淺談高速公路測量放樣工作

劉 申

(河北省衡水公路工程總公司)

1 中線放樣的過程

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。

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,輸入中樁坐標(biāo)調(diào)整角度和距離放出該中樁點,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:(1)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;(2)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(熟稱:長邊控制短邊),是可以減少誤差的一種辦法。放樣中樁的數(shù)量要能夠滿足施工需要(對匝道、加寬段應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾臃艠訑?shù)量),同時做好放樣記錄。

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。同時對 CAD高手可以對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行理論整理,通過CAD軟件將理論數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)錄入軟件,繪成 2條曲線,這樣做的好處是可以對路線理論數(shù)據(jù)及導(dǎo)線點數(shù)據(jù)放樣成果進(jìn)行模擬,個人認(rèn)為通過軟件模擬與實際不同的必然是導(dǎo)線點成果不一致造成的。

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。其他騎馬樁、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。

2 中線放樣的幾個問題

(1)導(dǎo)線點丟失后,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。

(2)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。

(3)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。

(4)在公路施工發(fā)展過程中,在設(shè)有導(dǎo)線這一概念之前,利用中樁放樣其他中樁可謂一統(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,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。

(5)一個導(dǎo)線樁的精度是無法說清楚的,只有看它所在的導(dǎo)線,導(dǎo)線中的已知邊樁精度最高。其他無論是 GPS點或自設(shè)導(dǎo)線點,其精度應(yīng)該說是相同的。

2.1 水準(zhǔn)測量過程

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(bǔ)置一個施工用水準(zhǔn)點。水準(zhǔn)點可設(shè)在附近房基、機(jī)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。

2.3 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。

2.3 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。

2.4 水準(zhǔn)放樣的問題解決

(1)在兩個水準(zhǔn)點之間設(shè)臨時水準(zhǔn)點將閉合差均布下去,等于設(shè)幾個臺階消除閉合差;(2)假設(shè)BM1,BM2,BM3, BM4連續(xù)4個水準(zhǔn)點,BM2與BM3不閉合,可以采用BM1和BM3閉合計算,改正BM2的高程,或者BM2與BM4閉合計算改正BM3的高程;(3)BM1與BM4進(jìn)行閉合計算,改正BM2和BM3的高程。第一種方案是強(qiáng)制閉合,后兩種要視具體情況確定。當(dāng)然有條件可以用高精度水準(zhǔn)點檢查。