水利工程中建立施工控制網的重要性及布測要求

尚慶明 徐樹元 羅時龍

（淮安市水利勘測設計研究院有限公司 江蘇淮安 223005）

1 引言

水利工程是指由國家投資、中央和地方合資、地方投資以及其他投資方式興建的用于防洪、防澇灌溉、水利發電、供水、圍墾等各類工程，其具有投資多、規模大、建設周期長、生產環節多、參與方多、質量影響因素多等特點。同時水利工程又與其他建設工程一樣需遵循一定的建設程序，水利工程建設程序一般分為：項目建議書、可行性研究報告、初步設計、施工準備 （包括招標設計）、建設實施、生產準備、竣工驗收和后評價等階段。每一個階段均離不開測量工作的技術支持，其中又以規劃設計和施工階段的測量工作尤為重要。

當前，在部分水利工程建設參與者中存在著對施工測量工作特別是對施工控制網布測工作的重要性認識不足的現象，其主要表現為：一是錯誤認為規劃設計階段的測量成果資料已經能夠滿足施工放樣的需求，不再需要進行施工控制網的布測；二是錯誤以為施工控制網的布測就是原規劃設計階段測繪單位的份內工作。為此，依據相關規程規范和管理規定重點介紹規劃設計階段和施工階段的不同測量目的和工作內容，闡述布測施工控制網的重要性，簡要介紹施工控制網的布測要求和方法，以促進水利工程參建各方的責任意識。

2 水利工程規劃設計和施工階段的測量目的和主要工作內容

2.1 規劃設計階段測量目的和主要工作內容

依據SL197－97《水利水電工程測量規范》（規劃設計階段）：水利工程規劃設計階段測量工作的主要目的是建設單位委托測繪單位完成并提供滿足規劃設計工作需要、在特定平面坐標系統和高程系統內、符合相應精度要求的各種比例尺地形圖和斷面圖及相關數字資料。其主要工作內容有：

（1）根據項目要求搜集、整理、分析并利用測區內已有相關資料。

（2）編寫專業測量 《技術設計書》并報委托單位或規劃設計單位審批。在 《技術設計書》中應明確該工程的平面坐標系統、高程系統和測圖比例尺以及滿足測圖精度需要的基本平面控制和基本高程控制等級等要求。

（3）進行平面控制測量 （包括基本平面控制、圖根平面控制、測站點平面控制）。

（4）進行高程控制測量 （包括基本高程控制、圖根高程控制、測站點高程控制）。

（5）碎部測量 （包括地形圖測繪、斷面圖測繪）。

（6）特殊要求測量：如水庫淹沒線測量、局部區段大樣圖測繪、實物量調查等。

（7）編制測量報告。在專項或所有測量項目完成并經過 “兩級檢查”后，測繪單位應編制測量報告，詳細介紹該測量項目的工作內容、測區情況、已有資料及分析利用情況、測量作業過程以及對技術設計書和技術標準的執行情況、新技術的應用情況、測繪成果質量及精度情況、作業期間及成果資料中存在問題的處理情況、所提交的測量成果資料內容及份數等。測量報告應隨測繪產品一并提交委托單位并歸檔。

2.2 施工階段測量目的和主要工作內容

依據SL52－93《水利水電工程施工測量規范》可知，施工放樣是施工階段測量工作的主要任務，即將圖紙上設計好的建筑物平面位置和高程標定在實地上。由于放樣精度將直接影響施工質量，因此為保證放樣精度，施工測量必須遵循 “由整體到局部、先控制后碎部”的原則，即先在建筑區建立較高精度的平面和高程施工控制網，用以控制和測放建筑物的主要軸線，細部放樣才可以根據主要軸線或施工控制網進行。水利工程施工測量的主要工作內容有：

（1）對規劃設計階段測量控制成果進行復核。

（2）根據工程設計圖紙、工程規模及前期測繪資料，布測滿足后期放樣精度需要的相應等級平面和高程施工控制網。

（3）針對各施工階段的需求，進行建筑物輪廓點的放樣及其檢查工作。

（4）按照設計要求進行施工期間的變形觀測工作。

（5）進行收方測量及工程量計算工作。

（6）竣工測量。

3 施工控制網的布測要求和方法

水利工程規劃設計階段為滿足測圖需要所建立的測圖控制網，布測時執行的主要規范是SL197－97《水利水電工程測量規范》（規劃設計階段），它無論在點位的分布和密度方面，還是在測量精度方面，均不能滿足施工期間定線放樣的要求。因此，在施工階段必須按照SL52－93《水利水電工程施工測量規范》要求建立施工控制網。

相對于測圖控制網而言，施工控制網具有控制范圍小、點位密度大、精度要求高、使用較為頻繁、受施工干擾大等特點。施工控制網分為施工平面控制網和施工高程控制網。

3.1 施工平面控制網的布測要求和方法

施工平面控制網的坐標系統宜與規劃設計階段的坐標系統一致，也可根據需要建立與規劃設計階段的坐標系統有換算關系的施工坐標系統。控制網的精度指標及布設密度應根據工程規模和建筑物對放樣點位的精度要求確定，局部建筑工程部位相對精度要求較高時，可單獨建立高精度的控制網。

施工平面控制網的布設梯級可根據地形條件及放樣需要決定，以1～2級為宜，且最末級平面控制點相對于同級起始點或鄰近高一級控制點的點位中誤差不應大于±10mm。首級平面控制網的起始點應選在壩軸線或主要建筑物附近，以使最弱點遠離壩軸線或放樣精度要求較高的地區，直線型建筑物的主軸線或其平行線應盡量納入到平面控制網內。

獨立平面控制網應利用規劃設計階段布設的測圖控制點作為起算數據，在條件許可時可與鄰近的國家等級點進行聯測。

施工平面控制網可采用測角網、測邊網、邊角網或導線網等布設形式。布設測角網和測邊網時，應重視圖形結構。邊角網的測角與測邊的精度匹配應符合相應公式的要求。

施工平面控制網還可以利用GPS定位技術采用靜態方式進行測量，GPS網中應利用2個以上已知平面控制點或利用一個已知平面控制點和一個已知方位角及一條電磁波測距邊，同時GPS網點還應與2個以上的高程控制點進行圖根級精度以上的水準連測。

施工平面控制網點應選在通視良好、交通方便、地基穩定且能長期保存的地方，直接用于施工放樣的控制點應著重考慮方便放樣、盡量靠近施工區并對主要建筑物的放樣區組成的圖形有利。控制點周圍應有醒目的保護裝置，以防止車輛或機械的碰撞。施工平面控制網建立后應定期進行復測，若使用過程中發現有位移跡象時，應及時復測。

3.2 施工高程控制網的布測要求和方法

施工高程控制網的高程系統必須與規劃設計階段的高程系統一致，并應根據需要與國家水準點聯測。首級網應布設成環形網，加密時宜布設成附合路線或結點網。

施工高程控制網點位宜均勻布設在大壩上下游的河流兩岸，且應考慮方便施工放樣的使用，重要單項工程部位至少有1～2個高程點。點位應選在不受洪水、施工影響，便于長期保存和使用的地點。首級高程點位標石埋設后須經過一段時間的穩定后才能進行觀測。

施工高程控制網的測量工作一般以水準測量方法完成，也可用光電測距三角高程測量代替三、四、五等水準測量。高程測量使用的儀器及其附件應按相關規范規定進行檢驗與校正。施工高程控制網的布測應執行SL52－93《水利水電工程施工測量規范》的相關規定。

4 結語

水利工程施工控制網和測圖控制網的區別主要表現在以下幾個方面：

（1）施測階段不同：

測圖控制網施測于規劃設計階段，施工控制網施測于施工階段。

（2）施測目的不同：

測圖控制網主要滿足于測圖需要，施工控制網主要滿足于施工放樣需要，與測圖控制網相比具有控制范圍小、點位密度大、精度要求高、使用頻繁、受施工干擾大的特點。

（3）執行規范不同：

測圖控制網主要執行SL197－97《水利水電工程測量規范》（規劃設計階段），施工控制網主要執行SL52－93《水利水電工程施工測量規范》。

（4）確定首級控制網等級的原則和依據不同：

測圖首級平面控制網的等級應根據測區面積的大小、測圖比例尺的精度要求（最弱相鄰點點位中誤差不得大于圖上±0.05mm）而確定，施工首級平面控制網的等級依工程規模及建筑物對放樣點位的精度要求而確定；測圖首級高程控制網等級的選擇應根據測區面積的大小、高程路線的長度、地形圖的基本等高距h（最弱點高程中誤差不得大于±h／20，當h＝0.5m時不得大于±h／16）并考慮以后擴測和更大比例尺測圖等因素而確定，施工首級高程控制網的等級應根據工程規模、建筑材料（混凝土或土石建筑物）、范圍大小和放樣精度的高低而確定。

（5）責任主體不同：測圖控制網是在工程建設前期階段測繪單位受建設單位委托為滿足規劃設計用圖需要而建立，其責任主體是受委托的測繪單位。施工控制網是在施工單位中標后、工程主體施工前為滿足施工放樣等工作需要而建立，其責任主體是施工單位。

測量工作是貫穿于水利工程建設全過程的基礎工作，施工控制測量對保證水利工程施工質量更是起著至關重要的作用，水利工程建設的參建各方應當高度重視。

1 SL197－97，水利水電工程測量規范（規劃設計階段）［S］.

2 SL52－93，水利水電工程施工測量規范［S］.