公路施工测量放样方法

山东交通学院毕业设计（论文）1前言在工程测量中当施工控制网建立以后，为了满足工程的需求，需要将已设计好的资料在实地标出，以便施工，这个过程我们称为放样。也就是说施工放样是把图纸上的设计方案“搬”到实际现场的过程。放样的结果是得到实地上的标桩，标桩定在哪里，庞大的施工队伍就在哪里进行挖土、浇捣混凝土、吊装构件等一系列工作。如果放样出错且没有及时纠正，将会造成极大的损失。当工地上有几个工作面同时开工时，正确的放样是保证它们衔接成整体的重要条件。由于施工时以放样出的标桩为依据，故放样的过程不允许有任何一点差错，否则会影响施工的进度和质量。而且在实际放样的过程中，由于工程建筑物复杂多样，有时往往需要将几种方法综合应用，才能放出该建筑物的点﹑线。因此，放样方法的选取显得十分重要。放样方法的选择与工程建筑的类型，工程建筑物的施工部位，施工现场条件和施工方法以及放样精度要求和控制点的分布都有着密切的关系。因此，放样人员必须根据实地情况，如精度要求﹑控制点分布﹑现有仪器﹑现场条件﹑计算工具等来选择测站点和放样点的测设方法的不同组合及不同的检核方法。各类工程及同一工程的不同阶段，不同部位队放样点的精度要求不同，多以对测站点和放样点的精度要求也不相同。作业时请严格执行《工程测量规范》，《水利水电工程施工测量规范》和《施工测量控制程序》。如果设计上有特殊要求，按设计要求执行。为了实现预期的目的，在进行放样之前，测量人员首先要熟悉工程的总体布局和细部结构设计图，找出工程主要设计轴线和主要点位的位置以及各部分之间的几何关系，结合现场条件和已有控制点的布设情况，分析具体放样方案，并作出最优化的处理，使放样精度达到最高。通常情况下，平面放样的方法有极坐标法，直角坐标法，距离交会法，角度交会法，方向线交会法。高程放样可采用全站仪三角高程和水准高程放样。根据拥有设备的情况来确定放样实施方案。本设计论文主要根据本人在海口绕城公路白莲立交至机场段工程中实习所学到的有关知识和所遇到的一些问题，经过查看相关文献和请教老师同学们，做了一个应用型的设计论文。本设计论文所主要讨论的问题有，放样的基本方法和工作，高等级公路路线中线的施工放样，公路中桩边桩统一坐标的计算方法，缓和曲线在公路施工中放样的应用，公路施工放样中特殊区域的放样方法和全站仪放样同GPS-RTK放样方法的比较等等，以便我们在保证质量的情况下，更有效率的进行施工放样测量工作。由于本人水平有限，再加上时间仓促，文中难免会有不妥之处。望各位老师和同学们批评指正。吉训刚：海口绕城公路白莲立交至机场段施工放样测量21绪论1.1工程概况本工程对已经建成的海口绕城公路的部分进行改造设计，共分为两个部分；一是把海榆中线上跨海口绕城公路的分离立交改为简易互通立交，以满足海榆中线车辆上下海口绕城的需要。二是对海口绕城公路全线中央分隔带进行改造设计，由于海口海口绕城公路中央分隔段10.5m，采用浅碟形，较为平缓，建成通车后，社会车辆在中央分隔带调头的现象经常出现，由于海口绕城公路设计车速120公里/小时，行车速度很快，致使交通事故频发。所以，需要对全线中央分隔带的分隔和防眩改造处理，来解决这一社会问题。现有海榆中线与海口绕城公路为分离立交，互通设计充分利用现有工程减小互通规模。结合周围地形情况，采用A型半苜蓿叶形立交方案，主线下穿，充分利用已经建成的海榆中线跨线桥布设。本互通设计无桥梁工程，如图1.1是本工程的简图。图1.1海口绕城公路白莲立交至机场段总平面简图Figure1.1HaikouRingRoadoverpasstotheairporttotalplanesystemdiagram1.2公路工程施工放样的任务公路工程施工放样的主要任务是利用测量技术将设计图纸上的工程构造物的平面位置和高程在实地标定出来，作为施工的依据。在施工过程中，检测工程构造物的几何尺寸，以实现从设计图纸到工程实物的质和量的转变。山东交通学院毕业设计（论文）3在交通土木工程中，工程构造物主要指路基、路面、桥涵、隧道及其附属构造物和排水构造物。在路基施工前，通过测量放样确定路线中线桩、公路用地界桩、路堑坡顶、路堤坡脚、边沟等构造物的施工位置；在桥涵施工前，通过测量放样确定基坑开挖、墩台建造的施工位置；在隧道施工前，利用控制测量结果对隧道定向定位等都是通过测量放样实现的。在施工过程中，通过测量放样对工程构造物外形几何尺寸进行控制和检测，及时修正偏差，以准确体现设计意图；在工程竣工后，通过测量对工程进行质量检查和验收。实践证明，精确地测量放样能准确控制施工质量和节约工程成本。因此，施工放样是工程施工过程中的重要一环，它贯穿工程施工全过程。1.3公路施工放样的依据公路工程施工放样的依据是《公路工程技术标准》，各种构造物的施工技术规范、规程、测量规范等以及工程设计图纸。测量放样工作应遵循从整体到局部的原则，先进行控制测量，再进行细部放样测量。通过控制测量，建立起平面控制点和高程控制点与工程构造物特征点之间的平面位置和高程的几何联系。以平面控制点的坐标和高程控制点的高程为依据，利用传统测量仪器进行距离、高程和角度的测量放样或者利用全站仪和GPS进行三维坐标放样来确定工程构造物特征点在实地上的空间位置。在放样过程中，工程设计图纸是图解控制点和工程构造物特征点之间几何关系的依据；现行的施工技术规范、规程，以及测量规范是核查放样结果精度的依据。只有利用精度符合标准的几何数据，才能精确地测定工程构造物特征点的准确位置，以指导施工。1.4施工放样的基本原则施工放样测量工作必须遵循测量工作的基本原则，即“等级、整体、控制、检验”四项基本原则。等级原则是指实施测量时根据公路等级要求应满足的平面控制测量和高程控制测量精度。等级的规定是施工控制测量技术工作成果质量的标准。若不满足精度要求，就会出现放样点的实地点位与没计点位的出入。整体原则是指兼顾工程的全局性和技术要求的完整性。施工控制测量作为施工放样测量的工作基础，必须从整体原则出发，尽量实现多用性和有效性。多用性即施工控制测量应满足工程设计及其施工放样测量所确定的要求，尽量避免重复控制测量。有效性即施上控制测量所建立的控制点点位应明显、无损、可靠，便于应用，点位参数准确，符合应用要求。随着我国基本建设规模不断扩大，要求工程具有高速度、高精度、高质量，做好施上控制测量这一工程前期工作，是高速度、高精度、高质量的重要保证之一。吉训刚：海口绕城公路白莲立交至机场段施工放样测量41.5施工放样测量工作的基本要求（1）紧密结合施工为紧密结合施工的需要，测量技术人员应做好下列工作：①熟悉设计图纸，理解有关图纸的设计思路。②检查图纸，核实图纸的有关数据，做好施上测量的数据准备。③了解施工丁作计划和安排，协调测量和施上进度的关系，落实施工测量工艺。（2）熟悉施工现场施工测量技术人员熟悉现场是搞好放样工作的摹本条件。①核查并检测有关的控制点在实地的位置，并和设计资料中的点之记相对照，确认点位准确可靠。若原控制点点位丢失，应按照原控制等级进行恢复，并满足精度要求。②了解施上现场的地貌形态和地物分布情况。③做好控制点的复测上作。山东交通学院毕业设计（论文）52施工放样的基本方法2.1放样已知水平距离2.1.1用钢尺放样已知水平距离距离放样即在地面上测设某已知水平距离，就是在实地上从一点开始，按给定的方向，量测出设计所需的距离定出终点。在地面上丈量已有两点间的直线距离时，应先用尺子量出两点间的距离，再考虑必要的改正数，以求得正确的水平距离。而在地面上定出已给长度的直线时，其程序恰恰相反。先要根据已知的水平距离，结合地面的高低、钢尺的实际长度、丈量时的温度等，算出地面上应量的距离，并按算出的距离进行丈量。如图2.1所示。其计算公式为：htoLLLDD（2.1）式中：D______名义长度，实地要测设的长度；D_______实际长度，需要测设的水平距离；oL______尺长改正数，钢尺在标准拉力、标准温度条件下钢尺的实际长度tL与钢尺的名义长度oL的差，即oL=tL－oL；tL______温度改正数，DttLot)(，为钢尺的线膨胀系数，一般用１．25×10－5／℃，ｔ为测设时的温度，ot为钢尺的标准温度（一般为20℃）；hL______倾斜改正数，DhLh22，h为两端点的高差；为了计算以上各改正数，应已知所用钢尺的尺长改正数，测出两端点的高差h，并测量测设时的温度t。图2.1用钢尺放样已知水平距离Fig2.1rulerloftingknownhorizontaldistance吉训刚：海口绕城公路白莲立交至机场段施工放样测量62.1.2用光电测距仪放样已知水平距离在测量技术飞速发展的今天，测距仪或全站仪的使用越来越普遍。而且用测距仪或全站仪测距是目前施工测量中较为简捷和精确的一种方法。采用具有自动跟踪功能的测距仪测设水平距离时，仪器自动进行气象改正并将倾斜距离改算成水平距离直接显示。具体方法如下：测设时，将仪器安置在A点，测出气温及气压，并输入仪器，此时按测量水平距离功能键和自动跟踪功能键，一人手持反光镜杆立在终点附近，只要观测者指挥手持反光镜者沿已知方向线前后移动棱镜，观测者即能在测距仪显示屏上测得顺时的水平距离。当显示值等于待测设的已知水平距离D时，即可定出终点。如图2.2所示。图2.2光电测距仪放样水平距离Fig2.1photoelectricrangefinderloftinghorizontaldistance2.2放样已知水平角2.2.1一般方法如图2.3所示，已知地面上OA方向，从OA向右放样已知水平角β，定出OB方向，步聚如下：图2.3已知水平角一般方法放样Fig2.3knownhorizontalanglemethodoflofting①在O点安置经纬仪，盘左位置瞄准A点，并使水平度盘读数为0°00′00″。山东交通学院毕业设计（论文）7②松开水平制动螺旋，旋转照准部，使水平度盘读数为β值，在此方向线上定出B′点。③在盘右位置同法定出B″点，取B′、B″的中心点B，则∠AOB就是要放样的已知水平角β。2.2.2精确方法当对放样精度要求较高时，可按下述步骤进行：图2.4已知水平角精确放样Fig2.4knownhorizontalanglepreciselofting①如图2.4所示，先按一般方法放样定出B点。②反复观测水平角∠AOB1，若干个测回，准确求其平均值β，并计算出它与已知水平角的差值Δβ=β－β1。③计算改正距离：ρΔβ11OBBB式中：OB1—测站点O至放样点B1的距离；ρ—206265。④从B1点沿OB1的垂直方向量出BB1，定出B点，则∠AOB就是要放样的已知水平角。注意：如Δβ为正，则沿OB1的垂直方向向外量取；反之向内量取。当前，随着科学技术的日新月异，全站仪的智能化水平越来越高，能同时放样已知水平角和水平距离。若用全站仪放样，可自动显示需要修正的距离和移动的方向。2.3放样已知高程图2.5高程放样Fig2.5elevationlofting吉训刚：海口绕城公路白莲立交至机场段施工放样测量8如图2.5所示，在某设计图纸上已确定建筑物的室内地坪高程为21.500m，附近有一水准点A，其高程为HA＝20.950m。现在要把该建筑物的室内地坪高程放样到木桩B上，作为施工时控制高程的依据。其方法如下：①安置水准仪于A、B之间，在A点竖立水准尺，测得后视读数为a=1.675m。②在B点处设置木桩，在B点地面上竖立水准尺，测得前视读数为b＝1.332m。③计算：视线高Hi=HA+a=20.950+1.675=22.625m放样点的高程位置C＝21.500－(22.625—1.332)=0.207m④与水准尺0.207m处对齐，在木桩上划一道红线，此线位置就是室内地坪的位置。在深基坑内或在较高的楼层面上放样高程时，水准尺的长度不够，这时，可在坑底或楼层面上先设置临时水准点，然后将地面高程点传递到临时水准点上，再放样所需高程。图2.6深基坑水准点高程放样Fig2.6d