施工测量总体方案.docx
《施工测量总体方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《施工测量总体方案.docx（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
施工测量总体方案
1工程概况
长江南京以下12.5m深水航道一期工程整治建筑物工程,位于长江太仓至南通间的通州沙和白茆沙水道。
通州沙Ⅱ标总长度约为9130m。
施工范围包括通州沙~狼山沙潜堤、狼山沙尾部潜堤、T7丁坝、T8丁坝、施工期警戒专用标、运营期整治建筑物专用标等导航辅助设施以及完成上述工程所需的一般项目。
2编制依据
《水运工程测量规范》（JTJ203—2001）
《水运工程测量质量检验标准》（JTS258-2008）
《测绘技术设计规定》（CH/T1004—2005）
《1：
:
5001:
10001:
2000地形图图式》（GB/T20257。
1-2007）
《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）
长江南京以下12。
5米深水航道一期工程设计文件
3组织管理
3.1组织机构
针对本工程的特点，项目部专门成立测量队，负责工程施工中所有的施工测量工作，测量队设立队长一名，主要负责日常的工作安排，人员管理，内业计算；根据工程特点测量队设立相应测量组,主要负责各分项测量工作。
根据设计要求，工前测量和扫海必须委托有测绘资质的第三方来承担，我标段将工前测量和扫海工作任务分别委托给水利部长江水利委员会长江口水文水资源勘测局和上海达华测绘有限公司。
测量组织机构见下图3。
1—1：
图3.1-1测量机构图
3.2测量质量管理体系
施工过程中的各项测量、定位严格按照设计文件进行,每项工序完成后进行检查,确保测量数据和成果的可靠性.
根据相应技术规范，结合施工技术作业流程，制定科学化、标准化的测量质量控制程序，合理指导施工测量作业，确保测量质量。
施工测量质量控制管理流程见图3。
2-1：
图3.2—1测量质量控制体系
3.3测量技术保障措施
为保证工程施工过程中各项测量数据准确、有效,测量结果满足工程施工设计要求，制订以下保证措施：
（1）施工中统一采用业主提供的有关技术数据和GPS控制网转换参数等数据，严禁擅自采用自建基准站和自求的转换参数。
（2）定期到高等级控制点上，用GPSRTK测量点的三维坐标,进行比对，以检验测量控制系统的稳定性，发现异常，及时与监理、业主沟通.
（3）水上定位船舶安装GPS前，必须停靠在码头风平浪静时，采用全站仪测量船型参数，确保船型参数的正确和精度。
为了获得尽可能高的定位精度，两GPS天线安装间距要尽可能加大。
每次进行观测前,必须做好仪器设备的自检验和和校正。
（4）测量定位系统中各项参数设置，由测量工程师亲自完成，并按时检查。
其他人员不经测量工程师同意不得擅自更改。
（5）测量过程中所有构筑物轴线点的坐标计算必须由两人分别计算复核。
（6）GPS测量过程中的有效卫星数量必须在规范规定的范围内才能进行测量工作。
（7）施工时GPS数据的采集与测深仪数据的采集必须同步，GPS天线与测深仪换能器设置在同一金属杆上，从而保证它们在同一垂线上。
（8）每次测深前、后应在测区对测深仪进行现场比对，主要采用校对法用检查板对测深仪进行校正。
3.4测量主要仪器设备配备
根据工程需要，项目部测量队、工前测量组及扫海测量组均配备与基准站相匹配的GPS接收机,所有仪器投入使用前均需通过国家法定计量单位检定合格，测量软件满足相关规定。
项目部测量队拟投入的主要测量设备见下表3.4—1：
表3。
4-1拟投入主要测量仪器设备
序号
仪器设备名称
型号/产地
数量
精度
1
双频GPS接收机
TrimbleSPS852
17台
静态平面精度：
±（3mm+0。
1ppmD）
静态高程精度：
±（3。
5mm+0。
4ppmD）
动态平面精度：
±（8mm+1ppmD）
动态高程精度：
±（15mm+1ppmD）
2
全站仪
LeicaTCR1202
1台
测角精度:
±2″
测距精度：
±（2mm+2ppmD）
3
全站仪
LeicaTCR802
1台
测角精度：
±2″
测距精度：
±（2mm+2ppmD）
4
电子水准仪
LeicaDNA03
1台
精度：
±0。
3mm/km
5
水准仪
DSZ2
4台
精度:
±2mm/km
6
单频测深仪
美国/中国
3套
0.01米+0。
1%水深
7
海洋测量软件
HYPACKMAX/美国
1
/
8
精密测深仪
HY1600
3
±0.1%D±0。
01m
9
旁侧声纳及多波束测深系统
FANS20
1
分辨率：
0.1度,波束数：
1444个
10
RTK-DGPS接收机
TrimbleSPS852
2
水平10mm+1。
0ppm
11
六分仪
苏光H6L-1
3
/
12
软式扫具
/
1
飞机浮、夹棕钢缆等
13
绘图仪
HPDesignJet500
1
/
4本标段主要测量任务
根据设计文件，结合各施工工序，通州沙II标段主要测量任务为:
（1）工前测量与扫海.工程施工前，先进行工前测量及扫床清障工作，以获得初始河床地形,并确认沉排区域无突出的尖锐物。
（2）软体排铺设定位测量，通过铺排定位监控系统确定铺排船准确位置。
（3）抛石定位测量。
（4）预制构件安装定位测量.
（5）固定断面水深测量。
（6）全断面、分层沉降观测。
（7）地基深层倾斜观测。
5分项施工测量
5。
1GPS控制网及基准站
GPS控制网的布设是建立GPS基准站、进行坐标系统转换以及实现高精度施工定位的前提和关键。
GPS控制网要求覆盖整个施工区域，并与国家高等级控制点联测,以保证WGS—84坐标系与北京54坐标系转换参数的准确性。
GPS基准站要求远离电磁污染,具有一定的高度，无线电传播差分信号作用半径能够覆盖施工区域.
本工程平面控制网按照国家C级GPS网的要求联测了江苏CORS网中的站点，高程按照不低于三等水准的要求联测附近的二等水准点，完成了基准站观测墩的布设。
由于无线电的传播限值和RTK定位精度的要求，按照无线电15公里传输距离为限选择基准站架设位置。
目前太仓武港（TCWG）、洪港水厂（HGSC）和徐六泾水文站（XLJSWZ）三个基准站已建设完成。
在本标段施工中，统一采用业主提供的GPS控制网坐标成果及坐标转换参数，为确保GPSRTK测量定位精度及差分信号的稳定，主要采用距离施工区域在15公里范围的徐六泾水文站（XLJSWZ）基准站，洪港水厂（HGSC）站作为备用基准站,GPS控制网网形见下图5.1—1:
图5。
1—1GPS基站控制网网形图
通过接收这些单基站的差分信号,接收机能得到高精度的WGS—84坐标系下的坐标，需采用七参数将WGS—84坐标转换到1954年北京坐标系下的当地坐标,转换参数如下：
dx=148.415538557805（m）
dy=226。
112390233204（m）
dz=126.999028527644（m）
rx=—0。
647662807（s）
ry=4.576797227（s）
rz=-3。
729916935（s）
ds=-10.6032449（ppm）
为保证施工中测量定位数据的准确与可靠，本标段拟在海新重工埋设GPS比对点，比对点按照GPSD级网要求联测业主提供的三个基准站。
根据解算的比对点坐标采用GPSRTK的方法进行每台GPS的比对率定，数据采样时间30分钟。
GPS静态测量技术要求见下表：
表5.1—1GPS静态测量技术要求
级别
项目
B
C
D
E
静
态
测
量
卫星截止高度角（°）
≥10
≥15
≥15
≥15
同步观测有效卫星数
≥4
≥4
≥4
≥4
有效观测卫星总数
≥20
≥6
≥4
≥4
观测时段数
≥3
≥2
≥1。
6
≥1。
6
时段长度
≥23h
≥4h
≥60min
≥40min
采集间隔/s
30
10～30
5～15
5～15
5。
2水深测量
水深测量采用GPS无验潮模式进行水深测量时的高程控制，具体操作方法如下：
用于水深定位的GPS天线固定在测深仪探头的垂直轴线位置上，保证定位的相位中心与测深声源中心一致,精确测定GPS相位中心到探头中心的距离。
在船只测量的过程中，GPS接收基准站的查分信号,通过解算和参数转换得到GPS相位中心的精确位置和精确高程，从而计算出测深探头中心的精确位置和精确高程，结合测量水深,即可计算出河床底部的精确位置和精确高程。
5.3工前测量与扫海
5.3.1工前测量
工前测量是掌握工前水下地形变化情况,为设计单位提供复核结构设计基础资料,及时变更工程断面结构，以确保工程质量。
工前测量采用无验潮水深测量技术,根据要求，工前测量必须委托有测绘资质的第三方进行,本标段委托长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局承担工前测量任务.
为了确保工前测量的及时性，工前测量在护底施工21天前进行.测量堤段的长度控制在2km左右，在该段护底铺排完毕前组织下一段的工前水深测量，依次类推。
工前测量施工时，必须由监理工程师旁站，测量成果必须经监理工程师确认。
工前水深测量的范围为潜堤和齿坝轴线两侧各350m，其中T9+600-T11+000为堤轴线左侧1000米，堤、坝头向外延伸500m，与相邻标段重合50m。
工前测量按照1:
1000施测并成图，测线垂直堤轴线布设，线间距10米，并布设平行于堤轴线的检查线，检查线长度不小于主测深线总长度的5％。
测深检查线与主测深线相交处，图上1mm范围内水深点的深度比对互差应符合下表的规定：
表5.3-1深度比对互差限差表
水深H（m）
深度比对互差（m）
H≤20
≤0。
4
H＞20
≤0。
2H
工前水深测量开始前、后应在测区对测深仪进行现场比对，当水深小于20米时，可用声速仪、水听器或检查板对测深仪进行校正，直接求测深仪的总改正数,当水深为20-200米时,可采用水文资料计算深度改正数,并应测定因换挡引起的误差。
工前水深测量的定位中心应与测深中心一致，其偏差不宜大于30cm，超限时应进行归心改正.
本标段工前测量范围见下图：
图5。
3—1本标段工前测量范围
5.3。
2扫海
扫海是护底施工前,排除施工障碍、确保排布安全的重要措施。
扫海范围为堤轴线两测各300米,其中狼山沙T10+900～T14+000段左缘的扫海范围为330米，T9+600—T11+300段左缘的扫海范围为1000米，我标段将扫海工作任务委托给上海达华测绘有限公司。
本标段扫海测量按照先上游后下游的顺序逐一进行，确保软体排施工区域不存在尖锐物，保证排体下水后不被破坏。
扫海范围见下图：
图5。
3-2本标段扫海测量范围
5.4铺排定位测量
软体排铺设过程中准确定位铺排船的位置是铺设软体排的关键，而铺排船定位主要由安装在船上的GPS和相应的监控软件来实现，我标段铺排船定位监控软件使用上海艾业信息技术有限公司提供的专业铺排软件pupai1。
4，该软件在经历长江口项目实践后进行了一定的升级,能满足本标段铺排定位的要求。
5.4。
1软体排铺设定位监控系统组成
软体排铺设定位监控系统组成见下表:
表5。
4—1铺排定位监控系统设备组成
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
GPS接收机
台
2
TimbleSPS852分体机
2
单频测深仪
台
1
美国ODOMHydrotrac
3
台式电脑
台
1
4
专用定位软件
套
1
5。
4.2软体排铺设定位监控系统的功能
铺排船定位监控系统主要有以下功能：
（1）导航功能
铺排软件除具有铺排施工过程监控外,同时具有导航功能。
第一次铺排时，可利用铺排软件的导航功能，引导铺排船到达指定的施工区域就位.
（2）实时监控功能
可以实时监控铺排全过程。
当铺排过程中，发现船体位置偏离设计位置时，可通过绞缆纠正偏差,直至该块排体铺设完毕.
（3）数据输出功能
一块排体铺设完成，可以输出该软体排的定位数据，及铺设图形。
5.4。
3软体排铺设定位测量步骤
（1）根据设计图纸，计算拟铺设排布轴线两端点坐标，或者在AUTOCAD中画出每块排布的位置,用查询功能查询轴线点坐标。
（2）用铺排软件的“设计轴线文件"功能，创建铺排设计区域。
（3）在软件的“工程文件”中，选择已创建好的“船型文件"和“设计轴线”文件，并输入排布的相关参数,如排布宽度、搭接长度、排布起始桩号等。
（4）对通讯参数、坐标系统参数等进行设置，打开GPS接收机,测量定位系统显示正常时，即可开始进行工作。
（5）启动以上创建的工程文件，根据铺排监控系统屏幕显示的各项参数，指挥铺排船通过绞锚移至设计位置，即可进行铺排作业，见下图4。
4—1。
图5。
4-1铺排定位图
（6）根据实时显示的偏差值等各项参数,指挥船的移位,将排布铺设在预定的位置上。
（7）软体排铺设后用背包GPS测量系在排布两侧的多个浮漂的坐标,并与设计坐标比较,以检查已铺排布的位置偏差，为下一块排布的铺设搭接提供依据。
5。
5抛石定位测量
5。
5.1抛石平面定位测量
抛石平面定位由安装在抛石船上的定位系统软件来完成，抛石定位监控系统和铺排船定位监控系统一样，由定位软件与两台GPS接收机组成。
抛石船GPS接收机安装在船的两固定位置，通过全站仪精确测定两GPS接收机与船体甲板的相对位置关系通过坐标转换实时计算抛石船抛石位置。
抛石过程中,计算机屏幕上可实时显示设计工作区平面位置和抛石船的工作区位置，并显示两工作区的之间的偏差值、船轴线偏差、里程差、GPS工作状态、甲板面高程等，以达到对船舶作业的实时控制。
5。
6整平船定位测量
我公司有自主知识产权的专用水下整平船,配备了母船定位系统和水下整平机定位测控系统。
5。
6。
1整平船定位测控系统组成
整平船定位测控系统组成见下表：
表5。
6-1定位测控系统组成
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
GPS接收机
台
4
母船上2台，整平机框架上2台
2
单频测深仪
台
1
中海达HD—270,多通道6个换能器，用于整平检测
3
倾斜传感器
个
6
母船上2个、整平机框架上4个
4
台式电脑
台
2
5
专用定位软件
套
1
5.6.2整平船定位测控系统设备安装
在整平船系统上安装RTK-GPS和专用测量系统，对整平船的平面定位、整平机框架平面位置和高程进行控制。
系统可分别精确确定母船和整平机工作时的平面位置、高程及姿态.两者间既各自独立又有整体的联系并可以相互检核测量结果。
①工作母船船位及姿态监测
在整平船的母船上安装2台RTK-GPS接收机，天线位于控制室上方无遮蔽的位置，2个GPS天线相距约30米。
母船上另安装2台倾斜传感器，分别延船轴线和垂直方向安装。
通过这些设备可以确定母船的平面位置与姿态。
②整平机框架姿态和刮刀高程监测
在整平机框架前端设钢结构塔架，顶部露出水面一定高度以保证GPS信号不受周围设施的影响，在塔架顶部安装2台RTK—GPS，GPS天线相距约5米。
通过GPS把标高传到水下框架上，并通过安装在框架上的4台高精度水深传感器测量出框架的标高，根据各点高程数值，通过液压支腿伸缩达到调整水下整平机的水平姿态和高程数值。
整平刮刀相对于整平机框架的位置由安装在整平机框架上的传感器确定。
整平架上安装了4台倾斜传感器，分别采用纵向和横向各两台倾斜传感器的平均值作为纵横倾角,实现对整平架各点的三维计算。
根据刮刀位置按照整平机框架的坐标转换关系计算刮刀的工程坐标系平面位置和高程在整平机框架的塔架上安装的2台RTK-GPS、倾斜传感器、位置传感器、测深仪等设备,精确测定整平框架在水下的平面位置、高程及姿态.
5。
6。
3整平船测量步骤
①运行整平船定位专用软件,创建工程，填写基本信息、投影参数、转换参数、仪器设置等。
②船型参数设计。
在整平船停靠码头、风平浪静时，全站仪架设在整平船上,测量出母船和整平框架外形轮廓点的三维坐标，四个GPS天线三维坐标,整平框架上车档、倾斜传感器等点的三维坐标.以整平框架艉部中点为原点建立船体坐标系，将以上各点测量坐标转换成船体坐标系坐标。
③完成整平框架上整平工作区、母船外形尺寸大小的工作区的设定，设定母船的工作区主要目的用于监控母船的偏位，以防母船偏离水下整平框架的位置。
④依据设计图纸轴线坐标、基床宽度、整平机整平宽度和长度、整平船外形尺寸等数据，在AUTOCAD中画出整平工作区域和母船定位区域,用坐标查询功能,查询出八个角点坐标，复制、粘贴到EXCEL中，以。
csv格式保存整平区域文件。
角点坐标亦可以用EXCEL表格或计算器进行计算。
⑤打开已创建好的工程，选择整平区域文件，界面中即显示设计整平区域与船的偏离数据，引导整平船到达预定位置，母船精确定位后，接着下放整平框架就位于设计整平位置，如由于水流的原因造成框架偏离位置超限,提升整平框架离开基床面0.5~1米，根据整平框架的偏位值调整母船偏离设计位置,再下落整平框架，此过程可能需要反复几次。
⑥整平框架准确就位后,调整液压支腿使刮刀底标高满足要求，即可进行抛石整平工作。
5.6。
4整平质量检测
整平质量检测通过多通道测深仪测量，在整平台车的合适位置沿整平宽度方向每2m安装一只换能器,检测整平后的质量。
通过整平机上的RTKGPS高程计算后，测深仪检测的数据通过信号传输,在集控室PC终端显示屏上可实时监控基床整平的质量情况并实时记录和采集基床整平数据。
5.7预制构件安装测量
我标段预制构件主要有半圆体构件预制和齿形构件预制两种。
半圆体安装定位步骤：
（1）由安装在起重船操控室的GPS定位导航系统或背包GPS指挥起重船精确定位.
（2）由于半圆体安装后顶部出露水面的时间较短，为保证安装作业时间、半圆体的平面位置和高程的准确，在预制半圆体时，顶部预埋圆台螺母，安装时在半圆体顶部位置安装制作好的钢结构平台，钢结构平台宽度方向的中点投影与半圆体断面中心重合.钢结构平台既是测量人员、起重人员的作业平台,同时又是安装控制半圆体位置、高程的参考基准,如半圆体安装后顶部能露出水面，则安装过程中直接测量半圆体顶部轴线定位。
（3）首块半圆体的安装位置要求可以粗放点,但不能占据相邻下一块待安的位置,以首块半圆体为靠帮精确调整第二块的安装位置，待第二块安装位置符合要求后,以第二块半圆体为靠帮再调整首块半圆体，使其准确就位.
（4）由两名测量人员各背一台背包GPS，分别测量钢结构平台两端的中心点（或半圆体顶部轴线），用GPS中内置的“线测量”或“参考线”等程序，快速报出半圆体的轴线偏差、里程偏差和高程偏差，有起重人员指挥进行调整，经过反复测量和调整，直至各项偏差值符合规范要求。
（5）起重船吊钩脱钩后，再用背包GPS测量半圆体的准确位置，两端点每点观测历元数不少于20个，采样间隔为1s.
（6）安装完成并经过一个潮水后进行构件安装的偏差测量。
（7）测量过程中，确保对中杆对中、气泡居中。
（8）每次使用GPS前，要到已知点上进行坐标比对。
齿形构件安装方法同半圆体安装。
5.8固定断面水深测量
5。
8。
1固定断面水深测量方法
固定断面水深测量是监测泥面地形变化，对工程实施动态管理的重要措施.固定断面水深测量采用无验潮水深测量模式，通过GPS接收机的高程与测深仪同步水深数据计算得到泥面高程,数据无需进行潮位改正而得到水下地形。
固定断面水深测量水底高程计算过程如下：
图5。
8-1固定断面水底高程计算示意图
计算公式如下:
H：
GPS天线相位中心高程
h：
GPS天线相位中心到测深仪探头的高度
a：
测深仪水深
b:
水底高程
则:
b=H-h-a
（1）
5.8。
2固定断面水深测量技术要求
（1）测图比例为1：
2000,断面水深测量的间距不大于2米。
（2）施工时GPS数据的采集与测深仪数据的采集必须同步，GPS天线与测深仪换能器设置在同一金属杆上,从而保证他们在同一垂线上。
（3）固定断面水深测量航迹线偏离断面线不得超过5米.
（4）固定断面水深测量前、后均应对测深仪进行检查板比对,比对误差不超过5cm.
5.8.3本标段固定断面设置及测量范围
根据相关要求，固定断面水深测量范围为堤轴线两侧各300米,断面间距250米，丁坝坝身、坝头及超前护底端部内外各10米处加设固定断面。
本标段固定断面共48个断面，具体分布见下图：
图5.8-2固定断面设置
5。
9堤顶沉降观测
堤顶沉降位移观测时监测堤顶变化情况，用于指导施工的重要依据.本标段堤顶沉降位移观测点的设置为：
T11+550~13+050段每600m设置一个,共2个。
5.9.1堤顶沉降位移观测标埋设
斜坡堤顶沉降位移观测标采用预制混凝土桩现在埋设的方法，观测点采用不易损坏、不易锈蚀的瓷质标志或不锈钢标志，在观测标志旁用油漆标记并统一编号，方便辨认.
预制构件沉降位移观测桩埋设采用构件预制过程中在构件顶部埋设不锈钢标志。
斜坡堤定观测标埋设件下图：
图5.9-1斜坡堤沉降观测点
5。
9。
2堤顶沉降位移观测标测量方法及观测时间
堤顶沉降位移观测标测量采用GPSRTK方法测量观测标平面坐标及高程。
观测时间为:
施工期每周观测一次，同时根据施工进度调整;断面完工后第1个月每周一次,之后半年内每一个月观测一次,再后每3个月观测一次，至竣工验收为止；使用期每半年观测一次。
5.10全断面、分层沉降观测
为测定土体内各层土的沉降变形量及沉降过程，为掌握土体变形、控制工程质量提供依据，本标段设置用于全断面及分层沉降观测断面三处：
桩号T9+932、T16+010和L0+000断面。
本标段全断面、分层沉降观测方法采用电测法，采用测量仪器为美国基康4430型土体位移计，此方法比常规的螺旋分层沉降或磁环式分层沉降仪测量具有以下优点：
施工区域内监测仪器不影响施工；监测仪器易于保护，确保观测数据连续性；采集数据方便、快捷,测量精度高.
根据要求沉降监测点布置在斜坡堤结构的典型断面处,桩号T9+932断面、桩号T16+010断面、桩号L0+000断面轴线处、结构护肩处（单侧）分别埋设分层沉降仪1组,埋设深度至软土层底部，沿深度测点间距2～3m，并考虑各土层均匀设测点。
观测时间：
施工期每3天观测一次；断面完工后前3个月每周一次，3个月后半年内每一个月观测一次,再后每3个月观测一次，至竣工验收为止。
5。
11深层侧向位移监测
本标段深层侧向位移监测点设置与全断面监测断面一致，分别为桩号T9+932断面、桩号T16+010断面、桩号L0+000断面。
每个深层测斜点埋设一组测斜仪，位置在潜堤的航道侧，埋设深度至软土层底部,沿深度测点间距1米。
深层测斜监测仪器采用多段式测斜仪，通过钻孔在一个孔内埋设多个测斜仪测头实现的.当土体发生侧向位移时,传感器倾斜的角度发生变化,经过电器转换后，输出的读数也发生了变化。
6质量管理措施
本工程施工测量工作精度要求高，为保证高效优质地完成本标段工程任务我们制定严格的质量管理措施。
6。
1严格的质量管理
工程实施中，本着科学管理、优质高效的原则,利用最先进的测绘技术手段，组织优秀且具有实际经验的测绘技术人员完成本工程，工程中严把质量关,实行项目负责制。
对各个工作环节实行测绘生产和成果质量的控制、监督、检查等为主要内容的全面质量管理。
按质量管理的要求，项目负责人应明确责任,深入生产第一线,督促相关人员严格执行质量管理制度和有关技术标准，及时发现和解决在项目实施中的技术问题。
具体做到“把好三关”：
（1
升级会员 