高等級(jí)公路施工階段測(cè)量控制之略見
摘要：闡述如何在高等級(jí)公路施工階段中把握好測(cè)量控制的方法
關(guān)鍵詞：控制點(diǎn)復(fù)測(cè)；控制點(diǎn)加密；工程測(cè)量
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，高等級(jí)公路的建設(shè)亦發(fā)展很快，對(duì)高等級(jí)公路建設(shè)的要求也更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，必然，對(duì)公路測(cè)量控制的要求也更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，這就要求我們測(cè)量人員在公路施工中要嚴(yán)格把握好測(cè)量控制，不斷提高自己的專業(yè)水平，嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行操作。
工程測(cè)量是一門專業(yè)性比較強(qiáng)的專業(yè)，在公路建設(shè)中起著非常重要的作用，在一個(gè)工程項(xiàng)目的組建中必須包括一支專業(yè)水平高、素質(zhì)高的測(cè)量隊(duì)伍，測(cè)量控制的好與壞，能直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量，影響整個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。一條高等級(jí)公路的建設(shè)不管是在勘察設(shè)計(jì)階段還是在施工階段，測(cè)量控制都起著極其關(guān)鍵的作用，在這里僅對(duì)施工階段的測(cè)量控制作些簡(jiǎn)單的闡述。
一、 施工前的準(zhǔn)備工作
1、 控制點(diǎn)的復(fù)測(cè)
在施工前必須對(duì)設(shè)計(jì)單位提供的控制點(diǎn)進(jìn)行一次全面的復(fù)測(cè)，相鄰的兩施工合同段必須進(jìn)行聯(lián)測(cè)，為滿足施工測(cè)量精度做好準(zhǔn)備。進(jìn)行復(fù)測(cè)時(shí)所用的測(cè)量?jī)x器要經(jīng)過(guò)國(guó)家鑒定部門鑒定合格，因?yàn)椴还苋说膶I(yè)水平有多高，沒有合格的儀器，始終是測(cè)不出合格的成果的。導(dǎo)線控制點(diǎn)是按照Ⅰ級(jí)導(dǎo)線測(cè)量方法進(jìn)行觀測(cè)、記錄；水準(zhǔn)控制點(diǎn)是按照國(guó)家四等水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行觀測(cè)、記錄。在實(shí)地觀測(cè)過(guò)程中要與設(shè)計(jì)提供的導(dǎo)線邊長(zhǎng)、方位角、設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)照比較，發(fā)現(xiàn)偏差較大時(shí)要及時(shí)查找原因，有必要時(shí)要重新觀測(cè)，把偏差改正過(guò)來(lái)。在整個(gè)外業(yè)過(guò)程中，要有完整的原始記錄，以便內(nèi)業(yè)計(jì)算。內(nèi)業(yè)計(jì)算要按嚴(yán)密平差進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出的角度閉合差、導(dǎo)線相對(duì)閉合差、水準(zhǔn)閉合差等各項(xiàng)指標(biāo)都要滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，同時(shí)整理出成果表，報(bào)監(jiān)理方審批。
2、 控制點(diǎn)加密
在對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)后，有必要對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行加密，設(shè)計(jì)單位提供的控制點(diǎn)間距一般都較遠(yuǎn)，導(dǎo)線點(diǎn)相隔1KM左右，水準(zhǔn)點(diǎn)相隔500M左右。由于受地形條件的限制，設(shè)計(jì)單位提供的控制點(diǎn)一般布設(shè)在山頂或者房屋頂上，水準(zhǔn)點(diǎn)一般布設(shè)在較低的地點(diǎn)，有的在線路范圍內(nèi)，極易被破壞，這樣會(huì)給以后的施工增加測(cè)量難度，所以有必要對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行加密工作。進(jìn)行加密工作，先在野外選好點(diǎn)，盡量能夠相互通視，并埋設(shè)好水泥樁，或在一些原生的基石上作好刻劃，并作好編號(hào)，對(duì)選好的點(diǎn)要做好詳細(xì)的記錄。在一個(gè)合同段內(nèi)，導(dǎo)線點(diǎn)的加密一般是以最前兩個(gè)已知導(dǎo)線點(diǎn)和最后兩個(gè)已知導(dǎo)線點(diǎn)為已知邊加密成一條附合導(dǎo)線，看情況也有加密成幾條附合導(dǎo)線的，這主要是受地形條件的影響，作一條附合導(dǎo)線為最佳方
案。加密方法按Ⅱ級(jí)導(dǎo)線或者按監(jiān)理方要求的方法，同時(shí)做好完整的原始記錄，以備檢查、平差計(jì)算用，計(jì)算結(jié)果要滿足精度要求。
加密水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)間距應(yīng)以200M左右為宜，對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行加密也有幾種方法，有以臨近兩個(gè)設(shè)計(jì)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)加密的，也有以最前一個(gè)設(shè)計(jì)水準(zhǔn)點(diǎn)和最后一個(gè)設(shè)計(jì)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行加密的，或者兩三個(gè)設(shè)計(jì)水準(zhǔn)點(diǎn)間進(jìn)行閉合。至于選取哪種方法，很多時(shí)候是受地形條件的限制而決定的，以本人觀點(diǎn)，是以最前一個(gè)和最后一個(gè)設(shè)計(jì)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行加密為最佳方法。在野外觀測(cè)中進(jìn)行往、返測(cè)回，做好完整的原始記錄，原始記錄不能隨意涂改，計(jì)算結(jié)果精度要滿足規(guī)范要求。
3、控制樁的保護(hù)
對(duì)控制樁的保護(hù)也是很重要的，一旦控制樁被破壞，前面的工作就等于白做，也對(duì)后面的施工控制造成難度，所以有必要對(duì)控制樁進(jìn)行保護(hù)工作。特別是一些容易被破壞的控制樁，更應(yīng)該要及時(shí)地加以保護(hù)，一般要用水泥進(jìn)行加固，避免下沉，作醒目的標(biāo)志牌，以引起注意，避免人為的破壞。
4、主要中樁的恢復(fù)
主要中樁是指曲線要素點(diǎn)，即直緩點(diǎn)、緩圓點(diǎn)、曲中點(diǎn)、圓緩點(diǎn)、緩直點(diǎn)、交點(diǎn)等，在施工前有必要對(duì)主要中樁進(jìn)行恢復(fù)，以便指導(dǎo)施工。
恢復(fù)中樁放樣方法一般采用極坐標(biāo)法、坐標(biāo)法、丈量法。坐標(biāo)法其實(shí)也可以看成是極坐標(biāo)法，輸入放樣點(diǎn)坐標(biāo)，全站儀內(nèi)部會(huì)自動(dòng)算出方位角、距離來(lái)進(jìn)行放樣。進(jìn)行放樣時(shí)，測(cè)站點(diǎn)的選擇也有幾種方法，選用已知最近的導(dǎo)線點(diǎn)，選用已放樣的且滿足精度要求的中樁，選用任意方便放樣的點(diǎn)。最普遍使用的是導(dǎo)線點(diǎn)，即以最近的導(dǎo)線點(diǎn)為測(cè)站，后視相鄰導(dǎo)線點(diǎn)來(lái)進(jìn)行放樣。過(guò)去一般是利用中樁來(lái)放樣中樁，現(xiàn)在此方法少見，且此方法精度不高。隨著科學(xué)的發(fā)達(dá)，現(xiàn)在生產(chǎn)的全站儀不僅精度越來(lái)越高，而且功能也越來(lái)越齊全，其中包括后方交會(huì)的功能。有了此功能就可以在任意點(diǎn)擺站，后視兩不同的導(dǎo)線點(diǎn)就可測(cè)出擺站點(diǎn)的坐標(biāo)，把該點(diǎn)的坐標(biāo)作為已知坐標(biāo)來(lái)進(jìn)行放樣，此方法在野外作業(yè)中非常適用。在放樣過(guò)程中應(yīng)該注意，放樣點(diǎn)到測(cè)站點(diǎn)的距離不應(yīng)大于后視點(diǎn)到測(cè)站點(diǎn)的距離，這就是我們常說(shuō)的遠(yuǎn)定向近放樣，主要是為了保證放樣精度，減少放樣誤差的一種措施和方法。另外，在利用不同的測(cè)站點(diǎn)、后視點(diǎn)放樣時(shí)，首先應(yīng)就近檢查一下前一測(cè)站放樣的結(jié)果，看是否在同一點(diǎn)位，是否在誤差允許范圍內(nèi)，如果誤差超限，應(yīng)重新放樣�；謴�(fù)中樁的數(shù)量并非越多越好，一般能互相通視即可，這樣便于檢查線型的圓滑、暢順程度。但不管用哪種方式方法，放樣結(jié)果都應(yīng)該要滿足設(shè)計(jì)及技術(shù)規(guī)范的要求。
二、 施工過(guò)程的測(cè)量工作
1、 路基施工放樣
測(cè)量部門是一個(gè)職能部門，是為項(xiàng)目施工服務(wù)的，同時(shí)也是指導(dǎo)施工的。在施工過(guò)程中要及時(shí)進(jìn)行放樣控制。土方施工中，首先應(yīng)恢復(fù)中樁，確定邊界，控制高程，每填筑三至五層土?xí)r，就要重新放樣中樁、邊樁、高程，指導(dǎo)控制土方的填筑。施工過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，在施工中，路線中線的偏移、橋涵樁基的偏移也是在所難免的，這就要求測(cè)量人員要經(jīng)常進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)偏位，馬上進(jìn)行校正，以免發(fā)生不可挽回的損失。
高等級(jí)公路建在山區(qū)的比較多，設(shè)計(jì)中有高填方深挖方的土路基也在所難免。對(duì)于高填方深挖方的路段，地形條件比較復(fù)雜，確定其坡腳點(diǎn)和路塹點(diǎn)是測(cè)量中的難點(diǎn)也是重點(diǎn)。放樣出的坡腳點(diǎn)和路塹點(diǎn)必須準(zhǔn)確無(wú)誤，否則，后果則比較嚴(yán)重，這就要求要經(jīng)常進(jìn)行檢查。坡腳點(diǎn)和路塹點(diǎn)的放樣一般沒有特定的方法，而在實(shí)際放樣中是采用逐漸趨近法進(jìn)行放樣。也就是說(shuō)，根據(jù)用估計(jì)高差計(jì)算距中距，算出邊點(diǎn)的坐標(biāo)，用此坐標(biāo)放樣出點(diǎn)位，再用此點(diǎn)
位實(shí)際高差算出距中距，算出邊點(diǎn)的坐標(biāo)，再放樣出點(diǎn)位，重復(fù)計(jì)算再重復(fù)放樣，直到最后
一次放樣的點(diǎn)位的實(shí)際三維坐標(biāo)與此點(diǎn)位的計(jì)算三維坐標(biāo)一致，此點(diǎn)位即為正確的點(diǎn)位。
路基邊樁測(cè)設(shè)就是在地面上將每一個(gè)橫斷面的路基邊坡線與地面的交點(diǎn)用木樁標(biāo)定出來(lái)，常用的測(cè)設(shè)方法有圖解法和解析法。
路基施工放樣中的逐漸趨近法其原理就是解析法的原理，路基邊樁至中樁的平距通過(guò)計(jì)算求得。圖解法是指直接在橫斷面上量取中樁至邊樁的平距，然后用皮尺在實(shí)地上沿橫斷面方向測(cè)定其位置，此方法比較適用于填挖方不是很大的情況。
2、 路基竣工測(cè)量
路基竣工測(cè)量的目的是最后確定路線中線，檢查建筑限界及標(biāo)高是否滿足設(shè)計(jì)要求，主要測(cè)量?jī)?nèi)容是中線測(cè)量、高程測(cè)量、橫斷面測(cè)量等。
�。�1）、中線測(cè)量
利用施工放樣的護(hù)樁恢復(fù)線路施工前原有的控制樁，進(jìn)行線路中線貫通測(cè)量，還應(yīng)核對(duì)橋梁、隧道建筑中線與線路中線是否一致。如出現(xiàn)不一致時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行中線調(diào)整，要做到橋梁或隧道建筑限界與路基建筑限界均符合技術(shù)規(guī)范要求。
�。�2）、高程測(cè)量
竣工測(cè)量完成后應(yīng)將施工水準(zhǔn)點(diǎn)移測(cè)到橋臺(tái)上、涵洞帽石上、隧道洞口邊墻上或臨近線路的基巖上，也可沿線埋設(shè)水泥樁，作為以后運(yùn)營(yíng)維修時(shí)高程測(cè)量的依據(jù)，同時(shí)對(duì)位移后的水準(zhǔn)點(diǎn)作詳細(xì)的記錄，整理出成果表。
(3)、橫斷面測(cè)量
橫斷面測(cè)量的目的在于檢查路基寬度、邊溝等工程是否滿足設(shè)計(jì)要求。
3、 橋涵施工放樣
在橋涵施工放樣中關(guān)鍵是對(duì)橋涵墩、臺(tái)的放樣。
前面已提過(guò)，在施工前要對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行加密，對(duì)于橋涵控制來(lái)說(shuō)，要布設(shè)三角控制網(wǎng)，三角控制網(wǎng)主要用于測(cè)定橋軸線長(zhǎng)度和為交會(huì)墩、臺(tái)位置建立平面控制點(diǎn)。因此在建立控制網(wǎng)時(shí)，既要考慮三角網(wǎng)本身的精度，即圖形強(qiáng)度，又要考慮以后施工的需要。
在施工過(guò)程中，要對(duì)橋梁墩、臺(tái)定位，即測(cè)設(shè)墩、臺(tái)的中心位置。不管是直線橋梁還是曲線橋梁，其墩、臺(tái)定位方法一般有直接丈量法、坐標(biāo)法、前方交會(huì)法。在目前全站儀逐漸普及的情況下，采用坐標(biāo)法放樣極為簡(jiǎn)便、精確。但在橋墩所處的位置河水較深，或不便架設(shè)反射棱鏡的情況下，應(yīng)采用前方交會(huì)法放樣。需要注意的是交會(huì)角應(yīng)接近90°，這樣便于保證放樣墩位的精度。在橋墩的施工過(guò)程中，隨著工程的進(jìn)展，需要反復(fù)多次地交會(huì)橋墩中心位置。
三、 測(cè)量控制中的幾個(gè)問題
1、 中樁穿線
從理論上講，放樣出的中樁應(yīng)該滿足精度要求的，其實(shí)不然，由于各方面的影響因素的存在，還是存在一些不符合要求的點(diǎn)位，即所謂中樁穿線。直線上的點(diǎn)不在同一條直線上，曲線段的點(diǎn)不在同一條曲線上。解決辦法就是以遠(yuǎn)點(diǎn)來(lái)調(diào)整中間點(diǎn)，先定曲線后定直線，保證線型順暢，確保誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。
2、 相鄰標(biāo)段銜接不上
如果在兩相鄰標(biāo)段間控制不好，不管是中線還是高程，極易出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象，使路線銜接不上。一個(gè)標(biāo)段最理想的方法是應(yīng)只設(shè)一條附合導(dǎo)線，兩施工單位在標(biāo)段間固定同一條邊作為起算邊或者閉合邊。水準(zhǔn)點(diǎn)也一樣，固定同一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)作為起算點(diǎn)或者閉合點(diǎn)。在一定范圍內(nèi)兩施工單位都利用同一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行控制，這樣就應(yīng)該很好地避免路線銜接不上的問
題。
3、控制樁遭到了破壞
在施工過(guò)程中，控制樁很容易遭到破壞，特別是在路線范圍內(nèi)的控制點(diǎn)，一旦施工即被破壞，施工前應(yīng)盡快把它們引測(cè)到路線范圍以外，方便以后施工的控制需要�？刂茦对獾狡茐暮笤鯓踊謴�(fù)，是恢復(fù)原點(diǎn)位還是另外重新加密呢？我認(rèn)為另外重新加密比較簡(jiǎn)單一些。
4、 導(dǎo)線點(diǎn)成果的取值問題
施工單位在開工前都要對(duì)設(shè)計(jì)單位提供的導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，由于多方面的原因，比如施測(cè)人員的視差不同，所用儀器的精度不同，取用導(dǎo)線點(diǎn)的邊長(zhǎng)和角度不同，以及氣候條件不同，經(jīng)平差計(jì)算后所得結(jié)果往往與設(shè)計(jì)值不同，這就存在一個(gè)取值問題。一般情況下，不管你平差精度是否高于設(shè)計(jì)值，施工單位都是根據(jù)監(jiān)理方的要求取用設(shè)計(jì)值，但按照理論上來(lái)說(shuō)，我認(rèn)為應(yīng)該取平差精度較高一方的平差值比較合理，這也有利于提高測(cè)量控制的精度，減少控制誤差。
5、 水準(zhǔn)點(diǎn)成果的取值問題
同樣，水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測(cè)成果往往與設(shè)計(jì)值也不一致，兩相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)也有不閉合的，或者能閉合但閉合誤差較大臨近限差值。一般情況下，施工單位也是根據(jù)監(jiān)理方的要求取用設(shè)計(jì)值。施工單位應(yīng)采用高精度的水準(zhǔn)儀，在本施工路線范圍內(nèi)作一條閉合水準(zhǔn)路線，經(jīng)嚴(yán)密平差后，得出精度較高的成果，采用這個(gè)成果對(duì)本施工段進(jìn)行高程控制，這樣就能很好的消減誤差，使施工路段高程控制能很好的連貫起來(lái)。
6、 控制點(diǎn)的檢查
施工過(guò)程中，對(duì)控制點(diǎn)要經(jīng)常不定期地進(jìn)行復(fù)核檢查，這一項(xiàng)往往被忽略，比如在雨季過(guò)后，有些控制點(diǎn)往往會(huì)發(fā)生異常，為了確保測(cè)量精度和施工質(zhì)量，有必要進(jìn)行對(duì)控制點(diǎn)的復(fù)核檢查，對(duì)偏差較大的點(diǎn)要重新賦值。
