市政工程控制网测量方法

市政工程控制网测量方法

邢,辉 ,张智超,赵增华

中建二局土木工程集团有限公司 武汉市 新洲区  431400

[摘要]：本文结合武汉市卫星产业园区阳大路工程项目的控制测量，对市政工程控制测量精度等级、观测方法、数据处理等做了一些说明，对观测过程及数据处理中需要注意的一些细节进行了阐述。

[关键词]：市政工程；平面控制网测量；高程控制网测量

1、引言

在国家基础设施建设大发展的背景下，市政工程发展迅速，不同的工程项目有着不同的控制网等级要求，相应的测量方法也存在不同。控制网测量是施工测量的基础，对工程的施工质量起着重要作用，要求测量人员对城市控制网测量有着工作有较高的熟悉度。本文介绍一级、二级平面控制网和三等、四等水准测量方法。

2、工程概况

阳大路扩宽改造工程（东段）位于武汉市新洲区，全长5.965km。采用城市主干路标准，主路设计速度为60公里/小时，辅路设计速度为40公里/小时。区段内设计院交桩8个控制点（水准点和平面点共用），控制点等级为一级平面网成果和四等高程控制网成果，采用的1954北京坐标系和1985国家高程基准。

工程开工前需对设计院测量成果进行复测和施工控制网测量，二者观测方法相同，可将设计院成果复测和施工控制网测量合二为一，控制网等级同设计院控制点成果等级。在测量前，根据线路走向和结构物的分布按照规范要求加密控制点，将加密点纳入控制网点。设计院控制点数量满足施工过程中平面测量需求，只需对水准点进行加密。

控制网测量时要搭接相邻标段内不少于2个控制点进行连测。

3、测量仪器配备

采用GPS和水准仪作为主要测量控制仪器，配备的主要仪器如表3-1。测量仪器按期进行标定检验，精度符合规范要求。

表3-1 测量仪器配备

注：三、四等水准测量可以使用光学水准仪观测。为提高观测效率和精度，结合项目现有徕卡电子水准仪，使用数字水准仪观测。

4、平面控制网测量

（1）技术要求

平面控制测量采用GPS静态测量方法按一级平面控制网等级要求施测。根据《卫星定位城市测量技术标准》（CJJ/T73-2019）要求，平面控制网应构成三角网，并应以网中最弱边相对中误差作为平面成果精度衡量指标。静态控制网的主要技术指标如表4-1。一级、二级网最大边长不宜超过平均边长的2倍，当边长小于200m时，边长交差应小于±2cm。对设计院交桩控制点进行平面控制测量观测。

表4-1 静态卫星定位网的主要技术指标

注：a指固定误差，b指比例误差系数。

静态测量的技术要求应符合表4-2的规定。

表4-2 静态测量的技术要求

（2）外业观测

1）制定观测实施计划包括作业日期、时间、测站名称和接收机名称等。

2）天线高应量测至毫米，测前和测后应各量测一次，两次较差不应大于3mm，并应取平均值作为最终成果；较差超限时，应查明原因并记录在外业观测手簿上。

3）接收机工作状态正常开始记录数据后，应记录该测站的测站名、仪器编号、天线高、日期时段和开关机时间等信息。

4）静态测量时，同步观测的各接收机采样间隔和开关机时间应一致。

5）外业测量期间不能擅自关机重启、改变仪器高和测站名。

6）外业观测结束后，应检查外业观测手簿记录的内容，并应将数据导出双备份，清空仪器内存，对数据及时处理，剔除不合格数据。

（3）数据处理

外业观测结束后，用专业GPS数据处理软件对静态观测数据进行基线解算处理，剔除不合格数据（需要时重测该测段），后进行网的无约束和三维约束平差，计算得到北京54坐标系下的坐标，与设计院给的坐标对比，误差大的找出原因解决，测量精度指标达到相应技术要求后，提交复测报告给监理工程师，复测新成果经批准同意后作为施工平面控制网成果使用。

数据处理过程中应符合以下要求：

1）基线解算应采用双差固定解；

2）同一时段所采用同一卫星系统的观测值数据剔除率不宜大于20%；

3）数据检验中，当重复基线、同步环、异步环或附合路线中的基线超限时，应进行分析，舍弃可靠性较小的基线，重新构成异步环所含基线数应符合标准规定，并重新检验，否则应进行重测。

5、高程控制网测量

（1）技术要求

高程控制网测量按国家三、四等水准测量规范实测，高程以1985国家高程基准起算。测量范围包含设计院交桩控制点和加密水准点，按照附和水准路线方法测量。三、四等水准测量的主要技术指标应符合表5-1的规定。

表5-1 各等水准测量主要技术指标

注：K为测段水准路线长度，单位为km；L为水准路线长度，单位为km;R为检测测段长度，单位为km。

（2）外业观测

1）本工程使用徕卡电子水准仪按照附合水准路线要求进行往返测量。测量过程中采用尺台作转点尺承，尺台质量不小于1kg。三等水准测量往、返测每测站照准标尺顺序为：后视标尺-前视标尺-前视标尺-后视标尺。四等水准测量往、返测每测站照准标尺顺序为：后视标尺-后视标尺-前视标尺-前视标尺。

2）观测过程中将望远镜对准后视标尺，用垂直丝照准条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键。若成像不清晰，应缩短视线长度。

3）在观测间歇时，一般在水准点上结束观测。

4）观测过程中注意事项：

①数字水准仪i角应在每天开测前进行测定，I角不超过15″。

②同一测站上观测时，不应两次调焦。

③在同一测站未完成前尺垫必须保证不动。不应为了增加标尺读数，而把尺台放在沟边或壕坑中。

④每测段往测和返测的测站数均为偶数。往测转为返测时，两根标尺应互换位置，并重新整置仪器。

（3）数据处理

外业观测结束后，用软件对数据进行平差处理，得出的结果与设计院成果比较，对不符要求的成果分析找出原因并解决，待合格后，按要求提交成果报告给监理工程师，新成果经批准同意后才可使用。

对于不满足限差的数据，水准测量成果的重测和取舍应符合下列规定：

1）因测站观测限差超限，在本站观测时发现的，应立即重测；迁站后发现的，应从经检测符合限差的水准点或间歇点开始重测。

2）测段往返测高差不符值超限时，应先对可靠性较小的往测或返测进行整测段重测。

3）由往返高差不符值计算的每公里水准测量的偶然中误差超限时，应重测不符值较大的某些测段。

4）环线闭合差超限时，应先重测路线上可靠程度较小的(往返测高差不符值较大或观测条件不佳者)测段。附合路线闭合差超限时，应分析原因重测有关测段。

6、结束语

本文介绍了一级、二级平面控制网和三等、四等高程控制网的技术标准要求，观测方法及注意事项，数据处理及分析，适用于多数市政工程中设计院成果控制复测，施工控制网测量。

参考文献：

【1】《国家三、四等水准测量规范》   GB/T 12898—2009

【2】《卫星定位城市测量技术标准》   CJJ/T 73-2019