市政工程施工中控制網(wǎng)的建立要求和特點

梁剛

摘要：由于市政工程的環(huán)境比較復(fù)雜，很多因素都能對控制測量工作產(chǎn)生一定的影響，導致測量工作的精度與質(zhì)量得不到保證。在市政工程中控制測量內(nèi)容以及環(huán)境之下，文章重點對控制網(wǎng)的建立做出了主要的解析，工程控制網(wǎng)的作用不同，他們的精度標準也是不一樣的，其中既各自關(guān)聯(lián)，又有所不同。因此，在施工當中，要嚴格把控質(zhì)量，保證測量的精確。為此本文指出了控制網(wǎng)的建立要求以及相關(guān)特點。

Abstract： Due to the complex environment of municipal engineering， many factors can have a certain impact on the control measurement work， resulting in problems in the accuracy and quality of the measurement work. In the control of measurement content and environment in municipal engineering， the article focuses on the analysis of the establishment of the control network. As the role of the engineering control network is different， their accuracy standards are also different， which are both related and different. Therefore， in the construction， the quality should be strictly controlled to ensure the accuracy of the measurement. To this end， the paper points out the requirements for the establishment of the control network and related features.

關(guān)鍵詞：市政工程;控制網(wǎng);建立要求;特點

Key words： municipal engineering;control network;establishment requirements;characteristics

中圖分類號：TU99 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）07-0049-04

0 ?引言

由于社會信息的快速發(fā)展，向城市化轉(zhuǎn)變的速度不斷加快，為了符合城市交通的需要，市政道路改造工程的工作量不斷加大。測量工作與整個市政道路改造的工程息息相關(guān)，市政工程測量是在城市測定控制網(wǎng)等背景下實現(xiàn)的。建設(shè)工程控制網(wǎng)是測繪工作的基本，根據(jù)其控制的作用歸為兩類，就是國家基本控制網(wǎng)以及工程控制網(wǎng)。文章重點介紹工程控制網(wǎng)，工程控制網(wǎng)是為了符合工程的需求而建設(shè)的，主要是為工程當中每一種大比例尺地形圖以及施工與安全管理服務(wù)，點位的設(shè)計是按照工程分布的特點來規(guī)劃的。只有了解了工程控制網(wǎng)的建立要求以及特點，才能更好的服務(wù)市政工程施工。

1 ?市政工程施工中測量工作的任務(wù)以及環(huán)境的解析

1.1 測量工作的任務(wù)

在市政的工程施工當中，為了使工程豎向施工精確度與設(shè)計要求相一致，就要在施工的過程當中設(shè)立工程控制網(wǎng)，這能為豎向施工的精確度提供有力的基礎(chǔ)。按時對加密高程控制點以及首級控制點進行測定，以此給后期的保護工作帶來便利。在設(shè)計時，要使得平面控制點以及水準點在同一水平上，完成測量工作之后，只要監(jiān)理工程師簽字同意就可以運用。

1.2 施工環(huán)境的解析

在施工過程當中，由于所要進行的工程處于市區(qū)，在進行施工的同時，就要考慮到人們的出行問題以及環(huán)境問題。在施工時，有關(guān)工程的測量往往與一般道路測量存在很大的不同，例如工程處理城市的中心地帶，在施工時就要對道路進行封鎖與限行，長此以來，就容易造成城市的交通擁擠，如果施工的時間跨度大，就會對人民的生活質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響，因此，施工的時間相對來說極其有限。與此同時，施工當中易受多種因素的影響，比如附近城市建筑以及低下管道等等。但施工要求的精確度比較高，所以在施工時就要運用高精度測量方式，才能確保道路改造質(zhì)量的提升。這就要求在施工過程中要充分的了解工程控制網(wǎng)的含義、建立要求以及相關(guān)的特征。

2 ?工程控制網(wǎng)的含義

工程控制網(wǎng)就是工程建設(shè)施工而布設(shè)的測量控制網(wǎng)，其主要的意義就是控制該區(qū)域施工的三維位置，包括平面位置以及高程。工程控制網(wǎng)是施工放樣、工程竣工以及建筑物改建或擴建的重要依據(jù)。工程控制網(wǎng)的特征、精確度、布局原則以及布局形式一定要滿足施工本身的需求。不管是測圖控制點的精確度還是測圖控制點的密度，在很多情況下都不能符合施工放樣的需求，因此，在進行施工時，建設(shè)工程控制網(wǎng)是十分有必要的。

工程控制網(wǎng)又可以根據(jù)它的性質(zhì)分為：一維網(wǎng)，二維網(wǎng)以及三維網(wǎng)。一維網(wǎng)又稱為水準網(wǎng)或者高層網(wǎng)，二維網(wǎng)又稱為平面網(wǎng)。根據(jù)網(wǎng)形又可歸為：三角網(wǎng)、導線網(wǎng)、混合網(wǎng)以及方格網(wǎng)等等;根據(jù)坐標系又可歸為：約束網(wǎng)、獨立網(wǎng)、經(jīng)典自由網(wǎng)以及自由網(wǎng);如果是按照其他標準，又可歸為：首級網(wǎng)、加密網(wǎng)以及專用網(wǎng)等等。

3 ?工程控制網(wǎng)的建立要求

3.1 建設(shè)控制網(wǎng)的目的及要求

第一要按照建設(shè)控制網(wǎng)的目的、要求意見控制范圍，通過圖上的計劃以及野外的選點，來最終確定控制網(wǎng)的圖形并且規(guī)定參考的基準也就是起始點;按照測量儀器的條件規(guī)定觀測方法以及觀測值的預(yù)期精度;按照觀測所需的人力以及物力進行成本的估算;按照控制網(wǎng)圖形以及觀測精確度對目標成果的精確度進行評估以及解析，并且將其與原先的要求做對比，對方案進行一定的修改，上述稱為控制網(wǎng)的設(shè)計工作。之后就是付諸行動進行工程的施工，埋設(shè)標志、建設(shè)觀測地以及觀測標志，依據(jù)原先的要求進行觀測，最后根據(jù)觀測的數(shù)據(jù)來評估觀測的精確度。最終處理成果、計算平差，根據(jù)平差的結(jié)果以及精確度的評估，繪制測量報告。

3.2 分級布崗，分級控制

工程平面測試網(wǎng)按照測試區(qū)域面積的大小，會在全部的區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)立精確度較高的首級控制網(wǎng)，然后按照工程的要求，對每一個區(qū)域進行加密工作。運用于工程建筑施工放樣的專用控制網(wǎng)，常常分為兩級進行布局。第一級就是整體控制，第二級就是直接為建筑施工放樣布局。而運用于變形測量以及其他作用的控制網(wǎng)，是不分級進行管理的，直接布局成精確度較高的精確網(wǎng)。城市或者是工程定位控制網(wǎng)可以逐級布局也可以越級布局。

3.3 擁有較高的精確度以及可靠性

工程平面控制網(wǎng)往往需求最低的一級控制網(wǎng)的點位中誤差能夠符合大比例尺的施工要求。大多數(shù)的工程運用的最大比例尺為1：500，為了讓平面控制網(wǎng)能夠符合1：500的精確度要求，根據(jù)計算可知，碎部點的點位中誤差不能夠超過5cm。這個數(shù)據(jù)可以把它當成工程控制網(wǎng)中精確度的重要根據(jù)，如果是大型工程的話，還要求工程控制網(wǎng)以及變形控制網(wǎng)要有一定的可靠性，不斷的進行觀測調(diào)整。

3.4 擁有較高的點位密度

布局工程平面控制網(wǎng)的過程當中，在測量區(qū)方位內(nèi)需求有較多的控制點，控制點的密度常常以控制網(wǎng)的平均邊長來顯示。

3.5 擁有統(tǒng)一的規(guī)格

工程平面控制網(wǎng)通常是由不同的測繪部門各自測量的，為了達到相互交流協(xié)調(diào)的效果，就要規(guī)定統(tǒng)一的要求，方便大家一起遵守實施，工程平面控制網(wǎng)大體上有《城市測量規(guī)范》及《工程測量規(guī)范》等等。

4 ?工程控制網(wǎng)的建立方法以及過程

不管是施工控制網(wǎng)還是監(jiān)測控制網(wǎng)，他們的建立方法都為：

①平面控制往往采取例如：邊角網(wǎng)、附和或者是閉合的導線以及導線網(wǎng)的方式來進行測量工作;由于空間定位技術(shù)的高速發(fā)展，建立工程控制網(wǎng)的時候運用GPS測量方法進行測量效果可能比較顯著，但是其也有一定的限制性，例如在峽谷等地，會受到頂空的遮擋阻礙工程控制網(wǎng)的建立。所以，建立工程控制網(wǎng)的時候要因地制宜。

②建設(shè)高程控制網(wǎng)的時候可以按照地理條件等的真實情況，運用幾何水準、光電測距三角高程以及GPS擬合高程等等。

控制網(wǎng)的建設(shè)過程：要按照建設(shè)工程控制網(wǎng)的目的、要求以及控制的范圍，經(jīng)過圖上的規(guī)劃以及野外的選點，以此來決定控制網(wǎng)的圖形并且定下起始點;按照測量儀器的標準試著決定觀測綱要;對于觀測的人力、物力以及成本進行預(yù)估;在已知工程控制網(wǎng)圖像以及觀測精度的情況下對目標成果進行預(yù)估以及解析，并且與原要求相比，及時的做出有效的調(diào)整;以上的種種就是工程控制網(wǎng)的建設(shè)過程。之后要做的就是付出實際行動，埋下標志物、建設(shè)觀測臺以及觀測的標志，根據(jù)原先決定的綱要進程預(yù)估，根據(jù)觀測的數(shù)據(jù)來確定觀測的精度。最終就是處理成果計算平均差值以及平均值，準確的確定目標成果，同時繪制測量報告。

5 ?工程控制網(wǎng)的質(zhì)量要求

5.1 精度要求

精度要求大致分為：總體精度要求、點位精度以及相對點位精度、未知數(shù)函數(shù)的精度以及主分量等等。這些要求可以按照現(xiàn)實工程控制網(wǎng)的建設(shè)的需要在這些要求里選擇一個或者是多個。

5.2 靈敏度要求

靈敏度可以說是針對變形控制網(wǎng)而提出的。靈敏度含義為：在制定的顯著水平以及檢驗功能下，進過對周期觀測的平均結(jié)果進行統(tǒng)計檢驗，才能找出某一個位移向量的下界值。

5.3 經(jīng)費要求

控制網(wǎng)的經(jīng)費主要包含設(shè)計、造標埋石、交通運輸、儀器設(shè)備以及檢查等等各種經(jīng)費。在改良工程控制網(wǎng)當中，重點考慮造標埋石以及觀測這兩項。而在其他各項經(jīng)費當中，因為工程控制網(wǎng)隨時會發(fā)生變化，但是變化的幅度又不是很大，可以把它當做不變成本對待。與此同時，精確度越高，觀測值就越大，相應(yīng)的建立工程控制網(wǎng)的經(jīng)費也會加大，同樣的，多余觀測數(shù)越多，控制網(wǎng)的可靠性也就越高，但也要以增長經(jīng)費為代價?？刂凭W(wǎng)的可靠性指的是觀測值相差的能力以及抵抗觀測值對平差結(jié)果影響的能力。內(nèi)部的可靠性就是利用觀測值的多余觀測分量來定義，它體現(xiàn)了工程控制網(wǎng)發(fā)現(xiàn)觀測值中粗差的能力。某一個觀測值的多余觀測分量越小，說明越難找出它的中粗差。

6 ?工程控制網(wǎng)的特征

①工程控制網(wǎng)的大小、形狀、點位布局與工程的大小、形狀相符合。點位布局的設(shè)置要考慮到施工放樣的簡便性，例如隧道控制網(wǎng)必須要求隧道兩頭有控制點。②地面控制網(wǎng)的精確度，在網(wǎng)的精確度上不要求分布均勻，但是一定要確保某一個方向與幾個點的相對精確度要高，例如隧道控制網(wǎng)要確保隧道橫向貫穿的精確度。③投影幕的選取要符合“控制點坐標反算的兩點間長度與實地兩點間長度之差應(yīng)盡可能小”的需求，例如隧道工程控制網(wǎng)通常投射到隧道貫穿平面上，也能投射到定線放樣的平面上，其對精確度的要求更加高。④能夠使用獨立的坐標系，坐標系應(yīng)當平行或者垂直于建筑物的主軸線，這條主軸線一般由工藝流程方向、運輸主線以及重要廠房的軸線規(guī)定。⑤工程控制網(wǎng)是為工程建筑物的實施放樣供給管控，它的點位、密度以及精確度依賴于建設(shè)的宗旨。工程控制網(wǎng)的精確度通常要求高于測圖控制網(wǎng)，它的特點是控制范圍小，控制點密度大，精確度高以及施工對其的影響較大等。

表1為運用傳統(tǒng)方法與工程控制網(wǎng)方法測量的比較。

7 ?市政施工中提高測量準確性以及工程控制網(wǎng)的優(yōu)化措施

7.1 提升測量作業(yè)人員的綜合素養(yǎng)

為了提升測量人員綜合素養(yǎng)，可以運用開設(shè)測量專業(yè)技術(shù)規(guī)培課堂，或者是參加大學課程學習等方法，對內(nèi)部測量人員進行專業(yè)化的素養(yǎng)培訓，汲取外部的優(yōu)良資源，提高市政施工測量隊伍的綜合素養(yǎng)。確保測量人員能夠明白施工中各種技術(shù)要求，合理的計算測量數(shù)據(jù)，參加多樣的測量方法培訓，確保測量人員能夠在確保測量質(zhì)量的背景下，提升測量工作的效率。

7.2 采用先進的測量器械，建設(shè)數(shù)據(jù)共享制度

可以引入國外先進的測量器械，提升測量工作的綜合水平，加大對測量器械的設(shè)備保護與管理水平，采用先進的技術(shù)，提升測量的精確度。借助計算機技術(shù)以及信息的共享技術(shù)來建設(shè)數(shù)據(jù)共享制度，提升市政施工的效率，規(guī)避數(shù)據(jù)的反復(fù)測量，能夠利用管理測量進程，來減小整個工程的施工時間。

7.3 控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計

因為每一種控制網(wǎng)的布網(wǎng)條件以及對于精確度的要求都不一樣，所以在技術(shù)設(shè)計的時候，要對所能達到的精確度進行評估，以此來確定實際方法是否可以實施。評估要素是觀察元素平差值的數(shù)據(jù)。想要對控制網(wǎng)進行優(yōu)化，就要建設(shè)一個能夠體現(xiàn)決策情況的數(shù)據(jù)模型，也就是擁有變量的，有望于實現(xiàn)最優(yōu)良的數(shù)據(jù)。

7.4 改良設(shè)計的質(zhì)量標準

控制網(wǎng)的質(zhì)量是控制網(wǎng)設(shè)計的主要部分。運用何種標準來衡量控制網(wǎng)的質(zhì)量，它不但取定于工程的性質(zhì)以及需求，還決定于標準的建設(shè)是否科學合理。所以，制定標準管理對控制網(wǎng)的設(shè)計尤其重要。這標準即是控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的質(zhì)量標準，亦是質(zhì)量指標或者是質(zhì)量原則，其質(zhì)量指標往往由四個要素組成，即精確度，描述誤差分布的測量;可靠性，找到和糾正錯誤的能力大小的測量;敏捷性，監(jiān)測網(wǎng)找出某一變形的能力大小的測量;經(jīng)濟經(jīng)費，也就是用較少的人力與物力完成對控制網(wǎng)的精確性要求。

7.5 改良設(shè)計的主要內(nèi)容

控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計一般包括以下內(nèi)容：

①零類設(shè)計，即基準問題，也就是初始數(shù)據(jù)的計算;②一類設(shè)計，是圖形的設(shè)計，確定點位的最好布局以及運用最好的測量方法;要充分完善網(wǎng)形的設(shè)計以及等級的制定。③二類設(shè)計，權(quán)比問題，意思就是觀測值權(quán)的設(shè)計包含器械設(shè)備的運用與每一種觀測方法的科學組合;改良測量方法來確保經(jīng)濟的可行性。④最后就是三類設(shè)計，通俗上說就是加密管控的設(shè)計。

7.6 每一個階段測量的優(yōu)良方案

對于項目的建議，方案的設(shè)立一定要符合目前的需求，要綜合相關(guān)的精確度要求，開始設(shè)計施工圖時要有效結(jié)合可以研究的階段管理，一定要符合工程的設(shè)計以及需求?？茖W合理的網(wǎng)形包括以下四個要素：①對現(xiàn)場的地形要有模型，這就需要你親自去勘察地勢;②尋找被測區(qū)域的地形圖、平面以及高程控制點的有關(guān)素材，努力學習并且利用;③對精確度進行評估是為了確定等級以及網(wǎng)形，例如施工或者監(jiān)測網(wǎng)的點位中誤差設(shè)計是已定的，為了符合這個要求，就要求我們對精確度進行評估，評估精確度的內(nèi)容以及方法大致是：按照初選圖形進行計算，選擇測角、測距中誤差、再計算中誤差;如果符合要求，說明等級和圖形能夠確定;否則，就要再次調(diào)整圖形或者是提升等級，此為優(yōu)化設(shè)計的主要問題。

8 ?結(jié)束語

市政施工過程當中的測量環(huán)境比較多變，測量的時間短，強度大，為了提高市政施工的效率以及進度，就要努力提高測量的精確度，積極建設(shè)工程控制網(wǎng)，了解工程控制網(wǎng)的建立要求以及特征，并且將其運用到實際的工作當中。在建立工程控制網(wǎng)的同時，第一步就是要做好項目的優(yōu)化設(shè)計，實施科學合理的設(shè)計方法，在實施工程的同時做好質(zhì)量的把控，這樣才能實現(xiàn)工程實施的高效率以及高精確度。

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