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摘要：通过结合笔者从事建筑工程测绘的工作实践经验，结合某建筑工程地形测量实例，提出了基于GPS控制测量的控制网优化布设，分析了控制测量的实施以及结构施工中的控制测量技术，有效地提高建筑工程测量精度。
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关键词：建筑工程测量；地形测量；施工测量；测量控制网
Abstract: By combining the construction engineering surveying and mapping work into practice experience, with a building engineering example of measurement terrain, this paper puts forward the control measure based on GPS control network optimization layout, and analyzes the control survey and the implementation of structures in the construction of control measurement technology, and effectively improves construction engineering measurement accuracy.
Key Words: building engineering measurement; topography measurement; construction survey; measure control network
中图分类号：TU198 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2011）12-0000--00
工程概况
本建筑工程测量项目位于某市繁华地段，工程周围的交通较为便利。测区地势呈西高东低，东面主要为菜地，地形平坦。测区西、北面为山地，地形起伏较大，测区海拔高度为27m～190m。测量时通视较为方便，测区主要居民聚集区为某自然村，房屋呈散落式。
建筑工程控制测量要求
对建筑工程测量作业前必须对精密测角仪器进行检验，并每年送仪器到专业鉴定部门进行鉴定。严格按国家一级导线测量的仪器级别，技术精度指标进行施测。严格执行GPS换手复测制度。导线尽量布设成直伸形，主要是由于直伸导线的图形精度最高，纵横向误差保持最小，还可以有效减少旁折光的影响。导线桩埋设应为混凝土包铁心桩。洞内一级导线的测角中误差必须严格控制在±5″以内，这是因为直伸导线的测角误差直接影响隧道的横向贯通误差。精密测角过程中必须自始至终保持仪器精平，为防止作业时不能发现的仪器碰动，脚架下沉，在地面打入三个铁桩，将脚架置于铁桩上面。在保证通风、照明、通讯问题解决的情况下，导线边长应尽量拉长，以减小方位角传递误差。
建筑工程控制测量实施
3.1对已有控制网的测量复核
开工前，首先对甲方提供的地面控制桩及永久性水准点，进行复测，桩位复核无误后，根据测量成果，采用相应的控制测量方法。本项目利用甲方提供的II级导线点Ⅱ9810、Ⅱ9811及T5554，见表1所示。经检查点位稳固，精度可靠，作为本工程的平面和高程起算数据。
3.2GPS控制测量
对已有控制网测量复核确保无误后，充分利用已知控制点控制点“Ⅱ9810” 、“Ⅱ9811” 、“T5554” 作起算，施设13个GPS施工控制点，组成多边形GPS网， GPS点位选在便于接收机安置和操作、视野开阔、土质坚硬牢固便于长期保存、利用和发展的地方。GPS点的编号为W1～W13，采用南方灵锐S82 GPS接收机以静态模式观测，同步观测的卫星数≥5、PDOP＜6；卫星截止高度角≥15°；固定解观测历之数≥180。同步观测时间平均约45分钟，平均重复设站数为1.78＞1.6。基线解算和平差采用随机软件在微机上进行，同步环环线全长相对闭合差最大为11.0Ppm＜30Ppm，最弱基线相对中误差为1/31354＜1/10000，均符合《工程测量规范》（中华人民共和国国家标准（GB200526-2007））的要求。
3.3RTK图根控制测量
本项目的图根点测量采用南方灵锐S82 GPS接收机（仪器标称精度：5mm+1ppm）搭配电子手簿进行，所用仪器经国家认可的计量授权的测绘仪器检定单位检定合格；采用网络GNSS RTK方法设置流动站接收机。通过联测3个控制点：“Ⅱ9810” 、“Ⅱ9811” 、“T5554”，来求解测区坐标的转换参数。
测量中，GPS RTK测量选择在卫星较好时段且卫星数不少于5颗、图形强度因子PDOP≤6、卫星高度角≥15°时进行测量，流动站测量精度控制在±2cm内。根据测量结果，正确作好外业观测记录包括点名、点号、基准站坐标、仪器天线高等。测量时，确保平面收敛阈值不超过2cm、垂直收敛阈值不超过3cm；而且每个点测量应当采用两测回，测回间隔时间≥60”, 一测回完成后，重新进行初始化，每测回的自动观测个数设为10个观测值，取平均值作为定位结果。对于本项目共布设43个埋石图根点，图根点测量成果取两测回平均值。
水准测量
（1）水准路线布设。对本工程的施工控制点W3、W4、W5、W8及Ⅱ9810进行四等水准测量，以水准高程点Ⅱ9810为起算点，采用闭合路线的方法测量，路线往返长度7.1km。水准路线略图见图1所示。
（2）水准外业观测。本工程对于四等水准外业观测采用苏一光DSZ2型自动安平水准仪1台，3m区格式双面木质标尺观测，所用仪器经国家认可的计量授权的测绘仪器检定单位检定合格。水准仪的i角在作业开始前进行了检测，i角超过±20″时即时校正，符合规范要求。对于本项目四等水准外业观测所采取的技术要求见表2~表3所示。水准平差计算采用“南方平差易”进行平差计算，闭合水准路线闭合差为 ±37.5mm（允许为±53.3mm），每公里高程测量高差中误差为±5.6mm,符合《规范》要求。
数字化工程测量
通过采取野外采集数据与绘制草图相结合的方法进行施测，采点坐标输送进电脑后，使用数字化成图软件进行内业数据处理，整理绘制成要求比例的地形图。
（1）采集测量数据。本建筑工程地形图测量采用全野外数字化测图，外业数据采集用全站仪进行观测、记录并现场绘制草图。数据采集时设站至少有一个已知方向点进行检查，重新设站时，测量1-2个重合点，确保外业数据的可靠性。数据采集的格式为：点号/距离/镜高/水平角/天顶距/属性/相关信息，点号由记录程序自动产生，而度盘定向用水平角置零的方式，并随时进行归零检查。
外业数据采集时现场绘制草图，草图上碎部点点号和记录点号一致，正确反映地物、地貌要素及其属性。对于本项目中高边坡无法接近的点位，采用无棱镜全站仪观测，而且测程应不大于150米。对于测区内具有景观及保留价值的古树、大树采用RTK方式测量其坐标并展于图面上。
（2）处理测量数据。本建筑工程地形图采用成图系统，把野外采集的数据文件转换成图形文件，并依据草图进行图形编辑。内业编辑的过程中随时存盘，以防止不慎丢失数据。对各种地物、地貌要素的表示严格按《图式》规定进行。高程注记至0.01米。地形图要素的表示、注记和图廓整饰，应当按《图式》要求,图上高程注记点分布均匀，密度符合要求，高程注记取位至0.01米。地形图地物、地貌要素齐全，综合取舍合理，主次分明，层次清楚，位置准确，交接合理，各种符号、注记符合《规范》及《图式》要求，能较好地反映实地的地物、地貌特征。
工程竣工复测
为了检查主要结构物和建筑物位置是否符合设计要求并提供竣工文件所需资料，也为将来运营中的维修工程提供测量控制点，必须进行竣工测量。车站结构施工完成后，要对设置在底板上的线路中心线和高程控制点进行复测，中线点的测量方法和复测精度按照施工控制导线的标准要求，高程控制点按照地下高程测量的方法和精度标准要求进行复测。竣工测量采用的坐标系统、高程系统、图式等应与原施工测量―致收集已有的测量资料并进行实地检测；对符合要求的测量资料应充分利用，对不符合要求的测量资料应重新测量。测量方法和精度要求应与施工测量相同，并应按实测的资料编绘竣工测量成果竣工测量主要分为三部分：（1）与相邻标段的平面及高程贯通测量。（2）按业主要求移交足够数量的平面及高程控制点，并经业主测量队检验合格后验收。（3）车站结构净空测量和风亭地面建筑物的位置、高度和轮廓测量。
结论
本文通过结合笔者多年从事建筑工程测量实践经验以及某建筑工程地形控制测量实例，提出了基于GPS的地形控制测量网布设，提出建筑工程控制测量的实施以及测量施工中的控制测量技术以及工程竣工测量方法，有效地提高建筑工程测量精度，为同类工程所借鉴。
参考文献：
[1] 王彩霞，薛建成．GPS在建筑工程地形测量中应注意的问题[J]．交通标准化，2003，27（08）：15～20．
[2] 袁德宝，彭小沾，郑栋，等．GPS在建筑工程控制测量中的应用[J]．矿山测量，2005，31（12）：56～57．
[3] 李金城．GPS在建筑工程测量中的应用研究[J]．科技资讯，2010，23（07）：114～117．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。 |
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发表于 2018-7-16 16:38:39