岳俊伟
(山东正元建设工程有限责任公司 山东济南 250014)
摘要:桩基作为基础工程,其质量对上层建筑的安全至关重要。测量工作做为桩基工程质量的必要保障,成为测量工作者研究的重要内容之一。针对其桩基工程中遇到的一些在施工测量中存在的问题,从桩基工程中,打入桩的定位方法有GPS打桩定位系统,高程采用水准测量和GPS定位技术;桩帽和承台的放样一般采用GPS定位技术和全站仪坐标放样的方法。并讨论了几种方法的优缺点和适用范围。
关键词:桩基工程;施工测量;测量方法;
1引言
我国幅员辽阔,地大物博,既是一个陆地大国,又是一个海洋大国。拥有960万平方公里的国土面积和300万平方公里的海域,海岸线长达3.2万公里,其中陆地海岸线1.8万公里,6000 多个大小的岛屿散布在海岸线周边。目前我国陆路交通建设已经很发达,许多技术已领先于世界。但水上交通受着诸多因素的制约,特别是受测量定位技术的影响,许多远距离工程的建设受到很大的制约。桩基工程作为测量工程也成为测绘工作者研究的重要内容之一。近十几年来,随着全球定位系统(GPS)定位技术的发展,长距离跨海大桥工程和大型码头的测量定位技术也日趋成熟,大型工程的控制网在网形上的要求已大大低,而工程控制系统的建立则极为重要。另外,施工放样的精度一直以来都是工程质量的重要保证。本文
作者根据自己十数年从事的测量工作经验,按照工程建设的顺序,从放样方法的创新和施工过程的控制等几个方面来论述测量技术在桩基工程中的应用,解决了其中遇到的一些特殊问题,希望给同行们提供一点借鉴。
2工程坐标系的确定
2.1 工程坐标系的选择
在实际工程中,为了便于施工放样的顺利进行,要求由控制点坐标计算出来的理论边长与实地量得的边长相等,即由上述两项归算投影改正而带来的变形或改正数,不得大于施工放样的精度要求,即2.5cm/km。对于高精度的工程,这种变形应该更小。所以工程测量中投影面和投影带的选择,应按以下要求选择:
(1)在满足精度要求的前提下,为使测量结果一测多用,应采用国家统一30带高斯平面直角坐标系,将观测结果归算至参考椭球面上。即工程测量控制网应同国家测量系统相联系;
(2)当边长的两次归算投影改正不能满足上述要求时,为保证测量结果的直接利用和计算的方便,可采用任意带的独立高斯平面直角坐标系,归算测量结果的参考面可自己选定。
2.2 施工坐标系
施工坐标系,亦称建筑坐标系,其显著特点是其坐标轴与建筑物的主轴线一致或平行或垂直,以便于建筑物的施工放样。实际工作中,施工坐标系的原点一般位于测区的西南角,坐标轴与测量坐标系(国家坐标系)的坐标轴往往不相同。施工放样时,常常要进行两个系统的坐标转换。目前,大型工程和特大型工程越来越越多,工程的各建筑物的轴线都不是平行或垂直的关系。为了便于计算及在现在放样的直观性,一个工程中将会根据各建筑物的实际情况建立多个施工坐标系。
3. 桩基工程中常用的测量方法
在桩基工程中,打入桩的定位方法有GPS打桩定位系统,高程采用水准测量和 GPS 定位技术;桩帽和承台的放样一般采用GPS定位技术和全站仪坐标放样的方法。各种方法都有它的优缺点和适用范围。
3.1 GPS定位技术
由于GPS定位系统能独立、快速地确定地球表面空间任意点的点位,并且其相对定位精度较高,因此,从军事和导航的目的开始而迅速被扩展应用于大地测量领域。目前GPS定位技术在工程上的应用主要是静态测量和动态测量。
测量定位是指在进行GPS定位时,认为在整个观测过程中,接收机天线的位置相对于地球保持不变;而在数据处理时,则将接收机的位置作为一个不随时间变化的量。而相对定位则指的是在进行GPS定位时,多台接收机进行同步观测,采集同步观测数据;在数据处理时,则利用这些同步观测数据,计算出同步观测站之间的相对位置(坐标差/基线向量)。 其具体观测模式为多台接收机在不同测站进行静止同步观测,时间从几分钟到数据小时或更长时间不等。接收机测定在观测期间到卫星的伪距和载波相位等观测值,并记录在相应的存储器中。观测结束后,将数据在计算机中进行处理。数据处理过程一般包括基线处理、网平差、坐标转换和高程转换,最终求出高精度的网点坐标。
RTK测量是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS(RTK GPS)测量技术。即将一台GPS接收机安装在已知点上对GPS卫星进行观测,把测站WGS-84坐标系参考坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态形成数据链,将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,再通过基准站电台实时地发射出去;流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时,也通过流动站电台接收由基准站发射的信号,经解调得到基准站的载波相位观测量;流动站的GPS接收机再利用OTF(OntheFly,运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解载波相位整周模糊度,并根据相对定位原理,现场实时获得流动WGS-84坐标系坐标,再根据转换参数及投影方法实时计算出流动站GPS信号接收天线的三维坐标及坐标精度指标,最后求出厘米级精度流动站的位置。
3.2 全站仪放样
采用全站仪进行工程测量应做好以下几点工作:(1)准备资料。需要准备现场环境地下与地上的障碍物资料、施工方案、现场平面总图和施工设计图、工程勘察的报告、城市规划有关部门的桩点通知单与测绘成果。(2)审核现场。审核后续工程正常施工是否会受设备与临设的设置所影响,审核自然地坪在改造后与首层 ±0.00 是否保持一致,审核建筑物的定位条件与依据是否合理、科学,审核建筑用地上的红线桩点、距离、角度、坐标是否对应,并审核施工平面图与总图。(3)审核建筑施工图。审核总平面图各部分和每一层的相对标高是否完全对应,审核本建筑物立剖面、平剖面与节点轴线尺寸,审核本建筑物中不同轴线的几何关系、夹角与间距。(4)校核结构施工图。与建筑图相对照,确保有关部位的标高、尺寸、轴线相一致,将轴线图当作基准,进行标准层、非标准层、基础这三者轴线关系,开展结构尺寸、层高、轴线尺寸的校对工作。(5)校核设备施工图。对标高、尺寸、预留孔洞、设备基础进行校对,确保和土建图的一致性,校对建筑结构图纸中的标高、尺寸与轴线是否对应。
3.3 水准测量
水准测量的原理是通过水准仪提供一条水平视线,来测定地面两点之间的高差。在现场实地作时,高程控制点的埋设,及仪器架设位置的选择非常重要。工程测量中水准测量要点: (1)每个工程一般要埋设三个以上的水准点;(2)水准点的埋设位置要求土质坚实、安全可靠的地方;(3)水准点埋设的埋设位置不能受到施工的影响,且方便测量;(4)标高放样时,仪器要尽量安置已知点和待测中间的位置;(5)标高放样时,仪器高一般要大于放样位置。目前,水准测量是所有高程控制测量的方法中精度最高的,且现场操作方便、直观的测量方法。
4.结束语
本文针对其桩基工程中遇到的一些在施工测量中存在的问题,从桩基工程中,打入桩的定位方法有GPS打桩定位系统,高程采用水准测量和GPS定位技术;桩帽和承台的放样一般采用GPS定位技术和全站仪坐标放样的方法。并讨论了几种方法的优缺点和适用范围。
参考文献
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