关于施工控制网的布设和施测分析

关于施工控制网的布设和施测分析

程鹏飞

(中国葛洲坝集团第一工程有限公司,443002)

【摘要】施工控制网点的布设和施测是影响工程质量和施工进度的重要因素,在工程开工之前进行控制网的施测,为建筑物的高程和平面位置放样提供基准。近年来,随着建筑业施工技术的发展,施工控制网、控制点的布设和施测技术取得了很大的进步,施工控制网点是否合理布设、精准测量,是保证工程质量的重要条件。在建筑施工中占据着重要地位。

【关键词】施工;控制网;控制点;布设;施测

一、施工控制网概叙

控制测量工作是保证工程正常施工的前提,也是现代工程建设的重要基础。为建立施工控制网需要对控制网的坐标系统设计、控制点标石建造、控制网精度计算、平差计算等方面进行施工控制测量。施工测量控制网由平面控制网和高程控制网组成,平面控制网主要提供建筑构造物的平面位置信息,有GPS、导线网、三边网、三角网等形式,其中GPS控制测量具有全天候,高精度和速度快等特点,逐渐成为了当前平面控制行业中的重要技术;高程控制网主要提供建筑物的高程,以水准测量、三角高程测量等形式为主。

布设施工控制网主要是为了在施工时,精确确定建筑物的平面位置和高程提供基准。具有控制范围小、密度大、精度要求高以及易受施工干扰等特点,因此需要建立专门的施工坐标系进行施工放样。观测时要根据观测条件的特殊性选择观测仪器和专门的观测方法,进行平差计算时要注意施工控制网网型的特殊性比如下场三角网,进而选择特殊的平差方法。

二、施工控制网的布设和施测

根据已有控制点和工程范围进行图上选点,实地踏勘,确定控制网网型和控制点数,控制网优化,最终确定控制网网型和控制点数。

1)桥梁控制网点的布设

根据不同的测量、布设对象,需要选择不同的布设方式和设备开展布设工作。桥梁控制网、控制点布设时可以和线路高程控制点同时进行,首先要在大桥的两端分别布设相互通视的首级桥梁平面控制点,再根据桥梁的长度、形状和地形环境等情况选择GPS、三角形网和导线等形式的测量组合方式,进行桥梁平面控制点的测量。平原丘陵地区的一级、二级平面控制网之间的间隔应大于200米,四级以上的平面控制网间距应大于500米;选择测量的位置应该便于保存和加密,以方便开展测角和测距等工作。

桥梁的平面控制网一般用附合导线进行施测,导线控制网由4到6个闭合环组成,将桥一端的控制点,到该桥位的另一个控制点连接后作为起点,桥梁另一端控制网点作为检核点,根据桥梁布置和地形条件等确定导线边长。

随着现代测量技术的发展,GPS技术在控制网点布设中的应用越来越广泛,通常采用GPS静态相对定位,GPS布设控制网点的方式包括:边联式、混联式、点联式等,线状建筑的测控一般会选用边联式GPS布设技术,测量时要根据施测方式的不同选择不同的布设控制点。

2)隧道控制网点的布设、测量隧道控制网点布设分为洞外布设和洞内布设两种情况。洞外控制网点布设需要一个洞口投点、一个后视点和一个校核点,以便于将隧道进出口的点纳入同一个控制网内,其中投点要布设在中线上,控制点要选在较高且不易被破坏的地方,洞口投点要和其他两个点通视。洞内控制测量要以基准点为施工控制网的起点,并按照测绘精度要求布设加密控制网,将洞口平面控制网点和加密网连接成整个控制网。

洞内控制点测量要沿洞壁两边布设基本导线和施工导线,在主要的拐角点埋设观测墩或者插入金属观测架。一般采用的是双导线形式进行布设,布点之间需要前后间距1到2米,以避免相邻布点之间出现通视故障,布设时为了提高导线的精度,每延伸到1到2节点就要将左右导线相交,节点的导线坐标采用左右导线平差值,同时还要注意对进洞导线进行定期的复测,以提高导线延伸的精准度。

3)竖井联系测量

竖井联系测量是将地面控制网中的坐标和高程经过竖井传送到地下,要根据施工现场的情况选择一井定向和竖直传高方式进行测量。其中一井定向采用的是垂线法,在地面上用吊线向井内投点,再通过地面控制点、地下控制点和垂吊线进行连接测量,还可以使用激光投点仪和光学投点仪进行测量。使用竖直传高传递高程时,要先对地面的起始高程点进行校对,还要注意用专业钢尺进行测量,将误差控制在较小范围内。

在进行平面控制测量时,应该遵循“从整体到局部去”的施测原则,先从整个工程现场进行控制测量,之后再进行其他部位的测量放样工作,施工控制网点建立后要根据工程需要进行放样,放样是按照直角坐标法、方向交汇法、极坐标法等方式,将设计图纸上的工程构造图的位置、坐标、高低等在实地中标志出来,以方便施工。以减少测量误差,保证测量图纸的精确度。

3、平面控制点施测

平面控制点施测包括导线测量、GPS测量等方式,导线测量主要有测角和测距两方面。

进行导线测量之前,要对测量施工点和建筑物进行预测评估,根据测量精度选择合适的测量仪器和测量方案,以达到测角和测距精度要求。测角方法一般使用测回法和方向观测法,测回法主要针对设站上有一个测角的情况,方向观测法主要针对有两个以上测角的测量情况。

GPS测量法在工程建设中应用较广,带状构造物常使用GPS布点法进行施测,控制点以成对点位出现,GPS仪器要摆在观测点上同时进行开机测量,完成该测量点的测量工作后,再将前后两对测量点移动复测,将后点的两台仪器向前移动,之前处于前点的两台仪器变成后点,然后继续进行观测,测量完毕后继续和前面一样向前移动,直到将所有的测量点测量完毕。

三、工程建设中高程控制网点的布设和施测

1、高程控制测量

高程控制网点测量和平面控制网点测量同是工程建设中的重点。按照测量精度要求和使用仪器的不同,可以将高程控制测量方式分为三角高程测量、二等水准测量和四等水准测量。高程控制点和平面控制点可以使用同一桩位进行测量,以方便施工;水准测量法的要求没有导线布设法严格,但要对控制点进行定期的复测和加密,以保证测量工作的准确性和安全性。

2、高程控制点施测

针对高程控制点中的三角高程,要在导线测量的同时记录观测值、仪高和镜高等重要数值,用往返测量的平均值做高差,再将所有两站高差计算后进行平差从而得出测量点的三角高程。三角高程测量法适用于测量点之间起伏较大,不易进行水准测量的施测区域,以弥补四等水准因高差较大难以施测的情况。

二等水准测量通常使用电子水准仪,奇数站遵循“后-前-前-后”原则,偶数站遵循“前-后-后-前”原则进行测量记录。

结束语:

随着经济技术的发展,现代工程建设对工期进度和工程质量的要求日益提高,实施建筑控制网点布设和施测是现代建筑施工的前提,在进行施工控制网点的布设和施测时一定要严格按照技术要求进行,施测人员应认真对待,提高施工控制网的精度,从而提高施工项目工程的质量。本文简要介绍了施工控制网点布设和施测的重要性,针对工程建设中平面控制网点和高程控制网点的布设和施测展开重点分析,对控制网点布设和施测技术的发展具有一定的促进作用。

参考文献:

[1]高诚鹏.应用全球卫星定位(GPS)技术建立桥梁施工控制网——福州浦上大桥施工控制网的建立[J].福建建筑.2008(02)

[3]张正禄,邓勇,吕耕超,龚楚安.锦屏辅助洞施工控制网布设研究[J].武汉大学学报(信息科学版).2010(07)

[5]黄张裕.南京长江二桥南汊桥主梁施工控制测量方法研究[J].测绘技术装备.2001(01)

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