合武线测量施工工艺

合武线施工测量工艺(HW-04)一、施工准备1.1人员组织序号项目单位数量备注1测量小组组长人1负责整个测量工作的组织安排2测量小组副组长人2分别负责线路杆位及标高测量3司镜人2分别负责全站仪和水准仪操作4数据记录人2分别负责全站仪、水准仪数据记录和纵向杆位测量记录5扶棱镜和扶塔尺人2配合测量6埋桩人2负责埋线路中桩及基坑位置桩并作好标记7施工配合人2负责拉跨距进行纵向杆位测量8干扰调查人1负责调查干扰1.2工机具序号名称规格单位数量备注1全站仪台1含三脚架及反射棱镜2水平仪S3台1含三脚架3睛雨伞把2中线、水准测量各14对讲机台35计算器个26水准尺5ｍ把17测量资料站前交桩及计算资料8记录本本59测高仪架1干扰调查10钢卷尺个350ｍ、5ｍ、3ｍ各111钢芯笔支51.3材料设备序号名称规格单位数量备注1调和漆白色桶32排笔支33木桩Φ40×200ｍｍ若干4铁钉13㎜若干现场交桩支柱纵向拉链内业计算中线测量基坑中心定位内业整理水准测量2.1工艺流程图二、操作程序2.2操作方法(1)现场交桩①在取得正式线路设计图纸后，开工前，须组织有监理和站前施工单位共同参加的资料交接，到现场共同办理线路基桩以及其它资料的交接手续。②交桩范围包括：直线（ZD）和曲线（ZH、HY、QZ、YH和HZ）；永久性水准基点和增设的临时性水准基点；中桩里程表，统一里程表，统一里程与施工里程对照表，坡度表与水准点表，设计提供的导线点桩坐标及其位置分布表。③交桩完毕后双方互相确认签字。(2)内业计算1）路肩高程a.路肩高程计算公式：H＝Hd+L*i（m）式中：H：支柱点路肩高程；Hd：变坡点高程；L：支柱点至变坡点距离；i：坡度（‰）；b：竖曲线计算公式：T=5△i式中：y：竖曲线支距；T：切线长；L：支柱点到竖曲线始、终点距离；R：10000mi：变坡点坡度差；2）曲线偏角计算由于合武线为设计200km/h的高速客运专线，为了得到更加准确的测量值，采用全站仪进行坐标系统测量。①圆曲线夹角计算公式T=R*tg(ａ/2)L=R*ａ*∏/180C=2*R*SIN(r/2)由三角关系可得r=2*ββ=L*90/R*∏此即为圆曲线上任一点处弦线与切线的夹角公式其中T：切线长L：曲线长R：圆半径C：弦长r：圆心角ZYYZRJD图1ββａrCL②缓和曲线夹角计算公式C0=L-L3/(90*R2)+L5/(3888*R4)弦长计算公式β=L2*180/(6*R*L0*∏)且图中夹角关系为：β2:β1:β=3:2:1其中L：曲线长L0：缓和曲线长R：圆曲线半径C0:弦长ZHHYYHHZC0Rβ2β1图23）坐标计算由于使用全站仪进行坐标放样测量，所以必须先将各点坐标计算完成才能进行放样测量方位角计算：如图3：已知A、B两点在坐标系统中的极坐标，则可求得其方位角ａ；方位角；tgａ=△y/△x=(y2-y1)/(x2-x1)则AB延长线上一点C点，其坐标为：Xc=cosａ*L+XAYc=sinａ*L+YA由此可得直线AB上任一点P的坐标计算公式为：公式一：Xp=cosａ*Lp+XAYp=sinａ*Lp+YA其中：ａ为这条直线在极坐标系统中的偏角，L为点P到点A的距离图3Yａ(x2,y2)(x1,y1)ABXａ(x2,y2)(x1,y1)ACL①缓和曲线坐标计算a由已知条件,依据起点坐标、交点坐标采用坐标反算求得切线方位角。b根据已知条件及求得的方位角计算出ZH点坐标。c利用缓和曲线的偏角公式β=L2*180/(6*R*L0*∏)计算出此段弧长的偏角。d计算出此段弧长所对弦长C0=L-L3/(90*R2)+L5/(3888*R4)e计算弦长的方位角，曲线为右转时等于曲线切线的方位角加偏角β。（曲线左转时等于曲线切线的方位角减偏角β）f由已知条件以ZH点为起点，方位角已知，弦长已知，则可以根据（公式一）算出HY点坐标。A起点ZHHYYHHZC0Rβ2B交点图4②圆曲线坐标计算a进入圆曲线时原理同①缓和曲线计算中所述。起点应该从HY点开始。b应先求出HY点的切线方位角＆=3*β+该曲线的切线方位角（即ZH点处切线的方位角）c求出HY点至圆曲线上一点C点的弧长的偏角β3=L*90/R*∏（L：为此段弧长R：圆半径）d求出该段弧长所对的圆心角r=2*β3e计算出该段弦长C1=2*R*SIN（r/2)则弦长的方位角=＆+β3A起点ZHHYYHHZC0Rβ2B交点图4β3C1Crf已知HY点坐标、弦长方位角及弦长可通过（公式一）算出点C坐标，同理可求得圆曲线上任意一点坐标值g从HY点起可以计算到YH点终。hYH—HZ段的缓和曲线坐标的计算方法同前所述，就是有一处变化，原弦长的方位角是曲线切线方位角加缓和曲线的偏角，YH—HZ段弦长的方位角等于曲线切线方位角减缓和曲线的偏角。（3）支柱纵向测量：以每个中柱为始点，沿左线线路中心丈量，右线支桩与左线互相对应。456045601#2#3#4#图5（4）中线测量（坐标放样法）1、坐标计算根据站前交付的线路资料，采用前面介绍的坐标计算方法算出接触网支柱处的坐标值及支柱处线路中心桩的坐标值。2、坐标放样计算完成后可以到现场用全站仪进行杆位和中心桩的放样操作。①置镜建立坐标系统全站仪置镜于导线点A，反射棱镜置于导线点B，各自对中调平；在全站仪中输入置镜点A的坐标值，后视B点，输入B点坐标，对准棱镜中心，点观测按纽发射激光，从目镜观察激光反射情况确定已经对准棱镜中心，最后再按确定按纽，完成坐标系统的建立。②建立了坐标系统后，可以通过全站仪对所有目测外围内的点进行坐标放样；在全站仪主菜单选择坐标放样，输入C点放样坐标值，则屏幕上自动显示目镜与C点处的水平夹角β，按提示转动目镜直至屏幕显示夹角为0。，将棱镜置于AC线上，用目镜观测棱镜进行粗测，则屏幕上显示棱镜位置与C点的距离差，通过不断调整棱镜位置使屏幕显示距离差为0，则定位棱镜进行调平，最后再将目镜对准棱镜中心进行精测复核，从而完成对C点的坐标放样；在C点处用木桩和铁钉做好标记，并且做好数据记录。BACDβ路基图6③下一个点D的位置同理可以确定。超出目测范围需转镜时，必须按照①中步骤重新建立坐标系统，然后再开始放样。④曲线坐标放样时，与以上步骤相同，放样过程中数据输入要准确，要注意经常复核，转点时尤其要注意重新建立坐标系统各步骤的先后顺序，确保最后放样结果的准确无误。⑤测量要求确定的：接触网杆位所对线路中桩位置和接触网杆位中心位置，都可以通过以上步骤确定。（5）水准测量（可分别采用水准仪和全站仪）①用水准仪测量采用水准闭合测量法，即自一个已知高程的水准点开始，沿路基测出支柱处各桩橛的高程，并连续测至另一已知高程的水准点，进行闭合检查。a、将测站设于几个跨距之中心，近仪器支柱点为中视点，远仪器支柱点为前、后视点；b、支柱点处竖好塔尺，仪器调整，对中读取塔尺的读数，并做好记录；行进方向1#2#3#4#5#6#7#8#BM130404025283030ABCBM2Dc、现场计算仪器高程=后视点高程+后视读数中视高程=仪器高程-中视读数转点高程=仪器高程-前视读数实测高差h测=∑a-∑b原有高差h原=∑B-∑A闭合差=h测-h原d、调整当闭合差在允许闭合差范围时，则认为测量精度合格。此时，闭合差应在各点高程进行调整。调整的方法，反其符号，按距离的长短或比例进行调整；f、记录：填写水准测量记录表②用全站仪测量在用全站仪进行中线测量时，当用目镜对准棱镜中心时，屏幕上除了显示放样点坐标外还有棱镜所处位置的高程，所以可以把水准测量和中线测量糅合在一起，区别与中线测量的只是在起测点的选择有所不同。a、如下图6：选择起测点A、B时应该靠近水准点，在建立坐标系统之前首先置镜A点，后视水准点得到A点的高程，然后再建立坐标系统，则以A点为中线和水准测量的起测点，当全站仪确定每个杆位时，仪器自动显示出该处的高程。b、转点时同理也应先得出新坐标系统起测点的准确高程，测量过程中遇到水准点须经常复核，以确保测量准确无误。c、根据复核结果，对各处高程进行适当调整，并且做好记录，填写水准测量记录表。BACDβ路基图6BM四、技术标准1、现场交桩时，交桩资料应包括：⑴直线转点桩；缓和曲线始、终点桩；终点桩；园曲线转点桩。⑵永久性水准基点、增设的临时水准基点，以及设计提供的导线点坐标值，及其分布表。⑶中桩里程表；统一里程与施工里程对照表；左、右线曲线表、坡度表；水准点表。2、计算时，中间过程精确到mm，最后结果精确到mm。3、支柱纵向测量：⑴距离测量充许误差为1/2000。⑵丈量用钢尺，尺面要直，拉力均匀，一般每链30m，拉力为49－98N。4、中线测量⑴全站仪的对中误差不越过2mm，整平误差不超过1格；⑵充许闭合差（δ）直线转点（含曲线起迄点）的左右方向偏差不大于距置镜长度的1/20000，长度长于400m时亦不应大于20mm；⑶“⊕”标记应做在线路中心处的轨枕上或平整的道渣上；⑷桩顶应与路基平，并覆盖上道碴，以防碰动或丢失；⑸在石质地段，可在路基上用红漆画“⊕”标记，代替木桩。⑹允许闭合差（δ）：曲线长度小于500m时30mm；曲线长度等于500m时，50mm。5水准测量⑴允许闭合差：Fｎ＝±30（mm）式中L：符合水准路线长度。单位：mm。⑵前、后视距离应相等，其不等差不得超过4m。最大视距不得超过100m。⑶记录要整洁、清晰，不得涂抹，错误处可用铅笔划去保持原始资料，以便核查。L四、注意事项1、现场交桩⑴交接桩以管界外第一个转点桩开始或终止；⑵按图表直接逐点点交，均应作好详细记录；⑶交接桩手续要完善，各种数据要反复核准；⑷各种桩橛标志要明显，标桩书写要工整并符合规定；2、支柱纵向测量时，每个中桩既是起测点，又是终点。3、中线测量（1）全站仪的对中、调平、保养须执行有关的程序和规程；（2）所用全站仪须经过年度检修；（3）仪器必须稳定，脚架踩入土中，拧紧脚架上固定螺旋及仪器连接螺旋；（4）围绕仪器走动脚步要轻，切忌用手扶压仪器及脚架，操作各部螺旋，要手轻、心细，动作平衡，观测时不要骑跨脚架；（5）目标必须竖直，瞄准时尽量照准其下部，用十字丝交点分目标，并注意消除视差；（6）看镜人读出读数，记录人要马上复诵，读数记录要准确；4、水准测量（1）测量前，仪器须检验校正；（2）测量中，尽可能使前、后视距相等，视线长度以50－100m为宜；（3）为减少大气折光的影响，视线应离开地面0.3m以上，中午前后应避免观测；（4）仪器和尺垫应安置在坚实地面，并踏实脚架和尺垫；（5）观测时应精心对光，消除视差影响；（6）读数时应精心对光，消除视差影响；（7）观测时，须撑伞保护仪器，防止日光照射以免仪器结构局部温度的升高而影响视线的水平，测量精度；（8）水准尺必须扶直，转站时，前视点的尺垫不应移动，可将尺子放上。保持尺垫顶部与水准尺底部不应沾泥土；（9）使用塔尺，要经常注意接头处是否完全拉出后又向下脱落工（称落尺）的现象。5、基坑中心定位⑴基坑定位桩，标高应用水准仪测量。力求精确度。⑵测量时要用钢尺确保精度⑶每个基坑应做详细记录做为开挖和浇注基础的复核依据。6、内业整理⑴现状限界不能满足设计要求限界时，不得施工；⑵现状限界接近设计要求限界时，应控制施工误差；⑶计算建限时，曲线外轨超高h按近期最高时速计算，计算高度H取30000mm；⑷计算坑深时，曲线外轨超高h按远期最高时速计算；⑸施工班组依据施工表格确定坑位，坑深进行施工。中铁电气化局集团合武项目部2007年7月5日