浅谈施工控制测量在南水北调中线S13标段的应用

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摘要：南水北调工程具有建筑物多、线路长等多种不利于现场施工测量的工程特点，因此施工控制测量对南水北调工程施工质量起着至关重要的作用，本文对施工控制测量在南水北调工程中的具体应用进行了介绍。

关键词：平面控制测量；高程控制测量；平差计算

中图分类号：P258 文献标识码：A

1．前言

施工控制测量包括平面控制网和高程控制网的建立，主要作用在于限制施工放样时测量误差的积累，使整个工程能在平面及竖向方向正确衔接，以便对工程的总体布置和施工定位起到宏观控制作用，同时便于不同作业区域同时施工。施工控制网是施工放样的基准点，是保证施工放样精度的根本依据，因此任何工程的建设施工之前都必须依照“由整体到局部，先控制再细部”的测量原则首先建立施工控制网。

2．工程简介

南水北调中线s13标段是南水北调中线京石段应急供水工程的重要组成部分，工程位于河北省新乐市境内，地处平原。本渠段桩号285+960~292+500，工程全长6540m，包括渠道、3座左岸排水建筑物和4座交通桥。工程等级为Ⅰ等，总干渠渠道为1级建筑物。

3．测量依据

1、《工程测量学》

2、《水利水电工程施工测量规范》( SL 52-93)3、《南水北调中线干线工程施工测量实施规定》（试行）

4、 监理提供的控制点 ，如下表：

南水北调中线干线工程加密施工控制网成果表（S13标段） 表一：

坐标为1954年北京坐标系统，高程为1985年高程基准。

4．施工控制测量实施方案

根据监理提供的控制网点等级和位置，结合本标段工程等级和工程放样精度要求，确定平面控制网采用四等附合导线测量，高程控制网采用三等水准测量。为减少外业选点、埋石工作量，方便以后施工放样，本次施工控制网采用平面和高程共用点。首先根据已有控制点和地形图资料，采取图上设计和实地踏堪相结合的办法合理确定控制点的位置，选点应注意以下几点：

1、相邻点之间通视良好，视线避开障碍物1.5米，便于测角和测距。

2、视野开阔，便于扩展，交通方便，土质坚实，便于寻找、埋石、观测，远离施工干扰，能长期保存。

3、控制点应有足够的密度，分布均匀，便于控制整个测区，建筑物区域适当加密。

4、导线各边的边长应大致相等，相邻边长之比不宜超过1：3。

5、应考虑电磁波测距的需要，点位应避开变电站、电台、微波站等强电磁波的干扰，离高压输电线不小于20米的距离。测线不宜过烟囱、散热塔、高温厂房等发热体的上空。

点的位置选定后，埋设永久性标桩，用直径30mm的粗钢筋，将上端磨平，在上面刻出十字线作为标点，下端弯成钩型，将其浇筑于混凝土中。混凝土标桩标顶尺寸12cm×12cm,标底尺寸20cm×20cm，埋设深度60cm，标顶超出地面5cm。埋石完毕，为防止破环，应在标桩周围设有醒目的保护装置；为方便寻找，应在附近房角、电杆、树上用油漆写明控制点方位和编号，并且绘制点位略图。本次施工控制网布设在渠道两侧永久占地线附近，施工控制点布设共32个。

4.1平面控制测量

平面控制测量采用拓普康GTS-332N型号全站仪，测角精度2"，测距精度Ⅱ级。全站仪能够同时测角测距,而且能够自动显示、储存数据并能够进行数据处理，过程简单，避免人为差错，精度好、效率高。平面控制采用四等附合导线测量的方法，利用6个已知点测设两条附合导线。第一条由Ⅲ272~Ⅲ271点为起始边，最终结束Ⅲ274~Ⅲ273点。第二条由Ⅲ273~Ⅲ274点为起始边，最终结束Ⅲ276~Ⅲ275点。为减少对中误差对测角量边的影响，导线观测采用三联脚架法。

4.1.1水平角的测量

水平角的观测采用测回法，观测导线前进方向的左角，测回次数为6次。为减少度盘分划不均带来的误差的影响，各测回零方向的起始数值δ应按下列公式计算δ=（180°/n ）(i-1),n测回数,i为测回序号, 取平均角值作为导线水平角。角度观测应遵守下列规定：观测应在成像清晰、稳定的条件下进行，观测过程中仪器不得受日光直接照射；仪器照准部旋转时，应平稳匀速；制动螺旋不宜拧得过紧；微动螺旋应尽量使用中间部位,精确照目标时，微动螺旋最后应为旋进方向。

4.1.2边长测量

全站仪在测完水平角后，不用搬动仪器可直接测量相邻点的水平距离。测距之前应首先打开气压计的盒子，置平气压计，避免日光暴晒，温度计悬挂在与测站视线同高，不受日光辐射、通风良好的地方。待气压计和温度计与周围环境一致后正式记录，输入全站仪，自动进行气象改正。水平距离测量2个测回，每测回4次读数，读取的水平距离经加常数、乘常数改正，计算出水平距离的平均值作为最终边长进行坐标计算。

4.2高程控制测量

高程控制测量采用三等附合水准测量的方法，使用DS3型水准仪，配以一对黑红双面木塔尺，利用3个已知点测设两条附和水准路线。第一条由已知点Ⅲ271出发，最终结束到已知点Ⅲ273，第二条由已知点Ⅲ273出发，最终结束到已知点Ⅲ276。测站观测程序为后－前－前－后，先读水准尺黑面，按中丝、下丝、上丝的顺序记录，后读水准尺红面中丝并记录。观测完后立即计算前后视距差，视距差累计值，判断是否超限,计算上下丝中数与中丝之差，并判断是否超限，符合要求后迁站，如不符合要求重新观测。一测段水准路线上(两个水准点之间)的测站数必须是偶数。往、返测的前、后标尺必须交换。

4.3平差计算

由于计算机的发展，现在一般采用控制网平差软件进行平差计算。将准备好的原始数据，按程序要求输入平差软件，自动进行计算,并且校对平差成果是否符合规范要求。

4.4提交成果资料

1、仪器检验校正资料

2、控制网图

3、控制测量外业资料

4、控制测量计算及成果资料

5 技术总结报告

6、所有测量成果及图件电子文件

5．结语

施工控制网建立后，应定期进行复测，尤其在建网一年后或大规模开挖结束后，必须进行一次复测。若使用过程中发现控制点有位移迹象时，应及时复测。

参考文献：

1.《工程测量学》李青岳 测绘出版社2008年8月出版

2.《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93)1993年12月实施

3.《南水北调中线干线工程施工测量实施规定》（试行）2006年12月实施