公路施工測(cè)量常見(jiàn)問(wèn)題及質(zhì)量控制對(duì)策

李琛

菏澤鑫盛路橋公路工程有限公司 山東 菏澤 274000

引言

現(xiàn)階段，我國(guó)測(cè)繪技術(shù)已進(jìn)入數(shù)字時(shí)代，并形成了各種新的測(cè)繪手段，如相應(yīng)的數(shù)字測(cè)繪技術(shù)、GPS定位系統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)等。不同的測(cè)繪技術(shù)有不同的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。新技術(shù)在公路測(cè)繪工程中的應(yīng)用，要根據(jù)工程實(shí)際需要，選擇更合適的測(cè)繪技術(shù)，有效保證公路測(cè)繪工程的測(cè)繪質(zhì)量和效率，從而為公路工程的施工安全和質(zhì)量提供有效保障。公路工程建設(shè)的人們都形象地把測(cè)量部門(mén)比作施工單位的“眼睛”，為公路施工定位路線走向、路線寬度、路面高程、結(jié)構(gòu)物以及工程量的復(fù)核提供原始數(shù)據(jù)，沒(méi)有測(cè)量就是沒(méi)有目標(biāo)、沒(méi)有方向的“瞎”搞工程。在公路工程建設(shè)中，測(cè)量水平的高低直接決定路線質(zhì)量的好壞，增強(qiáng)公路建設(shè)的整體質(zhì)量，減少不必要的返工，從而提升整體經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。

1 工程概況

某高速公路工程建設(shè)項(xiàng)目路線全長(zhǎng)80km以上，路線的走向?yàn)閺臇|到西，沿線設(shè)計(jì)的標(biāo)高最大值為990m，最小值為650m，高程平均值為820m。整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目中有12座中大橋梁，其中包含兩座特大橋，烏江特大橋包含，大橋全長(zhǎng)為1510m，橋梁的形式為主跨、斜拉橋與T梁橋共同構(gòu)成；壩溪河特大橋全長(zhǎng)設(shè)置為1600m，橋梁主跨的長(zhǎng)度設(shè)置為360m，還包含T梁橋和斜拉橋。特長(zhǎng)隧道與長(zhǎng)隧道的數(shù)量為8座，該項(xiàng)目具有典型的山區(qū)高速公路工程建設(shè)項(xiàng)目的所有特點(diǎn)。

2 施工控制測(cè)量特點(diǎn)

工程建設(shè)規(guī)模比較龐大，施工路線非常長(zhǎng)，且測(cè)量精度要求比較高。

外業(yè)測(cè)量難度系數(shù)較大，通視條件不好，地形起伏非常明顯。

整個(gè)工程的結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，橋隧所占比例較大，精度要求存在差異，測(cè)量控制網(wǎng)不僅要達(dá)到局部橋梁和隧道工程的施工要求，同時(shí)要滿足公路全線整體控制的需求。

路線起伏非常明顯，相鄰路段的投影長(zhǎng)度變形差異突出，坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。

施工標(biāo)段分散，標(biāo)段間的測(cè)量銜接非常關(guān)鍵。所以，在開(kāi)展山區(qū)高速公路控制測(cè)量工作時(shí)，其難度系數(shù)比平原地區(qū)高速公路控制測(cè)量技術(shù)大很多[1]。

3 公路測(cè)量中的常見(jiàn)問(wèn)題

3.1 測(cè)量設(shè)備落后

由于一些測(cè)量單位資金有限，無(wú)法及時(shí)更新和定期維護(hù)設(shè)備，導(dǎo)致一些測(cè)量設(shè)備和測(cè)量技術(shù)落后，不能滿足測(cè)量數(shù)據(jù)精度的要求，影響公路建設(shè)的正常發(fā)展。此外，公路測(cè)量設(shè)備長(zhǎng)期暴露在室外，以及暴露在風(fēng)、陽(yáng)光、高溫和濕度下，也會(huì)降低設(shè)備的測(cè)量精度。此外，測(cè)量設(shè)備的日常管理不規(guī)范，忽視設(shè)備維護(hù)和保修會(huì)損壞測(cè)量設(shè)備，降低設(shè)備的使用壽命，降低設(shè)備測(cè)量的準(zhǔn)確性和靈敏度。

3.2 操作標(biāo)準(zhǔn)不一致

操作標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行程度直接關(guān)系到測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。目前，在測(cè)量過(guò)程中有一套完善的過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)際測(cè)量中，一些測(cè)量技術(shù)人員沒(méi)有按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范執(zhí)行，參考的操作標(biāo)準(zhǔn)不一致，極大地影響了測(cè)量結(jié)果的可靠性和有效性。例如，沒(méi)有詳細(xì)比較設(shè)計(jì)圖紙，導(dǎo)致公路施工路線出現(xiàn)一定偏差。特別是在垂直和水平面、控制網(wǎng)高度和主要施工點(diǎn)的測(cè)量中，如果不按照施工圖紙和操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，很容易造成坐標(biāo)放樣和高程計(jì)算的大偏差。

3.3 非標(biāo)準(zhǔn)操作

測(cè)量技術(shù)人員對(duì)測(cè)量?jī)x器設(shè)備的理論知識(shí)理解不充分，不掌握設(shè)備操作流程，未按設(shè)備手冊(cè)的規(guī)定使用測(cè)量?jī)x器設(shè)備。測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性還有待討論。此外，如果設(shè)備在使用前未按要求進(jìn)行調(diào)試和校準(zhǔn)，也會(huì)對(duì)設(shè)備的精度產(chǎn)生一定影響。設(shè)備使用后的維護(hù)過(guò)程也是儀器操作的重要組成部分。維護(hù)設(shè)備的準(zhǔn)確性和靈敏度，保證儀器設(shè)備的正常運(yùn)行非常重要。

3.4 測(cè)量師的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)參差不齊

如今，隨著公路工程的快速發(fā)展，大量人員進(jìn)入公路建設(shè)行業(yè)。許多施工單位盲目擴(kuò)編，降低測(cè)量人員的準(zhǔn)入門(mén)檻，導(dǎo)致企業(yè)測(cè)量人員缺乏專(zhuān)業(yè)技能和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，在實(shí)際測(cè)量工作中缺乏責(zé)任感。一些公路施工企業(yè)通常會(huì)降低人員成本，讓其他崗位的人員負(fù)責(zé)公路測(cè)量。一個(gè)人有多重職責(zé)。這些人員往往精力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，不能熟練使用測(cè)量設(shè)備和儀器，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、無(wú)效，浪費(fèi)大量時(shí)間和成本，效率急劇下降，導(dǎo)致施工進(jìn)度延誤。

3.5 計(jì)量監(jiān)督管理不到位

一般來(lái)說(shuō)，社會(huì)和政府監(jiān)督部門(mén)主要負(fù)責(zé)公路建設(shè)的施工監(jiān)督，但在實(shí)際施工中，一些監(jiān)督管理方法沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的作用。他們只把測(cè)量作為工程中不太重要的環(huán)節(jié)，這使得監(jiān)理人員對(duì)精度要求較低，未能落實(shí)監(jiān)理工作，導(dǎo)致公路測(cè)量結(jié)果不能有效滿足工程要求，對(duì)工程施工質(zhì)量有很大影響[2]。

4 提高公路工程施工測(cè)量質(zhì)量的對(duì)策

4.1 衡量人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)

首先，計(jì)量工作以“人”為技術(shù)主體的載體，計(jì)量人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)是計(jì)量工作的關(guān)鍵。測(cè)量師必須是經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)和教育，能夠勝任測(cè)量工作的專(zhuān)業(yè)人員。施工現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員主要有兩種：一種是通過(guò)大專(zhuān)以上工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)取得大專(zhuān)以上學(xué)歷，并在施工現(xiàn)場(chǎng)有多年實(shí)際施工或測(cè)量經(jīng)驗(yàn)的人員。他們有的通過(guò)刻苦學(xué)習(xí)取得了相關(guān)的工程師證書(shū)，有的沒(méi)有取得相關(guān)的工程師證書(shū)，但測(cè)量技術(shù)非常優(yōu)秀；另一個(gè)是沒(méi)有高級(jí)文憑的僧侶。他在施工現(xiàn)場(chǎng)向老師學(xué)習(xí)技能，并實(shí)踐復(fù)雜的測(cè)量技術(shù)。調(diào)查工作是腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)的結(jié)合。施工測(cè)量一般在非常困難的自然環(huán)境中進(jìn)行，對(duì)物理質(zhì)量和抗疲勞能力要求較高。只要日復(fù)一日地進(jìn)行測(cè)量，它就會(huì)成為每個(gè)人的目標(biāo)。

4.2 測(cè)量?jī)x器和設(shè)備

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，測(cè)量?jī)x器設(shè)備也越來(lái)越高科技、更新快、智能化程度高、操作方便簡(jiǎn)單、精度高、穩(wěn)定性好。初步導(dǎo)線測(cè)量可采用全站儀和GPS衛(wèi)星定位儀，用全站儀測(cè)量和設(shè)置導(dǎo)線點(diǎn)。這是對(duì)通視條件的嚴(yán)格要求。全站儀剛進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，受地形地貌影響，難以實(shí)現(xiàn)全通視；隨著科技的創(chuàng)新和進(jìn)步，GPS-RTK衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)成熟穩(wěn)定，能夠很好地滿足靜態(tài)控制的精度要求；大地自動(dòng)水準(zhǔn)儀能滿足四等水準(zhǔn)測(cè)量的要求。一般來(lái)說(shuō)，在全站儀、GPS-RTK和水準(zhǔn)儀的幫助下，這3種儀器基本上可以滿足任何一條公路的施工測(cè)量要求，但需要在不同的地形和信號(hào)條件下同時(shí)使用。當(dāng)然，這些儀器每年都必須經(jīng)過(guò)國(guó)家有資質(zhì)的單位校準(zhǔn)后才能使用。在使用過(guò)程中，還需要定期校準(zhǔn)和維護(hù)，以防止影響儀器正常使用的異常因素。當(dāng)然，測(cè)量工作也需要借助卡西歐編程計(jì)算器、測(cè)量應(yīng)用程序、相關(guān)測(cè)量計(jì)算軟件和調(diào)整軟件，以便高效準(zhǔn)確地開(kāi)展測(cè)量工作。

4.3 高程控制測(cè)量

從工程結(jié)構(gòu)形式的角度分析，該工程的高程控制網(wǎng)被劃分為二等、三等和四等，不需要對(duì)首級(jí)高程控制網(wǎng)進(jìn)行設(shè)置。壩溪河特大橋和烏江特大橋被設(shè)置為二等網(wǎng)，另外的一座隧道和五座大橋被設(shè)置為三等網(wǎng)，剩余的線路區(qū)段、隧道和橋梁被設(shè)置為四等網(wǎng)。使用數(shù)字水準(zhǔn)儀按水準(zhǔn)測(cè)量法來(lái)觀測(cè)各等級(jí)高程控制網(wǎng)，使用全站儀三角高程法完成跨越烏江特大橋及其跨河水準(zhǔn)測(cè)量工作。在隨后開(kāi)展各期復(fù)測(cè)工作時(shí)，在選擇高程控制網(wǎng)平差起算點(diǎn)時(shí)最好選擇必要的高等級(jí)控制點(diǎn)，防止累計(jì)的長(zhǎng)距離水準(zhǔn)測(cè)量誤差給水準(zhǔn)點(diǎn)高程的系統(tǒng)性帶來(lái)不必要的影響[3]。

方案的具體內(nèi)容為：①二等網(wǎng)平差，對(duì)網(wǎng)中兩個(gè)左右的水準(zhǔn)點(diǎn)固定以后，從原測(cè)高程開(kāi)始計(jì)算，單獨(dú)完成局部二等網(wǎng)的平差工作，使二等網(wǎng)的平差高程得以準(zhǔn)確計(jì)算；②三等網(wǎng)平差，起算點(diǎn)為與該網(wǎng)相鄰的二等點(diǎn)，起算高程為其復(fù)測(cè)偏差高程，單獨(dú)完成三等網(wǎng)平差作業(yè)；③四等網(wǎng)平差，對(duì)相鄰高等級(jí)控制網(wǎng)中的水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測(cè)高程予以固定，隨之單獨(dú)完成四等級(jí)平差作業(yè)。

依據(jù)上述方法完成高程控制網(wǎng)平差作業(yè)以后，平差的精度結(jié)果為：①二等網(wǎng)，以測(cè)段往返高差不符值為依據(jù)，其水準(zhǔn)測(cè)量的偶然中誤差通常為±0.80mm/km，烏江特大橋高程控制網(wǎng)平差后的單位權(quán)中誤差為±0.47mm，壩溪河特大橋高程控制網(wǎng)平差后的單位權(quán)中誤差為±0.88m；②三等網(wǎng)，以測(cè)段往返高差不符值為依據(jù)，其水準(zhǔn)測(cè)量的偶然中誤差通常為±1.4mm/km，三等網(wǎng)獨(dú)立平差單位權(quán)中誤差信息詳見(jiàn)表3；③四等網(wǎng)，依據(jù)環(huán)線閉合差計(jì)算出來(lái)的全中誤差通常為±3.22mm，對(duì)全線高程控制網(wǎng)整體完成平差計(jì)算以后，單位權(quán)中誤差保持在±4.48mm。

4.4 路基施工測(cè)量要點(diǎn)

路基施工測(cè)量具有很強(qiáng)的細(xì)節(jié)性，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)路基施工的具體要求進(jìn)行施工測(cè)量。首先，測(cè)量填方路段時(shí)，應(yīng)校準(zhǔn)測(cè)量中心線和邊線的位置，并根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求從縱斷面和橫斷面控制測(cè)量數(shù)據(jù)。路基達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)高度后，應(yīng)根據(jù)預(yù)設(shè)高度校準(zhǔn)測(cè)量中心點(diǎn)和測(cè)量樁的位置，并在通過(guò)檢查后，根據(jù)初始設(shè)計(jì)中心線、寬度、坡度和測(cè)量高度檢測(cè)這些數(shù)據(jù)，合格的報(bào)告應(yīng)提交給監(jiān)理人員，以確保后續(xù)施工工作的順利進(jìn)行。其次，路基開(kāi)挖段測(cè)量時(shí)，應(yīng)根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)高和公路路基邊坡計(jì)算數(shù)據(jù)測(cè)量初始值，并根據(jù)工程測(cè)量技術(shù)要求放出槽線。其中，高程點(diǎn)位置應(yīng)均勻分布在兩側(cè)擋土墻等可靠測(cè)量位置。此外，根據(jù)路基施工測(cè)量的具體要求，合理選擇測(cè)量樁的形式和數(shù)量。測(cè)量過(guò)程中，技術(shù)人員可設(shè)置端樁和100m樁，并根據(jù)路基施工測(cè)量基線的變化特點(diǎn)，合理增加測(cè)量樁的數(shù)量。

4.5 初步測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)工作

根據(jù)儀器設(shè)備的先進(jìn)程度，可通過(guò)全站儀和GPS靜態(tài)控制實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。全站儀是一種全方位的常規(guī)測(cè)量設(shè)備，通過(guò)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的水平距離、斜距和方位角來(lái)完成導(dǎo)線觀測(cè)。然而，全站儀測(cè)量受垂直和水平通視及運(yùn)行條件的限制，運(yùn)行強(qiáng)度高、效率低、測(cè)量周期長(zhǎng)。GPS測(cè)量方法可以克服全站儀無(wú)通視、定位精度高、靈活方便、觀測(cè)時(shí)間短、計(jì)算自動(dòng)化程度高等諸多缺點(diǎn)。大大提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，深受測(cè)繪工作者的喜愛(ài)。GPS可以通過(guò)靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位方式完成導(dǎo)線點(diǎn)的觀測(cè)。然而，GPS也有它的缺點(diǎn)。在高大林地，信號(hào)覆蓋不穩(wěn)定，儀器無(wú)法固定，工作面上部有蓋板時(shí)儀器無(wú)信號(hào)，橋梁、涵洞等大型結(jié)構(gòu)中有鋼筋、鋼模板等剛性材料，會(huì)干擾信息，導(dǎo)致信號(hào)浮動(dòng)或精度低，不能滿足施工要求。

橫斷面測(cè)量：通過(guò)測(cè)量路線中間樁的高程、路線左右兩側(cè)的高程或高差以及中間樁的水平距離，測(cè)量形狀變化點(diǎn)處橫斷面方向的高程。通過(guò)高差形成一條線，并維護(hù)一張橫截面圖，以審查土石方工程量。在原地面復(fù)測(cè)期間，山區(qū)和丘陵區(qū)一般森林茂密，荊棘叢生，各斷面的橫向測(cè)量難以通行。建議清理地表，挖掘原狀樹(shù)木的荊棘，在不擾動(dòng)表土的情況下進(jìn)行測(cè)量，快速準(zhǔn)確。橫斷面設(shè)計(jì)圖一般各20m。

4.6 增加對(duì)測(cè)量設(shè)備的資金投入，加速其更新?lián)Q代

隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，公路建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量和規(guī)模逐步擴(kuò)大。施工企業(yè)想提高公路測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性，必須加強(qiáng)測(cè)量設(shè)備的更新?lián)Q代，增加對(duì)測(cè)量設(shè)備的資金投入力度。如今測(cè)量技術(shù)發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)和設(shè)備已不能滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，必將陸續(xù)淘汰。施工企業(yè)可以結(jié)合自己的實(shí)際情況和施工要求，逐步引入先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)，采購(gòu)優(yōu)良的測(cè)量?jī)x器設(shè)備，提高公路測(cè)量工作的質(zhì)量，滿足公路項(xiàng)目建設(shè)的要求[4]。

5 結(jié)束語(yǔ)

測(cè)量是施工必不可少的工作，關(guān)系到整個(gè)公路建設(shè)的安全。只有通過(guò)科學(xué)準(zhǔn)確的測(cè)量，才能促進(jìn)公路建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，現(xiàn)代公路施工越來(lái)越復(fù)雜，要求逐步提高，問(wèn)題也不同于以往。只有在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并改進(jìn)測(cè)量技術(shù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提出相應(yīng)的對(duì)策，才能更好地保證整個(gè)公路建設(shè)的質(zhì)量。