一建市政教材解读：1K416021施工测量主要内容与常用仪器

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　　1K416020 施工测量

　　1K416021施工测量主要内容与常用仪器

　　一、施工测量的基本概念

　　(一)作用与内容

　　施工测量以规划和设计为依据，是保障工程施工质量和安全的重要手段;施工测量的速度和质量对工程建设具有至关重要的影响，是工程施工管理的一项重要任务，在工程建设中起着重要的作用。

　　施工测量包括施工控制测量、施工测图、钉桩放线、细部放样、变形测量、竣工测量和地下管线测量以及其他测量等内容。施工测量是一项琐碎而细致的工作，作业人员应遵循“由整体到局部，先控制后细部”的原则，掌握工程测量的各种测量方法及相关标准，熟练使用测量器具正确作业，满足工程施工需要。

　　市政公用工程测量是工程测量的一部分，在市政公用工程建设中发挥着重要的作用。工程施工过程各分项分部工程需要通过测量工作来衔接、配合，以保证设计意图的正确执行。市政公用工程施工测量的特点是贯穿于工程实施的全过程，服务于每一个施工环节，测量的精度和进度直接影响到整个工程质量与进度。在市政公用设施建设和运行管理阶段，需对建(构)筑物和周围环境进行变形观测，以确保工程建设和使用的安全。竣工测量为市政公用工程设施的验收、运行管理及设施扩建改造提供了基础资料。

　　(二)准备工作

　　(1)施工测量前，应依据施工组织设计和施工方案，编制施工测量方案。

　　(2)对仪器进行必要的检校，保证仪器满足规定的精度要求;所使用的仪器必须在检定周期之内，应具有足够的稳定性和精度，适于放线工作的需要。

　　(3)测量作业前、后均应采用不同数据采集人核对的方法，分别核对从图纸上采集的数据、实测数据的计算过程与计算结果，并据以判定测量成果的有效性。

　　(三)基本规定

　　(1)综合性的市政基础设施工程中，使用不同的设计文件时，施工控制网测设后，应进行相关的道路、桥梁、管道与各类构筑物的平面控制网联测，并绘制点位布置图，标注必要的点位数据。

　　(2)应核对工程占地、拆迁范围，应在现场施工范围边线(征地线)布测标志桩(拨地钉桩)，并标出占地范围内地下管线等构筑物的位置;根据已建立的平面、高程控制网进行施工布桩、放线测量;当工程规模较大或分期建设时，应设辅助平面测量基线与高程控制桩，以方便工程施工和验收使用。

　　(3)施工过程应根据分部(项)工程要求布设测桩，中桩、中心桩等控制桩的恢复与校测应按施工需要及时进行，发现桩位偏移或丢失应及时补测、钉桩。

　　(4)每个关键部位的控制桩均应绘制桩位平面位置图，标出控制桩的编号，注明与桩的相应数据。一个工程的定位桩和与其相应结构的距离宜保持一致;不能保持一致时，必须在桩位上予以准确清晰的标明。

　　(四)作业要求

　　(1)从事施工测量的作业人员，应经专业培训、考核合格，持证上岗。

　　(2)施工测量用的控制桩要注意保护，经常校测，保持准确。雨后、春融期或受到碰撞、遭遇损害，应及时校测。

　　(3)测量记录应使按规定填写并按编号顺序保存。测量记录应做到表头完整、字迹清楚、规整，严禁擦改、涂改，必要可斜线划掉改正，但不得转抄。

　　(4)应建立测量复核制度。

　　二、常用仪器及测量方法

　　市政公用工程常用的施工测量仪器主要有：全站仪、光学水准仪、激光准直(铅直)仪、GPS-RTK及其配套器具。

　　(一)全站仪

　　(1)全站仪是一种采用红外线自动数字显示距离和角度的测量仪器，主要由接收筒、发射筒、照准头、振荡器、混频器、控制箱、电池、反射棱镜及专用三脚架等组成。全站仪主要应用于施工平面控制网的测量以及施工过程中点间水平距离、水平角度的测量;在没有条件使用水准仪进行水准测量时，还可考虑利用全站仪进行精密三角高程测量以代替水准测量;在特定条件下，市政公用工程施工选用全站仪进行三角高程测量和三维坐标的测量。

　　全站仪在测站上一经观测，必要的观测数据如斜距、天顶距(竖直角)、水平角等均能自动显示，而且几乎是同一瞬间内得到平距、高差、点的坐标和高程。如果通过传输接口把全站仪野外采集的数据终端与计算机、绘图机连接起来，配以数据处理软件和绘图软件，即可实现测图的自动化。

　　(2)测回法测量应用举例：采用导线法建立控制网时，水平方向观测可采用测回法进行。设C为测站点，A、B为观测目标，如图1K416021-1.所示。

　　用测回法观测CA与CB两方向之问的水平角卢，操作程序应符合下列规定：

　　1)在测站点C安置全站仪，在A、B两点竖立测杆或测钎等，作为目标标志。

　　2)将仪器置于盘左位置，转动照准部，先瞄准左目标A，读取水平度盘读数aL，记入水平角观测手簿相应栏内。松开照准部制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准右目标B，

　　读取水平度盘读数bL，记入观测表中相应栏内。以上称为上半测回，盘左位置的水平角(也称上半测回角值)βL：βL=bL-aL。

　　3)松开照准部制动螺旋，倒转望远镜成盘右位置，先瞄准右目标B，读取水平度盘读数bR，记人表格相应栏内。松开照准部制动螺旋，逆时针转动照准部，瞄准左目标A，读取水平度盘读数βR，记人观测表中相应栏内。以上称为下半测回，盘右位置的水平角(也称下半测回角值)βR为：βR=bR-aR。上半测回和下半测回构成一测回。

　　4)对于J2精度的全站仪，如果上、下两半测回角值之差不大于±1 2"，认为观测合格。此时，可取上、下两半测回角值的平均值作为一测回角值β。

　　5)方向观测法各项限差应符合表1K416021要求。

　　方向观测法各项限差(") 表1K416021

　　(二)光学水准仪

　　(1)光学水准仪主要由目镜、物镜、水准管、制动螺旋、微动螺旋、校正螺丝、脚螺旋及专用三脚架等部分组成，现场施工多用来测量构筑物标高和高程，适用于施工控制测量的控制网水准基准点的测设及施工过程中的高程测量。

　　(2)测量应用举例：

　　在进行施工测量时，经常要在地面上和空间设置一些给定高程的点，如图1K46021-2所示;设B为待测点，其设计高程为HB，A为水准点，已知其高程为HA。为了将设计高程HB测定于B，

　　安置水准仪于A、B之间，先在A点立尺，读得后视读数为a，然后在B点立尺。为了使B点的标高等于设计高程HB，升高或降低B点上所立之尺，使前视尺之读数等于b。b可按下式计算：

　　b=HA+a-HB

　　所测出的高程可用木桩固定下来，或将设计高程标志在墙壁上;即当前尺读数等于b时，沿尺底在桩测或墙上画线。当高程测设的精度要求较高时，可在木桩的顶面旋入螺钉作为测标，拧人或退出螺钉，调整测标顶端达到所要求的高程。

　　(三)激光准直(铅直)仪

　　(1)激光准直(铅直)仪主要由发射、接收与附件三大部分组成，现场施工测量用于

　　角度坐标测量和定向准直测量，适用于长距离、大直径以及高耸构筑物控制测量的平面坐标的传递、同心度找正测量。

　　(2)测量应用举例：

　　将激光准直(铅直)仪置于索(水)塔的塔身(钢架)底座中心点上，调整水准管使气泡居中，严格整平后，进行望远镜调焦，使激光光斑直径最小。这时向上射出激光束反映在相应平台的接收靶上，即可测出塔身各层平台的中心是否同心;若不同心，即说明平

　　台有偏移，这时可以根据激光束来测量出相应平台的偏移数值，然后及时进行纠偏。

　　(四)GPS-RTK仪器

　　(1)全球定位GPS(Global Position System)技术系统通过空间部分、地面控制部与用户接收端之间的实时差分解算出待测点位的三维空间坐标;实时动态测量即RTK(Real Time Kinematic)技术，随着GPS技术的发展，RTK技术逐渐成为工程测量的通用技术，在市政公用工程也得到充分应用。

　　GPS-RTK系统由基准站、若干个流动站及无线电通讯系统三部分组成。基准站包括GPS接收机、GPS天线、无线电通讯发射系统、供GPS接收机和无线电台使用的电源(车用蓄电瓶)及基准站控制器等部分;流动站由GPS接收机、GPS天线、无线电通讯接听系统、供GPS接收机和无线电使用的电源及流动站控制器等部分组成。

　　现在的GPS-RTK作业已经能代替大部分的传统外业测量。 GPS-RTK仪器的适用范围很广，在一些地形复杂的市政公用工程中可通过GPS-RTK结合全站仪联合测量达到高效作业目的。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，需注意的是：RTK技术的观测精度为厘米级。

　　(2)RTK测绘地形图的野外数据采集应用实例(以Trimble5700为例)

　　1)作业前，首先要对基准(流动)站进行设置。基准站可架设在已知点上，也可架设在未知点上。首先将基准站架设在未知点上，将GPS接收机与GPS天线连接好，电台主机与电台天线连接好，电台与GPS接收机连接好;GPS天线与无线电发射天线最好相距3m开外，最后用电缆将电台和电瓶连接起来。，连接手簿(基准站控制器)与基准站主机，进行基准(流动)站设置。

　　2)设置完成后退回主菜单，在主菜单中选择：测量一测量形式一测量点，然后输入要测点的名称或点号，在方法中根据实际情况选择观测控制点、地形点、快速点还是校正点。在观测次数处，根据需要，可以在选项中选择测量时间，等到流动站初始化完成、RTK由“浮动”变为“固定”后按下测量键即可开始测量，进行坐标采集。

　　3)由于GPS测量的是WGS-84坐标，而实际工程施工时，需要的是平面坐标，所以在进行正式测量前，必须进行坐标转换，即点校正。首先应到已知点上采集WGS-84坐标，再进行点校正。一般来说，需要在已知平面坐标的三个以上已知控制点上测得WGS-84坐标记人手簿，然后在控制器的测量子菜单中选择“点校正”，进行坐标转换。