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高速公路施工测量技术_secret[1]

1.施工前的测量准备
1.1测量工具仪器准备
先进精密并经过国家有关计量部门鉴定合格的仪器设备是高效完成高精度测量的前提,施工前应配备精度不低于2″的全站仪,常用的有索佳、拓普康、徕卡等品牌,水准仪可采用一般的DS3自动安平水准仪。

1.2控制测量
施工单位进入施工现场首先是和业主、设计院、监理共同进行交接桩(包括控制点书面成果和现场交桩)。

由于设计院提供的控制点是为路线的初测、定测服务,一般都比较稀,有些桩可能已被破坏或在路线施工范围之内,远远不能满足施工需要,因此施工单位在施工前必须进行控制点的加密埋设和联测。

在线性工程施工中,常布设导线,多采用附合导线(如图1)来进行控制测量。

导线测量按二级导线测量技术要求进行施测,测角公路一般
观测左角,测角中误差±8",两半测回差≤12",角度闭合差≤16"√n(n为测站数),坐标
相对闭合差≤1/10000,全站仪测边时,测距中误差±15mm,每站测四次,取其平均值,再取相邻两站(同一边)的平均值,作为该边的边长。

水准测量按四等水准测量技术要求要求进行,闭合差差≤20√Lmm(L为水准路线长,以Km计)。

测量成果及时上报监理,测量成果得到监理工程师的批准签认后,方可作为以后施工和检测的依据。

B
A S1
1
S2
2
S3S4
C
D
图1
β2
β3
β5
β4
β1 
3
导线点和水准点应选在地势较高,通视条件好,方便安置仪器的牢固地方。

并争取在大桥两端,匝道范围内和深挖高填处增设,导线联测时必须和相邻施工标段的导线闭合,并至少测过一个导线点和水准点,避免将来发生穿袖和错台。

1.3横断面图复测和征地红线界定
在填挖施工前,必须进行横断面的复测,并绘出断面图,以便核对设计土石方数量和
为以后的每月土石方计量和路堑开挖路堤填方准备基础资料;高速公路施工征地拆迁是影响工期的重要因素,在复测横断面图时最好将征地红线放样出来,开挖界沟并埋设里程桩,为征地拆迁提供依据。

2.施工测量
道路施工测量主要包括路基和结构物及排水系统的平面位置放样和高程控制,高程控制用DS3水准仪按一般的水准测量要求进行即可满足施工需要;施工放样,即采用一定方法在满足一定精度要求的前提下,将图纸上的点或线在实地测设出来。

实际工作中放样的方法很多,如切线支距法、偏角法、极坐标法、圆曲线的弦线支距法、回头曲线的辐射法等,随着科技进步,光电、电子仪器的广泛使用,这些老的方法将被废弃,采用全站仪用极坐标法成为主要的放样方法。

2.1路基施工测量
路基施工测量包括路堑顶、路堤坡脚和逐桩的放样及路面高程的控制等。

对于路堑挖方(如图2),先依据设计图表和复测的横断面图计算出碎落台处A 点、E 点和逐桩C 点的大地坐标值和高程设计值。

然后将全站仪安置在导线点或坐标已知的点上用坐标法直接放 样出各点在原地面上的对应点A'、E'、C',在放桩时用全站仪直接测出各点的地面高程H A '、H B '、H C ',并依据各点的设计高程计算出各点的下挖深度h 1、h 2、h 3,待开挖至A 、C 、E 点后依据设计坡度(1:n )从上到下进行刷坡直至路堑堑顶;对深挖方区(如图3)按同样方法施工,为控制路线中线不偏离,每挖4~5m 要恢复一次逐桩和碎落台控制桩,并重复上述工作,直至挖到路床设计高程。

填方路堤(如图4)用坐标法放样出路基设计点A 、B 、C 各点在地面上的对应点A'、B'、C',用全站仪放样时直接测出各点高程,计算出填土高度,再依据设计坡度(1:n )放样出路堤坡脚D 、E 点,为保证碾压到位,每边坡脚应加宽40~50cm ,为保证中线不偏,每填3层(压实后50~60cm )恢复逐桩一次并依据填土高度放样出每层的坡脚线,直至填筑到设计高程。

A
B
C
D
E
1:
n
C`
E`
1:
n
h1h2h3
图2
a b
b a
A`
h2
C'
A
1:
n
B
h1
C
D
E
h3
1:
n
1:
n
F G
A'图3
a b b a
1:n
D
A'
B'
C'
E
A
B
C
h1
h2h3
1:n
图4
b
b
2.2结构物施工测量
线路中的结构物施工测量,包括结构物定位放样和施工过程中的轴线、高程控制。

结构物的定位放样,首先依据施工图纸和相应的曲线要素计算出各放样点的坐标,对于U 型桥台和矩形基础最好计算出各拐角点的坐标,桩基计算桩中心坐标,放样仍采用坐标法放样。

施工过程中应经常检测,做到步步检核,层层控制,将施工误差控制在最小。

结构物施工到上部结构时,应全盘考虑整个路线的线型,特别是长直线桥在缓和曲线或圆曲线上时,应以路线的平面线型为主,调整桥面的附属结构(如护栏)保证路线的线型圆顺,和谐完美。

1. 3控制点复测
公路施工有点多线长面广施工环境复杂的特点,测量控制点容易被破坏,应经常实地
检查控制点有无移动或破坏。

一般半年应进行一次复测,在冰冻期结束后和路基施工完成进行路面结构层施工前再复测一次。

3.新设备、新技术、新方法的应用
在高速公路的施工中,新设备、新技术、新方法已得到充分应用,测量高级控制点勘测设计院采用GPS 测量,施工放样和导线测量采用全站仪进行,充分利用全站仪的“对边测量”和“后方交会”测量功能,点的坐标值和竖曲线高程由CASIO-fx 系列计算器或电脑编程计算。

2.1对边测量
“对边测量”是在不搬动测量仪器的情况下,直接测量某一起始点与任何一个其他点间的平距和高差。

在路线纵、横断面测量时非常有用。

将仪器安置于视野开阔处,后视一个已知点,反测出测站点的高程,然后将带棱镜的测杆立于中桩处的地面作为起始点,而后保持棱镜高度不变,依次立于路线横断面的地形变化处,依次观测、记录,便可得到该横断面上各变化点相对于中桩的平距(Si)和高差(Vi)(如图5),然后利用测得的数据Si 、Vi,在米格纸上绘出横断面图。

“对边测量”减少了架设仪器的次数和参加测量的人数,提高了工作效率,采集的数据也准确有序,提高了手工绘图的速度和准确性,也可将数据输入电脑,利用CAD绘制断面图。

目标点2目


1



3目


4



5起


V2S2
S1
V1
S3
V3
S4V4
S5
V5
图5
图6
A B
测站C
3.2后方交会测量
“后方交会”测量,是通过对多个已知点(可测距时至少2个,无法测距时至少3个)的测量确定出测站点的坐标。

在已知点无法通视的情况下非常有用(如图6),已知点A和
B不通视,可将仪器安置在和A、B都能通视的C点,将A、B点的坐标输入全站仪中,分别依次观测A点和B点。

仪器便能自动计算出测站C点的坐标,并将C点作为已知点进行施工测量。

3.3测量数据计算
CASIO-fx系列计算器具有体积小、重量轻、携带方便等优点,目前在工地被广泛应用,但要转抄数据,抄录时易抄错、漏数字,会给现场测量工作带来一定的麻烦;现在计算机在工程中被广泛应用,也有很多的测量专业软件,在没有测量软件时,可运用Excel来进行测量数据计算,这种方法也比较简炼、快捷。

一条曲线只需在计算第一个点时输入一次公式,其他点通过拖动复制即可,计算其他曲线时,只需改动起点数据和相应曲线参数,再运用拖动复制功能即可完成计算。

例如:上武(上海至武威)高速泌南八标陈官营枢纽互通立交E匝道EK0+752.454~EK0+860.454缓和曲线中、边桩坐标计算见附表一;圆曲线、直线、竖曲线等的计算也可用该方法计算,在此不再赘述。

4.结束语
以上测量技术和方法在已建成通车的连霍高速三灵段7A标段、太澳高速洛界7标段和在建的上武高速泌南8标段已得到充分应用,在整个施工过程中都起了非常重要的作用,测量数据计算的快捷和精确,不仅保证了测量的精度,而且大大减小测量人员的劳动强度,方便了施工,也缩短了自检、互检、专检的时间,加快了周转材料的循环,节约施工成本,给企业带来无形的效益。

主要参考文献
[1] 中华人民共和国国家标准.工程测量规范(GB 50026—93)北京:中国计划出版社,1994
[2] 中华人民共和国行业标准.公路勘测规范(JTJ061—99).北京:人民交通出版社,2000
[3] 中华人民共和国行业标准.城市测量规范(CJJ 8—99).北京:中国建筑工业出版社,1999
[4] 胡伍生、潘庆林、黄藤.土木工程施工测量手册.北京:人民交通出版社,2005.1
[5] 胡长顺、黄辉华.高等级公路路基路面施工技术.人民交通出版社,1999.7
[6] SOKIA索佳SET22D电子全站仪使用说明书
[7] TOPCON拓普康GTS—311电子全站仪使用说明书。

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