公路施工测量常见问题及质量控制对策
时间：2023-04-21 19:40:06 来源：千叶帆 本文已影响人
李琛
菏泽鑫盛路桥公路工程有限公司 山东 菏泽 274000
现阶段，我国测绘技术已进入数字时代，并形成了各种新的测绘手段，如相应的数字测绘技术、GPS定位系统测绘技术等。不同的测绘技术有不同的应用特点和优势。新技术在公路测绘工程中的应用，要根据工程实际需要，选择更合适的测绘技术，有效保证公路测绘工程的测绘质量和效率，从而为公路工程的施工安全和质量提供有效保障。公路工程建设的人们都形象地把测量部门比作施工单位的“眼睛”，为公路施工定位路线走向、路线宽度、路面高程、结构物以及工程量的复核提供原始数据，没有测量就是没有目标、没有方向的“瞎”搞工程。在公路工程建设中，测量水平的高低直接决定路线质量的好坏，增强公路建设的整体质量，减少不必要的返工，从而提升整体经济效益、社会效益。
某高速公路工程建设项目路线全长80km以上，路线的走向为从东到西，沿线设计的标高最大值为990m，最小值为650m，高程平均值为820m。整个建设项目中有12座中大桥梁，其中包含两座特大桥，乌江特大桥包含，大桥全长为1510m，桥梁的形式为主跨、斜拉桥与T梁桥共同构成；
坝溪河特大桥全长设置为1600m，桥梁主跨的长度设置为360m，还包含T梁桥和斜拉桥。特长隧道与长隧道的数量为8座，该项目具有典型的山区高速公路工程建设项目的所有特点。
工程建设规模比较庞大，施工路线非常长，且测量精度要求比较高。
外业测量难度系数较大，通视条件不好，地形起伏非常明显。
整个工程的结构形式复杂，桥隧所占比例较大，精度要求存在差异，测量控制网不仅要达到局部桥梁和隧道工程的施工要求，同时要满足公路全线整体控制的需求。
路线起伏非常明显，相邻路段的投影长度变形差异突出，坐标系统设计十分关键。
施工标段分散，标段间的测量衔接非常关键。所以，在开展山区高速公路控制测量工作时，其难度系数比平原地区高速公路控制测量技术大很多[1]。
3.1 测量设备落后
由于一些测量单位资金有限，无法及时更新和定期维护设备，导致一些测量设备和测量技术落后，不能满足测量数据精度的要求，影响公路建设的正常发展。此外，公路测量设备长期暴露在室外，以及暴露在风、阳光、高温和湿度下，也会降低设备的测量精度。此外，测量设备的日常管理不规范，忽视设备维护和保修会损坏测量设备，降低设备的使用寿命，降低设备测量的准确性和灵敏度。
3.2 操作标准不一致
操作标准的执行程度直接关系到测量的准确性和可靠性。目前，在测量过程中有一套完善的过程标准，但在实际测量中，一些测量技术人员没有按照行业标准和规范执行，参考的操作标准不一致，极大地影响了测量结果的可靠性和有效性。例如，没有详细比较设计图纸，导致公路施工路线出现一定偏差。特别是在垂直和水平面、控制网高度和主要施工点的测量中，如果不按照施工图纸和操作标准进行测量，很容易造成坐标放样和高程计算的大偏差。
3.3 非标准操作
测量技术人员对测量仪器设备的理论知识理解不充分，不掌握设备操作流程，未按设备手册的规定使用测量仪器设备。测量结果的准确性还有待讨论。此外，如果设备在使用前未按要求进行调试和校准，也会对设备的精度产生一定影响。设备使用后的维护过程也是仪器操作的重要组成部分。维护设备的准确性和灵敏度，保证仪器设备的正常运行非常重要。
3.4 测量师的专业素质参差不齐
如今，随着公路工程的快速发展，大量人员进入公路建设行业。许多施工单位盲目扩编，降低测量人员的准入门槛，导致企业测量人员缺乏专业技能和专业素质，在实际测量工作中缺乏责任感。一些公路施工企业通常会降低人员成本，让其他岗位的人员负责公路测量。一个人有多重职责。这些人员往往精力有限，经验不足，不能熟练使用测量设备和仪器，导致测量数据不准确、无效，浪费大量时间和成本，效率急剧下降，导致施工进度延误。
3.5 计量监督管理不到位
一般来说，社会和政府监督部门主要负责公路建设的施工监督，但在实际施工中，一些监督管理方法没有发挥应有的作用。他们只把测量作为工程中不太重要的环节，这使得监理人员对精度要求较低，未能落实监理工作，导致公路测量结果不能有效满足工程要求，对工程施工质量有很大影响[2]。
4.1 衡量人员的专业素质
首先，计量工作以“人”为技术主体的载体，计量人员的专业素质是计量工作的关键。测量师必须是经过专业学习和教育，能够胜任测量工作的专业人员。施工现场的现场测量人员主要有两种：一种是通过大专以上工程相关专业学习取得大专以上学历，并在施工现场有多年实际施工或测量经验的人员。他们有的通过刻苦学习取得了相关的工程师证书，有的没有取得相关的工程师证书，但测量技术非常优秀；
另一个是没有高级文凭的僧侣。他在施工现场向老师学习技能，并实践复杂的测量技术。调查工作是脑力劳动和体力劳动的结合。施工测量一般在非常困难的自然环境中进行，对物理质量和抗疲劳能力要求较高。只要日复一日地进行测量，它就会成为每个人的目标。
4.2 测量仪器和设备
随着科学技术的进步，测量仪器设备也越来越高科技、更新快、智能化程度高、操作方便简单、精度高、稳定性好。初步导线测量可采用全站仪和GPS卫星定位仪，用全站仪测量和设置导线点。这是对通视条件的严格要求。全站仪刚进入现场，受地形地貌影响，难以实现全通视；
随着科技的创新和进步，GPS-RTK卫星定位系统已经成熟稳定，能够很好地满足静态控制的精度要求；
大地自动水准仪能满足四等水准测量的要求。一般来说，在全站仪、GPS-RTK和水准仪的帮助下，这3种仪器基本上可以满足任何一条公路的施工测量要求，但需要在不同的地形和信号条件下同时使用。当然，这些仪器每年都必须经过国家有资质的单位校准后才能使用。在使用过程中，还需要定期校准和维护，以防止影响仪器正常使用的异常因素。当然，测量工作也需要借助卡西欧编程计算器、测量应用程序、相关测量计算软件和调整软件，以便高效准确地开展测量工作。
4.3 高程控制测量
从工程结构形式的角度分析，该工程的高程控制网被划分为二等、三等和四等，不需要对首级高程控制网进行设置。坝溪河特大桥和乌江特大桥被设置为二等网，另外的一座隧道和五座大桥被设置为三等网，剩余的线路区段、隧道和桥梁被设置为四等网。使用数字水准仪按水准测量法来观测各等级高程控制网，使用全站仪三角高程法完成跨越乌江特大桥及其跨河水准测量工作。在随后开展各期复测工作时，在选择高程控制网平差起算点时最好选择必要的高等级控制点，防止累计的长距离水准测量误差给水准点高程的系统性带来不必要的影响[3]。
方案的具体内容为：①二等网平差，对网中两个左右的水准点固定以后，从原测高程开始计算，单独完成局部二等网的平差工作，使二等网的平差高程得以准确计算；
②三等网平差，起算点为与该网相邻的二等点，起算高程为其复测偏差高程，单独完成三等网平差作业；
③四等网平差，对相邻高等级控制网中的水准点复测高程予以固定，随之单独完成四等级平差作业。
依据上述方法完成高程控制网平差作业以后，平差的精度结果为：①二等网，以测段往返高差不符值为依据，其水准测量的偶然中误差通常为±0.80mm/km，乌江特大桥高程控制网平差后的单位权中误差为±0.47mm，坝溪河特大桥高程控制网平差后的单位权中误差为±0.88m；
②三等网，以测段往返高差不符值为依据，其水准测量的偶然中误差通常为±1.4mm/km，三等网独立平差单位权中误差信息详见表3；
③四等网，依据环线闭合差计算出来的全中误差通常为±3.22mm，对全线高程控制网整体完成平差计算以后，单位权中误差保持在±4.48mm。
4.4 路基施工测量要点
路基施工测量具有很强的细节性，技术人员应根据路基施工的具体要求进行施工测量。首先，测量填方路段时，应校准测量中心线和边线的位置，并根据工程设计要求从纵断面和横断面控制测量数据。路基达到预定设计高度后，应根据预设高度校准测量中心点和测量桩的位置，并在通过检查后，根据初始设计中心线、宽度、坡度和测量高度检测这些数据，合格的报告应提交给监理人员，以确保后续施工工作的顺利进行。其次，路基开挖段测量时，应根据图纸设计标高和公路路基边坡计算数据测量初始值，并根据工程测量技术要求放出槽线。其中，高程点位置应均匀分布在两侧挡土墙等可靠测量位置。此外，根据路基施工测量的具体要求，合理选择测量桩的形式和数量。测量过程中，技术人员可设置端桩和100m桩，并根据路基施工测量基线的变化特点，合理增加测量桩的数量。
4.5 初步测量的现场工作
根据仪器设备的先进程度，可通过全站仪和GPS静态控制实现导线现场测量。全站仪是一种全方位的常规测量设备，通过测量两点之间的水平距离、斜距和方位角来完成导线观测。然而，全站仪测量受垂直和水平通视及运行条件的限制，运行强度高、效率低、测量周期长。GPS测量方法可以克服全站仪无通视、定位精度高、灵活方便、观测时间短、计算自动化程度高等诸多缺点。大大提高了工作效率，降低了劳动强度，深受测绘工作者的喜爱。GPS可以通过静态定位和动态定位方式完成导线点的观测。然而，GPS也有它的缺点。在高大林地，信号覆盖不稳定，仪器无法固定，工作面上部有盖板时仪器无信号，桥梁、涵洞等大型结构中有钢筋、钢模板等刚性材料，会干扰信息，导致信号浮动或精度低，不能满足施工要求。
横断面测量：通过测量路线中间桩的高程、路线左右两侧的高程或高差以及中间桩的水平距离，测量形状变化点处横断面方向的高程。通过高差形成一条线，并维护一张横截面图，以审查土石方工程量。在原地面复测期间，山区和丘陵区一般森林茂密，荆棘丛生，各断面的横向测量难以通行。建议清理地表，挖掘原状树木的荆棘，在不扰动表土的情况下进行测量，快速准确。横断面设计图一般各20m。
4.6 增加对测量设备的资金投入，加速其更新换代
随着我国现代化进程的加快，公路建设项目数量和规模逐步扩大。施工企业想提高公路测量的准确性和可靠性，必须加强测量设备的更新换代，增加对测量设备的资金投入力度。如今测量技术发展日新月异，传统的测量技术和设备已不能满足行业标准要求，必将陆续淘汰。施工企业可以结合自己的实际情况和施工要求，逐步引入先进的测量技术，采购优良的测量仪器设备，提高公路测量工作的质量，满足公路项目建设的要求[4]。
测量是施工必不可少的工作，关系到整个公路建设的安全。只有通过科学准确的测量，才能促进公路建设的进一步发展，现代公路施工越来越复杂，要求逐步提高，问题也不同于以往。只有在实践中发现问题并改进测量技术，总结经验，提出相应的对策，才能更好地保证整个公路建设的质量。
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