公路施工測量常見問題及質量控制對策

李琛

菏澤鑫盛路橋公路工程有限公司 山東 菏澤 274000

引言

現階段，我國測繪技術已進入數字時代，并形成了各種新的測繪手段，如相應的數字測繪技術、GPS定位系統測繪技術等。不同的測繪技術有不同的應用特點和優勢。新技術在公路測繪工程中的應用，要根據工程實際需要，選擇更合適的測繪技術，有效保證公路測繪工程的測繪質量和效率，從而為公路工程的施工安全和質量提供有效保障。公路工程建設的人們都形象地把測量部門比作施工單位的“眼睛”，為公路施工定位路線走向、路線寬度、路面高程、結構物以及工程量的復核提供原始數據，沒有測量就是沒有目標、沒有方向的“瞎”搞工程。在公路工程建設中，測量水平的高低直接決定路線質量的好壞，增強公路建設的整體質量，減少不必要的返工，從而提升整體經濟效益、社會效益。

1 工程概況

某高速公路工程建設項目路線全長80km以上，路線的走向為從東到西，沿線設計的標高最大值為990m，最小值為650m，高程平均值為820m。整個建設項目中有12座中大橋梁，其中包含兩座特大橋，烏江特大橋包含，大橋全長為1510m，橋梁的形式為主跨、斜拉橋與T梁橋共同構成；壩溪河特大橋全長設置為1600m，橋梁主跨的長度設置為360m，還包含T梁橋和斜拉橋。特長隧道與長隧道的數量為8座，該項目具有典型的山區高速公路工程建設項目的所有特點。

2 施工控制測量特點

工程建設規模比較龐大，施工路線非常長，且測量精度要求比較高。

外業測量難度系數較大，通視條件不好，地形起伏非常明顯。

整個工程的結構形式復雜，橋隧所占比例較大，精度要求存在差異，測量控制網不僅要達到局部橋梁和隧道工程的施工要求，同時要滿足公路全線整體控制的需求。

路線起伏非常明顯，相鄰路段的投影長度變形差異突出，坐標系統設計十分關鍵。

施工標段分散，標段間的測量銜接非常關鍵。所以，在開展山區高速公路控制測量工作時，其難度系數比平原地區高速公路控制測量技術大很多[1]。

3 公路測量中的常見問題

3.1 測量設備落后

由于一些測量單位資金有限，無法及時更新和定期維護設備，導致一些測量設備和測量技術落后，不能滿足測量數據精度的要求，影響公路建設的正常發展。此外，公路測量設備長期暴露在室外，以及暴露在風、陽光、高溫和濕度下，也會降低設備的測量精度。此外，測量設備的日常管理不規范，忽視設備維護和保修會損壞測量設備，降低設備的使用壽命，降低設備測量的準確性和靈敏度。

3.2 操作標準不一致

操作標準的執行程度直接關系到測量的準確性和可靠性。目前，在測量過程中有一套完善的過程標準，但在實際測量中，一些測量技術人員沒有按照行業標準和規范執行，參考的操作標準不一致，極大地影響了測量結果的可靠性和有效性。例如，沒有詳細比較設計圖紙，導致公路施工路線出現一定偏差。特別是在垂直和水平面、控制網高度和主要施工點的測量中，如果不按照施工圖紙和操作標準進行測量，很容易造成坐標放樣和高程計算的大偏差。

3.3 非標準操作

測量技術人員對測量儀器設備的理論知識理解不充分，不掌握設備操作流程，未按設備手冊的規定使用測量儀器設備。測量結果的準確性還有待討論。此外，如果設備在使用前未按要求進行調試和校準，也會對設備的精度產生一定影響。設備使用后的維護過程也是儀器操作的重要組成部分。維護設備的準確性和靈敏度，保證儀器設備的正常運行非常重要。

3.4 測量師的專業素質參差不齊

如今，隨著公路工程的快速發展，大量人員進入公路建設行業。許多施工單位盲目擴編，降低測量人員的準入門檻，導致企業測量人員缺乏專業技能和專業素質，在實際測量工作中缺乏責任感。一些公路施工企業通常會降低人員成本，讓其他崗位的人員負責公路測量。一個人有多重職責。這些人員往往精力有限，經驗不足，不能熟練使用測量設備和儀器，導致測量數據不準確、無效，浪費大量時間和成本，效率急劇下降，導致施工進度延誤。

3.5 計量監督管理不到位

一般來說，社會和政府監督部門主要負責公路建設的施工監督，但在實際施工中，一些監督管理方法沒有發揮應有的作用。他們只把測量作為工程中不太重要的環節，這使得監理人員對精度要求較低，未能落實監理工作，導致公路測量結果不能有效滿足工程要求，對工程施工質量有很大影響[2]。

4 提高公路工程施工測量質量的對策

4.1 衡量人員的專業素質

首先，計量工作以“人”為技術主體的載體，計量人員的專業素質是計量工作的關鍵。測量師必須是經過專業學習和教育，能夠勝任測量工作的專業人員。施工現場的現場測量人員主要有兩種：一種是通過大專以上工程相關專業學習取得大專以上學歷，并在施工現場有多年實際施工或測量經驗的人員。他們有的通過刻苦學習取得了相關的工程師證書，有的沒有取得相關的工程師證書，但測量技術非常優秀；另一個是沒有高級文憑的僧侶。他在施工現場向老師學習技能，并實踐復雜的測量技術。調查工作是腦力勞動和體力勞動的結合。施工測量一般在非常困難的自然環境中進行，對物理質量和抗疲勞能力要求較高。只要日復一日地進行測量，它就會成為每個人的目標。

4.2 測量儀器和設備

隨著科學技術的進步，測量儀器設備也越來越高科技、更新快、智能化程度高、操作方便簡單、精度高、穩定性好。初步導線測量可采用全站儀和GPS衛星定位儀，用全站儀測量和設置導線點。這是對通視條件的嚴格要求。全站儀剛進入現場，受地形地貌影響，難以實現全通視；隨著科技的創新和進步，GPS-RTK衛星定位系統已經成熟穩定，能夠很好地滿足靜態控制的精度要求；大地自動水準儀能滿足四等水準測量的要求。一般來說，在全站儀、GPS-RTK和水準儀的幫助下，這3種儀器基本上可以滿足任何一條公路的施工測量要求，但需要在不同的地形和信號條件下同時使用。當然，這些儀器每年都必須經過國家有資質的單位校準后才能使用。在使用過程中，還需要定期校準和維護，以防止影響儀器正常使用的異常因素。當然，測量工作也需要借助卡西歐編程計算器、測量應用程序、相關測量計算軟件和調整軟件，以便高效準確地開展測量工作。

4.3 高程控制測量

從工程結構形式的角度分析，該工程的高程控制網被劃分為二等、三等和四等，不需要對首級高程控制網進行設置。壩溪河特大橋和烏江特大橋被設置為二等網，另外的一座隧道和五座大橋被設置為三等網，剩余的線路區段、隧道和橋梁被設置為四等網。使用數字水準儀按水準測量法來觀測各等級高程控制網，使用全站儀三角高程法完成跨越烏江特大橋及其跨河水準測量工作。在隨后開展各期復測工作時，在選擇高程控制網平差起算點時最好選擇必要的高等級控制點，防止累計的長距離水準測量誤差給水準點高程的系統性帶來不必要的影響[3]。

方案的具體內容為：①二等網平差，對網中兩個左右的水準點固定以后，從原測高程開始計算，單獨完成局部二等網的平差工作，使二等網的平差高程得以準確計算；②三等網平差，起算點為與該網相鄰的二等點，起算高程為其復測偏差高程，單獨完成三等網平差作業；③四等網平差，對相鄰高等級控制網中的水準點復測高程予以固定，隨之單獨完成四等級平差作業。

依據上述方法完成高程控制網平差作業以后，平差的精度結果為：①二等網，以測段往返高差不符值為依據，其水準測量的偶然中誤差通常為±0.80mm/km，烏江特大橋高程控制網平差后的單位權中誤差為±0.47mm，壩溪河特大橋高程控制網平差后的單位權中誤差為±0.88m；②三等網，以測段往返高差不符值為依據，其水準測量的偶然中誤差通常為±1.4mm/km，三等網獨立平差單位權中誤差信息詳見表3；③四等網，依據環線閉合差計算出來的全中誤差通常為±3.22mm，對全線高程控制網整體完成平差計算以后，單位權中誤差保持在±4.48mm。

4.4 路基施工測量要點

路基施工測量具有很強的細節性，技術人員應根據路基施工的具體要求進行施工測量。首先，測量填方路段時，應校準測量中心線和邊線的位置，并根據工程設計要求從縱斷面和橫斷面控制測量數據。路基達到預定設計高度后，應根據預設高度校準測量中心點和測量樁的位置，并在通過檢查后，根據初始設計中心線、寬度、坡度和測量高度檢測這些數據，合格的報告應提交給監理人員，以確保后續施工工作的順利進行。其次，路基開挖段測量時，應根據圖紙設計標高和公路路基邊坡計算數據測量初始值，并根據工程測量技術要求放出槽線。其中，高程點位置應均勻分布在兩側擋土墻等可靠測量位置。此外，根據路基施工測量的具體要求，合理選擇測量樁的形式和數量。測量過程中，技術人員可設置端樁和100m樁，并根據路基施工測量基線的變化特點，合理增加測量樁的數量。

4.5 初步測量的現場工作

根據儀器設備的先進程度，可通過全站儀和GPS靜態控制實現導線現場測量。全站儀是一種全方位的常規測量設備，通過測量兩點之間的水平距離、斜距和方位角來完成導線觀測。然而，全站儀測量受垂直和水平通視及運行條件的限制，運行強度高、效率低、測量周期長。GPS測量方法可以克服全站儀無通視、定位精度高、靈活方便、觀測時間短、計算自動化程度高等諸多缺點。大大提高了工作效率，降低了勞動強度，深受測繪工作者的喜愛。GPS可以通過靜態定位和動態定位方式完成導線點的觀測。然而，GPS也有它的缺點。在高大林地，信號覆蓋不穩定，儀器無法固定，工作面上部有蓋板時儀器無信號，橋梁、涵洞等大型結構中有鋼筋、鋼模板等剛性材料，會干擾信息，導致信號浮動或精度低，不能滿足施工要求。

橫斷面測量：通過測量路線中間樁的高程、路線左右兩側的高程或高差以及中間樁的水平距離，測量形狀變化點處橫斷面方向的高程。通過高差形成一條線，并維護一張橫截面圖，以審查土石方工程量。在原地面復測期間，山區和丘陵區一般森林茂密，荊棘叢生，各斷面的橫向測量難以通行。建議清理地表，挖掘原狀樹木的荊棘，在不擾動表土的情況下進行測量，快速準確。橫斷面設計圖一般各20m。

4.6 增加對測量設備的資金投入，加速其更新換代

隨著我國現代化進程的加快，公路建設項目數量和規模逐步擴大。施工企業想提高公路測量的準確性和可靠性，必須加強測量設備的更新換代，增加對測量設備的資金投入力度。如今測量技術發展日新月異，傳統的測量技術和設備已不能滿足行業標準要求，必將陸續淘汰。施工企業可以結合自己的實際情況和施工要求，逐步引入先進的測量技術，采購優良的測量儀器設備，提高公路測量工作的質量，滿足公路項目建設的要求[4]。

5 結束語

測量是施工必不可少的工作，關系到整個公路建設的安全。只有通過科學準確的測量，才能促進公路建設的進一步發展，現代公路施工越來越復雜，要求逐步提高，問題也不同于以往。只有在實踐中發現問題并改進測量技術，總結經驗，提出相應的對策，才能更好地保證整個公路建設的質量。