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RW高速公路施工测量总结

 gfergfer 2022-04-11

​刚好一年前,在RW项目隔离期间,无意开通了本公众号,多亏有广大测友的支持才得以坚持下来,到现在,RW项目已近收尾,寥寥数语回味一下这一路征程。


项目简况

RW高速9标,位于河北省保定市定兴县境内,标段长度为8.3km,桥梁长度8km,其余为路基、一座箱涵,桥梁主要结构为24m、30m、40m预制小箱梁桥。
项目属于雄安新区几纵几横工程,关注度极高,工期进度要求也很高,施工期间有两个春节、疫情、冬季施工,真正有效施工时间不足一年。
项目特点:快、快、快,施工速度非常快
测量难点:带着一帮刚毕业的小伙子,如何让他们按照我既定的方法在现场不打折扣的执行,确保我能每天坐在办公室而现场有条不紊的忙碌着且不出错;
测量目标:现场测量不出错、不耽误现场进度;
管理措施:控制点可靠、数据准确、方法得当、有复核、数据可查
现在项目已基本完成(只剩下桥面护栏),还算比较顺利的完成,前期零零碎碎写了那么多分散性的总结,这里,还是做一个归总。

1

 交桩 


现场交桩工作由监理工程师和筹建处进行,由于是线路工程,只进行了现场交桩、没有进行内业交桩,现场交桩只要求监理带了两三个点后,我们也懒得跟着跑,因为我们提前找到了大部分点,让他们去下个标段进行交桩,说剩下的点位我们自己去找,他们当然很开心。
几个月后和监理聊天时,他说那时候就知道你们9标测量不用操心,因为控制点你们都提前自己找到了,做事肯定可以放心。因此,整个项目施工过程监理一直都是非常支持我们的测量工作,实属难得。
提前找到点的原因,首先是设计图中已经给出了控制点及成果,然后利用奥维地图提前找到了标段内的点。
因此,在我看来,交桩是项目测量人员与监理、设计或建设单位的第一次接触,你所表现出来的工作严谨、专业性,对于后期测量工作的顺利、有效开展非常重要。

2

 前期与临建测量


由于北方地势平坦、桥梁项目较为单纯,需要前期测量的临时性工作并不多,主要有以下几项工作。
(1)测量沿线高压线的高度
沿线有多处跨高压铁塔横跨路线,应该为110千伏,现场要求主要是测量电线的最低高度。
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测量方法较为简单,当时进场带了一台徕卡TM50全站仪,测量时,在距离线路走向垂直方向约100m处架设全站仪,在电线正下方的路线左右幅各测量一个点(路线边线已经放出),下方点测量棱镜杆高程,通过输入调整仪器高使仪器显示界面的高程为为棱镜高度1.3m,即此时地面高程为0,设置仪器水平角为0°00′00″,仪器望远镜向上转动,直到仪器横丝照准电线,检查、调整仪器水平角为0°,直接读取仪器高程,此时仪器显示的高程即为电线的高程。

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现在几乎所有的全站仪都有该功能(不知道是不是叫悬高测量),但原理与偏心测量的角度偏心是一个原理:即通过测量与电线距离相同的地面点水平距离,通过两点间的垂直角度差来计算两点间的高差,这与坐标测量中的坐标角度偏心是一个道理。

老马去年建立的技术交流群“施工测量2群”人员还未满,欢迎各位测友加入,此文之后,暂时也没有打算再建群了。(已入施工测量群、监测群的勿入,三个群即将合并)


徕卡仪器在测量棱镜点后,有时候仪器往上转动其高程显示并不动,这是因为仪器没有设置好而已。

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如果实在不行,可以记下测量棱镜的距离、垂直角和电线的垂直角来计算,也是一样的。
需要注意的是,仪器架设的位置应尽量与电线走向呈90°,这样交会出来的电线垂直角才会更加准确。

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(2)驻地建设放样
    驻地建设及临时测量工作,主要包括地形图测绘、便道放样、临时用地放样、项目部驻地场站建设放样等工作。
地形图的测绘主要体现在用临时用地范围的测绘,现场测量主要采用RTK测量、手绘草图临时成图,由于现场并没有很复杂的地形,主要是调查坟堆的数量、电线杆的走向等,比较简单,成图采用CASS7.1。
场站测量在前期工作中占用了很多的工作,虽然简单,但是工作量很大,实际工作中至少配置了一名测量人员每天现场测量。技术部交付的图纸都是在CAD中按mm为单位绘制的,如项目部、拌合站等,需要测量人员转换为测量比例并放入线路坐标系统下后,才可以用施工坐标系开展放样工作。
日常放样,没有什么技巧可言。拌合站的放样中,在需要对罐体进行沉降观测,本项目的观测采用了数字水准仪、普通黑红尺进行测量,而且是要求每个人都测一组数据,这样做的目的是让员工提前熟悉一下水准测量的观测与计算,结果并不理想,只有一个人测量的数据是正确的。为了更加直观的展现出罐体基础的沉降变形量,在交付的成果中以数据表、变形曲线图的形式呈现给其他人员,获得了比较好的效果。这比枯燥的数据更为直观,而且,别人并不关心你的基准点、标尺读数等过程数据。
临建放样中,预制梁场钢筋棚基础放样对精度要求较高,现场施工人员提前与我进行了沟通,要求精度达到5mm以内,这是因为施工负责人在上一个项目有一点经验才如此要求,关于这个放样,在这篇文章有详细介绍:
常规坐标放样方法误差在5mm内的检验

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3

 交桩控制网的复测


为了在桩基正式开钻前完成控制网的复测,在交桩后即着手准备复测工作。首次复测难度较大,主要是人手不足、在测量控制网的同时又要保证日常临时性测量工作,因此,是没有充足的时间和人力全线实施加密的。这就要求控制网的复测工作必须做到快速、可靠性高、能加密部分点满足桩基施工期间的要求,只有满足了这三个条件,这次复测工作才有意义,而不是为了复测而复测。

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首次复测,主要目的是检验交桩点的可靠性,并与两边标段进行联测,再进行内部加密一部分点位即可。因此,加密点全部选择在水泥路上钻孔埋钉子的方式,快捷且不需要等待混凝土晒干,平面控制网采用GNSS静态网是能够有效连接相邻标段、确保平面坐标整体精度的最重要的方式,关键是当时与玉米比较高通视极为困难,也只能采用静态网。

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在平原地区高程网当然首选水准测量,搞一次就算一次,用电子水准仪进行往返观测,虽然只是四等精度,但观测过程中还是按照三等标准来操作的,这也为以后的加密测量打下了一个很好的基础,这是高程网与平面网的区别。因为在线路工程桥梁施工过程中,平面网的整体精度、高程的相对精度是比较重要的。

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关于交桩控制网的复测,在下面这篇文章早有详细介绍:
RW高速测量工作总结~(五)项目控制测量

4

 放样数据的计算


控制测量数据计算这方面,只要条件允许我一般自己都会亲力亲为,这两项工作把握住了,现场测量工作只要不失控,一般不会出现大的问题。但若是控制点出现问题,或者数据计算错误,后果说有多严重,那就有多严重。
数据计算大的原则还是所有需要放样的数据都提前在内业计算完成,现场只需要相应点号就可以放样,绝对不能现场计算数据再放样,而且要尽量避免现场手输数据,减少一切出错的可能性,即使自己操作仪器,也要尽量避免这样。因为,现场计算时,你的精力、注意力都不是那么集中,现场的环境一般都会比较吵并不利于搞计算,相比在办公室舒服的空调环境下,人的心情都会好很多,也不会有那么急躁,可以有效的复核。但是现场就不同了,环境并不很理想,而且只能手机或者计算器来计算,相比用电脑来说更易出错。
在系梁、盖梁、垫石、箱梁等这些数据计算之前,我会提前与现场施工负责人进行有效沟通,征询他们的测量要求,比如他们要求系梁测量哪几个点、什么工况下测,我就提前计算什么数据,把数据计算并唯一编号,导入全站仪或RTK手簿,只有减少人为干预的过程,出错的概率才会小。
对于线路计算,一般使用道路之星王中伟老师的Excel程序联合进行,最终的如桩基坐标、垫石坐标等,都是在自编Excel程序计算,快捷、可靠、批量,便于整理和二次检查与利用。

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具体数据计算过程,详见下面这边文章:

RW高速测量工作总结~7.1 放样数据计算


5

 现场测量管理

本项目测量工作的难度,并不在于控制、数据计算等这些工作,因为这些工作我只需要集中精力花费一点时间自己完成即可,难点在于现场的人员管理。首先,几乎招聘不到理想的测量人员,因为,南方人根本不想到北方来工作,主要是气候不适应,这还真的是个问题。
(1)测量人员管理
所有的事情,都要依靠人来具体去完成,所以人是关键。十多个测量人员,来自不同的地方,大家都带着不同的目的,但都有一个共同的特性:测量专业基础知识都不怎么牢固。

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如何让每个人都按照既定的测量方案在现场不打折扣的完成,是管理的本质。
人员基本都是学校刚毕业出来的路桥专业学生,并没有现场经验,在这种快速化施工的进程中,除了全站仪放样外,其他的人员几乎都是单兵作战,如何让这些没有什么工作经验的应届学生能够按照我预先制定的操作流程操作,且不受现场施工人员、作业队人员的干扰,是重中之重,能够做到这些的有效方法就是:有效执行

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除此之外,对于员工的基本培训也是不可缺失的,只不过,这个项目太快了,快到大家根本没有多余的时间进行自我学习。

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(2)现场分工
由于线路较长,现场驻地分为一、二工区,设驻地,分别位于标头和标尾,测量人员也分别驻扎在两个工区。在施工高峰期,测量人员达到16人,其中资料员2人,但项目并没有设置测量负责人,只是在两个工区分别设了临时负责人,期间还进行了几次更换。
这样做的另外一个原因,是全线8km长,可以刚好在两个工区设置各设置一个基站,分别采用独立基站外挂电台的传输方式,确保数据更为可靠。
(3)现场测量总体方案
对于本项目的桥梁来说,测量的关键点主要有这几个方面:桩基的平面位置、垫石顶标高、箱梁顶标高这三方面,只要把这三个节点控制住了,项目就在可控范围之内,反之,其他细节做得再好也保不准会出意外。
所谓的意外,是指会对项目造成重大质量事故、经济损失、返工等情况。
桩基:桩基当然采用RTK来放样,除了中间极个别地方有高压线干扰型号以全站仪复核外,其他都可以采用RTK来搞定,对于桩基的测量控制措施,在下面这篇文章早有详细介绍:
桥梁桩基测量防出错管理措施

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垫石顶标高:垫石顶面的绝对标高、相对高差、支座螺栓孔的平面位置都要求准确,现场采用RTK放平面位置、全站仪引水准点至盖梁挡块上、水准仪测垫石模板标高和成品等结合方式来完成整个工作。

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具体操作时有跟具体的操作以确保现场执行的可控,如转点时点位的选择、全站仪中间法转点的基本原则和记录表格、水准仪观测的记录等,尤其是这些表格都是根据现场实际情况自己编制的,能够有效的方便现场的填写与计算、内业复查与追源。

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只有这些细节足够到位,才会对测量人员的技能要求及现场现场临时发挥能力没有较高要求,只需他们按部就班的按照既定方案去操作就行,若此出错的可能性几乎为零了。
垫石的测量方法,在以前的文章中有详细的介绍:
关于桥梁支座垫石标高精确测量的要点与方法
箱梁标高:箱梁标高的控制重点在于架梁后对标高的准确测量,主要有两部分,一是用RTK纵向每5m放样一个断面、半幅横向放样三个点位的平面点在箱梁上,再用水准仪对各点位进行高程测量,测点标高反算至调平层顶标高交付现场施工人员浇筑调平层混凝土,浇筑之后再用水准仪同样的方法再放样、测量标高,现场在进行刨10mm左右,这样基本可以交付给路面施工方。
箱梁标高控制比较重要的原因,是因为首先调平层本项目只有10cm厚,稍微测量不准或者孔不好就难以满足调平层的厚度要求,导致最终交付路面标是要扯皮,也会影响到路面沥青层的厚度。
(4)现场测量工作的有效执行
制度的关键在于执行与落实,制定了切实可行的制度,要坚决的执行,不过项目部领导的支持是执行的基本条件。

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执行的思路主要是仪器的使用、现场的记录为出发点,检核是否有效执行最简单的办法就是检查原始观测记录。在这里形成了一个良好的习惯,每日回来不管多累,各小组长都必须相互检查当日的外业观测记录,主要检查校点/对后视的差值、复测差值、设计与实测坐标检查,并进行签字确认,防止漏洞。
相互检查的好处有两个,一是检查对方是否按照规则操作仪器、完善记录,二是相互检查是否出现出差,也是对当日成果的一个检查。现场测量人员也都还比较配合,基本能做到当日检查,有时候也会隔日检查,这在桩基放样中显得尤为重要。

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期间,有一个劳务队自己带了一个测量人员现场可以做一些工作,带了一台南方的全站仪和一台不知名的自动安平水准仪,当时正值立柱、盖梁施工的高峰期,对带来的全站仪进行基本误差的检查和校正,对水准仪的i角进行了校正,之后才让他自己对立柱模板、盖梁模板进行自行测量放样。但是,后来他也只是进行一些预测量,最终还是需要项目部去复测一下,现在来看,意义并不大。

6

 控制网过程加密与复测 

进行到三月份时,根据北方要求,经历过东土期后,还必须搞一次全网复测,当时正值疫情期间,隔离完成后即着手开始复测工作。

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第一次复测时间较为紧张,人员、仪器各方面都不很理想,项目也还没有开工,沿线便道也还没有形成,而此时,各方面条件都已形成:便道已经基本拉通、人员基本到位且稍加培训即可、仪器设备已经到位。

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而且,从实际需求来看,在立柱放样时必须用全站仪转点到基坑边再放样,这就要求控制点密度必须足够才能做到现场效率高。

重要的是,当时正值疫情期间,当时估计总工期不会因为疫情而延迟,搞不好还会提前(果然不错,原计划2021年10月1通车结果提前到7月1日),这说明后期施工期间根本不可能有时间和精力再进行控制网的复测和加密,后面事实说明,本次控制测量是最全面的一次,后期只是偶尔加密两三个被连续破坏点。

(1)确定初步测量方案

点位密度要求较大、地形通视较好、拥有较好精度仪器、天气环境较好,在这些条件下,全线8km的平面控制网,首选全站仪测一级导线,高程采用Leica NA2自动安平水准仪测四等水准。

(2)点位加密

此时便道已经基本拉通,沿便道外侧约50m、里程150m左右即埋设一个加密点,点位基本埋设在田埂上。点位埋设方法灵活处理,视情况采用大木桩或钢筋,原因是采用现浇砼并不一定适合,采用的木的长度有60cm,打入地面后在表层再掏坑现浇砼,顶部打钉子。有些地方土质太硬就打60cm螺纹钢,都是非常紧的。

采用这样布点的目的,首先是这种方式点位其实很稳,再者,如果点动了,可以很明显的肉眼判断出来。

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(3)导线观测

点位埋设好之后,再进行导线走网、选择起算点。观测仪器采用索佳IX1001测量机器人,前后视采用防徕卡对中基座和棱镜,仪器精度1秒、1 2,仪器带多测回测角功能,观测中设置好之后让仪器自动观测,设置观测测回数为4个。

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软件还是有一个缺陷,没有办法设置左右角观测,若要,只能观测完左角后再设置右角零方向,太麻烦了,因为转速较快,所以直接左角4测回,连同平距、水平角、垂直角全部都记录下来。

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再有一个缺陷,仪器没法记录仪高、觇高,现场还是需要手工记录。

试过徕卡的中国版多测回测角,这样个缺陷同样存在。

关于本次一级导线的观测,详见前期文章:

线路工程控制测量总结:一级导线测量

(4)水准测量

水准测量按四等规范观测,仪器观测前一定要对i角进行检查和校正,标尺圆水准气泡也应校正好,水准用Leica NA2自动安平水准仪配黑红尺。

关于本次四等水准的观测,详见前期文章:

线路工程控制测量总结-四等水准

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(5)平差计算

一级导线的观测数据用仪器直接导出,然后用数据处理平台处理数据,水准观测数据输入到excel内计算,以免出错,再统一平差。

问题在于,同步测量的三角高程往返测及与水准高差根本不符,根据仪器精度、观测条件应该不会差很多,但是结果就是不理想。


7

 测量仪器与设备管理

进行到本项目的仪器管理,是比较失败的,这主要主要体现在仪器的耗损特别严重。项目所有的全站仪、RTK、水准仪都是全新的,但是耗损极大,尤其是RTK,机头基本是放在三轮车的后箱一直在颠簸,外观磨损的没法看了,大家都不怎么爱惜。

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仪器的自检,也没有根据使用频率进行定期检查,有一台DSZ2的i角在日常检查时达到了几十秒。日常使用时大家也是把仪器直接放在三轮车的后箱,这样颠簸十分严重,仪器i角跑的非常快,这其实是管理者的漏洞,没有及时告诉大家仪器不能直接放在后箱的,这样导致仪器轴系发生偏离,观测员在日常测量中若不是经验丰富其实是很难发现的。

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现在看来,本项目对于仪器的管理,仪器自检的重要性远远大于送到机构鉴定,应该做到:
(1)仪器出行必须放在包里而不能直接直接放在车上,这样颠簸会比较大;
(2)水准仪的i角、全站仪的视准轴误差、对中杆的垂直度的自检周期不能大于一个月。
关于这些仪器的自检方法,以前的文章有详细的介绍:
全站仪的检查与校正~电子气泡的校正
索佳IX1001全站仪电子气泡校正
苏光DSZ2水准仪i角检查与校正的逐步操作详解

8

 测量资料管理


本项目的测量资料管理,是唯一让我感到遗憾的地方,原因是没有管理好,自一开始就轻视了这项工作,应吸取教训。
项目需要做资料的部位主要有:桩基钢护筒的放样与成桩、系梁成品、立柱成品、盖梁成品、垫石成品、支座成品、箱梁安装后、调平层、护栏以及300m路基和一座箱涵,标高全部用水准仪来做,需要对应的出具坐标数据。总结本项目测量资料方面存在的问题和需要改进的地方:
(1)对测量资料整体工作把控不足
项目先期计量主要是产值较高的项目,如桩基、系梁、立柱、盖梁等,这些计量所需测量测量资料并不复杂,因此最初的的工作是可以满足计量需求的。
但是到了10月份的时候,计量工作开始转入垫石、支座、箱梁等资料,由于松懈,没有注意到垫石和支座资料的复杂性,导致这两项资料耗费了太多时间,原因是对垫石和支座资料的工作量预计不足,比如,垫石和支座的标高资料全部要水准,水准小数位必须为5位小数(质监站要求必须用电子水准仪测量)。除此之外,每半幅每块盖梁上的垫石数量为7块(单排)或14块(双排),建设方要求每块垫石必须做四角与中间点高程,支座也是一样。
最初的资料管理模式是以计量需求为准来完成当月任务,但当要求垫石、支座和箱梁时,才发现根本一下子做不过来,而且,还需要再做一份JL的资料。

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最终,手写版资料是在全体每晚加班一个月、借其他科室人员突击、协调其他项目人员手写资料再寄回来才勉强没有对计量工作产生很大影响。
(2)测量内业资料人员配置不足
专职资料员只有两名,现在看来,应至少增加到4-5名专职内业资料员,根据生产进度一点都不能拖欠,甚至再多增加资料员都可以,因为这个账,怎么算都划得来。
(3)与其他部门的沟通协调不到位
测量资料的沟通,主要是与质检部、合约部进行对接。与质检部的对接,主要是在交接上,由于提交的测量资料大部分都比较靠前,导致质检部将提交的测量资料大量遗失,初步估计遗失率达20%以上,这导致了大量的重复工作。现在看来应该建立严格的交接手续,或者不能提前提交,否则质检部的资料太多的确很难保证不丢失。
与合约的对接,应该提前2个月了解其计量所需测量资料计划,以便储备好资料,最终被动的体现主要是在这个地方。
(4)对测量资料人员的监管不到位
专职内业资料员均为外聘,且以前都没有过类似经历,责任心还是较为缺乏,在后期清理资料时,才发现欠账太多。
总的来说,还是对这种超快速的项目没有足够的经验和准备导致。最最最坑的,年终时,业主要求将所有纸质资料录入电脑系统,这个工作量比重写一遍纸质资料工作量不会小。

9

 结束语


最终,测量工作交付了一份还算完美的答卷,没有因为测量工作影响现场进度、影响质量,也基本做到了随叫随到,在极度忙碌的情况下还是没有出现测量失误,是极其难得的。相信每一位测量工作参与者都学到了不少的知识,尤其是在理念方面。其实,有很多工作,是可以通过提前的准备、技术手段让现场工作更加便利、可靠的,使得现场测量成果可追溯。
能够做到有效执行的必要条件,我想首先指令要简单、清晰、明了,这非常重要。
老马去年建立的技术交流群“施工测量2群”人员还未满,欢迎各位测友加入,此文之后,暂时也没有打算再建群了。(已入施工测量群、监测群的勿入,三个群即将合并)

︱本项目员工写的测量总结 ︱

个人总结系列-桥梁立柱放样
个人总结系列:GPS测量放样
个人总结系列:RTK使用方法以及注意事项
个人总结系列:桥梁桩基放样总结

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