铁路施工测量规范范文

时间:2023-11-15 17:57:48

导语:如何才能写好一篇铁路施工测量规范,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

铁路施工测量规范

篇1

【关键词】控制测量;隧道;施工测量

中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:

引言

一般长大隧道会穿越两个地质较活跃的断裂带,地质情况比较复杂,地下水涌出量多,施工的难度大。因此必须制定合理有效的施工测量计划及控制测量方案,才能确保特长大隧道的准确贯通。编制依据为:《新建铁路测量规范 》(TB 10101-99)、《精密工程测量规范》(GB/T 15314-94)等;测量作业的主要的任务:1、对隧道施工进行首级控制测量;2、对施工平面和高程控制网进行加密测量。参考资料为该工程技术要求标准、线路平面总图、隧道洞口布置计划图、设计水准基点表、平面控制桩表等。

1.洞外控制网

对首级洞外控制网进出口联测和加密时采用GPS。首先复测设计水准点和导线点,无误后,对施工控制网进行加密;在其施工的隧道进出口增设GPS控制点和精密导线点、水准点,来满足测量精度的要求。施工控制网的加密分两方面:1、施工高程控制网加密测量:施工高程控制网加密测量采用精密水准仪按二等水准测量的要求施测;2、施工平面控制网加密:施工平面控制网采用 GPS 按 B 级网的精度要求进行施测。

1.1 洞外控制点数量及控制点选点要求

设计长大隧道控制网的网型之前,首先要进行隧道地形图资料的收集,和原始地貌勘察。当隧道为直线时,应在隧道进出口周围的中线上进行洞口点的选择,此外设置两个或以上定向点,为提高联系进洞测试方位的准确性,消除或降低来自垂线偏差的影响,洞口点和定向点必须通视,定向点之间不通视,定向点与洞口点之间的距离应大于 400m ,并且所有定向点的高(程)度选择应大概相等。当隧道为曲线时,还应在网中包含曲线的主点、切线上两点等主要控制点。为安置 GPS 接收机和接收卫星信号, 控制点应选择在视野开阔、大于15度的高度截止角处无障碍物,并且无强电磁源,无大面积反射面的地方。

1.2 隧道进出口洞外平面控制网施测

利用四台精度为土(5mm+1ppm)的GPS 接收机,型号为R8 GNSS (美国天宝)双频测量型施测洞外的GPS 的平面控制网。 利用静态测量观察和测量GPS 外业,构网时在利用边联接或者网联接的方法进行控制点包括进出洞口和洞口之间的联测,构成较多大地四边形的同时,要达到卫星的高度角高于等于 15 度、观测到大于等于 5 颗的有效卫星、任一卫星的有效观察和测量时间大于等于半小时、任一时段的观察和测量时间大一等于一个半小时以及 GDOP 或 PDOP 值小于等于6 等外业观察和测量的技术要求,确保观测时接收机开机和关机能够同步。

为保证解算基线的质量,当天采用 Trimble Geomatics Ofice 软件对采集的数据解算基线,并且利用软件的基本质量数据,和检查基线的方差、中误差和周跳数等,与此同时,根据 GPS 解算软件(Power ADJ)进行其复核计算。

1.3 全站仪三角网测量

测量首级的 GPS 点边起 ,包含洞口处的三角网点,检测已知的 GPS 点边,确定无误后,延伸至洞内。按照二等精密导线网测设。

1.3.1 外业成果的整理

对外业成果必须及时检查是否超限,超限的必须重测。

1.3.2 观测成果的计算

测区的平均高程面上边长度即测距长度,计算公式如下:

式中 D―――测区平均高程面上的测距边长度(m);

D’0―――测距两端点间平均高程面的水平距离(m);

HP―――测区平均高程(m);

Hm―――测距两端平均高程(m);

RA―――参考椭球于测距边方向截弧的曲率半径(m)。

1.3.3 平面控制质量检查

利用附合导线的技术对平面控制测量的质量进行检查,以保证施工过程中控制网测量的精度。在实际检测过程中,观测的仪器为全站仪徕卡TCA1800,观测时间应避开早上及中午,水平角观测6测回;观测左角时奇测回,观测右角时偶测回,左右角的中数之和较圆周角之差为2″之内,在方向观测时任一项的限差均应满足《新建铁路测量规范》(TB 10101-99)要求;距离利用对向观测的方法,观测2测回;在测量开始前,测定温度,测量开始后,测量气压。水平距离则利用仪器的加或乘常数以及改正气象、倾斜化算成。

2.洞内平面控制测量

2.1 导线布设

严格根据二等光电测距导线的所有标准要求和精度各项指标要求布测洞内加密控制点。

2.1.1 洞内基本导线网的布设与施测

通过对长大隧道进行平面线形的研究,总结出两种布点形式:利用对称的交叉导线网布设直道,(图1a);利用单侧的交叉导线网布设弯道(图 1b)。

观测洞内的基本导线网角度时,利用左右角的观测法观测方向数为2个的角度;利用全圆的观测法观测方向数大于等于3个的角度;利用对向观测边长,气象元素要进行测量,而且要改正气象、改正乘常数和加常数和改正倾斜;要利用检定过的钢尺测量对称点间距。

2.1.2 洞内基本导线网的计算与检核

利用严密平差计算洞内的基本导线网。 计算以及检核是随着基本导线网的向前伸展而同时进行的,其进行一个环节,计算和检核也进行一次。

2.1.3 提高洞内控制测量精度的措施

为消除仪器对于中误差的影响,控制洞口投点于隧道进出口的平面网之中,提高其控制精度,建议在长大隧道的进出口布设强制观测墩,布设的数量≥3个;施测过程中应严格按照设计的相关技术要求,尽可能的使用强制对中观测墩的方法和三联脚架的方法。如果出现各基座和棱镜以及仪器有隙动、气泡有偏离、对中偏离较大等情况,则须检修校正仪器。计算边长的投影要严格,计算各点的平面坐标要正确;附合两条相向开挖的导线,而且分配贯通误差或者处理平差,以确保正确的洞内的二次衬砌形体。 在洞内大约30m 设置洞口点位,来降低来自该测站上由于观测时洞内或外光线对比度的影响;在距洞口大约300~400m处设置洞内的第二排点位,这是为了避免由于洞内外不同的气象条件而导致在观测洞口点的时候模糊而选定的。利用直伸型的导线锁布设沿隧道中线的导线,洞内导线的平均边长不小于500m,相邻的导线边的长度差不能太大(较差小于1/3);利用边联式或者附合导线的方式对洞内导线锁和洞外插网进行衔接。

严格按照《国家一、二等水准测量规范》的相关要求进行洞内外的高程控制的测量,与隧道平面的控制网点上布设高程点。

3.贯通测量

隧道贯通之后,采用徕卡 TCR1800和DNA03 电子水准仪进行隧道的贯通误差包括纵向的、横向的和高程的误差测量。平差计算时,要求横向贯通的误差低于《新建铁路测量规范》(TB 10101-99)所要求的贯通精度,依据平差结果调整中线以及高程,利用隧道断面的测量系统施测竣工断面,根据相应规范要求,上交相应的测量资料以及相关图表。

5.总结

工程施工的顺利进行与完成的前提都是需要控制测量检测工作来指导和保障的。在施工过程和反馈工程可靠度的信息中,工程需要将综合使用多个参数和多种手段。但总的说来,加强过程的控制、操作规程的严格遵守是控制测量成败之关键,根据现场地形特点来合理地布设导线网是隧道的控制与测量技术之关键,与此同时要准确估算导线网的误差。

【参考文献】

[1]铁道部第二勘测设计院,铁路测量手册[M],北京:中国铁道出版社,2000

篇2

关键词:施工控制网,索导管垫板,精度分析

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

1.工程概况

韩家沱特大桥是渝利线的重点控制工程,位于重庆市涪陵区,是一座横跨长江的悬索斜拉钢梁特大桥,距上游石板沟长江大桥约3.5km。主桥为双塔双索斜拉桥,主跨432m,辅跨135m+82.78m,主桥总长866.35m.主桥索塔为H型,塔柱为四边形空心截面,根据主塔的结构特点,可将主塔划分为下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁、上塔柱和塔顶六个施工阶段,下横梁以下为变截面,下横梁以上为等截面,上、下横梁为箱形截面。主塔施工测量的主要内容包括:柱体各角点的平面坐标和高程放样、劲性骨架定位、索道管安装定位、模板调校和混凝土柱体的竣工测量。

2. 主塔施工测量

2.1 主塔施工控制网建立

根据韩家沱特大桥施工测量需要布设加密控制网点,采用TOPCON GPS静态法按《全球 定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2009 C级GPS控制网的主要技术要求对新增设的加密控制点进行边联式平面加密控制网测量(加密控制点布设及观测示意图见图1)。高程采用TCA2003全站仪结合精密水准仪NA2按《工程测量规范》三等水准测量的主要技术要求进行三角高程和水准加密控制网测量。每次换站需重新进行温度、气压改正:每条边 进行对向观测,测距均为4个测回。

2.1.1平面控制网平差计算起算点、起算方向

A、计算坐标系采用北京1954坐标系,起算基准点CPI108、CPI109.

B、控制网平差计算成果

平面控制网平差计算采用TOPCON GPS数据处理软件,平差计算成果如下: 最弱点HIT-2,其点位中误差为0.004m;最弱边HIT-1- HIT-5,边长相对中误差为1/281675。

由控制网平差计算结果可知,本成果满足《全球定位系统(GPS)测量规范》 B级GPS控制网规范要求。

2.1.2高程控制网的建立及计算

A、起算高程系采用1985国家髙程系统,起算点为CPI108基础水准点。

B、高程控制网平差计算成果

高程控制网平差计算方法采用条件平差,由观测点的分布位置组成1个导线大地闭合环,平差计算成果如下:

导线最大闭合差-7.1mm;

每公里单位权中误差土 0.616mm .

最弱点DT07,其高程中误差为±2.986mm;

由高程控制网平差计算结果可知,木成果满足《工程测量规范》三等水准测 量规范要求。

主塔施工控制网的布设如下图所示:

2.2 主塔平面控制施工测量

变截面塔柱各高程截面的平面坐标都不同,所以在施工测量放样前必须先测出塔柱结构物或构件每边的结构角点或其它特征点的高程后方可精确放样。具体测量方法是:用1秒级全站仪(LeicaTCR1201)采用三角高程法将地面高程返到平面控制点上,三角高程法计算公式为:H=h+Dtanα+i-l+f;建立塔柱体的几何数学模型,将全站仪安置在稳定的控制点上(HJT-1或CPI109),后视另一控制点(CPI108或HJT-5),然后前视塔柱结构物或构件每边的结构角点或其它特征点,测得此点的X,Y,Z初始坐标,用精密水准仪复核结构角点或其他特征点的高程(Z坐标值),与由建立塔柱体的几何数学模型按实测高程反算该高程断面点的平面坐标进行比较,逐步趋近调整到理论位置,并做出标志,完成立模前的施工放样工作;根据放样点模板立好后进行模板上口的定位。模板上口的定位方法也是先精确测出角点或特征点的高程,根据建立的塔主体的几何数学模型计算出该高程面的平面坐标,在控制点上架设1秒级全站仪采用极坐标法进行精确定位,在模板检查和调整过程中必须保证模板接缝区平顺,模板与模板之间无明显接缝和错台,模板调整后要保证模板固定好,在混凝土浇注时不得跑模和涨模。在昼夜温差及日照影响较大时,模板定位工作应考虑温差对施工测量的影响,为了保证非标准温度下能进行正常施工,在施工测量过程中配置温度器和气压表,将现场测量时的气压和温度输入仪器进行气压改正,确保施工测量精度误差。

2.3 塔柱高程控制测量

韩家沱大桥主塔从承台至塔顶10号主墩高179米、11号主墩高184米,高程控制拟定用1秒级全站仪(LeicaTCR1201)在稳定的控制点上测三维坐标法的方法测出结构物或构件每边的结构角点或其它特征点的高程,再用精密水准仪复核的方法控制塔柱的高程。

3. 斜拉索道管定

斜拉索导管精密定位是斜拉桥高塔柱施工中一项测量精度要求很高、测量难度极大的工作,斜拉桥索导管的位置及其角度均应准确控制,并符合图纸要求。索道管的定位精度包括两个方面:一是锚固点空间位置的三维坐标应符合设计要求;二是索道管轴线与斜拉索轴线的相对允许偏差满足设计要求。根据两方面的要求和斜拉索的结构受力特性,索道管的定位应优先保证其轴线精度,其次才是锚固点位置的三维精度。索道管轴线与斜拉索轴线的相对偏差主要由索道管两端口中心的相对定位精度决定。索道管安装定位是测量控制难度最大、精度要求最高的部分,索道管安装定位主要用1〃级徕卡TCR1201型全站仪三维坐标法定位。

其测量的高程是单向三角高程,必须用精密水准仪从承台传递高程比较并进行实时修正,以确保索道管处塔点和锚固点精确定位。

索道管平面定位是以导管中心定位为主,并以其他部位定位为辅,并借助自制辅助定位设备进行控制,对于索道管处塔点和锚固点,采用1〃级徕卡TCR1201型全站仪三维坐标法测量,直接测量锚垫板中心和塔壁外侧索道管中心,从而进行定位调整。

定位作业程序如下:

(1)首先采用三围坐标法放样锚固钢套管的粗略位置于劲性骨架上,使之基本就位;

(2)索道管锚垫板中心的标定;

利用一定厚度的钢板加工一个圆形中心标定器。索道管锚垫板中心标定如图1所示。该标定器的直径与斜拉索钢套管内径一致,四周焊接对称的4块垫板,精确标定圆周中心,并做好标记。使用时只要把中心标定器盖到钢套管锚垫板中心,吻合即可得到锚垫板中心位置。

图1索道管锚垫板中心标定

(3) 塔壁外侧钢套管中心的标定:

同样,用一定厚度(约1 cm)钢板加工一个半圆形的标定器。索道管出口中心标定器如图2所示。该标定器直径与斜拉索钢套管内径一致,精确确定圆周中心并作好标记。使用时只要把标定器放入钢套管管口,此时盘心即为钢套管中心轴线上一点(不必精确在管口设计位置)。该方法使用方便,速度快,而且能满足施工要求。

图2塔壁外侧索道管中心标定

(4)由控制点上的全站仪直接测量锚固钢套管的锚垫板中心,并将锚垫板中心调整到设计位并检测;

(5)直接测量管口中心,并将管口中心调整到设计位并检测,然后计算实测位至斜拉索轴线的垂距(偏差值);

篇3

关键词:职业教育 铁路测量 高速铁路 新技术 新规范 变革

0 引言

客运专线、高铁速度很快(200km/h~350km/h)给铁路建设维护中的工程测量带来很多新问题:客运专线、高铁高平顺性,线路变得更直,曲线长度变得更长;为了满足线路发展,隧道和桥梁必须增加;为了保证线路精度达到规范要求,建立了新的坐标控制网;轨道演变为无砟轨道;轨道板的铺设要求线下工程沉降必须很少;工务维护的测量的时间也要变成夜间;为了满足以上种种原因,测量的规范、方法、仪器都需要革新和变化。

1 高铁引发铁路测量的思考、发展方向

1.1 线路变得更直、曲线长度变得更长 高铁相对于普铁速度快了好几倍,所以曲线半径加大,缓和曲线加长。普铁的曲线测量由于误差会很大,将不能再适应高铁的需要。我们知道,曲线外矢距f=c2/8r式中c为弦长,r为半径。若按10m弦长3mm的轨向偏差(即用20m弦长的外矢距偏差)的轨向偏差来控制曲线,则铺轨时一个大弯道由几个不同半径的曲线组成,且半径相差几百米。由此可见,只采用10m弦长3mm(有碴)/10m弦长2mm(无砟)的轨向偏差来控制轨道的平顺性或许不构严密的,因此有人提出采用相对控制与坐标绝对控制相结合的方法来进行轨道铺轨控制。绝对坐标的应用涉及到全站仪坐标放样及gps定点的大规模使用,这些都是我们高职院校在教学组织中相对欠缺的。我们必须将课程内容及训练方式进行调整,加强全站仪和gps的学习和使用。

1.2 隧道和桥梁的增加 由于线路变直,曲线变长,同时为了保护有限的土地。在客运专线、高铁的建设中,桥梁和隧道所占的全线比重在加大。京津城际铁路有86%的线路建在桥梁上;武广高铁全线共有桥梁648座,总长度468公里,几乎占到线路总里程的一半,全线有隧道226座,总长度177公里。同时高铁的路基横断面加大,也使得桥梁和隧道的横断面尺寸加大。为满足列车高速通过隧道时产生的空气动力效应要求及旅客舒适度的要求,隧道断面净空有效面积达到100平方米,施工开挖断面达到160平方米。这些提醒了我们高职铁道工程类在以后教学过程中必须把桥梁和隧道的施工测量提升到一个新的层面,新技术、新规范、新工艺、新材料、新设备,都是我们要更新和关注的问题。

1.3 轨道演变为无砟轨道测量 为了满足客专、高铁的高速运行,我们的轨道现在已经向无砟轨道演变。对于无砟轨道,地基处理完成后,直接上面进行轨道板的施工,其后进行轨道铺设,轨道施工完成后基本不再具备调整的可能性。这就要求对施工精度有着较有碴轨道更严格的要求,使轨道的几何参数与设计的目标位置之间的偏差保持在规范许可内。轨道的定位通过由各级平面高程控制网组成的测量系统来实现,从而保证轨道与线下工程路基、桥梁、隧道、站台的空间位置坐标、高程相匹配协调。我们今后在教学过程中就必须强调让我们学生严格控制各个环节的控制,改变以前将误差留到后面才来处理的习惯,练习无砟轨道的仪器架设、使用方法。测量的标准也同样要求学生注意更换。

1.4 测量控制网的变化 我们把适合于客运专线铁路工程测量的技术体系称为客运专线铁路精密工程测量。客运专线无砟轨道铁路工程测量的平面、高程控制网,按施测阶段、施测目的及功能不同分为了勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。我们可以简称为“三网”。在客运专线无砟轨道的设计、施工及维护的各阶段均采用坐标定位控制,因此必须保证三网的坐标高程系统的统一,才能使无砟轨道的勘测设计、线下施工、轨道施工及运营维护工作顺利进行。客运专线勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网平面测量应以基础平面控制网cpⅰ为平面控制基准,高程测量应以二等水准基点为高程控制测量基准。

客运专线铁路工程测量平面控制网第一级为基础平面控制网(cpⅰ),第二级为线路控制网(cpⅱ),第三级为基桩控制网(cpⅲ)。

同样作为高等院校的我们也不能忽视这些新事物的出现和演变,我们需要紧跟技术发展,将这些介绍给我们学生;不能让学生输在起跑线上。

1.5 沉降监控量测 客专、高铁要求对地基沉降做了很多处理,但无砟轨道铺设后线下构筑物仍有可能发生不均匀沉降,这会给线路维修带来很多的问题。因此,客专、高铁无砟轨道对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降要求相当严格。南广线在修建的过程中要求线下工程建好后必须有一年的时间进行沉降监控量测,一年后变形符合要求,才能进行轨道板的浇注施工。这要求我们在今后的教学中要加强沉降的检测量控的教学,我们以前在课本编写、教学组织方面都忽视了的这些东西。可以说沉降观测是我们很薄弱的一块。

1.6 测量工作时间的变化 以前普铁由于运行速度不是很快,故我们的工务人员可以在白天利用运营间隙进行既有线测量。而高铁白天运营时间是不允许人员进入线路的,天窗时间只有晚上或者专门停运才能进行既有线的测量,比如广局就是每天零晨零点至零晨四点。这就要求我们的学生以后可能要掌握夜间测量的技术。由于高铁的建设相对只是一时的,更多的时间是运营,所以大量的高铁的工务问题在今后有待我们进一步研究讨论、总结创新。

1.7 测量使用规范、方法、仪器变化 我们所使用的规范由《新建铁路工程测量规范》、《既有铁路工程测量规范》转向《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》;由武广高铁的各种测量细则、方案,转向《高速铁路工程测量规范》。我们的地球面是个椭球曲面,地面上的测量数据需投影到施工平面上,曲面和平面数据转换时,不可避免会产生变形误差。因此规定客专、高铁无砟轨道工程测量控制网采用工程独立坐标系,把边长投影变形值控制10mm/km,以满足无砟轨道施工测量的要求。同时客运专线无砟轨道高程控制网应按二等水准测量精度要求施测。铺轨高程控制测量按精密水准测量要求施测。这些变化都促使了我们使用的测量仪器淘汰升级。大量先进、精密的仪器在现场得到推广使用。这就要求我们职业院校必须更新引进新仪器,学习新仪器的使用,并教会学生熟练掌握。

2 结语

纵然现在客专、高铁也在我国的经济高速发展下得以快速发展。我国目前已经提出不久的将来北京到全国大部分省会城市将会形成8小时内交通圈。到2012年,新建高速铁路将达到1.3万公里。很快高铁就会走进我们的生活,作为铁路院校,我们应该也必须提高、改进、更新我们知识、设备,让铁路测量教学在各方面做好准备迈入高铁时代。为铁路职教书写新的篇章。

参考文献:

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关键词:高铁;测量;管理

1测量工作技术要点

1.1控制测量

控制测量是工程测量工作的重中之重,一定要引起高度重视!

1.1.1CPⅠCPⅡ控制网复测

控制网复测包括平面控制网复测和高程控制网复测,平面控制网一般采用GPS测量方法,按照铁路等级和相关规范的要求对设计院所交控制点进行复测,复测成果精度满足规范要求。复测数据应换手复核,确保准确无误。当复测成果和设计交桩成果的较差不满足规范要求时,应对存在差异的控制点及相邻区域的控制点进行重测。若重测成果和设计成果较差满足要求,则采用重测成果;若不满足要求且重测成果和复测成果一致,则应向业主反映该问题,要求设计院对存在差异的控制点进行复测和确认,设计院更新成果后方能使用。切勿当复测成果和设计交桩成果不一致时,擅自更改设计坐标!在某高铁项目CPⅢ测量时,A标段和B标段交接处存在CPⅠ007控制点,A标段测量时根据所测水准测量数据,怀疑CPⅠ007存在下沉现象。在未征得设计院同意的情况下,CPⅢ控制网平差时擅自将CPⅠ007的高程下调20mm,且未与B标段沟通,导致A标段CPⅢ控制点成果与B标段相邻CPⅢ高程存在20mm左右偏差(验标要求1mm)。然而根据最新设计院最新复测成果,CPⅠ007点并不存在下沉。此问题完全是由于A标段测量人员擅自修改设计高程造成。CPⅠ、CPⅡ的平面控制复测频率为一年一次,高程控制网复测频率为半年一次

1.1.2施工加密网的建立和复测

当CPⅠ、CPⅡ控制网复测完成后,则应进行施工加密网的测量

1.1.2.1施工加密网的布设和控制点的埋设

在路基和桥梁地段,平面加密点一般相邻点间距在300米左右,沿线路布设。在南方地区,控制点宜布设在征地红线外15米以上,以避免受到施工干扰。在北方地区由于种植玉米,玉米长高后将影响通视,因此加密点宜布设于征地红线内1米左右,但是由于受到施工影响,加密点应加强保护和检核。加密点的尺寸和埋设深度参照CPⅡ点的埋设标准,南方及中原地区埋深不小于1.4米,北方冻土地区埋深应达到2米。高程加密点沿线路布置,埋设间距一般不大于200米,埋设深度和平面加密点一致,平面加密点和高程加密点可以共点。控制点的标心采用不锈钢圆头,并刻画十字中心。隧道区域的加密点应埋设在隧道进口和出口区域及横洞和斜井附近,在一个洞口附近埋设不少于3个平面控制点,呈等边三角形布置。1个点离洞口近,另外两个点离洞口远,3个点的间距不宜小于500米,以保证方向精度且方便互相检核。在洞口附近应设置不少于3个高程控制点,沿线路布置,其中一个控制点和离洞口最近的平面控制点共点。

1.1.2.2施工加密网测量

平面控制网测量采用GPS测量方法,加密点和CPⅠ、CPⅡ控制点联测,测量要求参照CPⅡ控制网。高程控制测量采用水准测量方法,精度满足二等水准测量规范。高程加密网的控制点可预先布置,纳入高程控制网的测量过程中,利用测量数据平差即可得到加密点的高程。平面加密控制网一年复测一次,高程加密控制网半年复测一次,高程加密网复测可以纳入CPⅠ、CPⅡ高程控制网复测的过程中。一次完成。

1.1.2.3施工加密控制网的使用

施工加密控制网使用前须对相邻控制点之间的位置关系用全站仪和水准仪进行复核,无误后方能使用,若存在问题应及时查找原因。若加密点的坐标存在问题应局部复测并更新成果并再次复核无误后方能使用。

1.1.3隧道施工控制测量

隧道施工控制测量一般采用导线测量的方法,在隧道施工开始前根据所测洞口GPS点的点位偏差,网形以及仪器误差估计隧道贯通误差。隧道贯通后需进行洞内控制网贯通测量,修正控制点的坐标。目前洞内导线控制点一般设置在仰拱上,不易保存。一个新的思路是在隧道边墙上浇注混凝土支架,支架上安装强制对中基座,按照CPⅡ导线测量的精度和方法进行。控制点设置在边墙上易于保存,采用强制对中基座有助于提高对中精度。

1.2线路中线和红线放样及路基原地面复测

控制网复测完成后,首先须进行中线及红线放样,现场复核中线标高,并与设计高程进行比较。现场复核线路和可能影响的管线、道路、电缆、建筑物等与线路之间的关系,若与设计不符则进行详细测量,为设计变更提供测量数据及图形。对于路基地段,需按照设计图纸断面里程,放出中线桩和边线桩,并按垂直中线的方向采集原地面标高。内业计算并绘制路基原地面的横断面图,再根据路基标准横断面图和地面线利用autocad软件绘制路基横断面图。测量每个横断面的面积,并根据每个横断面面积和断面间距计算路基土方量。计算所得土方量和横断面图对业主和设计院可以作为土方设计变更的基础数据,对路基协作队可作为土方验工的基础数据。路基横断面图中路基坡脚的偏距和标高还可以作为路基边坡放样的基础数据。笔者在某单位哈大高铁项目部从事测量工作时发生过这样的事情:哈大线于2007年8月底开工,笔者于2008年4月来到该项目二分部进行铁路工程测量,该段存在较多路基。

当时由于路基协作队实力欠缺,施工进度无法满足进度要求,项目部决定清退该路基队伍。在进行土方验工时,由于在开工前项目部测量队原地面复测数据不足,因此在和路基协作队结算谈判时陷入被动,只能以路基队所运出的土方为基础进行验方。由于运出的土方存在较多间隙,数量远大于实际土方,因此在清退该队伍过程中项目部承受了较大经济损失。笔者来到该项目后,对现场的路基按设计断面进行了断面测量,后续验方以该数据为基准,再未出现超验的现象。在该项目笔者对未开挖路基实测的原地面数据进行核对时发现,路基挖方段原地面设计图纸标高低于实测标高,因此实际进行挖方的工程量大于设计量。对此笔者对实测的土方量进行详细计算,计算结果显示,该分部管段内实测的路基挖方工程总量和设计挖方总量的差异在100万元以上。因此测量队将测量计算资料交给工程部和总工处,并将情况进行了汇报。但是该问题未引起领导的足够重视,错过了设计变更的最佳时期。该项目通车一年多后,由于项目存在亏损,领导希望通过土方变更挽回部分损失。但是由于时间久远,项目部经过数次搬家,测量资料部分已遗失,设计单位对该问题也不予确认,因此未能实现变更。线路原地面复测工作往往被忽视,但该工作十分重要,将极大的影响后期工程进度和工程效益。

1.3结构物放样三维坐标计算及复核

根据设计所交平曲线和竖曲线表,及结构物的设计图,计算结构物放样的平面坐标及高程。坐标计算的复核采用分级复核制度,计算坐标由工区内部复核无误后由工区测量队长和总工程师签字盖章,上报局经理部测量队长处复核,复核无误后局经理部测量队长签字,盖局项目经理部公章并下发。结构物放样坐标必须经过局项目经理复核确认后方能使用。

1.4特别注意换投影带,换大地高,断链和标段相邻处的坐标计算和施工测量

在换投影带,换大地高的地段,对同一结构物和控制点,需提供在两个投影带中的三维坐标,在使用时所使用的控制点和放样点的坐标必须统一于同一坐标系统内,不可以在一个测量作业过程中使用不同坐标系统内的坐标。在坐标换带或者换高区域CPⅢ平差计算必须分别在两个投影带进行平差计算,并提供两套坐标成果。在断链区域特别是长链的区域,在进行坐标计算和使用时要特别注意所计算里程是在断链前还是在断链后,以避免出错。在标段相邻区域特别注意和相邻标段的沟通和中线贯通测量工作,在进行CPⅠ、CPⅡ复测时平面控制测量需约定共用基线边,高程控制测量需约定共用高程控制点。某高铁高铁项目在A标段与B标段交界处存在投影换带的问题,A标段在该区段进行CPⅢ测量工作时需搭接B标段内的一个加密CPⅡ点进行测量和平差,该点应作为一个已知点进行约束平差。但是B标段仅提供了在其所在投影带内的坐标,我单位应进行投影换带计算将该点的坐标转换至我标段投影带内进行计算。但是由于A标段CPⅢ测量工作是外包给一家测量公司,该单位现场负责人由于技术水平较差,未能按要求在数据处理时对该点进行坐标投影转换及约束平差计算。另外和B标段沟通,B标段在进行平差计算时也未搭接我标段内控制点,导致相邻标段交界处的CPⅢ控制点存在10mm左右平面偏差(验标要求1mm)。该问题是由于对投影换带区段测量工作不重视,协作队伍技术实力弱,项目部测量队对协作队伍缺乏有效管理,相邻标段缺乏沟通,评估单位评估时疏忽等多种原因造成的。

1.5重视沉降观测工作

沉降观测控制对铁路工程质量和确保工后沉降满足设计要求至关重要,且沉降观测数据须通过沉降观测评估才能进入无砟轨道施工,沉降观测是影响工期节点的一项测量工作。由局项目经理部制定完善的观测技术方案和考核制度并要求工区严格执行。工区沉降观测工作需专人负责。测量人员的数量和观测设备的数量必须满足观测工作的需求。局项目经理部测量队长定期检查沉降观测资料并按照考核办法按月对各工区的沉降观测工作进行考核。

2测量工作管理要点

2.1建立完善的管理机构和考核制度

2.1.1两种健康的管理模式

下面介绍两种健康的管理模式,一种是传统的管理模式,另一种是高铁项目局经理部直管模式下的管理模式。第一种管理模式较为成熟,这里重点介绍第二种模式。局项目经理部直管模式对测量队管理能力提出了较高要求。第二种模式和第一种模式的共同点在于均设置了局项目经理部测量队长,该职务在高铁测量队管理中是不可或缺的。项目经理部测量队长的职能主要为管理职能,需具备较强理论水平和技术管理能力。负责测量方案制定,管理制度制定,具体技术方案和测量数据审核,测量工作考核,现场测量工作指导,施工测量过程中各种疑难问题解决等。项目经理部测量队长在测量队的地位类似于球队教练,主要进行技术指导和工作安排,不宜过多参与具体工作事务。在第二种管理模式中,测量队需建立完善的考核体系,考核制度由项目经理部测量队长编制,总工程师审核。具体实施由项目经理部测量队长牵头,实行分级考核。项目经理部测量队长对施工测量队,沉降观测测量队及外协测量队进行考核,施工测量队长和沉降观测队长对所属测量组进行考核,测量组组长对组员进行考核。每月考核表由项目经理部测量队长整理后交项目总工审核,测量队考核结果直接与测量人员收入挂钩。另外,第二种管理模式中,在无砟轨道施工期间,施工测量队队员和仪器设备较多,需增设一名后勤主管,后勤主管主要负责测量队员的生活环境、物资、测量设备等管理,为施工测量队提供较好的后勤保障。

2.1.2兰新高铁项目无砟轨道期间管理模式存在的问题

某高铁项目经理部在项目初期采用第一种模式,取得了较好的效果,长大隧道的贯通误差均满足要求。在无砟轨道施工期间,项目经理部直管测量队,但未采用第二种管理模式。经理部测量队长,施工测量队长,沉降观测队长由同一人担任,且考核制度未得到有效落实,导致技术管理较为混乱,测量工作出现较多问题。值得一提的是,即使采用第二种管理模式,其管理难度仍然较传统模式大。由于大型项目工作量大,局项目经理部人员较少,测量队临时拼凑,人员技术水平及责任心参差不齐,测量队内部缺乏磨合,人员短期内难以做到系统培训。面对诸如无砟轨道的大量测量工作往往力不从心。因此若非万不得已,大型项目不建议采用项目经理部测量队直管模式。

2.2施工测量工作的具体要求

2.2.1建立完善的测量数据复核和测量复测制度

对于用于现场的测量放样数据,需换手复核无误后方能使用。对于结构物的施工测量,必须经过放样———施工前复测———施工后竣工测量的步骤。在工序交接过程中,后一工序的测量员必须对前一工序已施工完成的结构物的坐标和标高进行复测,无误后方能进入下一道工序,若存在问题须及时向上级管理人员汇报。

2.2.2做好施工测量记录

在外业测量中,测量员需对测量部位,采用控制点,测量的角度,距离,气温,天气等数据准确记录,测量记录中必须记录参与测量的人员的分工。当天的测量工作完成后,测量员需对测量记录进行检查,复核,若存在问题须及时通知现场停工并及时再次前往施工现场对存在问题的数据进行复测。

2.3做好施工测量的配合工作

测量工作的顺利完成,不是仅靠测量队就能做好的。现场施工人员需做好施工测量的配合工作。施工现场由于环境复杂,往往出现控制桩被施工机械破坏,现场不具备测量条件就通知测量队员进行测量的情况,这样对测量工作的效率和质量都将产生负面影响。项目领导应重视施工测量的配合工作,对现场施工人员强调配合工作的重要性。确保测量工作能在一个较好的外部环境下进行。在某高铁项目无砟轨道施工期间,为了赶工期,存在CPⅢ复测尚未完成或复测成果尚未评估即要求测量队进行放样和轨枕精调的现象。此时测量队仅能用建网成果进行精调,甚至在部分地段建网成果未通过评估的情况下要求测量队进行精调。这些做法,严重违背了测量操作规程,严重影响测量工作质量。由于后期轨道精调和验收都是以CPⅢ复测成果为基准,而复测成果和建网成果存在差异。该项目后期验收时发现部分区段轨道绝对偏差超过10mm的现象,无砟轨道结构整体精度不高,大部分是由于赶进度忽视测量工作基本技术要求造成的。因此,无砟轨道施工期间,由于每一道工序都与测量工作相关,必须预留做够时间用于测量工作,不能因抢工期一味压缩测量工作时间,否则无法保证测量工作质量和施工精度。

2.4重视测量队资源配置需求

施工测量工作中往往存在车辆不足,人员不足,人员水平不足等问题。项目领导需根据现场的工作量和进度要求,合理配置的人员、车辆、仪器设备。对于技术难度较大的项目,测量人员需具备较强的技术水平和工作能力。资源配置的数量及质量满足项目的质量和进度需求。在某高铁项目前期,由于车辆配置不足,一个测量小组需要进行5公里管段范围内的桥梁桩基放样。工区的车辆仅能满足将测量人员上下班的接送,于是测量队员只能在5公里范围内依靠步行来回进行桩基放样,大量的时间浪费在路上。测量人员仅能进行桩基放样,无法完成打桩前的复测工作。结果后期承台开挖中发现某墩的桩基偏出承台,造成返工。

2.5外协测量队伍的选择与管理

施工项目中的某些专业测量工作,例如控制测量和沉降观测,在项目部人员和设备不足时往往采取技术分包模式。这些工作要么技术含量高,要么影响节点工期,因此外协测量队伍的选择和管理十分重要。在招标前期,项目经理部测量队队长应对竞标单位的资质,技术实力,单价等因素综合比较,分析各个单位的优点和缺点,给领导提供正确的建议。项目领导在决策时,需根据项目工期和测量单位实力,优先具备较强实力,且价格优惠的测量公司。在项目工期紧,任务重的时期,切忌仅考虑成本而选择报价低,实力弱的测量公司。实力较弱的测量公司,由于其设备和人员配置不足,技术力量薄弱,极有可能严重影响施工进度和质量。严重的可能导致测量质量事故的发生。测量公司选定后在合同中需明确甲乙双方的权利和义务,在合同中需明确项目经理部具备对测量公司的考核权,合同总额中的应包含一定比例考核费用。合同中应明确由于测量公司的原因导致项目部遭受损失时,测量公司应承担的赔偿责任。技术分包合同签订后,项目经理部测量队长应根据合同内容,制定对外协队伍的管理制度,并予以执行。项目经理部须对外协队伍的测量数据进行定期检查。对于控制测量数据需进行全面复核,无问题后再上报监理和业主。测量技术分包一定要加强技术管理,切忌以包代管或者包而不管。在1.4中已经提到,该项目由于外协队伍未能按要求进行投影换带导致在标段相邻处的CPⅢ平面存在偏差。协作测量公司组建时间较短,人员技术水平参差不齐,整体技术水平较弱,仅在投标时报价较低。在福川隧道进行CPⅢ的高程测量时,由于外协单位测量人员疏忽,隧道中间DK47+000里程附近漏测了两个环,在平差计算时也未发现该问题。该隧道的CPⅢ高程网未能形成一个整体,而是在漏测段的前后形成了两个独立的网。在两个网的交接处的CPⅢ点高程偏差达到30mm(验标要求1mm),导致轨道精调受阻,必须调整1公里的扣件才能满足平顺性要求。

2.6加强测量队的培训,鼓励技术创新

测量人员的技术实力,在工作中应逐步提高,以满足无砟轨道测量工作要求。测量队需针对现有测量人员的薄弱技术环节进行培训,以增强测量技术水平的专业知识和专业技能。经理部测量队长可根据测量队的实际情况组织内部培训,也可以邀请相关专家进行专业培训。测量队是由每一个测量技术人员组成的,测量人员技术水平的提高,有助于增强测量队的综合实力和工作效率。此外,测量队内部应鼓励学习,鼓励测量队员在测量方法和测量技术上进行创新,鼓励测量理论和工程实践相结合。对好的测量方法和技术成果应加以推广,对创新技术成果应进行奖励。

2.7测量队人员待遇设置建议

合理的薪酬,对测量队内部岗位公平性和提高工作积极性具有重要意义。测量队各岗位的工资待遇设置建议如下:

(1)项目经理部测量队长享受部门正职待遇;

(2)施工测量队长、沉降观测队长享受部门副职待遇;

(3)测量组长享受主管工程师待遇;

(4)测量组员根据技术职称的不同,享受助理工程师或技术员待遇。

参考文献

[1]高速铁路工程测量规范TB10601-2009,中华人民共和国铁道部,2009,10,31.

[2]高速铁路工程测量规范条文说明TB10601-2009,中华人民共和国铁道部,2009,10,31.

[3]郑洪达,刘学海,基于高铁工程中测量管理制度浅论[J].黑龙江水利科技,2014(7).

篇5

关键词:大跨度连续弯梁;线形控制;预拱度;立模标高

中图分类号:C35文献标识码: A

1.工程概况

府河特大桥是跨府河主河道设计为(75+125+75)m预应力混凝土连续梁,全长276.1m,梁面宽度11.6m,防护墙内侧净宽8.4m。桥跨布置图见图1

图1桥跨立面简图

3跨连续箱梁共2个0#块,分别位于173#和174#墩上,0#块长13米,高8.53m,梁体按三向预应力结构设计。主桥上部结构预应力混凝土变截面连续梁施工分为支架现浇和挂篮悬浇两个部分。其中, 0#块与边跨的一部分为支架现浇, 其余部分为挂篮悬浇, 即1#~16#箱采用挂篮悬臂、对称、平衡浇注施工, 相应的箱梁节段共为16个, 其中17号节段为合龙段。采用2副( 4只)挂篮按顺序进行施工。全桥按先边跨, 再中跨的顺序合拢。

2. 大跨度连续弯梁施工线性控制

2.1 线性控制的意义

对于大跨度预应力混凝土连续梁桥来说,现阶段施工控制主要以线形控制为主。施工控制主要内容之一就是根据施工测量所得的结构参数真实值进行施工阶段模拟计算, 确定出每个悬浇节段的挠度进而确定立模标高,并在施工过程中根据施工测量的结果对所产生的误差进行分析、预测和调整,以此来保证成桥后桥面线形以及合拢段两悬臂端标高的相对偏差不大于规范规定值。

2.2施工过程中的线性控制

悬浇施工的大跨度连续弯梁,其线形控制包括平面和高程两部分。

对于平面线形的控制,首先要布设桥面II等三角网,其次要正确计算每个断面的平面坐标,并在安装模板时,通过测量放样严格控制模板平面位置。对已施工完成的各梁段中心线按规定使用全站仪测设坐标进行控制测量,及时掌握线型的总体变化,通过计算分析指导下步梁段的曲线测量工作。

对于高程控制主要是通过设置合理的预拱度来实现的。因此,关键在于分析预拱度的组成以及确定各组成的取值。

预拱度的组成,可根据规范要求及混凝土浇注托架的传力机理,一般能准确确定。而对于预拱度各组成的取值,由于计算模型、设计参数取值、施工量测等误差不可避免,导致其合理取值非常困难,因此必须在前期施工过程中,通过有目的的大量测量,积累数据和经验,逐步取得预拱度各组成部分的合理取值。

由于材料特性、荷载偏差、温度变化、混凝土收缩徐变以及预应力筋松弛等因素,实际情况与理论计算有一定差异,因此需要对理论立模标高进行不断修正。

箱梁立模标高为:

式中,为第n施工阶段第i节点实际立模标高;为第i节点的成桥桥面设计标高;为第i节点的预拱度;为依据工程施工经验累加的第i节点的预抛高;为挂篮在i节点处的变形值,为根据挠度观测结果和悬臂变形的趋势而确定的挠度调整值,其他参数同上。

2.3 预抛值的组成

对于挂篮悬浇混凝土主梁预抛值的设置,重点考虑以下几个方面:

(1)设计预拱度

(2)悬浇挂篮主体结构变形

(3)悬浇挂篮外模板变形

(4)悬浇挂篮内模系统变形

(5)温度效应引起的挂篮变形

由于温度的变化对梁体有一定的影响,因此应在气温相对恒定时进行标高的控制测量,尽量减少温度效应的干扰。

对于预抛值的取值,由于理论分析模型、计算参数取值等与实际情况存在一定差异,因此挂篮变形的理论计算值存在误差。预抛值的合理取值还须通过多个梁段施工的监测,不断积累数据和经验方能真正取得。

2.4 线形控制注意要点

(1)在施工控制中,对混凝土浇筑前后挂篮主梁、底模以及混凝土桥面等关键位置标高的测量属于控制性测量,该项工作宜在早晨气温恒定时完成。

(2)主梁底面标高直接由立模标高决定,而主梁顶面标高除受立模的影响外,还受内模变形、主梁高度误差、顶板厚度误差等因素的影响,因此严格控制截面几何尺寸误差是保证主梁线形良好的关键之处。

(3)施工测量人员与控制人员应多交流,共同分析线形误差原因,为下一步工作积累数据和经验。

2.5 数据分析

下表是根据设计纵断线要素和设计节段的长度,计算各节段中心线端点的绝对高程。

表2-1府河特大桥173#主墩部分节段中线端点坐标计算表

节段 中线端点坐标 外矢距E

(m) 加外矢距后中线端点坐标 设计高程(m)

X(m) Y(m) X(m) Y(m)

A3 394772.196 524165.472 0.019 394772.206 524165.488 45.040

A2 394774.746 524163.893 0.019 394774.756 524163.909 45.061

A1 394777.296 524162.311 0.019 394777.306 524162.328 45.081

0# 394785.36 524157.290 0.019 394785.37 524157.306 45.141

A1’ 394793.411 524152.246 0.019 394793.421 524152.262 45.195

A2’ 394795.95 524150.649 0.019 394795.96 524150.665 45.211

A3’ 394798.488 524149.049 0.019 394798.498 524149.066 45.226

截至A5混凝土浇筑及预应力张拉完成时173#墩处的梁体理论线形与设计线形差值、实测线形与设计线形差值曲线分别见图2。

图2 府河173#墩梁体左线(A5阶段施工完成)实测、理论线形与设计线形差值对比曲线

分析图2中的理论线形与实测线形差值曲线可以看出,截至A5节段混凝土浇筑及预应力张拉完成时,173#墩中、边跨梁体中线理论线形与实测线形吻合较好,实测曲线稍高于理论曲线,考虑到梁面混凝土浇筑收面时的高程误差(约5~8mm),可以看出173#墩梁体的线形控制尚好,高程差值满足连续梁线形控制要求。

3. 总结

决定连续弯梁悬臂浇筑施工质量的因素有很多,必须对其全面掌握,才能为施工质量的控制作出具有针对性的指导。由于连续梁跨度大、体系复杂及箱端截面尺寸较大,必须坚持连续观测并以实测数据为基础,通过不断修正各节段的误差,避免误差累积,最终实现线形控制目标。

参考文献

1.1.王法武,石雪飞. 大跨度预应力混凝土梁桥长期挠度控制分析[ J ]. 上海公路, 2006;

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关键词:EXCEL VBA 高铁桥梁 曲线计算

中图分类号:U238 文献标识码:A 文章编号:

一、引言

随着国民经济的快速发展,高速铁路的不断建设为我国经济注入了新的活力,同时也带来了巨大的城市变革。高速铁路要求尽可能少的占用土地资源以节约用地,这就使得高铁建设中桥梁所占的比例很大,在已经投入运营的高铁中桥梁所占比例一般都在50%以上甚至更高。大量的桥梁施工测量就需要有高效准确的曲线计算,计算出的坐标点不仅包括曲线中桩点和边桩点,还应该包括施工过程中大量的细部控制点,如基础桩中心点、承台、墩身、垫石以及箱梁等细部控制点,且这些点位固定。

二、Excel VBA的特点

Excel 具有强大的计算和表格处理功能,但是对于某些大型数据运算显得比较繁琐,用户需要学习复杂的函数知识,设置很长的公式才可以解决某些运算。而VBA可以使公式简化、易懂,甚至根本不需要公式即可完成一些专业性较强的计算。Excel VBA具有以下特点:

(一)处理数据方便

可以录制,用户如果需要处理一些重复性的操作,有时只需要录制一次宏就可以方便以后一步解决问题。

(二)自动生成表格

调用现成对象无需自己设计窗体、对象,只需要对Excel中现成的工作簿、工作表、图表等对象或者数据进行操作即可,而不必开发一个报表程序及对各种数据的存放介质。

(三)应用广泛

目前Excel、Word、Access、 PowerPoint、 FrontPage、AutoCAD等都支持VBA,各程序间的代码可以相互移植。

三、桥梁曲线测量计算运用Excel VBA的优点

桥墩中心点位固定,运用编程计算器计算,易出错,容量小,不便储存大量数据和复核,且输入过程较慢,不能提高效率。 一般的软件程序,虽然能够进行快速准确计算,但是得出的数据格式有时不能够满足实际需要,且不便于储存到仪器中。与这两者相比,测量计算运用Excel VBA具有以下优势:

(一)操作方便

自己开发,简便易学,可以实现所需即所得,且得到的数据成果便于储存到仪器中。

(二)作业效率高

可以进行批量操作,多任务可以一键完成。不需要在单元格中编写复杂且很长的公式,只需要单击一个按钮即可完成,实现高效办公。

(三)数据准确且运用安全

可以提升数据的准确性与安全性。准确性体现在数据录入和数据运算两方面。通过VBA对输入数据进行限制,可以防止用户意外录入不规范字符。在数据运算时,人工设置大量公式,在大量操作中易出错。而利用VBA可以确保在大量重复性工作中不产生错误,安全性体现在可以保护数据让普通用户无法胡乱修改,或者不小心破坏数据及数据结构。

四、Excel VBA结合高铁桥梁曲线特点进行程序开发

(一) 高速铁路桥梁曲线测量工作的特点

高铁桥梁曲线测量的特点是需要放样的细部点数量巨大,但位置相对固定。这就使得将室外计算转化到室内进行成为可能。大量的点位放样需要将计算好的数据事先存储到仪器中,这就对数据格式有一定要求。了解高速铁路桥梁曲线测量工作的特点,有助于开发出适合实用的计算程序。

(二)曲线计算程序设计

测量中曲线计算的方法一般分为线元法和交点法,交点法的缺点是在不同的曲线上要有不同的公式,不具有通用性,不便于编制程序。而线元法具有很好的通用性,且在有足够的已知参数下,可以单独进行该线元的计算。故在进行程序设计时首先要考虑已知元素的类型,如果为交点类型,需要将它转化为线元类型,即已知元素为ZH点坐标X和Y、里程、切线方位角,圆曲线半径,缓和曲线长度,转向角度。

以津保铁路(设计时速200—250公里)三标中的子牙河特大桥为例,采用该方法需要的已知参数如下图1:

图1 曲线计算要素表

该表共有8项元素,只需要输入前5项即可。表中的JD点坐标不必输入,如果已知交点坐标,需要坐标正算至ZH点坐标,以方便计算,该表中的JD点坐标作校核用。一般已知要素里面给出的有多余要素,上表中切线长与曲线总长已知长度和计算长度这两项就是用来相互校核的,其中计算长度不必输入,经过程序计算后会自动显示。第8项中曲线主点HY、YH、HZ点坐标也是自动生成显示的,无需输入。

程序设计思路如下:

图2 高铁桥梁曲线计算程序框图

(三)开发操作步骤

1.打开EXCEL 2003,在菜单栏中选择“工具”—“宏(m)”—“Visual Basic 编辑器(v) Alt+F11”,单击后进入到“Visual Basic 编辑器”中,选择菜单栏中的“插入”—“模块”,在“通用”里面“声明”,自定义变量类型。

2.可以编写自定义函数分别为求得的X坐标、Y坐标、切线方位角(弧度角)、切线方位角(度分秒)。

3.编写主程序,先计算出曲线主点坐标,然后根据主点坐标计算出各曲线元上的坐标和该点的切线方位角。

4.编写“插入”命令,将墩中心里程转化为所需要的承台、墩身等细部控制点里程,输入偏距即可计算出所需控制点的坐标,且将这些点的坐标保存到另一个工作表中。

5.作为复核用,将这些点的坐标导入到CAD中,形象直观。

6.经过复核和加密处理,将数据全部导入到仪器中,确保数据的可靠性,同时也提高了放样效率。

(四)数据处理与保存

运用ExcelVBA可以把计算过程封装起来,已知元素只需一次输入,就能得到我们在施工过程中所需要的各种细部控制点坐标,且数据格式化,能很好保存,不易被破坏,还能够导入到CAD中,从而使得测量数据更加形象直观。

五、结束语

现在高速铁路上桥梁数量多,需要大量的曲线坐标计算,而高速铁路要求计算数据精度高、格式化,且要方便快速。采用ExcelVBA就能够满足要求,高效可靠,方便实用。

参考文献

[1] 罗刚君.EXCEL VBA程序开发自学宝典.北京:电子工业出版社,2009

[2]TB10101-99.新建铁路工程测量规范.北京:中国铁道出版社,2005

篇7

Abstract: The development of high-speed railway construction in China is rapid very much, and it has become a beautiful foreign name card, at the same time, more attention has been paid to the high-speed rail security. Precision engineering measurement technology is the basic premise of the safe operation of the high-speed rail system. In this paper, the characteristics of the technology of precision engineering measurement of high-speed railway relative to traditional railway measurement technology are analyzed and discussed fully, in order to facilitate the high-speed railway staff to grasp and use this technology.

P键词: 高铁;精密;工程;测量

Key words: high-speed railway;precision;engineering;measurement

中图分类号:U238 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)15-0126-02

0 引言

高速铁路对轨道的精度、平顺性等几何参数要求十分严格,要求以毫米级的标准来控制各部分的测量精度。从这个角度来讲,高速铁路也属于精密工程测量范畴。与传统铁路工程测量技术相比,高铁工程测量技术对测量仪器、测量方法等要求都更加严格,而且测量精度要求精确到毫米级。我们将适用于高速铁路工程测量的技术体系叫作高速铁路精密工程测量。

1 传统的铁路工程测量方法和不足

1.1 传统的铁路工程测量方法

在铁路工程勘测与线路设计中,传统铁路工程测量技术是将线路中线控制桩作为坐标基准,从初测开始,到定测,再到线下测量、铺轨测量,依靠经纬仪和钢尺逐步展开轨道测量工作。

①初测。初测阶段主要涉及导线平面控制测量和水准高程控制测量两项主要任务。平面控制测量的坐标基准为1954年北京坐标系,测角中误差12.5"(25"),导线全长相对闭合差:光电测距1/6000,钢尺丈量1/2000。

高程控制测量的坐标基准为1956年黄海高程/1985年国家高程基准,采用五等水准(30)精度标准。

②定测。根据初测结果,以初测导线的精度指标放出交点、直线控制桩、曲线控制桩(五大桩)的实际参数。

③线下工程施工测量。线下工程施工测量主要以定测阶段得到的参数以及初测水准点作为坐标基准,逐步测放出高程参数。

④铺轨测量。通过经纬仪穿线法进行直线测量,通过用弦线矢距法/偏角法进行曲线测量,以此得到精确的铺轨精度数据。

1.2 传统的铁路工程测量方法的缺陷

上述主要测控工序主要通过钢尺、经纬仪等完成测控,只能用在对轨道线形精度要求较低的普速铁路工程的测量中。随着电子水准仪、GPS、全站仪等先进测量仪器的开发应用,以钢尺、经纬仪为主的传统铁路轨道测量技术的劣势逐渐显现出来,主要表现在:

①测量精度低:传统铁路工程测量技术对导线方位角测量精度的规定较低(25″)。实际施工中对导线方位角进行复测时常常出现曲线偏角超限现象,施工队不得不调整曲线要素来保证正常施工秩序。该方法基本能满足普通速度的列车对行车舒适度和安全性的要求,但如果是高速列车,将无法达到运行要求。

②线路平面测量可重复性差:以中线控制桩为坐标基准,无法实现对平面高程的分级测控,仅通过定测得到的坐标参数全面控制线路精度,如果中线控制桩连续丢失,恢复时十分困难,客观上会耽误工程测量进度。另外,分级平面控制网的缺失使得工程测量始终缺少稳固的平面控制基准,施工完毕后会直接将线路中线控制桩毁掉,不可重复利用,也就不能采用统一的平面控制基准进行轨道测量。

③平面坐标系投影差大:采用1954年北京坐标系30带投影,投影带边缘边长投影最大变形值为340mm/km,使用全站仪、GPS进行测量放线可能会出现较大的误差。

2 高速铁路精密工程测量的内容

高速铁路精密测量主要涉及平面高程控制测量、线下工程施工测量、构筑物变形测量、轨道施工测量、竣工测量以及铁路投入运营后的运营维护测量。

3 高速铁路精密工程测量技术的特点

在铁路工程勘测以及对平面线形的测控工程中,传统测量方法主要采用定测中线控制桩为坐标基准,施工单位通常在工程全面竣工后直接将中线控制桩损毁,这就使得铁路平面测控工作失去了可参照的坐标基准,如果铁路在工后或者投入运营后需要对线路进行复测,就只能使用相对测量法完成完成测量任务。严格来讲,这种测量模式在普通速度铁路轨道测量任务中基本不会出现问题,但是距离高铁线路测控要求尚有一大段差距。高铁线路精度非常高,线形参数都以毫米级精度标准进行测控。相对测量所得到的参数远远达不到高铁毫米级的精度指标,应该采用绝对测量技术构建一套十分精确的精密测控体系,才能确保实现毫米级的测控目标。

3.1 “三W合一”的测量体系

高速铁路工程测量的平面高程控制网,按施工阶段、测量目的及功能不同分为:勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。我们把高速无砟轨道铁路工程测量的这三个阶段的测量控制网,简称为“三网”。勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网均采用CPI为基础平面控制网,以二等水准基点网为基础高程控制网,简称为“三网合一”。

3.2 高速铁路平面控制网的分级布网

①平面控制网分级布网的原则。 如图1所示,高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网 (CP0)基础上分三级布设,第一级为基础平面控制网 (CPI),第二级为线路平面控制网(CPⅡ),第三级为轨道控制网(CPⅢ)。

②各级平面控制网的主要技术要求。高速铁路工程平面控制测量各级平面控制网的主要技术要求见表1。

3.3 高程控制测量的精度标准

高速铁路工程测量的高程系统应采用1985国家高程基准,高程控制网分二级布设,第一级线路水准基点控制网,为高速铁路工程勘测设计、施工提供高程基准,采用二等水准测量等级控制;第二级轨道控制网(CPⅢ),为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准,采用精密水准测量等级控制。高程控制网的技术要求见表2。

3.4 CPⅢ自由测站边角交会网测量

作为高铁轨道敷设加密基标以及轨道精调基准的CPⅢ为轨道控制网,在高铁轨道测控中发挥了重要作用。按照测控要求,控制网中各点位之间的距离应设为60m,以确保点位坐标基准为工程测控提供精确的测控参数。在实际测控中,必须按照设计要求通过自由测站边角交会网组建测控网,以CPI/CPⅡ作为坐标基准以固定数据进行平差约束。图2为CPⅢ自由测站边角交会网主体结构。该控制网将自由测站之间的距离设为120m,各测控点位包含3个自由测站点的距离、方向交会。

相对于与常规导线网测量技术而言,CPⅢ自由测站边角交会网测量技术的应用优势十分明显,主要体现在以下几方面: ①CPⅢ自由测站边角交会网中均匀分布的点位有助于精确控制轨道敷设加密基标准以及精调参数。②CPⅢ自由测站边角交会网结构对称,点位均匀,图形整体强度较高,各个点位有三个方向交汇,观测余量多,这对实现精确测控大有裨益。③相邻点位之间的相对精度比较精确,且具有良好的兼容特点,可以保证轨道平顺。④控制点采用强制对中标志,自由测站不存在对中误差,因此测控精度就不会受到点位对中点误差的干扰。

3.5 构筑物变形监测

高速铁路轨道走线长,轨道施工涉及隧道、路桥、涵洞等重要节点的施工内容,施工任务繁重,而且轨道沿线地质状况复杂,一定程度上增加了施工难度。另外,针对无砟轨道铁路测控工程,要特别注意对线下构筑物变形的测控,该环节可以为设计、施工提供精确的参数依据,同时与铁路投入运营后对线路及轨道系统的运行及维护工作息息相关,因此,一定要注意该环节的测控质量。

4 结语

近年来,随着高速铁路在铁路客运系统的普及应用,百年来一直沿用至今的传统铁路工程测控技术逐渐表现出与现代铁路客运系统不相适应的特点。为了提高国内铁路系统发展水平,我国不断学习国内外高速铁路先进测控技术,目前已掌握了高速铁路精密工程测量技术,为适合本国国情的高铁精密工程测量模式的成形打下了坚实的基础。高铁精密工程测量技术在我国的应用,为国内高铁工程的测控提供了精确的技术指标,为我国建设世界一流的高速铁路提供了技术支撑,为高速铁路的安全运行提供了保障。

参考文献:

[1]王长进.中国高速铁路精密工程测量技术.

[2]TBl0601―2009,高速铁路工程测量规范[S].

[3]朱镇波,滕松.精密工程测量及其在铁路中的应用[J].科技风,2016(03).

篇8

关键词:高铁;CPIII控制网;布网要求;测量;

Abstract:Based on the passenger dedicated line, the CPIII control network structure, network requirements, observation method, this paper briefly discusses the measuring process, the key point and difficulty in the study of larger, transition curve measurement methods were analyzed, further clarified the importance of CPIII control network

Key words: High-speed railCPIII control networkNet requirements Measurement

中图分类号:O441.5文献标识码:A文章编号:

概述

CPIII控制网又名基桩控制网,是高速铁路测量最基本的控制网,在高速铁路的修建过程中,从线路的中线放样、底座混凝土钢模放样方案、轨道板调整到钢轨精调系统都会用到CPIII控制网,CPIII控制网在施工中显得极为重要。CPIII网具有测量精度高、点位分布密集、外业观测工作量大、使用周期长等特点。目前,我国客运专线无砟轨道CPIII网控制测量方法采用从德国引进的方法,国内铁路施工技术人员有必要在消化、吸收国外CPIII测量经验的基础上进行进一步探讨,形成符合我国无砟轨道施工实际需求的作业方法与技术标准,以满足当前国内客运专线无砟轨道施工测量的要求。

1 高速铁路控制网的构成

精密测量是建设高质量高速铁路最重要、最基本的条件之一,必须严格按照相关规定,适时建立“四网合一”的控制测量网络。

高速铁路平面控制网一般由四级构成,分别为CP0框架基准网、CPI基础平面控制网、CPⅡ线路控制网和CPIII控制网。

2CPⅢ布网要求

CPⅢ控制点距离布置一般为60m左右,且不应大于80m 离线路中线3-4m,且应成对布设。CPⅢ控制点布设高度应比轨道面高度高30cm左右。

2. 1 桥梁段CPⅢ控制点的布设

桥梁段CPⅢ控制点的布设可直接在梁固定端的防撞墙顶面,对于标准32米简支箱梁每两孔布置一对CPⅢ点,相邻两对CPⅢ点在里程上相距约64米;24米简支箱梁每两孔布置一对CPⅢ点,相邻两对CPⅢ点在里程上相距约49米,对于32+48+32的连续梁布置形式可与32米简支箱梁相同;对于40+64+40米连续梁,在每孔梁的固定端设置CPⅢ点对;对于60+4*100+60米的连续梁,在60米跨固定端防撞墙处布置CPⅢ点,100米跨的在跨中和固定端布置CPⅢ点;其他类型的梁按不大于80米间距布置CPⅢ点。

2. 2 路基段CPⅢ控制点的布设

路基段CPⅢ可直接布置在接触网支柱上,若接触网未完成施工,在线路两侧的接触网底座上使用钢筋混凝土成对浇筑CPⅢ基桩,基桩直径25厘米为宜,基桩顶面高于外轨轨顶面30厘米左右;若接触网已完成施工,则可直接布置在接触网支柱上。相邻两对CPⅢ基桩在里程上相距约50米,待基桩稳定后,在基桩顶面埋设,布置在接触网支柱上有以下几个优点:

(1)接触网支柱的基础安全稳定

(2)点位不易遭受破坏

(3)未来可用的控制点均匀分布在线路上(每隔50m)

(4)可以在线路两侧布置标记点

2. 3 隧道CPⅢ控制点的布设

隧道里一般布置在电缆槽顶面以上50-80厘米左右的边墙内衬上,相邻CPⅢ点对相距60米左右。

3CPIII网观测方法

3.1 CPⅢ平面网外业观测

CPⅢ控制网采用自由设站边角交会的方法测量,从每个自由测站,将以前后各 2 x 3个 CP Ⅲ点为测量目标,每次测量应保证每个点测量3次。

CPⅢ控制点距离为60 m左右,且不应大于80 m,观测CPⅢ点的目标距离一般为150 m左右,最大不超过180m。每次测量开始前在全站仪初始行中输入起始点信息并填写自由测站记录表,每一站测量3组完整的测回。应记录于每个测站的:温度T、气压P以及CPI、CPⅡ点上的目标点的棱镜高测量,并将温度、气压改正输入每个测站上。对于线路有长短链时,应注意区分重复里程及标记的编号。

3.2 高程控制网测量网形

CPⅢ控制点水准测量可按矩形环单程水准网或往返测水准网构网观测CPⅢ水准网与(加密)线路水准基点联测时,应按精密水准测量要求进行往返观测。

3.2.1 往返测水准网

每一测段应至少与2个二等水准点进行联测,形成检核。联测时,往测时以轨道一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量,另一侧的CPⅢ水准点在进行贯通水准测量摆站时就近观测。返测时以另一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量,对侧的水准点作为间视点在摆站时就近观测,计算时不参与平差计算,只是把测量结果和平差结果进行对比。

3.2.2 单程矩形闭合环

外业测量时,各闭合环的4个高差应该由2 个测站完成,按照后-前-前-后或前-后-后-前的顺序测量。

我们在进行CPⅢ控制点水准测量时常按矩形环单程水准网或往返测水准网构网观测。CPⅢ水准网与(加密)线路水准基点联测时,应按精密水准测量要求进行往返观测。

3.2.3 自由设站三角高程网

外业测量时,自由设站三角高程测量方法与平面控制测量合并进行。应采用不同测站所测得的相邻点的高差,按《高速铁路工程测量规范》规定构网。

CPⅢ自由测站三角高程网应附合于线路水准基点,每隔2km左右与线路水准基点进行高程联测。 CPⅢ高程网线路水准基点联测时,应按精密水准测量要求进行往返观测。

4 平面网平差计算及成果输出

在自由设站CPⅢ测量中,测量时必须使用与全站仪能自动记录及计算的专用数据处理软件。

外业数据检查合格后.进行自由网平差,然后进行约束平差.约束平差时应注意与相邻区段搭接测量的数据处理原则,通过约束平差获得控制网平差坐标及相应的精度信息。平差处理流程为:数据传输,坐标概算及距离改化,闭合差检验,粗差剔除,边、角权比的确定,起算点兼容性的确定,平差计算。平差计算完成后,对两次测量平差均合格的成果进行坐标比较,如不超重复测量限差,则取第一组或精度指标较高的一组为最终成果,如有超限的应分析原因,并查找原因或重测,直到两次成果重复测量成果不超限。

5 测量重点

(1)CPIII标志埋设必须稳固,标志埋设好后,不能出现松动。

(2)CPIII测量精度要求高,其测量方法与传统的测量方法不同,全站仪测距过程中必须要进行温度、气压等气象元素改正。在一般的气象条件下,在1Km的距离上,温度变化1度所产生的测距误差为0.95mm,气压变化1mmHg所产生的测距误差为0.37mm,湿度变化1mmHg所产生的测距误差为0.05mm。湿度的影响很小,可以忽略不计,当在高温、高湿的夏季作业时,就应考虑湿度改正。武广线CPIII观测均在夜间进行,可不考虑湿度改正。测定气温通常使用通风干湿温度计,测定气压通常使用空盒气压表。气温读数至1度,气压读数至1mmHg或2hpa。

(3)标志和棱镜安置位置不同,在数据采集和处理过程中不能发现。因此,CPIII平面观测过程中要特别注意标志和棱镜安置必须严格到位,否则会严重影响重复观测的精度和使用。

(4)在采用CPIII结果前,必须严格按要求开展复测,只有复测合格方可进行无砟轨道铺设。

(5)CPIII高程控制测量按精密水准精度施测,精密水准平差必须按要求附合到二等水准点上。长大隧道贯通后,应沿线路从隧道内进行二等水准加密或检测,当沿隧道贯通高差与隧道进出口已知水准成果差不符值满足二等水准闭合差限差要求时,可直接用隧道进出口已知水准高程进行隧道内水准加密平差;当不符值超过限差时,应采取措施在满足精度前提下,消除断高。对特大桥梁及连续桥梁,为满足精密水准平差要求,应进行桥梁上下高程传递,将二等水准基点高程从桥下传递到桥上。

(6)对外业测量数据进行整理汇总,平面控制测量原始资料将角度、距离及控制网示意图整理出,以进行严密平差。高程控制测量原始资料将已知水准点资料、每段水准线路的高差及距离整理出,以进行严密平差。

6较大缓和曲线测量要领

客运专线铁路轨道必须具有非常精确的几何线性参数,精度要保持在毫米级的范围以内,测量控制网的精度在满足线下工程施工控制测量要求的同时必须满足轨道铺设的精度要求,使轨道的几何参数与设计的目标位置之间的偏差保持在最小。轨道的外部几何尺寸体现出轨道在空间中的位置和标高,根据轨道的功能和与周围相邻建筑物的关系来确定,由其空间坐标进行定位。轨道的外部几何尺寸的测量也可称之为轨道的绝对定位。轨道的绝对定位通过由各级平面高程控制网组成的测量系统来实现,从而保证轨道与线下工程路基、桥梁、隧道、站台的空间位置坐标、高程相匹配协调。

对于客运专线铁路,曲线的半径大,弯道长,如果仅采相对定位的方法进行铺轨控制,而不采用坐标进行绝对控制,轨道的线型根本不能满足设计要求。所以需要采用相对控制与坐标绝对控制相结合的方法来进行轨道铺轨控制。客运专线无碴轨道铁路首级高程控制网应按二等水准测量精度要求施测。铺轨高程控制测量按精密水准测量(每公里高差测量中误差2mm)要求施测。

7 结语

CPⅢ测量作为高速铁路施工的核心技术之一,控制网的建立与实施是一项复杂的系统工程。CPⅢ测量作为一项全新的测量的技术,它的引入不仅为我们带来了高稳定性、高精度的工程控制网,同时为我们带来了全新的测量方法及作业理念,使工程测量的理论、方法产生了巨大飞跃.是测量朝着自动化、信息化方向发展迈出的坚实一步。

参考文献

[1] 崔希璋,於宗寿,陶本藻,等.广义测量平差[M].武汉:武汉大学出版社,2005

[2] TB10601―2009/J962―2009高速铁路工程测量规范[S]

[3] TBl0621―2009 J971―2009高速铁路设计规范(试行).

篇9

关键词:概述,内容,管理,测量

Abstract: the engineering measure management system is to do a good job of construction technology of preparation, ensure the smooth construction engineering. To ensure the engineering quality a key link, it is not only the engineering construction construction stage of important technical foundation work, and for construction and operation safety to provide the necessary materials and technology basis. So engineering construction, engineering measurement management system must be clear and the construction management at all levels must have to pay attention to the work and support the measure.

Key words: overview, content, management and measurement

中图分类号:[TU198+.2] 文献标识码:A 文章编号:

一.概述

工程测量管理制度是要求成员共同遵守的规章或准则,起到约束、指导成员的作用。为了更好地贯彻施工测量工作,达到预定的测量管理目标,必须建立测量管理制度。测量管理制度应由测量负责人、技术负责人和行政负责人共同主持制定,管理制度要突出管理性质,强调分工和职责.并应有相应的奖励和惩罚制度。

二.工程测量管理制度的内容

1.测量管理机构的设置及职责

测量管理机构应分为放线机构和验线机构两部分,两机构人员不应重叠。放线机构中有测量组长、测量员,验线机构中有技术负责人、质检员、施工员(主管工长)。

2.各级岗位责任制度及职责分工

对有关人员进行明确分工,确定相关人员的工作范围、工作职责。

3.人员培训及考核制度

为提高测量管理人员的综合素质,应制定培训制度,定期培训相关人员,保证测量管理人员能胜任所承担的工作。

4.测量成果及资料管理制度

制定测量资料的分类、保管、归档制度,并应要求责任到人。

5.自检及验线制度

测量放线的成果是现场施工依据,是基础工作,必须采取措施保证测量结果正确,以顺利开展后续工作。因此,必须制定测量人员自检,其他人员验线的检验制度。

6.交接桩及护桩制度

制定业主交桩、现场控制桩、水准点的检验和保护制度。这些桩位是施工测量的原始计算依据,是测量工作的根本,应重点强调。

7.制定仪器定期检定、维护及保管制度

为保证观测精度,延长仪器使用寿命.应制定仪器定期检定、维护及保管制度,并应严格执行.使相关人员逐渐形成习惯。制度中应包含仪器的清洁、防潮、防撞要求。

三.制度的管理

1. 施工测量

施工测量分为施工复测、控制网测设、施工放样及检查、竣工测量四个阶段。严格施工过程中的测量管理,做好施工中的交接桩、补桩、护桩工作,实行定期的复测,施工测量、放线放样实行双检制。对工程施工测量全过程进行控制,保障建筑物空间位置及几何尺寸的准确性,将误差控制在规定范围之内,以满足建筑物明确和隐含的功能需要。

2. 施工复测

⑴交接桩完成后,由项目经理部总工程师组织现场技术人员系统地进行管段的施工复测及重点工程控制测量,标段交界处应由双方共同复测,确保中线、高程正确及交界处衔接一致。

⑵复测工作应在开工前完成,中桩、基线桩、导线桩、水准基点桩加密应满足施工放样的需要,涵洞、墩台定位(中心桩撅)宜在复测中完成,以便在正式灌注混凝土基础(或衬砌)时引用其成果。

⑶复测成果应由项目经理部总工程师组织系统地整理书面报告,报经上级主管部门审核,其总工程师批准后,及时发至作业层技术部门应用、报上级主管部门备案。

⑷各类桩撅要妥善保护,根据情况进行加固,并在现场作明显标识,以防误用;在施工影响范围内的桩要钉设护桩或外移桩,绘制护桩示意图;定期检查桩撅是否移动、下沉,发现后应采用可靠方法重新补设定位,重新测量。

3.测量控制网测设

⑴200m以上的长大构造物、500m以上的路基工程施工前应布设测量控制网。管段工程施工复测完成后,应根据设计单位所交的控制点,中桩、基线桩、导线桩、水准基点桩的情况,按照《施工测量技术规范》的要求进行补桩加密,形成测量控制网,以满足施工放样的需要,并定期进行测量复核。

⑵测量控制网由项目经理部总工程师负责组织编制。测量控制网成果书,必须报上级主管部门复核、备案。

4.施工放样测量及检查

⑴施工放样采用施工复测和控制网成果,如有破坏应报请上级技术部门(原测设单位)采用原测量精度进行补设。

⑵桥墩台灌注顶帽混凝土,技术人员应跟班作业,其中线及高程控制精度按相关规定要求执行。

5.竣工测量

⑴竣工测量由项目经理部总工程师负责组织实施,上级技术部门视具体情况派员参与。

⑵竣工测量结果整理后,列入竣工文件,并报上级技术部门备案。

⑶铁路工程在下部工程完成后,应在铺架前完成下部工程竣工测量,按规定测设稳固的中线、水平基桩,设点位置、分布密度等要符合规定。

⑷架梁前桥梁墩台顶帽要进行中线、水平、跨度、偏角十字线和支座螺栓位置 测设,并详细记录测量结果。

⑸铁路路基铺轨前(或预铺底碴)以调整的中线水平为基准,要按施工及验收规范的规定测量基面水平及平面尺寸、水沟尺寸、挡护建筑物尺寸,并据以交底,整修达标。

⑹作业层技术人员在路基、桥梁中线水平及几何尺寸测量后,填写丈量记录和检查证,现场质检工程师复核签认。

⑺铁路工程竣工交验前,竣工复测成果及桩撅复核按照相关规定办理,并按竣工验收要求填制竣工资料。

⑻其它工程按行业规定和建设单位要求办理。

四.测量管理

⑴建立健全测量复核制度。项目经理部设专职测量工程师,作业层项目队设由若干名技术人员和测量工组成的测量小组,根据职责实施各项测量工作。

⑵现场实施测量作业,必须使用专业记录簿逐项记录测量数据,记录簿封面上须编上号码。内容原则上用铅笔书写,禁止使用圆珠笔或钢笔。

⑶测量记录不得涂改、撕毁,如有误可作明显的勘误记号标识。记录中参加人员、设备、日期、地点、天气、工程地点(部位)等事项应填写完备、清楚,并有施人签字。记录数据必须真实反映操作过程的实际情况,在通常情况下应有计算结果,示意草图,并附有相应结论。

⑷测量工作的内业资料必须有两人独立计算,校核无误后方可使用;在申报上一级技术部门复测时,必须同时报送内业测量资料。重要部位的放样(如墩、台施工定位等)应采用不同方法分别进行计算,并报请同级技术负责人审核,签认后执行。重要工程、控制工程、施工复测等测量必须有测量成果书,报请同级总工程师签认。测量成果书应资料齐全,计算准确,文整清楚,签字齐全;测量成果资料(书)为受控资料,应按受控资料的有关规定办理。

⑸上级技术部门在进行测量复核时,必须独立计算资料,优先选用具有闭合条件的方法,严禁直接使用上报的测量计算资料,避免误差造成超限产生的错误。

⑹测量工作应根据人员和仪器设备状态选择方法。在使用全站仪数字化测量时,必须有误差监测手段,对各种误操作必须有查错功能和纠错能力。

⑺测量轴线、基点应与相邻合同段至少三个基点进行重叠衔接(导线点、中线点、水准基点)。

⑻施工技术人员暂离岗位或调转时,必须进行测量工作移交。内容包括:施工桩撅现场点交(并附桩位示意图、中线、水准基点表);测量记录、测量成果书等。在有条件时,进行复测后方可移交。移交工作由同级总工程师(技术主管)负责组织,办理交接清单,双方签字。

总结

篇10

本文主要就GPS技术在特大型桥梁测量控制的应用进行了研究。从GPS基本原理出发,论述了控制网的布设、特别对桥梁控制网设计、选点、布设以及测量控制运用做了详细的论述。

关键词:GPS技术 大型桥梁 控制网 测量技术

GPS(Global Positioning System)即全球定位系统,是由美国建立的一个卫星导航定位系统,利用该系统,用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速;另外,利用该系统,用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。GPS的空间部分是由24颗GPS工作卫星所组成,这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座,其中21颗为可用于导航的卫星,3颗为活动的备用卫星。这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行。卫星的运行周期约为12恒星时。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。

GPS桥梁控制网布设原则根据控制网的实际与桥位区的地形条件以及桥梁本身的特点,进行图上初步设计,然后到实地踏勘选点。对于GPS控制点选点时需注意以下几个方面:

1、根据GPS观测要求,要减弱干扰,保证卫星信号的正常接收,确保观测质量,控制点要布设在四周开阔:控制点应便于发展、为了提高网点的精度与可靠度、不允许出现支点、点位需布设在稳固且宜长期保存处。

2、GPS控制网的施测方法研究

(1)GPS仪器的选择与检验GPS仪器的型号多样,精度、性能各不相同。选择什么样的接收机作业应按网的精度要求来定,对于选定的接收机在参加作业之前,首先应对其性能与可靠性进行检验,合格后才可使用。

(2)GPS控制网的外业实施方法GPS控制网测量的外业实施主要包括控制点的选点埋石、外业观测、观测成果的外业检核等工作。?选点埋石根据前述的选点原则与设计的网形进行选点。为了保持点位,便以长期利用GPS点的结果,GPS点应设置具有中心标志的标石,以精确标定点位。点的标志与标石必须稳定、坚固,以利于长久保存与利用。对于大型桥梁,建设周期长,使用频繁,为了提高GPS测量的精度,减少对中误差,方便使用,一般建造强制对中观测墩。?GPS测量的作业模式选取随着GPS技术的快速发展,出现了多种确定两点间的相对位置的作业方法,也称作业模式。不同的作业模式因作业方法和观测时间不同,具有不同的应用范围。

GPS技术在大型桥梁测量中的应用:

控制测量:桥梁测量控制网具有控制范围小,控制内容多、障碍物多、点位精度要求高、使用频繁等特点。勘测设计单位提供的控制点往往远离桥区,以往多采用全站仪等仪器进行附合、闭合导线、支导线的布设,不仅外业内容多,内业同样繁索,影响了工作效率,而且全站仪布设的点位必须要求通视,点位距离不能太远,随着工程的施工、房屋拆迁等,这项些点很容易被破坏,就需要进行控制点的恢复、计算,给测量工作带来了较大的工作量,降低了工作效率。采用GPS-RTK技术进行桥区控制网的布设,外业工作量大量减少,内业资料也很少,各控制点的坐标通过GPS测量可以实时给出。只需在桥梁测区附近固定位置架设基准站,移动站对已布设的控制点逐个进行测量,直接记录点位坐标,完成控制点的布设。测站间不需通视,只要就近布置即可。

桥梁结构坐标放样:桥梁施工过程中需要对桩基、墩柱、承台、盖梁、支座等多部位进行坐标、高程的放样,往往同一个点需要进行十多次放样。以往采用全站仪等仪器进行放样时,有时因已完结构物或深基坑的影响需要设多个支导线、临时控制点,降低了测量精度和工效。利用GPS技术进行桥梁结构坐标放样前先在室内通过电脑或手工将所需放样的点名、纵横坐标输入测量手簿中的放样记录点库中,并设点库文件名保存。施工放样时,先设置好基准站,将测量手簿与移动站连接,选择点放样工作模式,从放样点库文件夹中找到需放样的点名,选中放样点,这时测量手簿上会根据移动站目前位置及放样点位坐标实时给出需要移动方向及距离,并在导航视图上显示,移动移动站,直至手簿显示的偏移量在允许范围内,定点。在离放样点小于5cm时,需要多移动测站几次,观测时间稍长一点,等手簿显示稳定后再定点。

桥区勘测测量:地形勘测测量是测量工作的重要内容,也是工程测量中内容最多、测点最多、工作量最大的工作。以前进行桥位地形勘测时,总是先布设控制导线点,再用全站仪或经纬仪进行地物、地貌的测量、量距,再在室内进行大量的计算、绘图。采用GPS进行地基形勘测测量后,加快了勘测进度,在平坦开阔地带,一个测点采样仅需几秒钟就可完成,大大提高了工作效率。桥区地形勘测时,同样在固定的基准点设置好基准站,通过移动站对各个测点进行取点采样,测量手簿会自动将采样点坐标记录到点库文件中的记录点库中,设立点库文件名保存。采集完所有数据后,在测量手簿上进行测量成果导出。将手簿与电脑连接,复制导出文件到电脑中,使用相应的电子成图软件打开导出文件,并进行相应点间连线,地物、文字标注。

GPS高程控制测量:GPS定位技术可以使用高精度来最终获取点与点之间的大地高度之差。再一次将它们转化成为适合于当前施工测量作业的正高度差过程中,这类转换由于其重力测量信息等方面因素的影响,一般都采取了GPS水准法,运用同名点中的相应正高以及GPS大地高,通过一系列数学计算模型取得其相互之间的高度差转换关系。在桥梁工程测量方面,如何提高GPS高程测理精度并应用于桥梁结构测量中,是桥梁工程测绘界面临的一个具有重要意义和广阔应用前景的重要课题。

结束语:现如今公路桥梁建设施工技术及其施工测量工艺已经越来越先进,它可以涵盖公路桥梁测量(包括平、纵、横),施工放样,监理,竣工测量,养护测量,GIS前端数据采集诸多方面。它将成为未来桥梁工程测量发展的主流方向。伴随当前GPS定位技术的迅猛发展,为公路和桥梁控制测量作业也提供 了更加先进而高效的测量手段。目前将GPS相对定位测量技术应用在桥梁的高度控制测量作业中,不仅能够极大的促进了GPS技术自身的发展进程,同时对于公路桥梁的施工作业和控制测量发展也具有很大的意义。

参考文献:

[1]唐为华,马卫明《GPS技术在桥梁工程施工、检测中的应用》;

[2] 傅新军《GPS定位技术在桥梁施工测量中的应用》;