在工業生產中特殊情況下的測量方法

張洪利，劉志成，師景森

(1.五冶集團上海有限公司測繪分公司，上海201900；2.五冶集團上海有限公司建筑分公司，上海201900)

在寶鋼節能環保高爐改換項目施工過程中，遇到如下問題：在高爐中心原有爐殼未拆除前需要在爐殼基礎附近進行新建基礎施工，新建基礎以原有爐殼周圍四個標板所組成的兩條正交的直線為測量依據，根據設計圖紙提供標板所在兩條直線距待建基礎的尺寸為已知條件來進行指導新建基礎的土建施工。

現狀分析：如圖1所示，新建基礎以原有標板所在的直線為測量依據，設計圖紙只標明了標板所在直線的一個方向坐標值。原有四個標板中間存在爐殼殘骸及其他原有基礎導致相互間均無法通視。在兩個標板間無法采用自由設站、前方交會等測量方法進行常規測量。

圖1 新建基礎與原設備基礎的坐標值

1 非常規測量方案

1.1 布設測量控制網

根據對現場的踏勘，綜合考慮了適合留點的周圍情況、通視情況及待建基礎的位置等因素選擇布設如圖2所示的測量控制點。控制網由四個測量控制點(編號:1#,2#,3#,4#)及四個標板所組成八個控制點的環形測量控制網。

圖2 測量控制點

1.2 外業數據采集

由于是短邊測量，為了提高測量精度，減小對點誤差和照準誤差等影響，選用了2″級全站儀，測角、測距均采用四測回進行數據采集；測角時前后視待測控制點采用大頭針代替站標進行立點，測距時，前后視采用反射片代替覘標進行立點，且每測回結束時及時對數據進行比較，發現偏差較大時，及時進行補測。

1.3 內業計算

采用假定坐標系的方法假定一個控制點的坐標和一個邊的方向作為起算的方位角，然后采用平差軟件進行數據平差，得到其他測量控制點假定坐標系下的假定坐標。

1.4 對標板所在直線進行正交度的檢查

L為自交點起算的橫向中心線的長度(m)，不足5 m時以5 m計。

1.5 求出標板所在兩條相交直線的交點

根據前方交會求交點坐標公式：

XP=XA+(YP-YA)cotαAP

αAP:AP邊的方位角

αBP:BP邊的方位角

解算出交點P的坐標(XP,YP)[2](圖3)。

圖3 交點P的坐標

1.6 將控制點及標板的假定坐標系轉換成施工坐標系

為了方便快捷準確的指導土建施工，將控制點及標板的假定坐標通過坐標系旋轉的方法解算出各點的施工坐標；具體方法如下：以交點P的坐標為旋轉中心及αB2B1的方位角為已知條件，通過坐標旋轉公式：

P點的測量坐標(Xp，Yp)，

P點的施工坐標(Ap，Bp)，

X0，Y0為施工坐標系的原點。

可以解算出各測量控制點及標板在相應施工坐標系下的施工坐標，進而可以直接應用于施工的放樣工作。

2 結束語

在工業生產施工中，會遇到很多常規測量方法難以解決的問題。在選擇測量方法時，只要充分考慮工藝需要及精度要求，選擇恰當的測量方法，可以方便快捷的完成測量工作，在效率和精度上才能起到事半功倍的作用。

[1] YBJ 212-1988冶金建筑安裝工程施工測量規范[S]

[2] 潘正風，楊正堯.數字測圖原理與方法[M].武漢大學出版社，2002