淺談高速公路測量恢復定線

戴廣偉

摘要：針對高速公路施工伊始，測量恢復定線之放樣過程及方法，測量過程中常遇見問題及解決方法作簡要介紹。

關鍵詞：高速公路；路橋結構；工程測量

隨著設計單位對高速公路設計控制點的日益規范化、標準化，如何進行施工前的中線放樣和水準測量，本文僅作簡單介紹。

1 中線放樣

1.1 中線放樣的過程

1.1.1 導線點坐標復測

目前高速公路的施工設計單位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，而后使用經過有關部門檢測合格的全站儀或光電測距儀配經緯儀，對導線點進行復核聯測。測量過程嚴格按照Ⅰ級導線點測量方法進行。測量前可以根據設計單位所給坐標先計算好轉折角和邊長，與實測結果相比較，當誤差較大時應查明原因，是導線點挪動或儀器故障。當該段導線點觀測角和相鄰導線點邊長都已實測完畢，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。一般來說，以前兩個導線點和最后兩個導線點為已知邊進行方位角閉合計算，以監理要求的允許閉合差衡量其是否閉合。根據坐標和導線長度計算導線精度，看其是否滿足其導線要求的精度。如果滿足精度要求，說明導線測量準確，同時整理出導線點成果表。

1.1.2 主要中樁放樣

主要中樁指直圓、緩圓、曲中、圓緩、緩直、直圓、圓直、交點等，且位置較好能夠相互通視的點，不能通視的點放出之后也沒有多大用處。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，撥角測距放出該中樁點，觀測角和距離是以這三點的坐標計算得出的，在放樣中樁時應注意兩項：a.放完一個中樁點后，必須進行儀器歸零校核，歸零誤差應在限差之內，否則所放點位應重新放樣；b. 測站導線點到所放中樁點距離小于到后視導線點距離。第一條是測量放樣的常識，而第二條則是根據導線放樣中樁總結出來的經驗，可以減少誤差的一種辦法。放樣中樁的數量以能達到相鄰兩中樁能夠通視為下限，并寫出中樁放樣的詳細記錄。

1.1.3 中樁穿線

根據導線點放出的中樁是否滿足路線走向的各種技術參數呢?從理論上講應該是的。但經過幾條高速路的總結，不符合的情況還是存在，中樁穿線必不可少。

中樁穿線的過程與導線點復核測量方法相同，而衡量其是否合格則是路線的各種技術參數，即直線點是否在一條直線上，曲線點是否在一條曲線上。中樁穿線如有不符合的情況，應以該直線或曲線相距最遠點調整中間點，線型結點應先定曲線后定直線。而事實上誤差仍然難免，應詳細記錄穿線過程的各種數據，進行認真分析，查找原因，根據全線測量結果進行計算，尋找如何調整中樁位置，使線型能夠達到最小誤差的最佳方案。

1.1.4 栓樁

導線點放樣的中樁如未調整，其中樁放樣記錄也是栓樁的一種辦法。如調整了，應在導線點二次實測進行記錄栓樁。其它騎馬樁、三角網等也可進行栓樁。但無論哪種辦法，都應考慮施工由于高填或深挖以后是否還能由其恢復中樁。

1.2 中線放樣的幾個問題

導線點丟失后，是恢復其原來點還是重新布設?恢復其原來點十分困難，測量精度和重新布設的結果是一樣的。一般來說，按照相鄰點通視的要求重新布設速度快，提前選點布設完畢隨導線點測量一次完成。

一個標段是否可以有兩條附合導線，一般說來，設計單位所給的導線點坐標是整條路平差計算值，而施工單位投標是分段中標，中標之后可能又分幾個單位施工，這樣測量可能也分幾段。一個標段的附合導線數量往往根據監理要求不同造成可能會有一個或一個以上的附合導線，造成標段與標段之間，施工單位與施工單位之間聯接困難。由于無法找到明文規定，監理承包商就此往往發生分歧。有時承包商按上一次的經驗設一條附合導線，而監理部要求設一條以上。在焦新高速公路設計文件上寫明一個標段導線點必須全線平差計算，應該是最佳方案。

導線點坐標取值是用設計方所給數值，還是用承包商自己復核計算的平差結果?既使使用的相同的導線點，而由于測量時取導線長度不一，雖說其導線點坐標是從某種意義來說是一個定值，但取某一段或取全線測量其結果就不一樣，此外，人的視覺誤差和儀器精密程度不同，復測的導線點坐標即使精度很高也不會與設計值相同。從道理上講，應該取精度高的導線點坐標。而一般設計文件中并不講明其導線精度。在經歷過的幾個工地，多數是根據監理意見，有取復核后的坐標，也有取設計方所給坐標的，施工單位則傾向取復測后的坐標，本文認為設計方應說明其導線精度。與復測導線精度相比，取精度高的一方值，以便于提高中樁放樣的精確性，減少中樁穿線的誤差。

中樁放樣是利用穿線后符合路線設計參數的中樁放樣，還是利用導線點放樣?在公路施工發展過程中，在設有導線這一概念之前，利用中樁放樣其它中樁可謂一統天下。在引入導線后，有的設計文件和監理甚至說明必須用導線放樣所有中樁。但事實上，如果一個橋梁僅有中樁是不夠的，它必須有中線才能確定其位置。公路施工測量放樣不是單單依靠中樁，其最終是由一些主要中樁連結成線確定的。表面上看是一些中樁點，其實是線。該線是測量時用來控制整個路線方向和確定中線位置的，中樁是施工中應用來放樣的，中樁放樣完畢，還必須要進行穿線。筆者認為，按路線設計參數進行中樁穿線復測，其重要性大于導線復測重要性，導線是手段，中線是結果，確定路線是一條線，而不是幾個中樁。要求只用導線點放樣即不可能也不現實，如確定結構物的交角，后視后是中樁而不是導線點。測量上土的邊界，不可能每層土都計算出其邊界的坐標。中樁的利用率遠遠高于導線點。

也有以導線放樣的做法，認為這樣路線不至于偏離設計方向。根據實踐，導線點放出的中樁與設計路線技術參數總會有些偏差，直線段尤為明顯。這或許是因為其實導線樁的坐標是固定的，不會因測量誤差或計算改正而變化，而所得理論值與實際值的這種偏差終究會反映到所放樣的中樁上來，造成中樁與設計的偏差。

本文認為以穿線復核后的中樁放樣，導線點放樣復核檢查相結合的方法適合于當今的公路施工施樣，當二者偏差不大，應以中樁放樣為準，差別較大，應查找原因，而后確定。

導線樁哪個的精度高?我認為單純的說一個導線樁的精度是無法說清楚的，只有看它所在的導線，導線中的已知邊樁精度最高。其它無論是GPS點或自設導線點，其精度應該說是相同的。

2 水準測量

2.1 水準測量過程

2.1.1 布設施工臨時水準點

設計單位所給的水準點距離較遠，一般都在500m以上，施工時使用很不方便。考慮到以后路基高度，根據實地地形地貌，兼顧結構物工程，可以沿路線方向間隔200m左右補置一個施工用水準點。水準點可設在附近房基、機井臺等較堅固處，或自己埋設，并對每個加密水準點位置做詳細記錄。

2.1.2 測量

測量嚴格按照四等水準測量操作規程進行，使用的儀器一定要經過有關部門校核，每相鄰兩個水準點進行閉合測量。加密的水準點都要進行閉合和復核，作好詳細的記錄。

2.1.3 計算

首先，應該從數據上檢查是否滿足四等水準的要求；而后，每兩個水準點閉合計算，復核設計單位的所給的水準點閉合計算，復核設計單位的所給的水準點是否閉合。計算臨時布設的水準點高程，整理出包含原始和自設水準點高程成果表。

2.2 水準放樣的問題解決

當有兩個點高程不閉合時，一般有3種處理方法：a.在兩個水準點之間設臨時水準點將閉合差均布下去，等于設幾個臺階消除閉合差；b.假設BM1，BM2，BM3，BM4連續4個水準點，BM2與BM3不閉合，可以采用BM1和BM3閉合計算，改正BM2的高程，或者BM2與BM4閉合計算改正BM3的高程；c.BM1與BM4進行閉合計算，改正BM2和BM3的高程。第一種方案是強制閉合，后兩種要視具體情況確定。當然有條件可以用高精度水準點檢查。

3 怎樣與其它標段聯接

3.1 中線聯接。設計單位交樁時，應在標段接頭處指出兩個導線點作為兩個標段的共同點，作為前一標段的附合導線已知終邊和后一個標段的起始邊，其余依次類推。施工單位應按照指示的附合異線的已知始邊和終邊進行導線測量和計算，其坐標不再改正。監理還應該指出標段交界樁的放樣辦法，即以這兩個導線點哪個為測站，哪個為后視點。有條件的還可以規定標段頭尾一定距離范圍中樁的放樣辦法。

3.2 水準聯接。監理應該規定某水準點作為接頭處共同點，相鄰標段接頭一定距離之內都必須以此水準點放樣。