精密工程放樣中測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用及質(zhì)量控制

時(shí)紅春 劉尚

（商城縣測(cè)繪隊(duì)，河南商城 465350）

精密工程放樣中測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用及質(zhì)量控制

時(shí)紅春 劉尚

（商城縣測(cè)繪隊(duì)，河南商城 465350）

在精密工程放樣的過(guò)程中，放樣的技術(shù)方法和點(diǎn)位的調(diào)整是十分重要的兩項(xiàng)技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)、新設(shè)備被研發(fā)出來(lái)，在測(cè)量放樣技術(shù)方面也在不斷地改革和創(chuàng)新。以京津城際軌道交通工程和地鐵施工測(cè)量為例，對(duì)精密工程放樣中測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用及質(zhì)量控制進(jìn)行分析。

精密工程；放樣測(cè)量；新技術(shù)應(yīng)用；質(zhì)量控制

在精密工程測(cè)量中十分常見(jiàn)的測(cè)量工作就是放樣，放樣的點(diǎn)位能夠?yàn)楣こ淌┕ぬ峁┲匾囊罁?jù)。它甚至能夠?qū)φ麄€(gè)工程施工的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。在新技術(shù)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)的情況下，精密工程的測(cè)量放樣技術(shù)也得到顯著的發(fā)展和更新，有利于整體工程施工質(zhì)量的提高。

1 精密工程中主要的放樣測(cè)量新技術(shù)及應(yīng)用

1.1 GPS測(cè)量技術(shù)與RTK技術(shù)的應(yīng)用

在精密工程中，工程放樣是在高精度施工控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，以往傳統(tǒng)的施工放樣控制測(cè)量方法在小范圍的施工中能夠有效地控制放樣的精度，而對(duì)于范圍較大、距離較長(zhǎng)的精密施工來(lái)說(shuō)，有些力不從心。例如對(duì)地鐵線(xiàn)路的施工、跨越大江的橋梁施工等等，利用以往傳統(tǒng)的控制測(cè)量方法則效率較低，甚至?xí)a(chǎn)生較大誤差。利用GPS測(cè)量技術(shù)則能夠充分發(fā)揮其自身方便、快捷、高精度的特點(diǎn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)不受時(shí)間和通視條件的限制，因此在精密工程的控制測(cè)量中得到廣泛的應(yīng)用。此外，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，GPS技術(shù)也得到了優(yōu)化和更新，目前已經(jīng)成立局域GPS測(cè)量系統(tǒng)，并且能夠在工業(yè)測(cè)量、航空、造船等精密測(cè)量工程中廣泛應(yīng)用。

另一項(xiàng)放樣測(cè)量新技術(shù)就是RTK技術(shù)。近年來(lái)，RTK智能網(wǎng)絡(luò)研究已經(jīng)初見(jiàn)成效，RTK技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)厘米級(jí)的測(cè)量精度，在通視條件較差的區(qū)域中，利用RTK技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的平面點(diǎn)位。目前，在部分城市中已經(jīng)建立了RTK基準(zhǔn)站，更加方便了對(duì)RTK測(cè)量技術(shù)的使用。

1.2 高精度自動(dòng)尋標(biāo)全站儀的應(yīng)用

高精度自動(dòng)尋標(biāo)全站儀具有準(zhǔn)確的自動(dòng)尋標(biāo)和多種放樣模塊功能，能夠極大地提升放樣測(cè)量精度。在國(guó)內(nèi)軌道交通工程中，京津城際軌道交通工程首次使用德國(guó)的博格板式無(wú)砟軌道系統(tǒng)，此系統(tǒng)對(duì)施工的精度有極高的要求，要求側(cè)放的軌道中線(xiàn)點(diǎn)縱向誤差不能超過(guò)2mm，橫向誤差不能超過(guò)1mm。在該工程中架梁的前期利用GPS首級(jí)控制網(wǎng)在地面加密一級(jí)導(dǎo)向的方式，形成地面施工控制網(wǎng)。為了能夠讓軌道施工的測(cè)量精度達(dá)到博格板式無(wú)砟系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，在橋梁架設(shè)完畢之后，便采用將地下施工控制網(wǎng)引測(cè)到橋梁下方的方式，形成博格板式無(wú)砟軌道施工控制網(wǎng)。

1.3 改化三角高程技術(shù)的應(yīng)用

在現(xiàn)代化的精密工程測(cè)量中，逐漸對(duì)以往傳統(tǒng)的三角高程技術(shù)進(jìn)行改化。改化后的三角高程技術(shù)能夠進(jìn)行全站儀的自由設(shè)站，不需要量取儀器高和棱鏡高，減少了取值的誤差。同時(shí)在地形地勢(shì)起伏較大的區(qū)域中，也能夠進(jìn)行應(yīng)用，并且作業(yè)效率較高[1]。

2 精密工程放樣的點(diǎn)位調(diào)整方法

在進(jìn)行精密工程的測(cè)量放樣時(shí)，要保證點(diǎn)位的位置精準(zhǔn)，各點(diǎn)位之間的關(guān)系應(yīng)保持一致。

2.1 利用坐標(biāo)法進(jìn)行點(diǎn)位調(diào)整

利用坐標(biāo)法對(duì)地鐵線(xiàn)路中位線(xiàn)進(jìn)行調(diào)整的步驟是首先對(duì)串測(cè)的各個(gè)點(diǎn)位的邊角數(shù)據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算，之后將平差起算點(diǎn)作為線(xiàn)路兩端的控制點(diǎn)，即有軌的中心點(diǎn)或者車(chē)站的中線(xiàn)點(diǎn)。最后得到的各點(diǎn)平差坐標(biāo)和與之對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，從而計(jì)算出X、Y方向的差值，并且利用游標(biāo)卡尺或者檢定鋼尺將初次測(cè)放的點(diǎn)位進(jìn)行調(diào)整，使其與設(shè)計(jì)的位置保持一致[2]。

2.2 利用角度距離法進(jìn)行點(diǎn)位的調(diào)整

利用角度距離法對(duì)地鐵線(xiàn)路中位線(xiàn)進(jìn)行調(diào)整的步驟：首先是將串測(cè)的各點(diǎn)中邊數(shù)據(jù)、角數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)的距離、角度等進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)其存在的角度差值計(jì)算出各點(diǎn)需要在橫向中調(diào)整的數(shù)值，再根據(jù)距離差值計(jì)算出各點(diǎn)縱向中所需要調(diào)整的數(shù)值，最后根據(jù)計(jì)算得出的橫向、縱向的調(diào)整數(shù)值，利用游標(biāo)卡尺或者檢定鋼尺將初次測(cè)放的點(diǎn)位進(jìn)行調(diào)整，使其與設(shè)計(jì)的位置保持一致。

2.3 對(duì)調(diào)整后的點(diǎn)位進(jìn)行檢測(cè)

在精密工程的放樣中，初次測(cè)放的點(diǎn)位中存在不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，因此需要進(jìn)行點(diǎn)間關(guān)系的檢測(cè)、計(jì)算后進(jìn)行點(diǎn)位的調(diào)整。在調(diào)整結(jié)束后，為了進(jìn)一步保障點(diǎn)位的準(zhǔn)確性需要進(jìn)行重新檢測(cè)，如此反復(fù)一直到檢測(cè)的結(jié)果與設(shè)計(jì)值之間的差值符合相關(guān)規(guī)范中的規(guī)定以及工程設(shè)計(jì)中的要求為止。

3 精密工程放樣的質(zhì)量控制

在精密工程中，需要從制定測(cè)量方案開(kāi)始，將可能會(huì)對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生影響的因素考慮進(jìn)去，并且采取有效的措施加以解決和控制。

3.1 對(duì)測(cè)量放樣精度產(chǎn)生影響的因素

3.1.1 模型計(jì)算因素

在數(shù)據(jù)的計(jì)算、坐標(biāo)的選擇等步驟將會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，對(duì)放樣的結(jié)果產(chǎn)生不利影響。尤其是在工程較為復(fù)雜的情況下，由于復(fù)雜的精密工程設(shè)計(jì)，各種軸線(xiàn)與正常的坐標(biāo)系不相符合，為了能夠更加良好地進(jìn)行放樣工作，通常在選擇坐標(biāo)系時(shí)比較靈活，因此在同一個(gè)精密工程中，不同的部位采用的坐標(biāo)系不盡相同。這將會(huì)在不同坐標(biāo)系進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程中產(chǎn)生誤差，同時(shí)在利用坐標(biāo)系時(shí)，需要將計(jì)算的數(shù)值轉(zhuǎn)算到坐標(biāo)系當(dāng)中，在轉(zhuǎn)算的過(guò)程中也有可能產(chǎn)生誤差。

3.1.2 儀器因素

在利用儀器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，儀器本身的精度以及測(cè)量狀態(tài)將會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果有直接影響，例如全站儀的測(cè)距差、i角產(chǎn)生的垂直角測(cè)量誤差等。因此，應(yīng)利用精度高、狀態(tài)良好的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行精密工程放樣的測(cè)量，這樣做既能夠保障放樣精度的準(zhǔn)確，還能夠使工程的作業(yè)效率得到顯著的提高。

3.1.3 環(huán)境因素

在精密工程中測(cè)量環(huán)境對(duì)測(cè)量放樣也具有較大的影響，例如在測(cè)量的區(qū)域中有大型的建筑物遮擋視線(xiàn)、大氣的折射以及衛(wèi)星星率對(duì)GPS觀(guān)測(cè)的影響等等。由于精密工程中十分重視測(cè)量放樣的精度，因此在特定工程背景下，環(huán)境所帶來(lái)的影響可能會(huì)超出工程本身所規(guī)定的要求，對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生較大的不利影響。

3.1.4 施測(cè)方法的影響

在測(cè)量時(shí)采用的施測(cè)方法對(duì)最終的測(cè)量結(jié)果也有很大的影響，例如利用TCA1800全站儀的自由設(shè)站后方交會(huì)的方式進(jìn)行軌道中線(xiàn)點(diǎn)的測(cè)量、利用改化后的三角高程進(jìn)行測(cè)量等，都可以不用對(duì)中、不需要對(duì)儀器高以及棱鏡高進(jìn)行取值，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)測(cè)量環(huán)節(jié)的精簡(jiǎn)，從而提升測(cè)量的精度。

3.2 提升放樣精度的技術(shù)措施

針對(duì)精密工程放樣測(cè)量技術(shù)中存在的問(wèn)題，應(yīng)從以下幾方面提升放樣精度。

第一，在測(cè)量的數(shù)據(jù)模型階段，應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的計(jì)算方法，從而能夠在測(cè)量的初始階段就對(duì)數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行良好的控制。

第二，由于工程施工環(huán)境對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響較大，因此在進(jìn)行測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇利于觀(guān)測(cè)的時(shí)間和天氣，并且在觀(guān)測(cè)中融合多種新型技術(shù)和手段，降低環(huán)境因素給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的不利影響。

第三，在精密工程中，根據(jù)具體的工程現(xiàn)狀，選擇精度高、狀態(tài)良好的測(cè)量?jī)x器，從而實(shí)現(xiàn)既能保障測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，又能促進(jìn)工程作業(yè)效率的目標(biāo)。

第四，采用先進(jìn)的技術(shù)方式，盡量減少測(cè)量環(huán)節(jié)，避免環(huán)節(jié)的增加使誤差增大。同時(shí)，還應(yīng)積極提升觀(guān)測(cè)人員的測(cè)量技術(shù)水平，并且提高測(cè)量自動(dòng)化程度，減少誤差。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)列舉地鐵工程測(cè)量的實(shí)例，對(duì)精密工程中主要的放樣測(cè)量新技術(shù)類(lèi)型及應(yīng)用進(jìn)行分析。在具體的放樣測(cè)量中，應(yīng)該根據(jù)工程的要求選擇恰當(dāng)?shù)臏y(cè)量放樣方案，將所有可能會(huì)對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生影響的因素考慮進(jìn)去，并且采取有效的措施加以解決和控制，并且選用精度高、狀態(tài)良好的測(cè)量設(shè)備，減少測(cè)量中的步驟以及人員的參與，加強(qiáng)與新型技術(shù)的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)既能夠保障測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，又能夠促進(jìn)工程作業(yè)效率的目標(biāo)。

[1]梁希福．精密工程放樣中測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用及質(zhì)量控制[J]．測(cè)繪工程,2012(4)：74-77,80．

[2]王成林．論精密放樣測(cè)量在制漿造紙專(zhuān)業(yè)設(shè)備安裝工程中的應(yīng)用[J]．科技傳播,2013(3)：143-144．

時(shí)紅春(1980—),男，漢族，助理工程師，從事測(cè)繪測(cè)量工作。E-mail:59387218@qq.com