续智彦
(太原市市政工程总公司,山西太原 030024)
测量就是如何测定地面点的平面位置及高程。测量工程贯穿整个施工过程,从开工前的准备工作到竣工结束遵循的PDCA工作原理。
开工前:施工单位的测量技术人员最早进入现场进行交接桩,对施工图规定的基准点、基准线、高程测量控制资料进行内业及外业复核,复核过程中,如果发现不符或与相邻施工路段或桥梁的衔接有问题时,应向甲方提出,进行查询,并取得准确结果。施工单位应在合同规定的期限内向甲方提交测量复核书面报告,经监理工程师签认批准后,方可作为施工控制桩放线测量、建立施工控制网、线、点的依据。
施工过程中:应建立施工测量的技术质量保证体系,建立健全测量复核制度,对从业人员经专业培训,考核合格后持证上岗。施工过程中发现桩钉错位或丢失及时校正或补桩。每道工序开工前进行放线放样,完工后的复核,过程控制要留原始记录,并报监理验收,必需严格控制,因为测量员的每一组数据都有利用价值,而且其数据必须是准确无误的。
竣工后:中心线位置、高程、横断面图式、附属结构和地下管线的实际位置均在竣工图上标明,供验收、维修、加固使用,在营运阶段要定期进行变形观测,确保道路的安全使用。
现结合纬六街道路起于经一路(x=50 921.265,y=31 245.309),沿线与经二路(x=50 953.377,y=32 230.799)、经四路(x=50 988.700,y=33 314.799)、经五路(x=50 988.700,y=33 314.799)相交,终点与中都路(x=51 046.351,y=35 084.049)相交,道路全长3 817.239 m,全线有两段平曲线,红线宽度52m,其中K2+130~K2+400段为挖方段,K2+400~K2+700段为填方段,纵坡为3.3%,2.3%,3.1%,1.1%。
从路线勘测到开始施工,往往会有一些中桩丢失,故在施工之前,需根据设计图纸进行复核,并对原中线进行复核,以保证道路路线位置准确可靠,其测量内容主要包括交点和转点的测设、路线转角的测定及里程的设置、圆曲线的主点测设等。
1)在路线交点、转点及转角测定后,可进行实地量距,设置里程桩、标定中线位置,在桩上写桩号,表示该桩与路线起点的水平距离。如某桩距离起点的水平距离为1 036.56 m,则桩号记为K1+036.56。里程桩分为整桩和加桩,百米桩和公里桩均属整桩(见图1),加桩分为地形加桩、地物加桩、曲线加桩(起点、中点、终点等)、关系加桩(在交点和转点上设置的桩)(见图2)。
2)圆曲线是指具有一定半径的圆弧线,是路线转弯最常用的曲线形式。测设时分两步进行:先测曲线的主点,即曲线的起点、中点、终点;然后在主点之间进行加密。
图1 整桩
图2 加桩
a.圆曲线测设元素。
如图3所示,设交点的转角为a,圆曲线半径为R,则曲线的测设元素按下例公式计算:
b.主点里程的计算。
交点JD的里程由中线丈量中得到,根据交点里程和曲线测设元素,可算出各主点里程。
ZY里程=JD里程-T。
YZ里程=ZY里程+L。
QZ里程=YZ里程-L/2。
JD里程=QZ里程+D/2(校核)。
在本工程交点的里程为K2+182.76,测得转角为a=25°48',圆曲线半径R=300 m。由以上公式可得曲线测设元素为:
T=68.71;L=135.09;E=7.77;D=2.33。
主点里程为:
c.主点的测设。
内业工作计算完成后,在施工现场可视比较好的位置架设全站仪,先进行坐标测量,后进行施工放样,在测站点坐标、仪器高、目标高和后视坐标方位角,以及输入放样站坐标(或角度、距离)后,仪器自动计算了放样的角度以及距离。即可测出YZ,ZY以及QZ点。
图3 圆曲线测设元素示意图
路基边桩测设就是在地面上将每一个横断面的路基边坡线与地面的交点用木桩标定出来。边桩的位置由两侧边桩至中桩的距离来确定。
常用的边桩测设方法如下:
1)图解法。
直接在横断面上量取中桩至边桩的距离,然后在实地用皮尺沿横断机方向测定其位置。当填方不很大时,采用此法较简便。
2)解析法。
路基边桩至中桩的平距系通过计算求得。
a.平坦地段路基边桩的测设。
填方路基(路堤),如图4所示;路堤边桩至中桩的距离为:
挖方路基(路堑),如图5所示;路堑边桩至中桩的距离为:
图4 平坦地段路堤示意图
图5 平坦地段路堑示意图
b.倾斜地段路基边桩的测设。在倾斜地段,边坡至中桩的距离随地面坡度的变化而变化。如图6所示,路堤边桩至中桩的距离为:
图6 倾斜地段路堤示意图
图7 倾斜地段路堑示意图
斜坡上侧D上=B/2+m(h中-h上)。
斜坡下侧D下=B/2+m(h中+h下)。
如图7所示,路堑边桩至中桩的距离为:
斜坡上侧D上=B/2+S+m(h中+h上)。
斜坡下侧D下=B/2+S+m(h中-h下)。
竖曲线就是在路线纵坡变更处,为了行车的平稳和视距的要求,在竖直面内为曲线衔接。包括凸形和凹形两种,如图8所示。
图8 竖曲线示意图
如图9所示,两相邻纵坡的坡度分别为i1,i2,曲线径为R,则竖曲线的测设元素为:
图9 竖曲线计算简图
曲线长:L=R(i1-i2)。
切线长:T=L/2。
外距:E=T2/2R。
其中竖曲线上任一点P距切线的纵距公式为:y=x2/2R。
本工程竖曲线半径 R=2 500,相邻坡段的坡度为 i1=+3.3%,i2=+2.3%,变坡点的里程桩号为 K1+730,其高程为796.67 m。
由以上公式即可求得:
竖曲线起点、终点桩号及坡道高程:
起点桩号:K1+(730-25)=K1+705。
起点高程:796.67 -25 ×3.3%=795.845。
终点桩号:K1+(730+25)=K1+755。
终点高程:796.67+25 ×2.3%=797.245。
总之,测量工作在道路工程建设中起着非常重要的作用,为了获得一条最经济、最合理的路线,首先要进行路线勘测,绘制带状地形图和纵、横断面图,进行纸上定线和路线设计,并将设计好的路线平面位置、纵坡以及路基边坡等在地面上标定出来,以便指导施工。
[1]CJJ 1-2008,城镇道路工程施工与质量验收规范[S].