练建鑫 摘要：工程测量中的控制测量在今后的工程中将得到更广泛的应用，其在建筑施工中的作用，以及在公路工程控制测量、GPS 施工控制测量和在小型水电站中的控制测量的应用就可
4006-054-001 立即咨询发布时间：2022-10-05 10:08 热度：
练建鑫 摘要：工程测量中的控制测量在今后的工程中将得到更广泛的应用，其在建筑施工中的作用，以及在公路工程控制测量、GPS 施工控制测量和在小型水电站中的控制测量的应用就可以发现其重要意义。
关键词：控制测量 测量 施工 GPS 工程
随着社会的进步，城市建设的飞速发展，测量日益成为城市工程的主题。工程测量学是研究是工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术。工程测量是测绘科学与技术在国民紧急和国防建设中的直接应用，是综合性的应用测绘科学与技术。工程建设离不开控制测量，控制测量为城市工程建设的各个阶段服务，是实现城市规划、保证工程质量的重要手段。
在大型特殊钢结构工程的控制测量中，由于场地条件限制，加上控制网点位相对精度和内部符合精度要求高，使得精密工程控制网与其他控制网相比较具有明显的技术特性。比如在根据工程特点和需要建立独立坐标系、选择适宜的投影平面、确定工程中央子午线；控制网图形的优化，高精度控制网有时需要附合在低精度控制网上，整个工程各个阶段对测量精度要求不一致；工程控制网还要考虑与城市已有控制系统的衔接等，所以大型特殊钢结构工程的控制测量结合工程特点有一些特殊方法。
1、 建筑施工中的工程测量
1.1施工控制测量
建筑物平面控制网通常是根据依已经建立的场区平面控制点为起算点，依据建筑物的设计形式和结构特点，布设成建筑方格网、导线网、建筑基线和十字轴线等形式。对于大型复杂建筑工程，在其周围又存在着复杂的环境，建设工程要求快速建立高精度加密控制网，从而直接满足复杂条件的定位需要，对于传统建筑物平面控制网扩展程序以及方法不能及时满足施工要求，应利用埋设具有强制对中的控制点，采用高精度加密控制测量，直接进行三维空间定位，这在工程建设中将会越来越广泛，并能确保定位精度和相邻点点位误差达到±3mm 以内。
1.2 场区控制测量
在建筑场区的平面控制网测量中，目前控制测量主要手段是导线或边角测量等传统测量方法。由于在建筑施工中，堆积物多，一般施工场地狭小，采用传统测量方法需要布设控制网，但控制点间的通视要求高，不容易在建设全过程保证使用。全球卫星定位技术克服了这一劣势，采用精密控制测量，也使精度得到保障，控制网复测和使用灵活。例如国家体育场即俗称的“鸟巢”，它采用钢结构和中央电视台新址都布设了首级的GPS 精密控制网，设置了强制对中标志，按C 级网技术要求，基线平均边长小于200m，数据处理中采用高精度解算软件选择多种方案进行优化，使用双频高精度GPS 接受机多时段长时间观测，并与GPS 综合服务系统的基准站进行联测，建立了优于±3mm的高精度场区工程控制网，提高了网的相对精度和成果的可靠性。
1.3 高程控制测量
在现代工程中水准测量仍是当前工程建设高程测量主要方法。大型特殊钢结构工程一般布设一、二等独立水准控制网，水准网应起算点于建筑场地周围变形区以外的城市已有水准点。水准网布设形式可为单一附和、闭合网或结点网。建筑场地比较大时，水准网可在建筑场地较小时可一次布设。
2、 工程测量的应用
2．1公路工程控制测量现状探讨
公路工程中首先引入GPS的是公路控制测量。公路控制测量是路线勘测设计的基础,随着对路线勘测提出了更高的要求,高等级道路的兴建,又由于线路长且己知点少,所以,采用常规手段不仅使布网困难并且很难满足高精度的要求,然而GPS高精度的特点正好可以满足这一要求。从上个世纪以来,很多公路工程部门便开始GPS定位技术在公路控制测量中的应用。如应用GPS进行了控制测量的技术并在江苏徐连高速公路、云南元磨公路、江苏宁通公路等进行了有益的实践。目前国内己逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网,如在广惠高速公路，青银高速公路,沪宁高速公路等公路控制测量中得到广泛应用。
此外, 在特大桥梁、隧道外控制的施工,也特别需要高精度控制测量。GPS技术也同样应用于特大桥梁和隧道贯通的控制测量中,由于无需通视,可构成较强的图形结构特别是对常规测量中无检核的支点的量测提供了方便。
2.2 GPS 施工控制测量
由于超高层的建筑高度记录随着时间在不断被刷新, 而传统的施工测量方法已经很难满足高层建筑施工的高精度测量要求,如何在风振、结构柔性、日照和焊接变形、建筑结构压缩变形等因素影响下准确、迅速地完成高程传递、平面轴线控制,已成为现代影响超高层建筑施工的重要因素。
世界最高建筑物应该是阿联酋迪拜大厦，它采用的是施控制测量方法很值得我们借鉴。该施工控制测量是由倾斜测量子系统和GPS定位测量子系统组成，并通过网络来实现系统的控制测量功能。定位测量子系统 由GPS 接收机、GPS 基准站及全站仪组成。3台GPS接收机安装在建筑施工顶层固定高杆上，作为施工控制点。GPS定位采用的是静态模式接收卫星信号，然后再进行数据储存。在它观测完成以后,数据反馈到办公室里来进行处理，从而计算出所有测量控制点的坐标。倾斜测量的子系统使用NIVEL200双轴精密倾斜仪来进行精确确定高塔在垂轴方向的偏差，通过连续的、实时的测量，测出结构在垂轴方向的偏差，由于每20层安置一台倾斜仪，总共8 台倾斜仪连成网络，严格控制误差。同时根据在不同高度的不同倾斜仪数据来进行结构倾斜改正。
超高层建筑施工控制测量在应用GPS 定位技术这个新方法以后，确实比传统方法有无法比拟的优越性,很值得进一步研究和应用。
2．3小型水电站中的控制测量
对于附近流域的综合开发，则经常使用的是国家统一的平面直角坐标系；对于引水式小型水电站，工程的核心是输水隧洞的建设；对于测区进行测量时，经常采用的是任意直角坐标系，这些对于测量的精度都有较高的要求，所以，在进行控制网布设时应该以隧洞的长度为主要考虑因素，并且依据其长度来确定布设的规格以及所选用的精准度。
水电站的分类里，常常将装机容量在5 000 kw以下的称为小型水电站，小型水电站施工建设主要包括引水洞（支洞）、压力管、拦水坝以及厂房等。混合式和引水式小水电站常建设在山地地区，因为这些地方出入不方便，在山上树林茂盛，阻挡视线的物体很多，这给电站的地面控制测量工作带来了特别大的困难。这类水电站的水头一般都在30 m以上，洞内的横向坡度在0.2%左右，所需建设的引水涵洞包括一个或一个以上，每个洞的长度都小于2 km，高程贯通所允许的偏差不能超过5 cm，横向贯通所允许的偏差不能超过10cm。在小型水电站测量工作中，主要有建立高层控制网以及平面控制网，对工程包括的地方要进行绘制数字化地形图。
高水头的小型水电站建设中，采用GPS与EDM导线相结合的测量方法是非常适用的。因为小水电的地理位置是山地狭谷地区，比较特殊，所以使用GPS测量的方法常要受地形地势的影响，很难对水电站的位置进行精准的测量而不能施工，最常的做法是在附近山脊等一些相对开阔的地方选择合适控制点，然后使用EDM导线的方法进行延伸，进而把控制网布设到所需测量的所有地方；GPS观测的时间对不同的地方，根据精度要求的不同而不同，一般在25 min左右即可，检验测量准确性的方法主要有以下几种：1）使用GPS方法，在不同的时间进行重新测量，反复比对多次测量结果；2）使用全站仪测量两点间的平距，将测量结果与GPS二维约束边长进行比较； 3）使用全站仪测量单角，将测量的角度值与GPS坐标反算出来的值进行对比。GPS在进行二维测量时具有一定的精确度，但由于高程测量的效果差，误差也常在10cm左右，这就不能满足测量精度的要求。相对过去的方法，现代使用GPS与EDM导线相结合的方法进行小水电站的地面控制测量，不光是精度好、效率高而且又省力，然而使用这种方法使用的作业仪器较多，需要的投入也相对较大。当对高程测量精度要求低时，可以考虑使用高程测量的结果，而不必进行其它的高程测量。EDM三维导线是进行小水电站控制测量的一种非常好的方法，但布置控制点时，要尽量使导线成真伸状，以便减少横向贯通差，提高测量精度。
控制测量在今后工程建设中将会发挥越来越大的作用。
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