汪衛(wèi)星WANG Wei-xing

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局332 地質(zhì)隊(duì)，黃山 245000）

（322 Geological Team，Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province，Huangshan 245000，China）

1 工程概況

1.1 主要工程量 皖贛線電氣化改造改線工點(diǎn)從既有線K97+000～K116+600，改線總長(zhǎng)約為19.6km，實(shí)際施工長(zhǎng)度為19.6km，其中特大橋1 座，大橋1 座，中橋1 座，小橋19 座，合計(jì)2207.9m；隧道1 座計(jì)4940m，橋隧長(zhǎng)9.19km。

1.2 管段內(nèi)測(cè)量工作的特點(diǎn) ①點(diǎn)多線長(zhǎng)，工作量大；②橋隧較密集，精度要求高；③植被茂密，通視條件差；④地勢(shì)較陡，線路途經(jīng)多個(gè)滑坡地段；⑤線路平面較復(fù)雜，曲線間夾直線較短，最短為62.37m，最小曲線半徑為800m；⑥施工時(shí)間為20～22 個(gè)月，工期要求緊；⑦開工必優(yōu)，一次成優(yōu)，要求測(cè)量不能出錯(cuò)。

2 測(cè)量制度管理

為規(guī)范化、系統(tǒng)化各級(jí)測(cè)量人員的操作行為，出臺(tái)了《黃山市工程測(cè)繪院皖贛線測(cè)量工作管理辦法》，辦法中要求保持測(cè)量人員的相對(duì)穩(wěn)定，維持測(cè)量工作的持續(xù)性，明確了各級(jí)測(cè)量人員的職責(zé)范圍，強(qiáng)調(diào)了復(fù)核制度和交底制度。①圖紙資料審核會(huì)簽制度。注重對(duì)設(shè)計(jì)圖和施工圖的復(fù)核，建筑物各細(xì)部尺寸大小、標(biāo)高均逐一推導(dǎo)復(fù)核，實(shí)行指揮部和隊(duì)兩級(jí)復(fù)核會(huì)簽制度，未經(jīng)復(fù)核的圖紙和測(cè)量資料不得用于施工。②資料交底簽認(rèn)制度。指揮部對(duì)工程隊(duì)、隊(duì)對(duì)作業(yè)層的各種測(cè)量資料均以書面形式進(jìn)行交底，交接雙方需簽字共認(rèn)，所有資料和簽認(rèn)單均要留底存檔。③測(cè)量日志記錄制度。要求各級(jí)測(cè)量單位均應(yīng)做好測(cè)量工作日志的記錄，必須記錄下每天測(cè)量的工程部位、里程、測(cè)量的過(guò)程和結(jié)果、測(cè)量的儀器、測(cè)量的人員、人員的分工等詳細(xì)內(nèi)容。④測(cè)量評(píng)比檢查制度。指揮部精測(cè)組每半年對(duì)各工程隊(duì)測(cè)量組內(nèi)外業(yè)資料進(jìn)行檢查評(píng)比工作，平常不定時(shí)對(duì)工程隊(duì)測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)資料進(jìn)行抽查，及時(shí)糾正其各種違規(guī)操作。通過(guò)真正落實(shí)測(cè)量分工復(fù)核等各項(xiàng)制度，確保了黃山市工程測(cè)繪院在皖贛線的工程未出任何問題。

3 儀器裝備及儀器檢校

3.1 儀器裝備 測(cè)繪院指揮部精測(cè)組配備尼康DTM-430E 全站儀一套，測(cè)角中誤差2″，標(biāo)稱精度2+2ppm，工程隊(duì)配備J2 經(jīng)緯儀和S3 型水準(zhǔn)儀。

3.2 儀器檢定 所有儀器均按照ISO9000 質(zhì)量體系之要求，定期到局標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量所檢測(cè)中心進(jìn)行年檢。全站儀測(cè)角部、經(jīng)緯儀、水平儀在施工過(guò)程中每月由指揮部和工程隊(duì)測(cè)量組進(jìn)行一次必要的常規(guī)檢驗(yàn)和校正，避免由于儀器出現(xiàn)故障而引起測(cè)量事故。

4 線路復(fù)測(cè)與地面控制測(cè)量

4.1 貫通測(cè)量與地面控制測(cè)量的原因 目前鐵路設(shè)計(jì)院定測(cè)的樁橛的埋設(shè)形式和深度不能滿足長(zhǎng)期保存之要求，樁點(diǎn)位移和丟失的情況較多，故有必要在動(dòng)工之前進(jìn)行線路貫通復(fù)測(cè)。將橋隧控制網(wǎng)與線路貫通一同施作，提高了橋隧段線路成果等級(jí)，避免了以后為橋隧控制重新設(shè)站觀測(cè)，做到一步到位。

4.2 繪制導(dǎo)線網(wǎng)平面示意圖 現(xiàn)行測(cè)規(guī)中線路貫通復(fù)測(cè)要求精度較低，易導(dǎo)致在施工過(guò)程中或竣工后調(diào)線，故線路復(fù)測(cè)采用鐵路五等導(dǎo)線，同時(shí)施作五等三角高程測(cè)量。曲線偏角均采用實(shí)測(cè)值，水準(zhǔn)點(diǎn)閉合差時(shí)，水準(zhǔn)點(diǎn)用設(shè)計(jì)標(biāo)高，超限時(shí)應(yīng)調(diào)整或設(shè)斷高，并報(bào)設(shè)計(jì)院批準(zhǔn)。隧道、橋梁控制測(cè)量精度等級(jí)按測(cè)規(guī)有關(guān)規(guī)定辦理，具體如下：

①隧道洞內(nèi)外平面控制測(cè)量等級(jí)及相應(yīng)精度。

表1

在實(shí)際工作中為保證隧道有較好的貫通精度，長(zhǎng)度小于2km 的，均按四等導(dǎo)線精度要求施作。

②隧道高程控制測(cè)量等級(jí)及相應(yīng)精度，如表2 所示。

表2

③橋梁控制測(cè)量等級(jí)及相應(yīng)精度，如表3 所示。

表3

其等級(jí)由橋軸線精度而定，橋軸線精度是由橋梁結(jié)構(gòu)形式，橋跨等確定。

4.3 內(nèi)業(yè)計(jì)算

4.3.1 觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理 所測(cè)距離須經(jīng)溫度、氣壓改正和儀器加、乘常數(shù)改正。隧道控制網(wǎng)中要將距離投影到隧道平均高程面上。高橋墩、大跨度和特大橋應(yīng)將距離歸算到墩頂平均高程面上。除去需歸算的橋隧地段，其余距離不投影歸算。

4.3.2 坐標(biāo)系 ①鐵路工程中設(shè)計(jì)院不交任何坐標(biāo)，只給線路樁點(diǎn)及其關(guān)系，需自定義坐標(biāo)系。②選取一個(gè)設(shè)計(jì)院原夾直線上里程點(diǎn)作原點(diǎn)，其x 軸指向?yàn)榫€路前進(jìn)方向，x 值可為此點(diǎn)里程值，y 值為0，同時(shí)要保證整個(gè)管段的線路位置不偏離x 軸過(guò)大。通常是以長(zhǎng)隧道的線路中線或大橋橋軸線來(lái)定義x 軸方向。③一個(gè)測(cè)區(qū)管段最好只用一個(gè)統(tǒng)一坐標(biāo)系。在今后導(dǎo)線點(diǎn)遭到破壞、丟失時(shí)，便于相互引測(cè)，避免坐標(biāo)轉(zhuǎn)換之麻煩。

4.3.3 平差計(jì)算 ①除長(zhǎng)度大于1km 的隧道、特大橋的控制須用嚴(yán)密平差，其余既可用簡(jiǎn)易平差，也可用嚴(yán)密平差。②由于線路復(fù)測(cè)與隧道控制測(cè)量精度等級(jí)不一致，各個(gè)橋隧控制網(wǎng)測(cè)量精度和投影面也可能不同，故需嚴(yán)密平差的每個(gè)隧道控制網(wǎng)均應(yīng)獨(dú)立平差，不得與其它導(dǎo)線網(wǎng)混在一起同時(shí)計(jì)算。

4.3.4 曲線計(jì)算 ①推算曲線轉(zhuǎn)向角。1）由同一條切線上兩個(gè)切線點(diǎn)的坐標(biāo)反算出切線方位角，一個(gè)曲線上兩條切線的方位角之差就得出復(fù)測(cè)后的曲線偏角。2）如果兩個(gè)曲線間公用切線上只有一個(gè)點(diǎn)，需自設(shè)這兩個(gè)曲線偏角。若有靠近或位于橋隧的那個(gè)曲線偏角，其取值盡量接近設(shè)計(jì)，但兩曲線偏角之和應(yīng)等于實(shí)測(cè)的總偏角。3）若有兩個(gè)相鄰曲線的偏角實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值均差異較大，但其總偏角實(shí)測(cè)與設(shè)計(jì)差值較小，可將這兩個(gè)曲線偏角向接近設(shè)計(jì)值方向調(diào)整，此時(shí)，公用切線只能選取一個(gè)切線點(diǎn)。4）站場(chǎng)內(nèi)曲線偏角盡可能沿用原設(shè)計(jì)值。②計(jì)算曲線要素。根據(jù)實(shí)測(cè)偏角α，設(shè)計(jì)曲線半徑R 和緩和曲線長(zhǎng)l0，重新推算曲線要素切線長(zhǎng)T，曲線長(zhǎng)L，外矢距E。③由切線點(diǎn)坐標(biāo)、切線方位角，推算各曲線交點(diǎn)坐標(biāo)。④計(jì)算出沿線路順序，各相鄰的切線點(diǎn)之間、切線點(diǎn)與交點(diǎn)、交點(diǎn)與交點(diǎn)間的實(shí)際距離。

4.3.5 里程推算 ①選取里程起算點(diǎn)。1）測(cè)區(qū)管段兩端與相鄰搭接單位公用中線點(diǎn)的里程作為起算。2）每?jī)蓚€(gè)設(shè)計(jì)斷鏈樁之間選取一個(gè)用于確定線路的切線樁點(diǎn)的設(shè)計(jì)里程作起算。此點(diǎn)以靠近橋或隧為宜。②從這些里程起點(diǎn)分別往各相臨點(diǎn)連續(xù)推算。當(dāng)推到設(shè)計(jì)斷鏈樁處，通過(guò)比較計(jì)算在此處設(shè)置精測(cè)里程的斷鏈樁。③若里程推算過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)某些線路中線樁推算里程與設(shè)計(jì)里程差別較大，在確定樁點(diǎn)未移動(dòng)、復(fù)測(cè)未出錯(cuò)的情況下，可考慮自設(shè)斷鏈樁，并報(bào)設(shè)計(jì)院批復(fù)。斷鏈樁應(yīng)設(shè)置在路基直線段整百米里程上。

4.3.6 并行線曲線推算及內(nèi)業(yè)斷鏈計(jì)算 設(shè)計(jì)院只對(duì)多線鐵路的區(qū)間和站場(chǎng)的正線進(jìn)行交樁，其余線的測(cè)設(shè)需根據(jù)它與正線的關(guān)系自行放樣。當(dāng)正線平面線路資料發(fā)生變化時(shí)，需重新推導(dǎo)并行線。①并行線處于直線段時(shí)，其里程與正線是對(duì)應(yīng)的。②并行線處于曲線段時(shí)，需推算內(nèi)外側(cè)曲線頭尾錯(cuò)動(dòng)量來(lái)確定并行線的曲線資料?，F(xiàn)介紹一種簡(jiǎn)易計(jì)算方法：設(shè)：內(nèi)側(cè)曲線要素為α、R內(nèi)、l內(nèi)、T內(nèi)、L內(nèi)；外側(cè)曲線要素為α、R外、l外、T外、L外；曲線兩頭夾直線的線間距分別是a1、a2；△1、△2為曲線始、終點(diǎn)錯(cuò)動(dòng)量；X，Y為曲線交點(diǎn)沿切線方向上的錯(cuò)動(dòng)量；S 為內(nèi)側(cè)曲線交點(diǎn)向外側(cè)曲線兩切線投影后垂足間的距離。

根據(jù)正弦定理，S/sinα＝a1/sinβ≥β＝arcsin（X/sin（90-β）＝S/sin（180-α）≥X＝sin（90-β）×S/sinα＝cosβ×S/sinα＝S/sinα×

2）線間距相等（a1＝a2＝a）

說(shuō)明：從上面系列公式中可分析出X、Y 均為正，鐵路線路中并行曲線T內(nèi)≥T外，故△1、△2均為正值以上公式可闡述為：曲線始、終點(diǎn)錯(cuò)動(dòng)量等于內(nèi)側(cè)曲線切線長(zhǎng)減外側(cè)曲線切線長(zhǎng)，然后加上交點(diǎn)錯(cuò)動(dòng)量；線間距相等時(shí)，曲線始、終點(diǎn)錯(cuò)動(dòng)量約等于內(nèi)側(cè)緩和曲線長(zhǎng)減外側(cè)緩和曲線長(zhǎng)的差值的一半。并行線內(nèi)業(yè)斷鏈值等于其曲線終點(diǎn)里程減起點(diǎn)里程，再減其曲線長(zhǎng)，然后加上100。

4.4 成果資料

線路復(fù)測(cè)和橋隧控制測(cè)量成果應(yīng)包括以下內(nèi)容：①資料說(shuō)明；②控制點(diǎn)平面示意圖（含外業(yè)觀測(cè)值）；③樁點(diǎn)坐標(biāo)、高程表；④線路平面示意圖；⑤里程斷鏈樁表；⑥曲線偏角復(fù)測(cè)結(jié)果與設(shè)計(jì)對(duì)照表；⑦隧道控制測(cè)量貫通精度估算和洞內(nèi)控制測(cè)量設(shè)計(jì)，以及隧道進(jìn)洞關(guān)系放樣資料；⑧橋軸線精度估算和控制網(wǎng)設(shè)計(jì)。

5 橋梁施工及竣工測(cè)量

5.1 橋梁平面布置計(jì)算 ①?gòu)?fù)核設(shè)計(jì)圖上跨度、墩臺(tái)里程、橋梁中心里程等，其相互關(guān)系應(yīng)正確；②復(fù)核各墩臺(tái)偏距E 值；③依據(jù)復(fù)測(cè)后的曲線資料，重新計(jì)算橋梁工作線偏角；④梁縫復(fù)核計(jì)算；⑤交點(diǎn)距復(fù)核計(jì)算；⑥將橋梁工作線納入測(cè)量坐標(biāo)系中，計(jì)算出橋梁工作線方位角和工作線的交點(diǎn)坐標(biāo)；⑦計(jì)算出各墩臺(tái)橫向方位角，考慮橫向、縱向預(yù)偏心，計(jì)算出墩中心點(diǎn)坐標(biāo)。

5.2 根據(jù)橋梁控制點(diǎn)坐標(biāo)和墩臺(tái)中心坐標(biāo)計(jì)算出極座標(biāo)或交會(huì)放樣資料

5.3 在破土之前，由指揮部精測(cè)組放樣各墩中心點(diǎn)和橋臺(tái)胸墻線。各隊(duì)在復(fù)核放樣點(diǎn)無(wú)誤后，及時(shí)施放各墩臺(tái)橫向方向的護(hù)樁，并用砼固定，每測(cè)不得少于3 個(gè)。

5.4 每次墩臺(tái)定位，必須用3 個(gè)方向交會(huì)，示誤三角形邊長(zhǎng)不得超過(guò)3cm，取其重心作為放樣點(diǎn)。當(dāng)示誤三角形邊長(zhǎng)超過(guò)3cm 時(shí)，應(yīng)檢查是否是計(jì)算資料錯(cuò)誤、置鏡放樣操作錯(cuò)誤或?qū)Ь€點(diǎn)發(fā)生位移。

5.5 橋梁竣工后，應(yīng)檢查梁跨、墩臺(tái)跨、預(yù)偏心設(shè)置、支承墊石標(biāo)高和平整度，錨栓孔的位置、深度、傾斜度和孔徑、墩臺(tái)梁縫尺寸、同孔梁上左右支座中心間距、胸墻垂直度、橋臺(tái)頂高度、道碴槽縱坡等，其各項(xiàng)值應(yīng)滿足施工規(guī)范要求。

6 隧道洞內(nèi)測(cè)量

①因洞內(nèi)外溫度、濕度、光線亮度等有較大差異，從洞外向洞內(nèi)引測(cè)導(dǎo)線宜在陰天進(jìn)行。②洞內(nèi)控制測(cè)量導(dǎo)線應(yīng)布設(shè)成多邊形閉合導(dǎo)線環(huán)。③導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在施工干擾小、穩(wěn)固可靠之處。④洞內(nèi)測(cè)量時(shí)應(yīng)充分通風(fēng)，避開塵霧，儀器和反光鏡面無(wú)水霧，覘標(biāo)應(yīng)有足夠照明亮度。⑤當(dāng)開挖延伸至設(shè)計(jì)導(dǎo)線邊長(zhǎng)兩倍時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一次導(dǎo)線引伸測(cè)量，以檢查和糾正開挖、襯砌施工中線，每次放樣至少3 個(gè)中線點(diǎn)。⑥每次導(dǎo)線引伸前應(yīng)確定上次導(dǎo)線點(diǎn)是否發(fā)生位移。⑦當(dāng)洞內(nèi)開挖較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)從洞外控制點(diǎn)沿著原洞內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)重新復(fù)測(cè)。⑧隧道開挖貫通后，其平面實(shí)際貫通誤差可用中線或?qū)Ь€兩種方法測(cè)定。

7 總結(jié)與體會(huì)

在做好皖贛線電氣化改造的兩年時(shí)間的工作后，要搞好測(cè)量工作，做到“快又準(zhǔn)”，筆者的體會(huì)是：加強(qiáng)制度建設(shè)是保障，改善測(cè)量方法是關(guān)鍵，提高人員素質(zhì)是根本。①通過(guò)制定、完善、貫徹執(zhí)行各項(xiàng)測(cè)量規(guī)章制度，指導(dǎo)和規(guī)范各級(jí)測(cè)量人員，盡最大可能保障避免各種測(cè)量事故的發(fā)生。②線路貫通復(fù)測(cè)采用導(dǎo)線聯(lián)測(cè)法，摒棄以往鐵路中線穿線法。③正確處理管段接口，統(tǒng)一測(cè)量資料。④復(fù)測(cè)過(guò)程中，用三角高程測(cè)量代替?zhèn)鹘y(tǒng)的幾何水準(zhǔn)測(cè)量。既減低了高程測(cè)量工作強(qiáng)度，又能滿足精度需要。⑤廣泛使用極座標(biāo)測(cè)設(shè)法，使放樣工作靈活，提高了放樣速度；同時(shí)因放樣出的點(diǎn)位相互間不存在誤差傳遞和積累，保證了施工中線的精度。⑥橋墩放樣應(yīng)直接投放墩中心點(diǎn)。因?yàn)闃蛄汗こ讨腥菀谆煜€路中線與橋梁工作線的關(guān)系，橫向、縱向預(yù)偏心的方向和大小，多線曲線橋正線工作線交點(diǎn)與墩中心線的關(guān)系。⑦積極引用新技術(shù)、新設(shè)備，改善測(cè)量人員的工作強(qiáng)度，提高工作效率。該測(cè)繪院在皖贛電氣化改造項(xiàng)目中率先使用的由局精測(cè)隊(duì)和武漢測(cè)繪科大聯(lián)合開發(fā)的TCAS（鐵路工程施工測(cè)量自動(dòng)化處理系統(tǒng)）從外業(yè)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核、預(yù)處理到內(nèi)業(yè)資料計(jì)算、成果報(bào)表輸出等方面實(shí)現(xiàn)一體化和自動(dòng)化。此系統(tǒng)顯著提高了控制測(cè)量外業(yè)工作速度和工作質(zhì)量，將內(nèi)業(yè)計(jì)算量降到最低限度。⑧測(cè)量工作是施工技術(shù)管理工作中一項(xiàng)重要內(nèi)容，它的工作質(zhì)量、工作效率直接關(guān)系到施工生產(chǎn)、企業(yè)效益、企業(yè)聲譽(yù)，是一切工作順利開展的前提條件之一。應(yīng)加強(qiáng)測(cè)量人員職業(yè)道德教育和技能培訓(xùn)，積極進(jìn)行測(cè)量工作經(jīng)驗(yàn)交流和總結(jié)，使該院測(cè)量工作水平穩(wěn)步上升，邁上一個(gè)新臺(tái)階。

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