相对导管架安装的精度控制

李世全++梁鹏+牛瑞龙

[摘 要]海洋工程中，相对导管架安装作业时间跨度大，步骤繁多，测量工作贯穿整个流程。导管架作为平台的基础，在新平台的建设过程中，其位置精度的控制直接影响整个新平台建设工程的整体质量。本文对如何做好相对导管架安装的精度控制进行了分析探讨。

[关键词]海洋工程；相对导管架；安装；精度控制

中图分类号：P751 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0315-01

海洋工程中，为解决已有平台产能、空间等因素的限制，常会以与旧平台的相对位置关系为基础，新建以栈桥与之连接的邻接平台。导管架作为平台的基础，在新平台的建设过程中，其位置精度的控制直接影响整个新平台建设工程的整体质量。

一、相对导管架安装过程的步骤

1. 新导管架建造场地，在导管架顶层甲板面上测量选定待观测点，并于选定点位绑定全向棱镜；

2. 施工前期，前往旧平台，于旧平台导管架顶层甲板面测量选定全站仪架站点及后视点。同时测量旧平台上层组块结构图，绘制其与旧平台导管架的相对关系，根据已有旧导管架中心大地坐标推算出全站仪架站点大地坐标。

3. 导管架放样，于旧平台导管架顶层甲板已选点位架设全站仪，观测新平台已选观测点，通过测距及方向数值，实时计算新导管架井口中心大地坐标，根据两导管架之间的设计相对关系，引导新导管架就位；

4. 位置复核，于新导管架上自由架站，观测旧导管架四条桩褪与新导管架四条桩褪的相对关系，并对新导管架相关结构（如泵护管）进行多余观测。通过多余观测和新导管架结构图纸，对实测相对关系进行检校，确认新导管架中心的最终位置。

二、相对导管架安装过程中的精度控制项

1. 全站仪使用的精度控制

全站仪作为此项目的主要作业仪器，直接影响测量精度。在仪器通过每年的第三方检验之外，出海作业前还要对全站仪进行自检校；在每次作业之前，都要准确输入现场的环境参数（温度、气压等），以最大化保证全站仪的测量精度。

2. 待观测点测设的精度控制

导管架放样精度一般都是以导管架中心坐标偏移量来衡量，但是导管架中心都为悬空结构，无法通过实时观测得到其中心坐标。通过对导管架其他部位的观测，反算导管架中心坐标成为唯一方法。

导管架的待观测点测量工作，需在导管架建造完毕，于建造场地使用全站仪在其顶层甲板进行。一旦导管架装船出海，尽管是最好的海况，也将会有较大的测量误差。而建造场地较为稳定的环境，可以有效保障全站仪测量作业精度。

待观测点以三点为宜，两个点作观测使用，一个点备用。点位两两之间在方便观测的同时，保证足够远的基线距离，最大化降低通过两观测点确定的导管架方向误差。于待观测点永久性绑定全向棱镜，使用全站仪测量导管架结构及全向棱镜的相对关系，确定两点基线方向与导管架方向偏差。在导管架上测量其相对关系完毕，再于导管架底部地面测量其相对关系，之后两次结果进行比对，消除误差。

3. 全站仪架站点测设的精度控制；

于旧平台导管架顶层甲板选择视野广阔处选择全站仪观测架站点、备用点、后视点；测量旧平台导管架顶层甲板与上层组块结构及各选点的相对关系，根据已有旧平台导管架中心大地坐标推算各点的大地坐标。

架站点和备用点需与后视点距离较远，以保证足够的基线长度，提高后视定向精度。旧平台上受作业环境影响，会有轻微抖动，需为脚架配置厚橡胶垫；且脚架宜支在刚性横梁处，避免架设在易因踩踏产生形变的栅格踏板上，以降低误差因素。

4. 相对导管架放样的精度控制

相对导管架放样主要是通过旧平台架设两台全站仪实时测量新导管架两全向棱镜，测定新导管架方向和导管架中心坐标，实质还是实测新旧导管架之间的相对位置关系。

使用两台全站仪在架设点设站，以后视点坐标定向，定向之后相互瞄准备用点，检核定向偏差，提高定向精度。全站仪在以大地坐标设站、定向之后，可以实测出新导管架方向和中心大地坐标；同时其输出的角度和距离值也能够与新导管架结构图附和，推算新旧导管架的相对关系，之后通过旧导管架方向和中心坐标推算新导管架的方向和中心坐标。通过两种方法推算得到的结果进行比对，以检核最终的放样结果。

5. 相对位置关系复核的精度控制

在相对导管架放样工作结束之后，在旧平台上自由设站，一站测量新旧平台各自的桩褪及相关结构，通过两者的结构图附和，进而精确得出新旧导管架的相对位置关系；同时，在已坐底稳定的新平台上以相同的方法测量两者相对关系。通过两次结果的比对，精确完成相对位置关系的复核工作。

在实测相对位置关系时，由于导管架的桩褪结构都是圆柱形，需在同高度测量四个或更多点，且跨度尽量覆盖视线内圆柱范围，以三点确定圆形，使用其余的点进行校核，在去除粗差的同时，还能有效提高圆心的位置精度，进而整体提高相对位置关系测量精度。

总之，相对导管架安装作业，流程时间跨度大、步骤繁多，测量工作贯穿整个流程。相对导管架安装的精度控制，就是细节测量质量的控制，把握好项目过程中测量作业的质量关就是对整个项目精度控制的最好支持。

参考文献

[1]张正禄；邓勇；罗长林；刘祖强；杨红；论精密工程测量及其应用[J]；测绘通报；2006年05期

[2]何晓业；重力异常对静力水准系统测量精度的影响[J]；大地测量与地球动力学；2006年02期