探讨公路工程施工前期 测量工作

隆勇

随着我国经济的快速发展，公路工程的建设在促进社会交通事业的发展中意义重大，而公路工程施工的基础和关键工作就是测量工作，测量工作贯穿于公路设计和施工阶段，包括选线、定线、施工以及竣工验收的过程，公路工程在施工前期阶段的测量决定了整个施工阶段测量成果的质量，并直接影响到该项目的经济投资的成效，也更表明了前期测量工作的重要性和必要性。本文旨在探讨公路工程施工的前期测量工作，为公路施工打下坚实的工作。

公路工程建设的人们都形象地把测量部门比作施工单位的“眼睛”，为公路施工定位路线走向、路线宽度、路面高程、结构物以及工程量的复核提供原始数据，没有测量就是没有目标、没有方向的“瞎”搞工程。在公路工程建设中，测量水平的高低直接决定路线质量的好坏，增强公路建设的整体质量，减少不必要的返工，从而提升整体经济效益、社会效益。

结合施工测量的实践经验，就公路工程施工前期的测量工作进行相关总结：

一、测量人员的业务素质

测量工作首先是以“人”为技术主体的载体，测量人员的业务素质则是测量工作的关键。测量人员必须是受过专业学习和教育，能够胜任测量工作业务的专业人士，工地现场测量人员主要有两种人：一种是通过专科类以上工程相关学习，取得大专以上毕业证，在工地上有着多年实践施工或测量经验的人，这种人有些通过努力学习取得了相关工程师证书，有些人没有取得相关工程师证，但测量技术过硬；另一种人就是半路出家，没有什么较高的文凭学历，在工地上从师学艺，练就精尖测量技术。测量工作是集脑力和体力劳动并存的工作，施工测量一般都在十分艰苦的自然环境下进行，对身体素质、抗疲劳能力要求更高，只要日积月累地进行测量内、外业工作处理，必成大家。

二、测量工作的仪器设备

随着科技的进步，测量仪器设备也日益高科技化，更新换代快，智能化水平高，操作方便简捷、精度稳定度高。用于前期导线测量可采用全站仪和GPS卫星定位仪，用全站仪进行导线点的测设，对于通视条件是个刚需要求，在工地刚进场，由于受地形地貌影响，全站仪很难实现完全通视；在科技的创新进步下，GPSRTK卫星定位系统已经成熟稳定，能很好地满足静态控制的精度要求；大地自动安平水准仪可以满足四等水准的测量要求。总体来说借助于全站仪、GPS-RTK、水准仪这三类仪器就基本满足任何公路的施工测量要求，但是仪器是需要相互配合使用的，针对不同地貌和信号条件协同使用。当然这些仪器必须每年在国家资质单位标定后使用，使用过程中还需经常进行校检，爱护保养好仪器，防止影响仪器正常使用的不正常因素发生。当然测量工作还需要借助诸如CASIO编程计算器、测量员APP和相关测量计算软件、平差软件配合使用，才能让测量工作高效、精准地开展。

三、前期测量的主要工作内容

公路工程前期测量工作主要包括设计控制点的交桩接桩、控制点的复测、加密观测、整理测量观测数据并进行平差、出具测量成果。这里讲的控制点包括坐标系统的导线点和高程系统的水准点。

前期工作完成控制点成果后，就要进行路线中线和设计红线桩的复位放样，中线放样旨在定位路线走向，调查沿路线纵断面方向起伏状况，用以规划施工土石方的调配和施工便道的规划；红线放样用于勘误设计红线范围，实施征地拆迁。

在工地现场未进行动土前，还应进行一项任务繁重的工作，那就是原地面线的复测工作，原地面复测旨在复测地面线，进行土石方工程量的计算，复测土石方工程量与设计土石方工程量进行对比，确定是否需要发生土石方的变更。

四、前期测量的外业工作

测量外业工作是在工地现场实地数据采集和放样的过程， 测量外业主要实现两个方面的目的，一是将现场实际的原地形特征数据通过测量转化成地形图、设计图的过程，另一方面则是将设计图上设计的方案、构造转变成既定的现场新建构筑物。通俗地讲通过现实转化成了理想，让理想成为了现实。施工测量就是按照设计图纸将设计的建筑物位置、形状、大小及高程在地面上标定出来，也就是一个实现理想的过程。其工作主要是坐标放样系统和高程控制系统两项内容。

测量外业工作遵循：整体布局上“从整体到局部”；步骤上“先控制后碎步”；精度上“从高级到低级”的原则。

导线外业测量可根据仪器设备的先进程度，通过全站仪和GPS静态控制实现。全站仪是全能型常规的测量设备，通过测量两点间的平距、斜距、方位角完成导线观测，但是全站仪测量受纵横向通视和作业条件的限制，其作业强度大，效率低，测量周期长。GPS测量方法可以克服全站仪的很多缺陷，无需通视、定位精度高、灵活方便、观测时间短、计算自动化程度高，大大地提高了工作效率、减轻劳动强度，深受测量工作者的喜爱。GPS可通过静态定位和动态定位模式，完成导线点的观测。但GPS也有其使用的劣势因素，在高大林地内信号覆盖不稳定，仪器不能固定，工作面上部有覆盖物时仪器无信号，在桥梁、涵洞等大型构筑物有钢筋、钢模等钢性材料，会干扰信息，导致信号浮动或者精度不高，满足不了施工要求。

水准测量是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。水准路线测量时所测的前视和后视间与仪器间的距离基本相同，以减少误差，测量计算可采用距离平差，也可采用测站数平差，测量前规划好水准路线，采用相应的平差方法。

横断面测量，通过测量路线中桩高程，以及路线左、右幅距中桩平距位置的高程或高差，测量出横断面方向在形状变化点处的高程，通过高差成线，维制横断图，以复核土石方工程数量。原地面复测时山地丘陵地区一般丛林茂密、荆棘丛生，每条断面横向行测，很难出行，建议清表挖除原状林木荆棘，不扰动地表土的情况下测量，这样速度既快、精度也高。横断面设计图上一般是20m每条，在复测过程中，应结合地形特点在高坎上下、深塘坑穴处，在地形变化大的地方增加断面的测量，这样复测出来的土石方才能更真实、准确地反映实际土石方量。原地面线的准确性除了反映土石方量外，还可以准确复核计算设计红线，检查用地范围是否满足施工需要，以便早做补征地计划，还可复核计算沿线结构物的基础埋设是否合理。

五、前期测量的内业工作

导线测量的内业计算主要用准确的外业观测记录，计算出各条导线点的平面坐标X、Y，计算前要检查外业数据是否齐全、完整，观测成果是否满足精度要求，规划好导线的起、闭合线路。闭合导线的坐标计算可借助坐标计算软件，计算和调整角度闭合差、计算角度闭合差的容许值、计算水平角的改正数、求得改正后的水平角、推算坐标方位角、计算坐标增量，调整闭合差，计算出导线点的坐标；附合导线坐标计算与闭合导线计算基本相同，计算和调整角度闭合差、坐标增量闭合差计算，最后计算出附合导线的坐标；支导线的计算，因为支导线没有核检条件，没有闭合差的概念，也不需要改正导线转折角和坐标增量，通过转折角推算坐标方位角，根据方位角和边长计算坐标增量，从而计算出支导线的坐标。

GPS静态测量导线的数据处理要借助专用的软件进行计算处理，人工通过公式计算，难以准确计算，一般采用LGO软件处理，导入原始数据、通过基线处理和网平差，LGO软件不仅能完成控制网的约束平差，还能进行坐标系统的转换。当然，市面上基本上每款GPS仪器都有其公司开发研究的数据处理程序软件，用起来也很方便。

闭合水准或附合水准路线内业工作，通过整理外业观测数据，计算闭合差，并判断闭合差是否超限，计算各测段观测高差的改正数、检查闭合差是否正常分配，计算各测段改正后的，最后计算出各点的高程差。

横断面内业工作一般将测量原始数据导入电脑后，通过南方CASS软件或其他公路设计软件处理，可以自动出具平距与高差，或平距与高程的数据，通过这些数据点位与路中线或前一点的位置和高差关系自动生成出地面线，继而将生成的复测地面线套入至设计横断面CAD图中，可以清晰判断复测地面线与设计地面线的偏差关系，从而计算出土石方工程数量的偏差大小。

当然所有的内业都必须以计算表、平差报告、成果报告等格式形成最终合格的测量成果，待监理复核认可后，才能在施工中应用。

六、结语

公路工程施工前期测量工作是整个施工阶段的基础性工作，也是整个测量工作中的重点和难点工作，前期测量的质量直接决定路线线型和高程系统的质量，是指导施工阶段测量工作的基础。测量工作质量高低直接影响施工单位的经济利益和社会效益，因此要发挥测量这双“眼睛”的重要作用，拒绝没有测量就是没有目标没有方向的“瞎”搞工程，同时呼吁工程建设相关管理人员和测量工作者重视测量工作。