淺談高速公路施工復測

郭啟周

施工復測是指施工單位在開工前對設計單位提供的導線控制點進行加密與復測，恢復路線的中邊樁與占地樁，測量橫斷面，重新復核工程量的工作。施工復測是施工準備階段的一項重要技術工作，是后續施工測量工作的基礎，對保障工程施工質量有著舉足輕重的作用。施工復測的內容主要包括:平面控制點復測與加密，高程控制點復測，中樁放樣，占地邊樁和施工邊樁放樣，橫斷面測量等。下面結合本人的實踐，談談高速公路施工復測的一些技術要點。

1 平面控制點復測與加密

目前高速公路的設計單位一般僅提供給施工單位導線控制樁及其坐標。施工單位進場后，由設計單位進行交樁，然后使用經檢測合格的全站儀，對導線點進行復核聯測。由于設計周期長，常常出現導線控制點丟損的情況，有時還會出現設計單位設置的導線點過稀而不便使用，或導線點落在施工范圍內可能遭到破壞的情況，此時應對平面控制點進行加密或移位。

復測前，首先應該根據設計單位提供的導線點坐標計算出轉角和邊長，然后按照附合導線的測量方法對本合同段的整條導線進行復測。在測量過程中，附合導線一定要伸入相鄰合同段至少兩個點，精度應嚴格按一級導線執行。當實測結果與設計單位成果相差較大時，應仔細查明原因，不得隨意否定實測或設計成果。該段導線所有轉角和邊長都復測完畢后，導線點復測的外業工作即宣告結束，接下來進行導線點坐標復測計算。為了便于前后合同段銜接，計算時一般以相鄰兩個合同段的兩個導線點為已知邊按照附合導線的計算方法進行平差計算，計算精度按一級導線的要求執行。在復測過程中，應該特別注意以下幾點:

1)應特別注意氣象改正參數的設置。在距離測量過程中，應及時讀取氣象元素，攝氏溫度讀至1℃，氣壓讀至0.1 kPa(或1mm Hg)，并正確設置。否則，當距離稍長時，就容易出現較大的測距誤差。2)應注意棱鏡常數的設置。不同全站儀反光鏡的棱鏡常數通常是不同的，因此不同全站儀之間，反光鏡最好不要混用，萬不得已時，必須實測棱鏡常數。3)由于設計單位所給的導線點坐標是整條道路平差計算值，而施工單位投標是分段中標。為了相鄰標段之間互相聯接，附合導線平差計算的起算邊習慣上取相鄰標段的兩個導線點，平差計算應采用嚴密平差，計算結果與設計單位提供的坐標出入較大時，應根據設計單位提供導線點的不同精度等級重新考慮起算邊。

2 高程控制點復測

多數情況下，設計單位的平面控制點和高程控制點是合二為一的。為了保證精度，高程控制點復測一般應采用水準測量，水準測量應嚴格按四等水準測量要求進行。特殊困難條件下，高程控制點復測可以采用三角高程測量，但必須精心校正儀器，并采用往返觀測、正倒鏡觀測，取平均值消除誤差。水準測量具體方法有兩點往返測法、雙儀器測法、閉合測法等。兩點往返測法、閉合測法都需要返程，進度慢，但只需要一臺儀器。兩組單程測法，需要兩臺水準儀，只作往測，不作返測，測量進度快。因此，在儀器數量充足的情況下，應優先選用雙儀器測法。高程控制點和平面控制點一樣，必須注意相鄰標段之間的聯接問題。在復測的過程中，必須伸入相鄰標段至少一個高程控制點。

3 中樁放樣

中樁放樣是以某相距最近的導線點為測站，后視相鄰導線點，根據待放樣點的坐標計算出角度與距離，撥角測距測定該中樁點。目前大多數全站儀都具有坐標放樣功能，有的甚至還有定線程序，如拓普康GTS-601型全站儀，只需輸入起始方位角、起點里程、交點坐標、平曲線參數等，就能完成全線任意里程中樁的放樣工作，不需其他任何計算，放樣精度與效率大大提高。因此，對于具有坐標放樣功能的全站儀，應充分利用這一功能。在放樣過程中，為了保證放樣的速度與精度，應注意以下幾點:

1)定向完成后，應立即瞄準一固定目標(如電桿、煙囪等)定向，并記下水平角讀數。放完一定數量的中樁點后，重新瞄準該目標進行檢查，誤差應在限差之內，否則所放點位應重新放樣。這一做法除了能隨時校核之外，好處在于:放樣時即使儀器發生挪動，可直接用該目標進行定向，不必再利用導線點定向，提高了定向速度。2)測站導線點到所放中樁點距離必須小于測站到后視導線點距離，在可能的情況下，定向距離應盡量長一些，否則容易造成較大的放樣誤差。3)測站換站后，應檢查前一測站所放樣的 1個～2個中樁點位以資校核，出現較大偏差時，應立即查明原因并重新放樣。4)目前不少全站儀都具有自由測站功能，自由測站功能的實質是后方交會，靈活運用這一功能，做到任意點置儀放樣，可提高放樣速度。具體方法是:任意點置儀，觀測兩個已知控制點，確定出自由測站的坐標，然后以自由測站點為放樣測站，后視任一控制點定向進行放樣。

4 占地邊樁和施工邊樁放樣

在占地邊樁和施工邊樁測設過程中，不少測量人員往往直接按照路基設計表或公路用地圖提供的平距計算占地邊樁和施工邊樁的坐標，按照中樁放樣的方法放樣。這種做法值得商榷，因為路基設計表、公路用地圖提供的平距是由設計者按照橫斷面圖截取而得的，設計單位所測的橫斷面可能與實際地面線出入較大，此時就會出現較大的放樣誤差。比較合理的方法應該是:首先采用漸近法較準確地放樣出施工邊樁，然后從施工邊樁沿橫斷面方向量出相應的用地寬度，確定占地邊樁位置。

5 橫斷面測量

橫斷面測量即測定與公路中線正交方向上地形的起伏情況，用于繪制橫斷面圖，復核土石方工程量，橫斷面測量精度的高低對工程量的計算影響較大，且測量工作量大。對于高速公路，橫斷面測量范圍較寬，一般左、右兩側須各測量 50m，地形困難時，可能更寬，以滿足橫斷面布圖的要求。橫斷面測量常用方法主要有水準儀 +皮尺法、全站儀對邊測量法等。地形較平坦時，可根據具體情況采用水準儀+皮尺法或全站儀對邊測量法;地形困難時，采用水準儀+皮尺法須頻繁轉站，易造成誤差積累和數據記錄上的混亂，此時采用全站儀對邊測量法較為合適。

橫斷面測量的關鍵是確定橫斷面方向，地形較平坦時，較好的方法是采用傳統的方向架法確定橫斷面方向，或者根據已放樣的邊樁和中樁，利用花桿穿線交點確定橫斷面方向。當地形較陡、斷面方向通視不良時，采用上述方法確定橫斷面方向就會十分困難，為此，本人在實踐中摸索了一種通過坐標反算確定橫斷面方向的新方法，其原理如圖1所示。直線CA為道路中線，AB為待測量橫斷面方向，A為中樁，B為橫斷面上變坡點。具體測量方法為:持鏡人首先根據路線的大致走向和中樁A的位置大致找一變坡點B′立起棱鏡，測站測出其坐標為B′(x，y，z);利用程序反算B′所對應的中樁里程，與待測斷面里程相差為a，然后測站將a值報告持鏡人;持鏡人沿路線方向移動a值，找到B″點，再通過目視判斷沿AB″方向移動，找到變坡點;重新立鏡，重復上述過程，一般經過兩次立鏡就可以較準確地找到變坡點 B;然后利用對邊測量功能，測出 A，B間的高差與平距。利用相同的辦法可以找到其他變坡點。

6 結語

1)施工復測中常用的全站儀屬于精密儀器，要充分發揮其效能，除了精心校正外，還應該注意氣象改正、棱鏡常數等各項參數的設置。2)由于一條高速公路往往是分為多個合同段進行施工，因此在平面控制點和高程控制點復測時，應特別注意相鄰標段的銜接問題。3)在施工測量的過程中，應該摒棄慣用但是效率較低的做法，充分挖掘全站儀的各種功能，如自由測站、對邊測量、定線程序等，提高工作效率。

[1] 楊少偉.道路勘測設計[M].北京:人民交通出版社，2008.

[2] 張坤宜.交通土木工程測量[M].北京:人民交通出版社，2008.

[3] 王小敏.用全站儀進行高速公路測量的規范化方法探討[J].礦山測量，2003(4):43-46.