华测LandStar7在工程中的应用

2022-04-08 11:04李建新LIJianxin
价值工程 2022年11期
关键词:桩位平面图轴线

李建新 LI Jian-xin

(民航机场建设工程有限公司,天津 300456)

0 引言

随着科技的发展,卫星接收机现在基本采用GNSS系统,GNSS(Global Navigation Satellite System)全球导航卫星系统,是所有在轨工作的卫星导航系统的总称。目前主要包揽GPS卫星全球定位系统、GLONASS全球导航卫星系统、Galileo卫星导航定位系统、北斗卫星导航系统、PRARE精确距离及其变率测量系统、DORIS星载多普勒无线电定轨定位系统以及QZSS准天顶卫星系统等等。相较GPS单星系统,GNSS卫星接收机任一时间段可视卫星数可以达到20+,卫星锁定速度更快,其平面及高程精度不断提高,RTK的可靠性和精度得到很大的提高,可以取代等外高程测量、一二三级导线测量工作。随着RTK在工程中的不断深入应用,RTK相应的操作软件不断研发和完善,更贴合现场实际应用,大大提高了测量工作效率。

LandStar7是华测公司最新研发的一款安卓版测量软件,它充分利用安卓平台稳定、开放的优势,以简单、易于使用为目标,创新性加入5种常用工作模式,一键即可完成RTK设置;同时配备强大的图形编辑引擎,并首次在常规测量软件中添加了对图层、代码等属性的编辑和绘制,在野外即可自动成图;充分优化的数据库结构,支持8万点以上的海量数据管理和百兆超大底图;还结合强大的云服务功能,让数据的分享、备份更简单。本次以天津港北疆港区C段智能化集装箱码头工程(辅建区部分)为例,介绍华测LandStar7软件在工程中的应用。

1 工程背景

本项目位于天津港北港池欧亚国际集装箱码头北侧、天津港北港池西侧规划集装箱码头区。码头南侧续接于欧亚集装箱泊位,本项目北侧为已有环球滚装码头,与滚装码头之间预留规划隧道用地,陆域西侧至临海路。码头堆场纵深约752m,陆域宽度对应码头岸线1100m。设计范围海侧至港池东边界,陆侧至用地红线边界对应码头岸线1100m。

本工程拟建设3个集装箱泊位,码头按照20万吨级集装箱泊位设计、建设,并兼顾25000TEU集装箱船舶停靠需求。码头前沿底高程为-18.0m,港池设计底高程-15.5m。现状北港池水深-15.5m,20万吨级船舶可根据实际吃水情况,乘潮进出港。码头岸线总长1100m,可同时停靠2艘20万吨级集装箱船舶,或同时停靠1艘7万和2艘10万吨级集装箱船舶。设计集装箱年吞吐量250万TEU。其中建筑面积2.37万m2,建筑物占地面积0.98万m2,绿化面积1.74万m2。陆域内建设智控中心、闸口管理中心、维修中心各1座,变电所3座,进出港大门3座,配套建设污水处理设施、生产水池2座等。

我公司承建该工程陆域部分,施工内容主要涉及桩基工程、建筑单体、道路堆场、供电照明工程、通信信息工程、控制、给排水消防工程等内容;其中建(构)筑物包括智控中心、闸口管理中心、维修中心各1座,变电所2座,进出港闸口3座。

本工程工程量大,工期短,需要放样复核的桩位、井室、道路中心点、建筑外轮廓角点、围墙角点、高杆灯、路灯等近2000个放样点,土基整平、结构层回填等大量高程复核工作,依据传统的测量方式,测量内外业工作任务较重,通过对华测LandStar7软件中CAD放样、面放样功能的学习与应用,完美的解决了上述问题,大大提高了测量工作效率。

2 CAD放样功能在工程中的应用

华测LandStar7软件中的CAD放样功能,可以直接识别CAD电子图,对CAD电子图中的点和线进行捕捉,生成点和线的放样数据,从而实现点放样、线放样等功能。本功能使用的关键是制作原坐标电子平面图,如果电子平面图发生错误,点放样与线放样就会发生错误。

2.1 CAD放样电子图的制作与放样操作应注意的事项

利用设计施工图纸复核设计施工电子图纸的相对尺寸是否正确,比例是否一致;一般设计施工电子图纸的单位是mm,通过CAD缩放功能,将设计施工电子图纸尺寸转换为以m为单位;确定道路中线交点、建(构)筑物外轮廓线角点等已知点设计坐标,通过平移旋转等操作将设计施工电子图纸转换为原坐标电子图纸。

CAD电子平面图中同一类其线型、颜色、符号应一致,道路中线、边线、堆场边线、建(构)筑物外轮廓线、井室等均应统一设置,便于现场放样时快速分辨和识别。

CAD电子平面图中需要放样的点位符号应是LandStar7软件中CAD放样功能能够识别捕捉的符号,并且捕捉识别的位置应该与设计定位点重合。如果不能识别,应将原电子图中的点位符号替换成LandStar7软件中CAD放样功能能够识别的符号。符号尽量避免采用多边形,因为CAD放样功能捕捉到多边形角点位置,从而出现放样错误的情况。

CAD电子图中的说明、注释、尺寸标注等应分图层存放;在CAD放样功能中,利用图层的开关功能,选择性的显示,从而保持放样界面简洁清晰,此操作有利于在CAD电子图中快速寻找放样点位。

做好CAD放样用的电子图后,应将CAD电子图,打开各图层的锁定功能,避免点位被修改移动,致使CAD放样发生错误。

当设计施工图纸发生变更时,应及时更新CAD电子平面图。

CAD电子平面图中应在四周设置最少3个复核点,并标注设计坐标,将设计坐标放置在0层,开始进行CAD放样前,应先捕捉最少2个复核点坐标,检查与预留的标注坐标是否一致,确保CAD电子平面图未被移动和更改。CAD放样中,捕捉放样点位应在屏幕中放大比例显示,有利于发现捕捉点位是否出现错误。

2.2 CAD放样功能的优势

2.2.1 桩基工程完成桩位复核

传统桩位复核的方法有两种:

第一种是现场挂设出该构筑物的各轴线,然后利用钢尺和线锤测量出各个完成工程桩桩位与轴线的相对尺寸,依据桩基工程平面图中桩位与轴线设计相对尺寸,计算工程桩桩位偏差,此方法存在的缺点是:需要挂设的轴线较多,当轴线较长时,测量时需要无风且需要中间布设轴线的控制点位,每个桩位均需将线锤吊至工程桩桩位中心,工作量较大,需要配合的人员较多,工作效率低。

第二种是现场利用全站仪、GPS直接测量工程桩桩位中心坐标,将外业数据导入电脑,利用南方CASS展点功能将测量坐标展绘到桩基工程原坐标平面电子图中,在电子图上量取桩位轴线的距离,依据桩基工程平面图中桩位与轴线设计相对尺寸,计算工程桩桩位偏差。

CAD放样进行桩位复核:

天津港北疆港区C段智能化集装箱码头工程(辅建区部分)所有桩基工程均为轴线正交的桩基平面图,建立以轴线方向为坐标轴方向的独立坐标系,利用CAD放样功能直接选取制作好的电子平面图(图1)中的桩位中心坐标进行放样,可实时得到该桩位南、北方向偏差,即该桩与轴线的距离偏差,大大提高了测量工作效率。对于非轴线正交的桩位,CAD放样应采用线放样的方式,得到桩位与轴线的距离,再计算工程桩桩位偏差。

图1 智控中心桩位CAD放样电子图

2.2.2 工程测量放线(点)

天津港北疆港区C段智能化集装箱码头工程(辅建区部分)需要放样复核的井位、道路中心点、建筑外轮廓角点、围墙角点、高杆灯、路灯等近2000个,依照传统的工作方式是:制作原坐标电子平面图、利用南方CASS对需要放样的点位生成放样点数据,将放样点数据导入手簿中进行放样。传统方式操作的弊端是:放样点位较多时,点名与放样位置的对应容易发生混乱,需要制作点名与实际位置的对应表费时费力。

CAD放样功能完美的解决了上述弊端,通过CAD放样功能可以在CAD电子图(图2)进行点位或者线的选择,即可进行点放样或线放样等操作。需要注意的是进行线放样时,图2中的任意桩号、偏距的取值,需要原位放样时,任意桩号、偏距均应设置为0。

图2 天津港北疆港区C段智能化集装箱码头工程(辅建区部分)CAD放样总平面图

3 面放样在工程中的应用

该功能使用的关键是制作符合设计意图的三角高程网电子图,首先根据设计施工高程图纸,利用南方CASS在原坐标电子平面图上生成高程基线,利用CIVIL3D将高程基线生成等间距高程点,然后生成三角网,保存为.DXF格式,导入电子手簿。打开华测LandStar7软件中面放样功能(图3),可以显示面区域内GNSS移动站所处位置的设计高程、实测高程、差值,大大提高了含有坡度的道路、堆场回填复核工作的效率。

图3 道路堆场区域设计三角高程网

因为道路、堆场中是有横坡和纵坡的,在原地面整平和山皮土回填施工时,传统测量方式需要先对测量区域划分方格网,计算方格网角点的设计高程,现场放样出方格网,利用水准仪实测方格网角点实际高程,对比计算高程差值,然后进行下一步施工,费时费力,效率较低;面放样功能完美的解决了上述问题,避免复杂的内业和现场计算,实时完成测量复核工作。

面放样功能使用过程中需要注意两点:

第一点:LandStar7软件中面放样功能在测量边界位置高程时,经常不显示测量设计高程,所以制作三角高程网电子图的边界应略大于施工范围边界。

第二点:三角高程网是按内插的方法计算每个三角形的内部高程,所以当坡度为双向坡度或者设计要求以单向特征线高程为主进行放坡时,应对该位置的特征线加密进行处理,使设计三角高程网符合设计意图,容易出现该问题的位置:与建筑物角点衔接处、弧形十字路口等位置。

为了验证华测LandStar7软件中的面放样功能任意点生成高程数据的准确性,对此部分区域的高程数据按设计施工高程图纸要求进行手算,对两者相同点的高程数据进行对比,高程数据最大互差位1mm(表1),证明面放样方法的正确性和可行性,并且面放样的方法去除了内业高程数据的计算,提高了外业的工作效率。

表1 设计三角高程网内插值与手算值对比

4 结语

本文主要主要介绍了华测LandStar7软件CAD放样、面放样在工程中的实际应用,大大提高了工程测量的内外业工作效率,并阐述了相较传统方法具备的优势;但应特别注意要了解软件操作容易出现问题的地方,测量过程中应坚持二级检查一级验收制度,避免因为对软件了解不透彻从而造成测量错误。

随着现代测量技术的高速发展,测量仪器及相应软件更新越来越快,测量技术人员应紧跟时代步伐,不断学习测量前沿知识;如今的建设工程时间短、任务重,我们应该擅于结合新的测量技术及相应测量软件快速解决工程中遇到的各种问题,提高测量工作效率,满足工程施工的要求。

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