市政工程施工过程测量技术.doc

1.工程概况
路面设计按照城市主干道Ⅲ级标准,设计行车速度40km/小时,行车道路面结构采用沥青混凝土路面。道路红线宽度分为15ｍ，１8m、2４ｍ、32m四种路宽。
2．仪器设备及新技术的应用
本工程中外业测量采用自动安平水准仪（苏一光）和拓普康(GTＳ-3０02)电子全站仪(见下图）。
施工放样利用电子全站仪,使用极坐标法放样技术,放样点坐标及高程计算应用计算机技术。
路基横断面成图及横断面面积计算应用电脑CＡD处理技术.
３．　控制网测设技术
对业主提供的平面及高程控制网GPS点（H3、H4、Ｈ12、H1３)进行复测，复测无误后,利用Ｈ３、Ｈ4建立闭合导线对施工区域进行加密布网,以满足现场施工测量的需要.
３。1平面控制网
平面控制采用国家一级控制网测量技术。利用三联脚架法配合坐标法的测量技术进行加密控制网点的测量工作。
坐标附合导线测量是仪器置于始端的已知控制点A,后视已知控制点B，测量第一个加密点Ｐ1的坐标,然后将仪器置于Ｐ１点，以新测P1点坐标为已知条件，后视A,测量第二个加密点P2的坐标，依以此类推,直至尾端的已知控制点Ｂ。
3.1。１三联脚架法是测量附合导线相邻点间的距离和夹角，内业计算各边的方位角及坐标增量,进而求得加密点的坐标。
3。1。2坐标法是根据测站点的坐标和方位角直接测出前视点加密点位的坐标,通过坐标法来进行加密控制网点坐标的平差计算求出加密点的坐标,再通过内业平差计算得出各加密控制点的坐标。
在进行附合导线测设的过程中这两种方法同时进行，首先在现场通过计算由三联脚架法观测得到的数据计算出前视点位坐标与采用坐标法测量得到的坐标比对，能及时发现测量中的出现的粗差。当两者结果相差较大时,对本测站点重新进行测量，使两者较差在允许范围之内时方可进行下站观测，从而保证观测质量,也避免了无谓的重测。
在施工过程中,采用附合导线测量技术,为满足市政道路的施工放样，对控制点进行二次加密、重测，测量过程按严格按一级导线测量的技术要求进行观测,并满足一级导线测量的指标要求（边长相对中误差小于等于1/40000）。
３.２高程控制网
高程控制建立附合水准测量控制网加密水准控制点,按照国家四等水准测量要求进行观测，测量数据按四等水准要求平差计算。以平差计算后的高程数据对场区进行高程控制测量。
４.平面放样技术
4．1坐标法平面放样
拓普康（GTS—300２)电子全站仪具有坐标放样功能,输入测站点、后视点及放样点坐标，就能准确地进行放样。
坐标法放样的操作步骤:
将仪器置于放样点附近的已知控制点上(测站点）,输入测站点坐标,照准另一已知控制点(后视点），输入后视点坐标,仪器即可自动将后视方位角算出,为了检查坐标输入是否准确，对后视点坐标进行测量或测量第三个己知点坐标来进行校对(点位放样时校对结果在正常偏差范围以内时,方可进行测量放样工作,否则要检查控制点是否被移动.如果发生控制点移动现象要及时利用附近的控制网点来检核并在测量成果记录表上明确标出该点作废,以防下次被他人误用）.然后再输入放样点坐标,仪器即可自动算出放样点方向的方位角和距离。通过转动仪器,使偏角值归零,偏角值归零的方向即是放样点的方向,然后通过距离测量，可确定放样点的准确位置。
桥梁等主要构筑物的放样采用手扶杆加支腿进行.市政道路中边桩的放样不用支腿。
放样点坐标的正确与否直接关系到放样的成果,是放样工作的先决条件,成百上千的放样点坐标数据通过手工计算要做到１00%的正确、快速,的确很难,由此可见放样点坐标计算是公路施工中复杂且关键的重要环节。
4。2坐标计算
在海联项目上我们应用了Exｃel的强大计算功能及CＡD的制图功能,使计算过程电算化，从而达到批量计算的目的，避免了手工计算可能出现的错误，加快了计算速度，减少了测量人员的投入,提高了工作效率。同时计算成果通过与仪器间的数据传输，省去了数据输入的过程，避免了手工输入错误的出现。
通过Excｅｌ计算放样数据的操作步骤如下：
首先,创建一个空工作簿，并在第一个工作表把第一个电子表格命名为平曲线参数表.输入施工道路的直线、曲线等各种设计参数，制成电子表格,表格内容包括交点号、交点坐标、交点桩号、转角值、曲线半径、缓和曲线长度、切线长度、曲线长度、第一缓和曲线起点、第一缓和曲线终点或圆曲线起点、曲线中点、第二缓和曲线起点或圆曲线终点、第二缓和曲线终点、切线方向方位角等.该工作表的数据输入完成并核对无误后，锁定工作表,以防上述参数被无意修改，造成计算结果的错误。
其次,把第二个工作表中命名为竖曲线参数表,表格内容包括变坡点桩号,变坡点高程,竖曲线半径、切线长度、坡长、坡度等参数值。该工作表的数据输入完成并核对无误后，同平曲线参数表一样锁定该工作表。
第三，建立第三个工作表,该表为变量输入表，主要输入待求点桩号,边桩到中桩的距离（计算边线时使用）及结构物轴线与道路中心线的夹角值等。
第四,建立第四个工作表,该表为计算结果输出表,表格内容包括放样点桩号（自动显示为工程桩号)、改桩号道路中线点坐标,道路中心路面设计高程,左右边桩坐标等。该表格在编制好后锁定.计算结果以固定表格样式输出,自动成表。免除重新制表的工序.可直接做为资料使用、存档。
第五,第五个表格为生成CＡＤ软件绘图用的坐标输入格式，可直接使用在CAD的制图中。
4。3模拟放样
　将计算好坐标的放样点在ＣAD图上进行展点,连线,从中找出可能错误的放样点,从而及时查找错误的原因．通过模拟放样，避免重复外业工作.
5.高程放样技术
竹桩法高程放样。
本工程的平纵组合设计，决定了道路既有纵坡,又有横坡,且纵、横坡率大，纵横各断面各部位的高程均处于变化中.因此断面高程求算及高程电子版化成了测量放样中的一项重要工作。
外业高程放样采用水准仪竹桩法。即在平面放样确定好的竹桩顶部立尺,实测桩顶高程，然后用实测值与设计值比较,在竹桩侧面标出设计高程位置,以此作为路床顶面施工的标高依据。
６．道路横断面测量
6.1全站仪法
仪器置于已知控制点上，量取仪器高度，输入仪器的测点高程里。完成后视并检查无误后，先测放出待测路基横断面的中桩坐标,然后测放一个该横断面上垂直于道路中线的法线方向点(一般两点相距１0米左右）.两点测放完毕后,前视采点持镜人员在中桩位置立镜,并向司仪员通报棱镜高度(即镜高)输入全站仪.司仪员利用电子全站仪的对边测量模式开始测量。记簿人员记录中桩高程，中桩高程测量完成之后，前视司镜人员在测放出的法线方向上根据地形特征进行跑点测量，宽度以满足路基填筑下口宽度多测出５米以上为适当．记簿人员根据司仪员报出的读数进行记录(首先报距中桩的距离读数,第二个报该测点高程读数）同时按前视测点位于道路中线的左侧或右侧记录在对应的方向栏里。重复此工作，完成道路路基的横断面测量工作.
优点:路基横断面的绘制准确度高,且便于CＡD横断面图的绘制及横断面面积计算。
6。２　 CAD绘图步骤
6。2。1将现场记录数据录入Exｃel表格中,计算出该横断面各测点相对与中桩的距离(在道路中线左侧为“—”,右侧为“＋”)及相对于中桩高程的高差,并生成CAＤ展图的坐标数据模式。
6。2。２ CAＤ展图:首先把横断面的中桩高程设置为ＣAD展图的“y”坐标值，把垂直于道路中心线据中桩的距离设置为ＣＡD展图的“x”坐标值,横断面的中桩点位高程值设置为CＡD的新建ＵＣＳ坐标原点,把在ＥXＣＥL表格中生成的横断面坐标数据从左向右按一定方向顺序在CＡD中利用多段线命令进行绘图。路基的原始地面就绘制到ＣAD上了。
6。2。3在ＣＡＤ上绘制出路基设计横断面图。
6.2。４根据该横断面的设计高程与原地面中桩高程之差及中桩与道路中心线的相关位置把第6．2。２、６．２。3步骤绘制的原始地面线与路基横断面组合在一起便生成了土方量计算的横断面图。由此计算出该横断面的填挖方面积，计算出道路的填挖方工程量(见下图)。

7.技术延伸
在坐标计算和高程计算程序中，输入相应的数值可以计算任意断面任意部位的坐标和路面高程.
通过计算所得到的各种坐标、高程等参数,在使用时可以进行复制,使用起来更准确,更灵活。
配备ＣＡSIO fx－４500PA计算器，有效地弥补现场特殊情况下的临时计算需要。
8. 应用效果
利用全站仪进行控制网点建立及测量放样不仅提高了测量精度同时也提高了测量工作的效率，使测量走上了数字化、现代化的道路。
与普通的手工计算比较,坐标法放样技术和计算机应用技术从根本上提高了测量的速度和精度,大大地减少了测量内业的工作量,保证了数据计算的正确，避免了因内业计算失误造成的测量事故的发生，为确保工程质量奠定了坚实的基础．