测量培训康玉成.docx
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测量培训康玉成
测量培训
佛肇项目新增技术人员测量培训
1、测量概述;2、测量队管理宗旨;3、普通测量学和施工测量在施工现场上的运用;4、测量人员与技术人员在现场测量交底程序;5、测量精度的控制和测量仪器的正确保养。
1、测量概述
1.1测量的目的
社会上规范的建筑物、结构物都是按照设计图纸及相应的技术说明依照国家要求和标准进行施工。
而设计图纸中主要以点位及其相互关系来表示规范的建筑物、结构物的形状和大小。
怎样才能将他们真实、准确地按设计,指定到规划的地方,那就要通过测量的方式来具体落实。
测量的目的是以控制点为基础,把设计图纸上的点位经计算、测定到准确的实地处并表示出来。
1.2测量定位元素
测量的直接定位元素是角度、距离、高差;测量的间接定位元素是点位坐标和高程。
1.3测量工作四项原则
①、先控制后碎部;②、从整体到局部;③、高精度控制低精度;④、步步有检核。
1.4、测量工作必须要做到的三个要求
1.4.1、测量人员测量意识、管理导入的要求:
重看待、融意识、把心态;在团结、走积极、互包容、勤审图、多分析、必复核;
1.4.2、“施工要进行,测量是先导”必须要做到以下三步要求:
①、熟悉设计图纸,懂得有关的设计思路;
②、检查图纸,核实图纸的有关数据,做好施工测量的数据准备;
③、了解施工工作计划和安排,协调测量与施工的关系,落实施工测量工艺。
1.4.3、施工测量人员熟悉现场实际是搞好施工测量的基本条件,必须要求做到以下四步要求:
①、核查或检测有关的控制点,确认点位准确可靠;
②、查清工地范围的地形、地物状态;
③、熟悉现场施工的进展状况;
④、熟悉施工环境,避免施工对测量的可能影响,及时、准确完成施工测量工作。
2.测量队管理宗旨
2.1贯彻落实项目管理理念
2.2.1五个超前
超前计划、超前安排、超前指导、超前控制、超前保障
2.2.2一个及时
及时发现和解决施工生产中存在的困难和问题,做到事不过夜
2.2.3一个服务
一切为施工生产服务
2.2工作团队精神
团结协作的集体主义精神
顽强拼搏的争创一流精神
忠于职守的爱岗敬业精神
追求卓越的勇攀高峰精神
2.3测量队的工作管理模式依照本项目部《工程测量管理办法》实施见附件
2.4测量队结构管理体系
根据项目部现场施工实体管理情况,结合测量队现阶段对线下工程施工的考虑,目前下设两个测量分队(含二、三工区各配备的一个测量分队(每个测量分队各包含两个测量小组)),一个沉降观测小组,各测量小组只是测量队向工区下派机构,一切受测量队调配见下图
2.5测量队管理宗旨的说明
对前面的四点在这里做一补充说明,前几节课时讲述了工程、安质、梁场、(包括)试验技术人员在施工现场生产管理过程中,都可以以个体的形式去单独作业,测量这一块有其特殊性,尔以一个小团体的形式在施工现场配合、发挥、完成测量放样工作,同时要求换手测量、通过实体放样前视与置镜者之间相互检核、现场测量放样资料的复核工作,在这一点上就要求我们的测量人员都以上述的团队精神去贯彻、落实好项目部领导层下达的各项测量工作任务;随着下一步线下实体紧张的全面开工,在测量设备少、人员紧张、战线长、作业面广、工作繁琐的情况下,我们测量全体成员与现场技术员(主管工程师)、现场领工员之间达成默契就要把项目管理理念有机地、合理地结合起来并运用到施工现场中,其目的就在于此。
3、普通测量学和施工测量在施工现场上的运用
3.1普通测量学在施工现场上合理运用
普通测量学运用在现场施工中也可以认为是基础测量学,在这里不再做学术讨论,我们将以测量原理在现场施工中的运用为主做简单的介绍和说明。
3.1.1水准测量
水准测量按等级来分划分为:
一等、二等、三等、四等,我们施工测量中以二等、三等、四等主,其中二等水准测量为高速铁路的水准网控制测量和结构物沉降观测,三等、四等水准测量做为一般结构物的施工控制性测量;水准测量按精度和性质可分为普通水准和精密水准;按仪器的性质可分为全站仪测高程(全站仪高程测量原理是三角高程,三角高程建议采用高差法,尽量避免采用高程法)、普通水准仪(普通水准测量)和电子水准仪(高精度水准测量);
水准测量的实质是测量两点之间的高差,是利用水准仪所提供的一条水平视线来实现的;水准测量的基本原理是利用水准仪建立一条水平视线,借助水准尺来测定两点间的高差,从而由已知点的高程推算出未知点的高程。
见下图
3.1.1.1普通水准仪测量高程
下面来介绍一下普通水准仪及与其水准仪相配套的设备在现场施工生产中的正确运用情况
1首先将水准仪脚架置放在距测量水准点或测量实体不大于七十米的范围内(最好将水准仪安放在水准点与测量实体相对中间的位置,其目的是为了尽可能消除因地球曲率及大气折光、水准仪自身i角在施工生产运用中实际产生的误差),调节脚架三角腿高低粗略整平仪器,调整圆水准器精平水准仪(精平水准仪过程中,必要的工作就是调整水准仪机座上面的角螺旋,角螺旋转动的方向、气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向一致),见下图
图片中为自动安平苏光普通水准仪的正确操作
水准仪自身产生的i角
水准仪正确精平方式
水准仪的配套设备塔尺
②、在精平水准仪后,即可开始测量工作;水准测量分先后视再前视,在测量过程中,首先照准后视塔尺,调整好仪器焦距(使目标成像的平面和十字丝平面相重合,平且图像清晰,眼睛上下移动读数不变,则说明消除了视差,否则得重新调整直至达到上述要求为准),观测时以水准仪里的十字丝投影到塔尺上的中丝为准,读取数据并且做好后视记录,开始前视测量工作;普通水准测量以采用摇尺法读数,读取塔尺上十字丝对中的中丝所显示的最小读数,其目的是消除因塔尺不垂直产生的误差,见下图
成像的平面和十字丝平面相重合情况
水准仪瞄准水准尺成像情况示意图,见下图
水准仪瞄准水准尺成像正确时图例
③、水准仪通常在使用一段时间后,因仪器的震动、暴晒、使用不当及仪器的自身原因等诸多因素,照成仪器i角变大、水准管位移、十字丝不垂直,都将影响测量数据的正确性,综上因素建议每月对仪器进行一到两次的校正,同时根据仪器在现场实际使用过程中发生的情况随时检校,因时间和课时安排情况,在这里对检校方法不在做详细解说。
④、水准线路测量
水准线路测量是通过高差法测量来传递高程,一站连一站站站相连,步步推进的方式,直到从起始点连测闭合到终止点的测量方法,最后采用高差法方式利用每站所测得高差值推算出各待求点和终止点的高程,见下图
水准线路测量方法
⑤、水准测量的线路形式和简单测量成果计算:
水准测量的线路测量形式分为符合水准测量、闭合水准测量、支线水准测量;下面就符合水准测量的水准测量数据,求其高差闭合差、高差闭合差的调整做一简单示例:
已知:
BMa、BMb为已知高程,BM1、BM2、BM3为待测点高程,请计算各点高差闭合差的调整及各点高程的计算(在计算的过程中,当闭合差在容许值范围内时,可把闭合差分配到各测段的高差上。
在同条件下,各测站产生的误差是相同的,故闭合差应与测站数或水准路线的长度成正比,所以分配的原则是将闭合差以相反的符号根据测站数或水准路线的长度成正比例地分配到个测段的高差上。
)
各测段改正数计算公式如下:
Vi=-fh/∑L*Li或Vi=-fh/∑n*ni
公式中Vi——为分配给第i测段高差上的改正数;
Li、ni——为第i测段线路的长度和测站数;
∑L、∑n——为水准线路的总长度和总测站数;
实测高差闭合差公式
fh=∑h-(H终-H始)
计算高差闭合差容许值公式
fh容=±40√L注在∣fh∣﹤∣fh容∣精度符合要求,否则重测
示例见下图
3.1.1.2、电子水准仪水准测量
电子水准仪水准测量一般情况下用于高标准建筑、高速铁路及其水准网、沉降变形观测上,本次所讲的内容只争对高速铁路水准网及其沉降观测;我们单位目前都采用的是瑞士生产的莱卡DNA03系列电子水准仪,其测量精度等级为二等水准,符合高速铁路测量规范及设计要求;莱卡DNA03所配备的铟钢尺刻度为代码尺,测量的数据记录在电子水准仪内存卡上,计算方式采用莱卡公司自己设计的软件;具体操作方式测量人员将在施工现场实施见下图
莱卡DNA03电子水准仪正确操作
在利用电子水准仪测量过程中,为保证铟钢尺下部支撑点的实际高程不会发生变动,水准测量时采用尺垫支撑在铟钢尺下部,见下图
莱卡电子水准仪尺垫
莱卡电子水准仪铟钢尺
电子水准仪监测结构物沉降的必须性:
①、它即达到了高速铁路在施工建设中对高程控制上的要求,又满足了测量规范和标准;②、从全线高程控制网到各标段管段高程控制点,从线下承台、墩身、连续梁成型后观测到架梁、无碴轨道竣工后后续沉降监测,都需要电子水准仪测量的数据来反映高速铁路在运行前、后对整条线路在技术标准上的最后调整及安全评估;③、梁场制梁台座和存梁台座的监测;④、在无碴轨道施工前,最主要的工作重心就放在对沉降观测监测来的数据的评估上,全国与高速铁路施工和运行的各级专家运用世界上高科技软件对沉降观测监测来的数据,做多次分析、评估(软件分析,不是靠关系),通过了好说,通不过还要要求施工单位继续监测三个月,再次依据监测来的数据做评估(兰新客专、武咸城际没有施工的主要原因所在),请我们在座的测量人员高度重视起来。
3.1.2一般平面测量
一般平面测量是测量工作者在地球表面或较浅覆盖层上进行测绘、研究大地、结构物测设等研究项目,我们在这里讲的平面测量是在建设施工生产中对结构体建设施测的工作,是在地球的球面或浅的覆盖层上做改造的测量工作。
同时我们讲的平面测量,是在球体表面上人为指定区域内,假定了的一个独立坐标系里,通过已知两个及两个以上控制点,计算其方位或角度、距离,来确定N个待定点的精确位置。
已知两个点,通过计算的角度、距离测出另外一个待定点的位置图
已知两个点,通过计算的角度、距离测出N个待定点的位置图
结构体平面测量工作一般情况下是采用经纬仪、全站仪、测量机器人和GPS机等,该主要四种平面测量仪器其中全站仪在现场施工中灵活、方便、机动,在全球结构物施工测量放样中占了主导地位。
全站仪见下图
全站仪正确操作图
3.1.2.1全站仪在施工测量中的运用
施工测量是依据建设单位委托设计单位在确定区域内根据大地坐标系统,在一定的高度投影面上投影设定的一个独立坐标系,并通过这个独立坐标系中的测量控制系统来施测、确定设计结构体在大地上的准确位置,从而满足建设群体的需求。
我们在测量时是通过设计单位提供的独立坐标系中高级控制网点及线形资料来施测、定位繁琐的结构群体,同时通过高精度的测量仪器来满足施工现场测量放样,所以在我们施工过程中请大家一同帮助测量队保护好控制点,见下图
高级测量控制点标准图
上面我们讲到了控制点,全站仪是架在已知控制点上精确对中、整平,并在仪器中设置已知控制点的测量数据经设定后,再精确后视后通过计算程序,一并参考设计蓝图及其几何、结构尺寸或数据测量放样,精确后视见下图
精确对中定位图示
精确后视参考图
精确置镜和准确后视的目的:
我们在建筑实体测量放样之前,精确置镜和准确后视为的是在结构物测量放样过程中更加精确,尽可能的消除因人为、视差、仪器自身产生的测量误差,同时这是为什么我们测量工作者测量过程中要求长距离后视,短距离前视的道理之一。
3.2、施工测量
施工测量是经设计好的结构物点位根据已知控制测量资料施测到实际位置上的测量工作,其前期准备工作流程图如下:
3.2.1、施工测量是依据设计单位提供给施工单位已知的测量控制网和线路曲线资料,并通过施工单位相关联的测量软件、仪器来测量、控制结构物高精度定位的一种施工测量工作。
施工测量的前提是要有控制网,控制网就是我们通常讲的测量导线,测量导线根据其性质可分为高程和平面导线,按级别可分为全程控制导线、施工区域导线,按局部贯通类别可为符合导线、闭合导线、支导线;测量导线有其同性,它始终覆盖在结构体的设计及线路走向区域内,依照常规顺序走势。
导线类别见下图
闭合导线简易图
支导线图
3.2.2管段内控制点测量
①、在中标后要通过业主和设计院交桩纪要上的线路施工控制桩进行接收,同时组织标段测量人员开展复测工作,在交桩纪要上的控制桩复测合格并待监理单位、业主单位批复后,将再次组织本标测量人员对管段内施工加密桩进行选点、埋设、复测、计算、上报批复。
②、开工前复测目的:
一般情况下规划、设计、勘测、一条线路最终确定、出图等需要几年的时间,在这几年时间里控制桩已经优化、测量过,等到施工单位在中标后,控制桩有可能因自然环境、人为因素出现下沉、位移、破坏等现象,为确保施工单位能够按设计标准和规范施工,生产出合格产品,同时也为保证线路走向的正确性和准确性以及后期高速客车运行的安全性,所以对设计院提供的控制桩要进行复测;二次复测的目的:
高速铁路控制网都是通过GPS机来测定的,为满足规范、仪器自身设计测量精度要求,许多控制点之间是不通视的,为了在施工时能够保证各控制点之间相互清晰通视,按要求测量放样,我们就要通过增加控制桩来满足要求,等点选定、埋设完成后就可组织复测工作,其结果以满足测量规范、监理单位批复为准。
3.2.3、高程控制
前面在普通测量里我们讲了水准测量,也就是高程测量,其具体运用到施工生产中就可以了;施工测量中讲述的高程控制测量同样按等级和测量仪器的类别、精度划分,在高速铁路发展的今天我国在控制高程网上主要是采用高精度的电子水准仪往返、多次、反复测量方式计算出的成果,从国家高级控制点分级传递到低一级的施工控制点上,我们现在施工采用的高程控制点就是通过国家高级控制点分级传递而来的,属于二等水准(线下、线上沉降观测也属二等水准);线下施工工程根据现场施工生产的需要,结合高精度的测量仪器,我们往往在施工精度要求不太高的结构体高程测量上,采用全站仪的三角高程传递形式替代普通水准仪测量高程(注明:
三角高程根据目前高精度全站仪的自身优势,它可以在条件良好的环境下替代普通水准仪的三、四等水准测量,采用方式是三角高差法传递高程,具体操作方法我们将在施工现场上演示(平时我们全站仪测高程,悬高测量都是采用的三角高差法传递高程。
)
3.2.4、结构物平面测量
3.2.4.1、线下平面测量
①、我们讲的线下施工一般以房间、路基、涵洞、隧道、桥梁形式覆盖的建设群体,在本标段只涉及到桥梁,桥梁线下施工以桩基为先,桩基测量放样的流程:
置镜→后视→检查置镜、后视精度→计算前视桩基测量定位资料、记录→前视精确测量放样→记录前视桩基测量原始资料→协同现场技术人员加设护桩→给现场技术员(主管工程师)下交底,见下图
桩基测量定位图
在护桩加设完成后,等待现场技术人员的通知现场桩基护筒埋设合格,开钻桩基机械设备准确就为后或开钻前,测量人员开始复测护筒及设备准确就为情况,测量的精度标准是按高速铁路测量规范及其在可控范围内方可向现场技术员(主管工程师)下发技术交底,下交底时要求注明桩孔的实际偏移尺寸、护筒顶标高,同时开钻后不定期地检查、校正桩孔见下图
护筒测量精确定位图
②、在墩位的群桩浇注完成,承台基础开挖到技术人员指定的承台基础底设计标高,并且浇筑完垫层后,测量人员到现场做好测量放样的一切准备工作,按照技术交底的内容开始测量定位承台基础的结构尺寸,现场记录好原始资料,经前视测量人员和现场技术员(主管工程师)确定无误后,下测量放样技术交底。
见下图
绥江特大桥4#墩承台放样前图例
在以后的二级承台、墩身、垫石测量放样程序中同上述的测量工艺和方法相同,在这里就不在复述。
③、现在简单讲一下连续梁变节段砼浇筑前端模复测的简单方法,一般情况下在底模没有绑扎钢筋前,测量人员在底模上放样连续梁每节变节段的端模立模线或每节变节段的线路里程精确位置,在钢筋绑扎、端模立好后,因诸多因素可能造成底模、侧模位移,就需要复测,但是在检查端模立模线时往往菱镜无法放在每节变节段线路里程精确位置上,特别是在曲线上更加无法确定其位移量,这时就需要我们现场测量人员根据现场实际情况,适当调整里程来计算、检查其位移量;现以绥江3#墩小里程变节段的端模为例,3#墩小里程变节段都处于交点22小里程缓和曲线上,调模时将向小里程后退合适的位置后,根据后退里程数据,我们现在采用坐标法和偏角法计算其已知两点的方位角之差,就是后退里程和原来端模里程的偏角&,再根据已知的弦长,用勾股定理公式,就可计算出理论外移量,同时根据前视测量人员报过来的钢尺实测外移量,其理论值减去实测值就得出模型的偏移量,见下图
在缓和曲线上的计算方法
同时也可以用简单的极坐标法求其模型的准确偏移量。
4、测量人员与现场技术人员(主管工程师)在施工现场上的测量交底工作程序。
4.1、各级结构物施工前测量技术书面交底
各级结构物施工前都要依照蓝图上的设计点、几何尺寸或数据进行测量放样,经现场复核与蓝图无误后,同时也为保证在生产技术上对施工队正确引导施工,都要进行正式的交底,测量交底一般情况下分两种形式,口头交底和书面交底,主要以口头交底和书面交底同步进行的方式,希望在座的测量人员按规定的程序办理,具体工作流程图如下:
技术交底书
ZT1101JL11-02
单位:
中铁十一局集团佛肇项目经理部
编号:
CT0024
主送单位
工程部
页数
第
1
页
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1
页
工程名称
绥江特大桥
工程部位
1号墩垫石基础放样
1、本交底所标注尺寸以米为单位;
2、
本交底所标注尺寸均为实测数据;
3、本交底中所有高程均为墩顶模板高程;
4、请工程部现场技术人员复核。
1号墩垫石基础放样示意图
编制:
复核:
签收:
年月日
注:
“技术交底书”一式三份,两份交工程部,一份留存备查。
4.2、上部结构模型定位的交底(例)
在施工生产中,测量放样后我们测量工作人员要及时将测量定位标志点交底给现场技术员(主管工程师),以保证他们能正确引导施工队无误的开展下一步工作,已连续梁冀缘板边线点为例见下图
连续梁冀缘板边线控制点标志图
4.3现场结构物控制点测量放样后预埋件定位放样测量交底
通常情况下,结构物控制点测量放样后,经现场测量人员与技术员(主管工程师)共同复核无误后,对暴露在外面已安装、测量放样不能开展的预埋件定位情况时,测量人员应同现场技术员(主管工程师)一同交流,运用已知测量结构物控制点,采用钢尺丈量法和限位定位法同时进行,量出预埋件的准确位置,以连续梁顶面预埋件定位为例见下图
连续梁冀缘板边线测量控制点复测后钢尺复核图
采用钢尺定位法通过控制点限位定出预埋件的准确位置图
通过控制点用钢尺交叉法定出的预埋件
5、测量精度的控制和测量仪器的正确保养
5.1、测量精度的控制
测量精度控制在这里讲的是测量放样结构点误差的消弱,其具体方法有以下几类:
1、设站和置镜者操作不当引起的人为误差;
2、后视和前视操作者不规范操作菱镜引起的人为误差;
3、仪器自身参数设置、设计技术、性能、附件变形等引起的设备性误差;
4、自然环境带来的外界误差(大气、日照、气压、曲率、地理、时差因素等);
5、观测背景引起的误差(时长跑站、仪器温差、中途换人视镜、观测点位移等)。
5.2、测量仪器的正确保养
①、测量仪器工作保养(角螺旋调仪、横竖盘转动、目物镜调焦、动作轻重、超温差、光射雨淋等);
②、测量仪器存放保养(工后卸放、路途运输、存放环境、清污润滑等)
最后在简单介绍一下GPS机和测量机器人
GPS机:
GPS机是经机站设定后通过卫星跟踪系统接收数据,以此发射信号到GPS机上来确定地球上待定点的精确位置,GPS机在全球上运用极广,在这里我们只针对性施工测量上做简单介绍,目前全球上GPS机按接收信号、稳定性分单频机和双频机,按其灵活性、精度高低分动态GPS机、静态GPS机;GPS机在建筑施工生产中主要是用来测量、控制高级控制网,我们现在用的CPO、CPI、CPII控制网都是通过GPS机与卫星跟踪系统测量出的,再则就是用动态GPS机测量精度低一级红线地界、线下路基放样、小区域性规划等
动态GPS机测量放样
静态GPS机
测量机器人:
测量机器人是高科技的测量高级产物,在我国建筑施工生产中,大部分是用在高速铁路线无碴轨道控制网CPIII的测量、布网及无碴轨道高精度的定位,无碴轨道成型后验交,我们将在无碴轨道施工生产时做详细介绍。
超站仪测量机器人
高标准无碴轨道施工测量机器人
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