【正文】 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 1 前 言 在工程測(cè)量中當(dāng)施工控制網(wǎng)建立以后，為了滿足工程的需求，需要將已設(shè)計(jì)好的資料在實(shí)地標(biāo)出，以便施工，這個(gè)過(guò)程我們稱為放樣。也就是說(shuō)施工放樣是把圖紙上的設(shè)計(jì)方案“搬”到實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程。 放樣的結(jié)果是得到實(shí)地上的標(biāo)樁，標(biāo)樁定在哪里，龐大的施工隊(duì)伍就在哪里進(jìn)行挖土、澆搗混凝土、吊裝構(gòu)件等一系列工作。如果放樣出錯(cuò)且沒(méi)有及時(shí)糾正，將會(huì)造成極大的損失。當(dāng)工地上有幾個(gè)工作面同時(shí)開工時(shí)，正確的放樣是保證它們銜接成整體的重要條件。 由于施工時(shí)以放樣出的標(biāo)樁為依據(jù)，故 放樣的過(guò)程不允許有任何一點(diǎn)差錯(cuò)，否則會(huì)影響施工的進(jìn)度和質(zhì)量。 而且在實(shí)際放樣的過(guò)程中，由于工程建筑物 復(fù)雜多樣，有時(shí)往往需要將幾種方法綜合應(yīng)用，才能放出該建筑物的點(diǎn)﹑ 線。因此，放樣方法的選取顯得十分重要。放樣方法的選擇與工程建筑的類型，工程建筑物的施工部位，施工現(xiàn)場(chǎng)條件和施工方法以及放樣精度要求和控制點(diǎn)的分 布都有著密切的關(guān)系。因此，放樣人員必須根據(jù)實(shí)地情況，如精度要求 ﹑ 控制點(diǎn)分布 ﹑ 現(xiàn)有儀器﹑ 現(xiàn)場(chǎng)條件 ﹑ 計(jì)算工具等來(lái)選擇測(cè)站點(diǎn)和放樣點(diǎn)的測(cè)設(shè)方法的不同組合及不同的檢核方法。 各類工程及同一工程的不同階段，不同部位隊(duì)放樣點(diǎn)的精度要求不同，多以對(duì)測(cè)站點(diǎn)和放樣點(diǎn)的精度要求也不相同。 作業(yè)時(shí)請(qǐng)嚴(yán)格執(zhí)行《工程測(cè)量規(guī)范》，《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》和《施工測(cè)量控制程序》。如果設(shè)計(jì)上有特殊要求，按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。 為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目的，在進(jìn)行放樣之前，測(cè)量人員首先要熟悉工程的總體布局和細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，找出工程主要設(shè)計(jì)軸線和主要點(diǎn)位的位置以及各部分之間的幾何關(guān)系，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件和已有控制點(diǎn)的布設(shè)情況，分析具體放樣方案，并作出最優(yōu)化的處理，使放樣精度達(dá)到最高。通常情況下，平面放樣的方法有極坐標(biāo)法，直角坐標(biāo)法，距離交會(huì)法，角度交會(huì)法，方向線交會(huì)法。高程放樣可采用全站儀三角高程和水準(zhǔn)高程放樣。根據(jù)擁有設(shè)備 的情況來(lái)確定放樣實(shí)施方案。 本設(shè)計(jì)論文主要根據(jù)本人在 ?？诶@城公路白蓮立交至機(jī)場(chǎng)段工程 中實(shí)習(xí)所學(xué)到的有關(guān)知識(shí)和所遇到的一些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)查看相關(guān)文獻(xiàn)和請(qǐng)教老師同學(xué)們，做了一個(gè) 應(yīng)用型的設(shè)計(jì)論文 。本設(shè)計(jì)論文所主要討論的問(wèn)題有，放樣的基本方法 和工作， 高等級(jí)公路 路線中線的施工放樣， 公路中樁邊樁統(tǒng)一坐標(biāo)的計(jì)算方法，緩和曲線在公路施工中放樣的應(yīng)用， 公路施工放樣中 特殊區(qū)域的放樣方法 和 全站儀放樣同 GPSRTK 放樣方法的比較 等等 ，以便我們?cè)诒ＷC質(zhì)量的情況下，更有效率的進(jìn)行施工放樣測(cè)量工作 。 由于本人水平有限，再加上時(shí)間倉(cāng)促，文中 難免會(huì)有不妥之處。望各位老師和同學(xué)們批評(píng)指正。 吉訓(xùn)剛：?？诶@城公路白蓮立交至機(jī)場(chǎng)段施工放樣測(cè)量 2 1 緒論 工程概況 本工程對(duì)已經(jīng)建成的?？诶@城公路的部分進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，共分為兩個(gè)部分；一是把海榆中線上跨?？诶@城公路的分離立交改為簡(jiǎn)易互通立交，以滿足海榆中線車輛上下?？诶@城的需要。二是對(duì)?？诶@城公路全線中央分隔帶進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，由于?？诤？诶@城公路中央分隔段 ，采用淺碟形，較為平緩，建成通車后，社會(huì)車輛在中央分隔帶調(diào)頭的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，由于?？诶@城公路設(shè)計(jì)車速 120 公里 /小時(shí)，行車速度很快，致使交通事故頻發(fā)。所以，需要對(duì)全線中央分隔帶的 分隔和防眩改造處理，來(lái)解決這一社會(huì)問(wèn)題。 現(xiàn)有海榆中線與海口繞城公路為分離立交，互通設(shè)計(jì)充分利用現(xiàn)有工程減小互通規(guī)模。結(jié)合周圍地形情況，采用 A 型半苜蓿葉形立交方案，主線下穿，充分利用已經(jīng)建成的海榆中線跨線橋布設(shè)。本互通設(shè)計(jì)無(wú)橋梁工程，如圖 是本工程的簡(jiǎn)圖。 圖 1 .1 海口繞城公路白蓮立交至機(jī)場(chǎng)段總平面簡(jiǎn)圖 Figure Haikou Ring Road overpass to the airport total plane system diagram 公路工程施工放樣的任務(wù) 公路工程施工放樣的主要任務(wù)是利用測(cè)量技術(shù)將設(shè)計(jì)圖紙上的工程構(gòu)造物的平面位置和高程在實(shí)地標(biāo)定出來(lái)，作為施工的依據(jù)。在施工過(guò)程中，檢測(cè)工程構(gòu)造物的幾何尺寸，以實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)圖紙到工程實(shí)物的質(zhì)和量的轉(zhuǎn)變。 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 3 在交通土木工程中，工程構(gòu)造物主要指路基、路面、橋涵、隧道及其附屬構(gòu)造物和排水構(gòu)造物。在路基施工前，通過(guò)測(cè)量放樣確定路線中線樁、公路用地界樁、路塹坡頂、路堤坡腳、邊溝等構(gòu)造物的施工位置；在橋涵施工前，通過(guò)測(cè)量放樣確定基坑開挖、墩臺(tái)建造的施工位 置；在隧道施工前，利用控制測(cè)量結(jié)果對(duì)隧道定向定位等都是通過(guò)測(cè)量放樣實(shí)現(xiàn)的。在施工過(guò)程中，通過(guò)測(cè)量放樣對(duì)工程構(gòu)造物外形幾何尺寸進(jìn)行控制和檢測(cè)，及時(shí)修正偏差，以準(zhǔn)確體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖；在工程竣工后，通過(guò)測(cè)量對(duì)工程進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗(yàn)收。實(shí)踐證明，精確地測(cè)量放樣能準(zhǔn)確控制施工質(zhì)量和節(jié)約工程成本。因此，施工放樣是工程施工過(guò)程中的重要一環(huán)，它貫穿工程施工全過(guò)程。 公路施工放樣的依據(jù) 公路工程施工放樣的依據(jù)是《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，各種構(gòu)造物的施工技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、測(cè)量規(guī)范等以及工程設(shè)計(jì)圖紙。測(cè)量放樣工作應(yīng)遵循從整體到局部的原 則，先進(jìn)行控制測(cè)量，再進(jìn)行細(xì)部放樣測(cè)量。通過(guò)控制測(cè)量，建立起平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)與工程構(gòu)造物特征點(diǎn)之間的平面位置和高程的幾何聯(lián)系。以平面控制點(diǎn)的坐標(biāo)和高程控制點(diǎn)的高程為依據(jù)，利用傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行距離、高程和角度的測(cè)量放樣或者利用全站儀和 GPS 進(jìn)行三維坐標(biāo)放樣來(lái)確定工程構(gòu)造物特征點(diǎn)在實(shí)地上的空間位置。在放樣過(guò)程中，工程設(shè)計(jì)圖紙是圖解控制點(diǎn)和工程構(gòu)造物特征點(diǎn)之間幾何關(guān)系的依據(jù)；現(xiàn)行的施工技術(shù)規(guī)范、規(guī)程，以及測(cè)量規(guī)范是核查放樣結(jié)果精度的依據(jù)。只有利用精度符合標(biāo)準(zhǔn)的幾何數(shù)據(jù) ， 才能精確地測(cè)定工程構(gòu)造物特征點(diǎn)的準(zhǔn)確位 置 ， 以指導(dǎo)施工。 施工放樣的基本原則 施 工 放樣測(cè)量工作必須遵循測(cè)量工作的基本原則，即 “ 等級(jí)、整體、控制、檢驗(yàn) ”四項(xiàng)基本原則。 等級(jí)原則是指實(shí)施測(cè)量時(shí)根據(jù)公路等級(jí)要求應(yīng)滿足的平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量精度。等級(jí)的規(guī)定是施工控制測(cè)量技術(shù)工作成果質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。若不滿足精度要求，就會(huì)出現(xiàn)放樣點(diǎn)的實(shí)地點(diǎn)位與沒(méi)計(jì)點(diǎn)位的出入。 整體原則是指兼顧工程的全局性和技術(shù)要求的完整性。施工控制測(cè)量作為施工放樣測(cè)量的工作基礎(chǔ)，必須從整體原則出發(fā)，盡量實(shí)現(xiàn)多用性和有效性。多用性即施工控制測(cè)量應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)及其施工放 樣測(cè)量所確定的要求，盡量避免重復(fù)控制測(cè)量。有效性即施上控制測(cè)量所建立的控制點(diǎn)點(diǎn)位應(yīng)明顯、無(wú)損、可靠，便于應(yīng)用，點(diǎn)位參數(shù)準(zhǔn)確，符合應(yīng)用要求。 隨著我國(guó)基本建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，要求工程具有高速度、高精度、高質(zhì)量，做好施上控制測(cè)量這一工程前期工作，是高速度、高精度、高質(zhì)量的重要保證之一。 吉訓(xùn)剛：海口繞城公路白蓮立交至機(jī)場(chǎng)段施工放樣測(cè)量 4 施工放樣測(cè)量工作的基本要求 （ 1） 緊密結(jié)合施工 為緊密結(jié)合施工的需要，測(cè)量技術(shù)人員應(yīng)做好下列工作： ① 熟悉設(shè)計(jì)圖紙，理解有關(guān)圖紙的設(shè)計(jì)思路。 ② 檢查圖紙，核實(shí)圖紙的有關(guān)數(shù)據(jù)，做好施上測(cè)量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。 ③ 了解施工丁作 計(jì)劃和安排，協(xié)調(diào)測(cè)量和施上進(jìn)度的關(guān)系，落實(shí)施工測(cè)量工藝。 （ 2） 熟悉施工現(xiàn)場(chǎng) 施工測(cè)量技術(shù)人員熟悉現(xiàn)場(chǎng)是搞好放樣工作的摹本條件。 ① 核查并檢測(cè)有關(guān)的控制點(diǎn)在實(shí)地的位置，并和設(shè)計(jì)資料中的點(diǎn)之記相對(duì)照，確 認(rèn)點(diǎn)位準(zhǔn)確可靠。若原控制點(diǎn)點(diǎn)位丟失，應(yīng)按照原控制等級(jí)進(jìn)行恢復(fù)，并滿足精度要求。 ② 了解施上現(xiàn)場(chǎng)的地貌形態(tài)和地物分布情況。 ③ 做好控制點(diǎn)的復(fù)測(cè)上作。 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 5 2 施工放樣的基本方法 放樣已知水平距離 用鋼尺放樣已知水平距離 距離放樣即在地 面上測(cè)設(shè)某已知水平距離，就是在實(shí)地上從一點(diǎn)開始，按給定的方向，量測(cè)出設(shè)計(jì)所需的距離定出終點(diǎn)。 在地面上丈量已有兩點(diǎn)間的直線距離時(shí)，應(yīng)先用尺子量出兩點(diǎn)間的距離，再考慮必要的改正數(shù)，以求得正確的水平距離。而在地面上定出已給長(zhǎng)度的直線時(shí)，其程序恰恰相反。先要根據(jù)已知的水平距離，結(jié)合地面的高低、鋼尺的實(shí)際長(zhǎng)度、丈量時(shí)的溫度等，算出地面上應(yīng)量的距離，并按算出的距離進(jìn)行丈量。如圖 所示。 其計(jì)算公式為： hto LLLDD ???????? （ ） 式中： D? ______名義長(zhǎng)度，實(shí)地要測(cè)設(shè)的長(zhǎng)度； D _______實(shí)際長(zhǎng)度，需要測(cè)設(shè)的水平距離； oL? ______尺長(zhǎng)改正數(shù)，鋼尺在標(biāo)準(zhǔn)拉力、標(biāo)準(zhǔn)溫度條件下鋼尺的實(shí)際長(zhǎng)度 tL 與鋼尺的名義長(zhǎng)度 oL 的差，即 oL? = tL － oL ； tL? ______溫度改正數(shù)， DttL ot ???? )(? ， ? 為鋼尺的線膨脹系數(shù)，一般用１． 25 10－ 5／℃，ｔ為測(cè)設(shè)時(shí)的溫度， ot 為鋼尺的標(biāo)準(zhǔn)溫度（一般為 20℃）； hL? ______傾斜改正數(shù)， DhLh 2 2??? ， h 為兩端點(diǎn)的高差； 為了計(jì)算以上各改正數(shù)，應(yīng)已知所用鋼尺的尺長(zhǎng)改正數(shù)，測(cè)出兩端點(diǎn)的高差 h ，并測(cè)量測(cè)設(shè)時(shí)的溫度 t 。 圖 用鋼尺放樣已知水平距離 Fig lofting known horizontal distance 吉訓(xùn)剛：海口繞城公路白蓮立交至機(jī)場(chǎng)段施工放樣測(cè)量 6 用光電測(cè)距儀放樣已知水平距離 在測(cè)量技術(shù)飛速發(fā)展的今天，測(cè)距儀或全站儀的使用越來(lái)越普遍。而且用測(cè)距儀或全站儀測(cè)距是目前施工測(cè)量中較為簡(jiǎn)捷和精確的一種方法。采用具有自動(dòng)跟蹤功能的測(cè)距儀測(cè)設(shè)水平距離時(shí)，儀器自動(dòng)進(jìn)行氣象改正并將傾斜距離改算成水平距離直接顯示。具體方法如下： 測(cè)設(shè)時(shí)，將儀器安置在 A 點(diǎn)，測(cè)出氣溫及氣壓，并輸入儀器，此時(shí)按測(cè)量水平距離功能鍵和自動(dòng)跟蹤功能鍵，一人手持反光鏡桿立在終點(diǎn)附近，只要觀測(cè)者指揮手持反光鏡者沿已知方向線前后移動(dòng)棱鏡，觀測(cè)者即能在測(cè)距儀顯示屏上測(cè)得順時(shí)的水平距離。當(dāng)顯示值等于待 測(cè)設(shè)的已知水平距離 D 時(shí)，即可定出終點(diǎn)。如圖 所示。 圖 Fig rangefinder lofting horizontal distance 放樣已知水平角 一般方法 如圖 所示，已知地面上 OA 方向，從 OA向右放樣已知水平角 β，定出 OB方向，步聚如下： 圖 已知水平角一般方法放樣 Fig known horizontal angle method of lofting ①在 O點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，盤左位置瞄準(zhǔn) A點(diǎn)，并使水平度盤讀數(shù)為 0176。 00′ 00″。 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 7 ②松開水平制動(dòng)螺旋，旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，使水平度盤讀數(shù)為 β值， 在此方向線上定出 B′點(diǎn)。 ③在盤右位置同法定出 B″點(diǎn)，取 B′、 B″的中心點(diǎn) B，則∠ AOB 就是要放樣的已知水平角 β。 精確方法 當(dāng)對(duì)放樣精度要求較高時(shí)，可按下述步驟進(jìn)行 ： 圖 已知水平角精確放樣 Fig known horizontal angle precise lofting ①如圖 ，先按一般方法放樣定出 B點(diǎn)。 ②反復(fù)觀測(cè)水平角∠ AOB1，若干個(gè)測(cè)回，準(zhǔn)確求其平均值 β，并計(jì)算出它與已知水平角的差值 Δβ= β－ β1 。 ③計(jì)算改正距離： ρ Δβ 11 OBBB ? 式中： OB1— 測(cè)站點(diǎn) O 至放樣點(diǎn) B1 的距離； ρ— 206265。 ④從 B1 點(diǎn)沿 OB1 的垂直方向量出 BB1，定出 B 點(diǎn)，則∠ AOB 就是要放樣的已知水平角。 注意：如 Δβ為正，則沿 OB1 的垂直方向向外量取；反之向內(nèi)量取。 當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，全站儀的智能化水平越來(lái)越高，能同時(shí)放樣已知水平角和水平距離。若用全站儀放樣，可自動(dòng)顯示需要修正的距離和移動(dòng)的方向。 放樣已知高程 圖 Fig elevation lofting 吉訓(xùn)剛：海口繞城公路白蓮立交至機(jī)場(chǎng)段施工放樣測(cè)量 8 如圖 所示，在某設(shè)計(jì)圖紙上已確定建筑物的室內(nèi)地坪高程為 ，附近有一水準(zhǔn)點(diǎn) A，其高程為 HA＝ ?，F(xiàn)在要把該建筑物的室內(nèi)地坪高程放樣到木樁 B上，作為施工時(shí)控制高程的依據(jù)。其方法如下： ①安置水準(zhǔn)儀于 A、 B 之間，在 A點(diǎn)豎立水準(zhǔn)尺，測(cè)得后視讀數(shù)為 a=。 ②在 B點(diǎn)處設(shè)置木樁，在 B 點(diǎn)地面上豎立水準(zhǔn)尺，測(cè)得前視讀數(shù)為 b＝ 。 ③計(jì)算：視線高 Hi=HA+a =+= 放樣點(diǎn)的高程位置 C＝ － (— )= m ④與水準(zhǔn)尺 處對(duì)齊，在木樁上劃一道紅線，此線位置就是室內(nèi)地坪的位置。 在深基坑內(nèi)或在較高的樓層面上放樣高程時(shí)，水準(zhǔn)尺的長(zhǎng)度不夠，這時(shí)，可在坑底或樓層面上先設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，然后將地面高程點(diǎn)傳遞到臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)上，再放樣所需高程。 圖 深基坑水準(zhǔn)點(diǎn)高程放樣 Fig deep foundation pit level point elevation lofting 如圖 所示，欲根據(jù)地面水準(zhǔn)點(diǎn) A 放樣坑內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn) B 的高程，可在坑邊架設(shè)吊桿，桿頂?shù)跻桓泓c(diǎn)向下的鋼尺，尺的下端掛上重錘，在地面和坑內(nèi)各安