)線點放樣的中樁如未調(diào)整,其中樁放樣記錄也是栓樁的一種辦法。如調(diào)整了,應(yīng)在導(dǎo)線點二次實測進(jìn)行記錄栓樁。其它騎馬樁、三角網(wǎng)等也可進(jìn)行栓樁。但無論哪種辦法,都應(yīng)考慮施工由于高填或深挖以后是否還能由其恢復(fù)中樁。
1.2 中線放樣的幾個問題
導(dǎo)線點丟失后,是恢復(fù)其原來點還是重新布設(shè)?恢復(fù)其原來點十分困難,測量精度和重新布設(shè)的結(jié)果是一樣的。一般來說,按照相鄰點通視的要求重新布設(shè)速度快,提前選點布設(shè)完畢隨導(dǎo)線點測量一次完成。
一個標(biāo)段是否可以有兩條附合導(dǎo)線,一般說來,設(shè)計單位所給的導(dǎo)線點坐標(biāo)是整條路平差計算值,而施工單位投標(biāo)是分段中標(biāo),中標(biāo)之后可能又分幾個單位施工,這樣測量可能也分幾段。一個標(biāo)段的附合導(dǎo)線數(shù)量往往根據(jù)監(jiān)理要求不同造成可能會有一個或一個以上的附合導(dǎo)線,造成標(biāo)段與標(biāo)段之間,施工單位與施工單位之間聯(lián)接困難。由于無法找到明文規(guī)定,監(jiān)理承包商就此往往發(fā)生分歧。有時承包商按上一次的經(jīng)驗設(shè)一條附合導(dǎo)線,而監(jiān)理部要求設(shè)一條以上。在焦新高速公路設(shè)計文件上寫明一個標(biāo)段導(dǎo)線點必須全線平差計算,應(yīng)該是最佳方案。
導(dǎo)線點坐標(biāo)取值是用設(shè)計方所給數(shù)值,還是用承包商自己復(fù)核計算的平差結(jié)果?既使使用的相同的導(dǎo)線點,而由于測量時取導(dǎo)線長度不一,雖說其導(dǎo)線點坐標(biāo)是從某種意義來說是一個定值,但取某一段或取全線測量其結(jié)果就不一樣,此外,人的視覺誤差和儀器精密程度不同,復(fù)測的導(dǎo)線點坐標(biāo)即使精度很高也不會與設(shè)計值相同。從道理上講,應(yīng)該取精度高的導(dǎo)線點坐標(biāo)。而一般設(shè)計文件中并不講明其導(dǎo)線精度。在經(jīng)歷過的幾個工地,多數(shù)是根據(jù)監(jiān)理意見,有取復(fù)核后的坐標(biāo),也有取設(shè)計方所給坐標(biāo)的,施工單位則傾向取復(fù)測后的坐標(biāo),本文認(rèn)為設(shè)計方應(yīng)說明其導(dǎo)線精度。與復(fù)測導(dǎo)線精度相比,取精度高的一方值,以便于提高中樁放樣的精確性,減少中樁穿線的誤差。
中樁放樣是利用穿線后符合路線設(shè)計參數(shù)的中樁放樣,還是利用導(dǎo)線點放樣?在公路施工發(fā)展過程中,在設(shè)有導(dǎo)線這一概念之前,利用中樁放樣其它中樁可謂一統(tǒng)天下。在引入導(dǎo)線后,有的設(shè)計文件和監(jiān)理甚至說明必須用導(dǎo)線放樣所有中樁。但事實上,如果一個橋梁僅有中樁是不夠的,它必須有中線才能確定其位置。公路施工測量放樣不是單單依靠中樁,其最終是由一些主要中樁連結(jié)成線確定的。表面上看是一些中樁點,其實是線。該線是測量時用來控制整個路線方向和確定中線位置的,中樁是施工中應(yīng)用來放樣的,中樁放樣完畢,還必須要進(jìn)行穿線。筆者認(rèn)為,按路線設(shè)計參數(shù)進(jìn)行中樁穿線復(fù)測,其重要性大于導(dǎo)線復(fù)測重要性,導(dǎo)線是手段,中線是結(jié)果,確定路線是一條線,而不是幾個中樁。要求只用導(dǎo)線點放樣即不可能也不現(xiàn)實,如確定結(jié)構(gòu)物的交角,后視后是中樁而不是導(dǎo)線點。測量上土的邊界,不可能每層土都計算出其邊界的坐標(biāo)。中樁的利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于導(dǎo)線點。
也有以導(dǎo)線放樣的做法,認(rèn)為這樣路線不至于偏離設(shè)計方向。根據(jù)實踐,導(dǎo)線點放出的中樁與設(shè)計路線技術(shù)參數(shù)總會有些偏差,直線段尤為明顯。這或許是因為其實導(dǎo)線樁的坐標(biāo)是固定的,不會因測量誤差或計算改正而變化,而所得理論值與實際值的這種偏差終究會反映到所放樣的中樁上來,造成中樁與設(shè)計的偏差。
2 水準(zhǔn)測量
2.1 水準(zhǔn)測量過程
2.1.1 布設(shè)施工臨時水準(zhǔn)點
設(shè)計單位所給的水準(zhǔn)點距離較遠(yuǎn),一般都在500m以上,施工時使用很不方便??紤]到以后路基高度,根據(jù)實地地形地貌,兼顧結(jié)構(gòu)物工程,可以沿路線方向間隔200m左右補置一個施工用水準(zhǔn)點。水準(zhǔn)點可設(shè)在附近房基、機井臺等較堅固處,或自己埋設(shè),并對每個加密水準(zhǔn)點位置做詳細(xì)記錄。
2.1.2 測量
測量嚴(yán)格按照四等水準(zhǔn)測量操作規(guī)程進(jìn)行,使用的儀器一定要經(jīng)過有關(guān)部門校核,每相鄰兩個水準(zhǔn)點進(jìn)行閉合測量。加密的水準(zhǔn)點都要進(jìn)行閉合和復(fù)核,作好詳細(xì)的記錄。
2.1.3 計算
首先,應(yīng)該從數(shù)據(jù)上檢查是否滿足四等水準(zhǔn)的要求;而后,每兩個水準(zhǔn)點閉合計算,復(fù)核設(shè)計單位的所給的水準(zhǔn)點閉合計算,復(fù)核設(shè)計單位的所給的水準(zhǔn)點是否閉合。計算臨時布設(shè)的水準(zhǔn)點高程,整理出包含原始和自設(shè)水準(zhǔn)點高程成果表。
結(jié)束語
測量工作在公路工程建設(shè)中是一項非常關(guān)鍵的基礎(chǔ)性工作,特別是中線的放樣及復(fù)測,更是貫穿整個公路建設(shè)的全過程,這項工作若有閃失,給整個工程造成的負(fù)面影響是顯著的,重則工程報廢,少則部分返工。因為,認(rèn)真、踏實的工作作風(fēng),過硬的測量理論知識,豐富的測量實踐工作經(jīng)驗對于-一個合格的測量工程師來說是必須具備的。
參考文獻(xiàn)
[1]張正祿.《工程測量學(xué)》.武漢大學(xué)出版社2005年10月.
[2]工程測量規(guī)范GB50026-93.