水工碼頭測量方法

引言：水工碼頭的測量主要由五個方面組成：（1）控制測量（2）沉樁測量；（3）施工測量；（4）變形測量；（5）竣工測量；本文作者根據多年經驗和實際案例，對水工碼頭測量方法進行探討。

1 控制測量

平面及高程控制點

（1）首先，結合工程特點、根據現場工況條件進行控制點點位的布設；其次，運用甲供點對布設的施工控制點進行測量；最后，通過內業解算得到施工控制點的平面坐標及高程。無論是水工碼頭測量還是陸域測量，控制測量都是最為關鍵的一步。

（2）平面控制測量遵循從整體到局部，從高級到低級的原則。由于甲方提供的控制點一般遠離施工現場，點與點之間可能相互不通視，高程也相差很大，一般采用全站儀或者GPS對甲方提供的控制點進行復核，并將復核成果報監理審查。

（3）施工平面控制網、點布設方案應根據因地制宜，滿足結構定位、放樣精度要求等原則。布設時總體平面圖上全面規劃，網、點應一次布成，并要求圖形簡單，控制力強，圖形強度好，便于平差、便于施工測設。

①當港區規模較大，施工前擬建的港口地形是丘陵，布網一般采用施工三角（邊）網（多邊形、線形鎖）。②當港區地勢較平坦，港區腹地較大，可采用結點導線網。③當港區腹地較小，岸線較長，可采用直伸導線圖。④當港區較小，碼頭是單體工程、周邊又有其他已建成的水工建筑物，此時可布置“L”型基線（半開口的建筑方格網）如圖所示。

示例圖一：“L”型基線布置圖

⑤當港區規模較大、地勢平坦，港區有較多的工程項目如：堆場、門機軌道、輸煤、輸糧聯動線、轉運站、大型倉庫、車間、辦公樓……，施工中，可建立導線與建筑方格網（矩形控制網）混合式。

⑥在港區內可利用勘測階段的控制點，進行加密，建立施工控制點。網的加密，一般可采用插網、插點形式。⑦當港區較大，近岸水深淺，需要修建長引橋碼頭工程（2～3km）項目，為了保證測量定位、放樣精度，我們可采用在水域搭建測量平臺，建立擴大扇形網。⑧當修建跨河、跨海峽大橋時，可在大橋的兩端聯合建立橋梁控制網。

（4）高程控制測量中，水準點的布設遵循先高后低分等布設的原則，盡量布設在已有的坐標控制點上，充分利用已有的測量成果。測區高程控制網的布設，首級網應布設成閉合環形，加密網可布設成附合路線。在不通視或隱蔽地段等特殊情況下可布設水準支線，但是支導線必須往返測或單程雙轉點法觀測。

2、沉樁測量方法

（1） 首先，根據設計樁位圖建立施工坐標系；其次，通過施工坐標系進行控制點坐標轉換和沉樁樁位計算；最后，對坐標轉換結果和樁位計算結果進行復核，并報驗。（2）沉樁定位測量采用GPS沉樁定位系統，前期采用傳統的經緯儀三點前方交會法，利用方位角實施定位控制，同時進行GPS沉樁定位系統的校核和調試。（3）采用經緯儀前方交會法時必須滿足：相鄰兩臺儀器視線夾角在30度～150度；誤差三角形重心到三角形各邊距離≤50mm。（4） 定位時嚴格控制樁偏位情況，樁位經校核準確，樁身垂直度、傾角到位后，才進行下樁。（5） 沉樁過程結束后測定沉樁偏位，并對沉樁測量資料進行整理、匯總。

3.施工測量

3.1灌注樁定位測量

（1）樁位測放：利用測量控制點測放各樁位的軸線控制樁，形成“十”字型，便于樁機就位、鋼護筒埋設等直接定位。（2）樁基偏位測量：對已完成灌注樁樁基按規范要求測量樁基偏位。位移觀測使用全站儀，采用視準線法進行觀測。觀測前，對測站點進行檢查復核，確保測量成果正確，每次觀測應固定人員，固定位置，固定路線，固定時間，固定后視點。測量成果要及時整理，并畫出樁基偏位測量成果圖，建立相關資料。

3.2 上部結構施工測量

在具體測放過程中，測放構筑物的角點坐標或軸線時，充分利用現場控制點，全站儀架在一個已知控制點上，用兩個控制點進行后視，增加一個多余觀測，保證所使用點的準確性。然后再用極坐標法采用盤左盤右讀數取平均值測放出構筑物的角點坐標或軸線。在水準的復核過程中，均能直接后視水準點（不用轉點）。

3.4 面層標高測量

進行面層標高測量時，首先根據水工碼頭縱橫斷面設計圖紙資料，整理出每段面層設計標高；然后，在打面層混凝土之前，對面層角鋼進行高程測量，調整不符合面層標高的角鋼，保證每段角鋼在設計標高±3毫米之內；其次，在打面層混凝土之時，對面層標高進行復測；最后，打完面層混凝土之后，再次對面層標高進行復測，以確保面層標高滿足設計規范要求。

3.5 軌道安裝測量

軌道安裝測量是水工碼頭測量中的重中之重，軌道安裝質量的好壞直接影響水工碼頭的運營使用。在測量前必須熟透所有相關設計圖紙、資料，弄清軌道安裝要求，計算出軌道坐標、軌道標高、軌距等。因為軌道安裝要通常先安裝鋼墊板，所以軌道安裝測量時往往先測放出其中一條距軌道中心線50cm的邊線，再根據軌道的軌距和之前測放出的邊線，測放出另一條距軌道中心線50cm的邊線；然后在軌道鋼墊板安裝好后，利用兩條距軌道中心線50cm的邊線在軌道鋼墊板上測放出軌道中心線；中心線測放好后，每隔10m進行一次軌道標高和軌距復核，對于不符合設計規范要求的，對鋼墊板或軌道錨釘進行調整，待調整好后再次進行復核，如此反復，直到軌道標高和軌距等全部符合設計規范要求。

4 變形測量

位移觀測時通常在水工碼頭每一個結構段對應的后方陸域上澆筑強制歸心墩，觀測時用全站儀架設于監測控制點（強制歸心墩）上，采用極坐標測量的方法逐個觀測位移觀測點，并記錄下來，監測點到變形觀測點的縱向夾角控制在±25o以內。為防止儀器在觀測過程中產生間隙差影響監測數據的準確性，一般觀測10～15個點之后重新整平儀器，并重新觀測一個已觀測點，基本無偏差時繼續進行后續點位的變形監測。

若現場平面變形觀測儀器每1km測距中誤差為D，測角中誤差為α，根據誤差傳播定律可得出在縱橫兩個方向的變形觀測中誤差平方關系式：

5竣工測量

在工程竣工后，對碼頭、接岸結構、靠船墩、引橋等構筑物進行幾何尺寸測量，包括總長度、總寬度、構筑物高程、前沿和后沿線位置、軌道間距、軌道頂面標高等，編制竣工測量報告；其次，繼續進行變形觀測，直至工程移交；最后，對工前、工后的所有測量資料，包括施工基線點報驗資料、基線復核資料、沉樁測量資料、沉樁匯總、細部放樣資料、細部放樣復核資料、變形觀測資料、竣工測量資料等進行整理、匯總，形成最終的書面報告。