测量作业指导书.docx
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测量作业指导书
测量作业指导书
单位：
编制：
审核：
批准：
2016年3月3日发布2016年3月3日实施
1测量技术依据
1.1 执行主要技术标准
1.1《精密工程测量规范》（GB/T15314-94）；
1.2《全球定位系统（GPS）铁路测量规范》（TB10054-97）；
1.3《铁路工程测量规范》（TB10101—2009）；
1.4中铁第四勘察设计院的交桩资料及招投标、施工图设计；
1.5有关铁路工程测量的参考资料。
1.2 执行主要精度指标
GPS平面测量精度指标
等级
精度指标
基线边方向
中误差
最弱边相对
中误差
固定误差（mm）
比例误差（mm/km）
CPI
三等
5
1
1/100000
CPII
四等
5
2
1/70000
三等水准测量精度要求
水准测量等级
每千米水准测量偶然中误差MΔ
每千米水准测量全中误差MW
限差
检测已测测段高差之差
往返测不符值
符合路线或环闭合差
三等水准
≤3.0
≤6.0
2适用范围
本方案适用于......管段范围。
3工程概况
......................
4.选点、埋石
4.1选点注意事项
施工控制网加密是在设计单位桩点的密度不能满足施工放样需要进行的加密，如果设计单位桩位密度满足后期施工需要，直接使用设计单位桩点进行放样，不再进行加密，施工加密控制桩边长不易短于300m。
点位应选在土质坚实的地方或坚固稳定的建筑物顶面上，邻点之间通视良好。
测线离开障碍物和地面距离在1米以上，离开高压线宜大于5米。
点位应选取在便于架设仪器和便于观测作业。
混凝土桩便于长期限保存的地方，同时应保证方便低等级加密。
选点埋桩时除考虑工作因素外，还要考虑到人身安全的因素。
4.2埋桩
加密控制桩严格按照高铁测量规范埋设，采用混凝土现浇或预制，并做好保护井和保护盖板，施工加密控制桩的标石规格与CPII相同，埋石桩芯由项目部按照要求统一加工，各分部根据埋石数量要求到项目部领取，基坑挖好后要用钢尺丈量基坑几何尺寸，并要留有影像资料，尺寸要求如下：
CPI标石头规格
CPII标石头规格
4.3点之记的绘制
作业人员熟悉地形表示及要点，在外业及时绘制点之记。
点之记绘制与实地相符，用指北针确定北方向，绘制草图比例不能失调，确定标桩所处位置，记录交通路线、电杆号码等情况。
5平面控制网复测
5.1外业测量
平面控制网复测采用GPS测量，CPI控制网按照三等GPS控制网施测，CPII控制网按照四等GPS控制网施测。
精测网平面控制网施工复测按分级复测的原则，按《铁路工程测量规范》要求的精度进行复测，首先复测7个基础平面控制网点（CPI），然后复测35个线路。
CPI点测量时段表
时段
点号
第一时段（90min）
CPI31CPI32CPI33CPI46
第二时段（90min）
CPI31CPI32CPI33CPI46
第三时段（90min）
CPI34NCPI35CPI33CPI46
第四时段（90min）
CPI34NCPI35CPI33CPI46
第五时段（90min）
CPI34NCPI35CPI33CPI36
第六时段（90min）
CPI34NCPI35CPI33CPI36
CPII点测量时段表
时段
点号
第一时段（60min）
CPI31CPII173CPII175CPII176
第二时段（60min）
CPII177CPII178CPII175CPII176
第三时段（60min）
CPII177CPII178CPI32CPII180
第四时段（60min）
CPII181CPII182CPI32CPII180
第五时段（60min）
CPII181CPII182CPII83CPII184
第六时段（60min）
CPII185CPII186CPII83CPII184
第七时段（60min）
CPII185CPII186CPI33CPII188
第八时段（60min）
CPII189CPII190CPI33CPII188
第九时段（60min）
CPII189CPII190CPII191CPII192
第十时段（60min）
CPI46CPII193CPII191CPII192
第十一时段（60min）
CPI46CPII193CPII194CPII195
第十二时段（60min）
CPII196CPII197CPII194CPII195
第十三时段（60min）
CPII196CPII197CPII198CPII199
第十四时段（60min）
CPII200CPI34CPII198CPII199
第十五时段（60min）
CPII200CPI34CPII202CPII203
第十六时段（60min）
CPII204CPII205CPII202CPII203
第十七时段（60min）
CPII204CPII205CPII206CPII208
第十八时段（60min）
CPII210NCPI35CPII206CPII208
第十九时段（60min）
CPII210NCPI35CPII211CPII212
第二十时段（60min）
CPII213CPI36CPII211CPII212
5.2主要作业技术指标
按《铁路工程测量规范》中的CPI（三等）、CPII（四等），其主要技术指标见下表。
项目
三等（CPI）
四等（CPII）
卫星截止高度角
≥15°
≥15°
同时观测有效卫星数
≥4颗
≥4颗
有效时段长度
≥60min
≥45min
观测时段数
1～2
1～2
数据采样间隔
15～60秒
10～30秒
几何图形强度因子PDOP
≤8
≤10
天线高在观测前、后各量测一次，读数至1mm，互差不大于2mm，最后取均值作为天线高。
外业记录包括：
测量员、点名、点号、时段名、数据文件名、观测日期、观测起止时间、天线高、卫星状况等基本要素。
5.3GPS网的结构及基本特征
GPS网采用静态定位技术施测，根据原控制网为带状线形布设的特点，为保证取得高精度的观测成果，GPS网观测采用边连接和网连接相结合的方式，在网形设计时做到：
①每个点有3条及以上独立基线相连接；
②GPS独立基线传递必须是边连接，组成大地四边形或多边形连接；
③在选取独立基线构网时，考虑以邻近点之间的短边传递，每一时段中尽量不选择太长的边。
CPI及CPII控制网基本特点如下表示：
CPIGPS网的结构和特点
平均边长
约4km布设一对CPI，控制网选择的独立基线长一般为3-10km
点数
7个
布测方式
边、网连接相结合
每站同步观测时间
≥90分钟
CPIIGPS网的结构和特点
平均边长
600～800米
点数
35个
布测方式
边、网连接相结合
每站同步观测时间
≥60分钟
由表可知，CPI和CPII复测的图形结构较强，由于复测时每一站都要观测两个时段，并采用边连接和网连接相结合的方式构网，所以满足规范中设站次数1～2的要求，使GPS网具有较强的图形结构和较高的可靠性。
5.4基线解算及外业质量检查
5.4.1GPS网基线解算
基线解算工作于观测当天晚上传输完数据后随即完成，先把原始观测数据用GPS随机软件转换成RINEX标准格式，再采用LGOV7.0.1软件进行基线解算，并在每天及时检算闭合环等相关检验。
5.4.2CPI控制网二维约束平差
本测段二维约束平差与相邻标段公共点的二维坐标为起算数据，对CPI控制网进行二维约束平差，计算其它CPI控制点的二维平面坐标。
5.4.3CPI平面控制点稳定性分析
评定平面控制点稳定性的重要指标有点位坐标变化量和相邻点间坐标差之差的相对精度。
（1）坐标变化量
采用GPS复测CPI控制点，复测与原测成果坐标较差需满足下表
控制点类型
同精度复测坐标较差限差（mm）
CPI（三等）
±20
（2）相邻点间坐标差之差的相对精度
采用GPS复测CPI控制点，相邻点间复测与原测成果的坐标差之差的相对精度需满足下表
相邻点间坐标差之差的相对精度的限差要求
控制点类型
相邻点间坐标差之差的相对精度限差
CPI（三等）
1/130000
5.4.4CPII控制网平差计算
本测区共有CPII控制点35个，复测时需联测CPI点。
5.4.5CPII控制网WGS-84无约束平差
为了对GPS网内部符合精度进行检验评估以及检测和剔除粗差观测值，在二维约束平差前先进行WGS-84坐标系下的三维无约束自由网平差。
用CosaGPS软件对CPII网进行无约束平差
5.4.6CPII控制网二维平面平差坐标系统及约束点的确定
5.4.7CPII控制网二维平面平差坐标系统
本测段CPII控制网采用二维约束平差，所有联测的CPI点为起算点。
5.4.8CPII控制网二维约束平差约束点选择
CPII平面控制网以测区内所有稳定的CPI为起算点，约束平差计算网内所有CPII控制点坐标。
5.4.9CPI平面控制点稳定性分析
评定平面控制点稳定性的重要指标有点位坐标变化量和相邻点间坐标差之差的相对精度，限差要求如下表：
控制点类型
CPII（四等）
同精度复测坐标较差限差（mm）
15
相邻点间坐标差之差的相对精度限差
1/80000
5.4.10CPII平面控制点坐标变化量分析
CPII平面控制网以测区内所有稳定的CPI为起算点，约束平差计算出网内所有CPII控制点坐标，统计控制点复测与原测坐标变化量。
CPII平面控制网以测区内所有稳定的CPI及更新的CPI为起算点，约束平差计算出网内所有CPII控制点坐标，统计相邻点间复测与原测坐标差之差。
6、高程控制网复测
高程控制网复测按三等水准测量的技术要求执行，逐点复测相邻水准点之间的高差，通过复测高差和设计高差的对比分析，确认高程控制点是否发生显著沉降，是否满足后续施工测量要求。
对于复测高差与设计高差的较差比较接近限差时，采取再次复测方法，以确认该段高差是否有显著变化，同时结合相邻段高差变化情况考虑。
三等水准测量的精度要求和主要技术标准见下表。
水准测量主要技术标准
等级
每千米高差全中误差（mm）
路线长度（km）
水准仪等级
水准尺
观测次数
往返较差或闭合差（mm）
与已知点联测
符合或环线
三等
3
≤150
DS2
3米红黑尺
往返
往返
±12
水准测量观测要求
等级
水准尺类型
水准仪等级
视距（m）
前后视距差（m）
测段前后视距累积差（m）
红黑面读数差（尺常数误差）（mm）
三等
2米红黑尺
DS2
≤75
≤3
≤6.0
≤2
本次高程复测，均采用人工测量记录数据，每天进行原始数据计算，做出统计表格，并检核数据质量。
合格后计算高程成果表。
6.1高程复测数据质量检查
根据三等水准测量主要技术指标，对测区内三等水准测量进行了往返测较差检验和每千米高差全中误差的统计，以评定外业测量数据是否满足三等水准测量精度要求。
精度评定按下列公式
6.2高程控制点稳定性分析
将三等水准测量精度要求的复测高差逐段与设计高差进行比较，计算高差较差,根据规范规定，其高差较差Δ的限差应满足下式要求：
其中：
L表示水准路线长度，单位为公里。
6.3外业测量
每天进行水准测量前，应检校一次i角，作业开始后的7个工作日内，若i角较为稳定，以后每隔15天检校一次。
观测前30min，将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋于一致。
本次高程控制网联测，采用光学水准仪测量，后前前后观测模式、中丝读数，人工记录数据，往返观测。
观测在标尺分划线成像清晰稳定时进行，若成像欠佳，酌情缩短视线长度，直至成像清晰稳定。
在测量过程中，尺垫用双脚踩实，严格控制前后视距差及累积视距差，红黑面读数和黑红面所测高差之差超限时及时重测。
每天进行原始数据计算，做出统计表格，并检核数据质量，不合格的数据及时进行重测。
7施工放样
（1）地形测量
对于桥梁墩位处都必须进行原地面标高测量或地形断面测量，图纸数据核对、变更和工程量计算的依据。
对于桥梁墩位处，可直接测量墩位中心处高程。
测量时，利用测区周边施工控制点以全站仪进行测量，放样出轴线点和征地界边线，测量相应断面内地形，绘制地形图或断面图，根据设计断面尺寸（高程）计算填（挖）方量，与设计图纸进行工程量对比，作为变更、计量、验收依据。
（2）桥梁施工测量
①根据审核的施工设计图纸，计算放样尺寸和数据，并进行2人以上独立复核计算，确保放样数据正确性。
②桩基（或扩大基础）放样：
根据计算的桩基中心坐标或扩大基础轴线（轮廓线）坐标，利用周边控制点进行实地三维坐标放样并做好施工护桩，经自检和监理工程师检查合格后方可施工，填报测量放样单，经签字齐全后归档。
③承台施工测量：
根据施工需要，实地放样出承台轴线或轮廓线及相应高程，指导承台施工。
④墩（台）身施工测量：
根据施工需要，结合施工实际，放样出墩（台）中心或轴线位置，检查模板中心（轴线）位置、尺寸、竖直度和高度，合格后方可进行下道工序。
⑤墩（台）帽施工测量：
根据施工需要，放样出墩（台）帽中心或轴线及高程，供施工立模使用。
8竣工（验收）测量
（1）一般要求
①工程完工或竣工，应及时组织竣工（验收）测量，隐蔽工程隐蔽前应进行验收测量。
②竣工验收测量应根据设计尺寸进行逐一检查验收，包括轴线偏位、结构尺寸、高程位置、净空断面、平整度、线形、横坡率、边坡率、相邻间距、竖直度等，填写检查记录。
③竣工（验收）测量的分部工程有：
桥涵工程。
桥涵工程竣工（验收）测量项目：
桥梁中线、跨距、墩台各部位尺寸、垫石高程、支座位置等；
④整理竣工验收测量资料，绘制成必要的图表。
报送测量监理工程师和竣工验收管理部门，经多方签字认可后存档。
9测量人员及测量设备配备
参与本项目生产作业的主要技术人员情况如下表：
序号
姓名
职称
职务
项目分工
1
商科军
工程师
局测量队队长
技术指导
2
席旭刚
工程师
项目总工程师
技术负责人
3
罗杨
工程师
组长
GPS作业组负责人
4
张磊
助理工程师
组长
水准作业组负责人
5
俞辉
助理工程师
测量主管
GPS作业
6
陈军军
助理工程师
副部长
GPS作业
7
李奇奇
技术员
GPS作业
8
朱勇军
技术员
GPS作业
9
吴冷雷
技术员
三等水准测量
10
马晓东
助理工程师
技术主管
三等水准测量
11
姚亮
技术主管
三等水准测量
12
独得云
技术员
三等水准测量
本项目平面作业主要投入了4台Trimble双频GPS接收机，所有仪器均通过相关部门鉴定合格，仪器设备及编号如下表：
序号
接收机类型
接收机编号
状态
1
TrimbleR8
5108462416
鉴定合格
2
TrimbleR8
5032443827
鉴定合格
3
TrimbleR8
5108462425
鉴定合格
4
TrimbleR8
5108461834
鉴定合格
本项目水准作业投入了4台水准仪，均通过相关部门鉴定合格，仪器设备及编号如下表：
编组
仪器型号
仪器编号
状态
第一组
DSZ3
360096
鉴定合格
第二组
DZS3
360067
鉴定合格
第三组
DSZ3
358198
鉴定合格
第四组
DSZ3
360047
鉴定合格
10仪器设备使用、维护保养要求
10.1全站仪使用、维护保养
10.1.1全站仪使用时应注意事项：
a、开工前应检查仪器箱背带及提手是否牢固。
b、开箱后提取仪器前，要看准仪器在箱内放置的方式和位置，装卸仪器时，必须握住提手，将仪器从仪器箱取出或装入仪器箱时，请握住仪器提手和底座，不可握住显示单元的下部。
切不可拿仪器的镜筒，否则会影响内部固定部件，从而降低仪器的精度。
应握住仪器的基座部分，或双手握住望远镜支架的下部。
仪器用毕，并擦去表面的灰尘。
装箱时各部位要放置妥帖，合上箱盖时应无障碍。
c、在太阳光照射下观测仪器，应给仪器打伞，并带上遮阳罩，以免影响观测精度。
在杂乱环境下测量，仪器要有专人守护。
当仪器架设在光滑的表面时，要用细绳（或细铅丝）将三脚架三个脚联起来，以防滑倒。
不可将仪器对准太阳光。
d、当架设仪器在三脚架上时，尽可能用木制三脚架，因为使用金属三脚架可能会产生振动，从而影响测量精度。
e、当测站之间距离较远，搬站时应将仪器卸下，装箱后背着走。
行走前要检查仪器箱是否锁好，检查安全带是否系好。
当测站之间距离较近，搬站时可将仪器连同三脚架一起靠在肩上，但仪器要尽量保持直立放置。
10.1.2全站仪维护保养
a、搬站之前，应检查仪器与脚架的连接是否牢固，搬运时，应把制动螺旋略微关住，使仪器在搬站过程中不致晃动。
b、仪器任何部分发生故障，不勉强使用，应立即检修，否则会加剧仪器的损坏程度。
c、光学元件应保持清洁，如沾染灰沙必须用毛刷或柔软的擦镜纸擦掉。
禁止用手指抚摸仪器的任何光学元件表面。
清洁仪器透镜表面时，请先用干净的毛刷扫去灰尘，再用干净的无线棉布沾酒精由透镜中心向外一圈圈的轻轻擦拭。
除去仪器箱上的灰尘时切不可作用任何稀释剂或汽油，而应用干净的布块沾中性洗涤剂擦洗。
d、在潮湿环境中工作，作业结束，要用软布擦干仪器表面的水分及灰尘后装箱。
回到仪器室后立即开箱取出仪器放于干燥处，彻底凉干后再装箱内。
e、冬天室内、室外温差较大时，仪器搬出室外或搬入室内，应隔一段时间后才能开箱。
10.1.3仪器搬运时注意事项
a、首先把仪器装在仪器箱内，再把仪器箱装在专供转运用的木箱内，并在空隙处填以泡沫、海绵、刨花或其它防震物品。
装好后将木箱或塑料箱盖子盖好。
需要时应用绳子捆扎结实。
b、无专供转运的木箱或塑料箱的仪器不应托运，应由测量员亲自携带。
在整个转运过程中，要做到人不离开仪器，如乘车，应将仪器放在松软物品上面，并用手扶着，在颠簸厉害的道路上行驶时，应将仪器抱在怀里。
c、注意轻拿轻放、放正、不挤不压，无论天气晴雨，均要事先做好防晒、防雨、防震等措施。
10.1.4全站仪保管的注意事项
a、仪器的保管由专人负责，每天现场使用完毕带回仪器室；不得放在现场或工地。
b、仪器箱内应保持干燥，要防潮防水并及时更换干燥剂。
仪器必须放置专门架上或固定位置。
c、仪器长期不用时，应以一月左右定期取出通风防霉并通电驱潮，以保持仪器良好的工作状态。
d、仪器放置要整齐，不得倒置。
10.1.5电池的维护
全站仪的电池是全站仪最重要的部件之一，现在全站仪所配备的电池一般为Ni-MH（镍氢电池）和Ni-Cd（镍镉电池），电池的好坏、电量的多少决定了外业时间的长短。
a、建议在电源打开期间不要将电池取出，因为此时存储数据可能会丢失，因此请在电源关闭后再装入或取出电池。
b、可充电池可以反复充电使用，但是如果在电池还存有剩余电量的状态下充电，则会缩短电池的工作时间，此时，电池的电压可通过刷新予以复原，从而改善作业时间，充足电的电池放电时间约需8小时。
c、不要连续进行充电或放电，否则会损坏电池和充电器，如有必要进行充电或放电，则应在停止充电约30分钟后再使用充电器。
d、不要在电池刚充电后就进行充电或放电，有时这样会造成电池损坏。
e、超过规定的充电时间会缩短电池的使用寿命，应尽量避免。
f、电池剩余容量显示级别与当前的测量模式有关，在角度测量的模式下，电池剩余容量够用，并不能够保证电池在距离测量模式下也能用，因为距离测量模式耗电高于角度测量模式，当从角度模式转换为距离模式时，由于电池容量不足，不然会中止测距。
10.2全球定位系统使用、维护保养
10.2.1全球定位系统使用时应注意事项：
a、开工前应检查仪器箱背带及提手是否牢固。
b、开箱后提取仪器前，要看准仪器在箱内放置的方式和位置，装卸仪器时，将仪器从仪器箱取出或装入仪器箱时，切不可拿仪器倒置，否则会影响内部固定部件，从而降低仪器的精度。
仪器用毕，应擦去表面的灰尘。
装箱时各部位要放置妥帖，合上箱盖时应无障碍。
c、在杂乱环境下测量，仪器要有专人守护。
当仪器架设在光滑的表面时，要用细绳（或细铅丝）将三脚架三个脚联起来，以防滑倒。
d、当架设仪器在三脚架上时，尽可能用木制三脚架，因为使用金属三脚架可能会产生振动，从而影响测量精度。
e、当测站之间距离较远，搬站时应将仪器卸下，装箱后背着走。
行走前要检查仪器箱是否锁好，检查安全带是否系好。
当测站之间距离较近，搬站时可将仪器连同三脚架一起靠在肩上，但仪器要尽量保持直立放置。
3.2.2全球定位系统的维护保养
a、搬站之前，应检查仪器与脚架的连接是否牢固，以免在搬运时仪器滑落。
b、仪器任何部分发生故障，不勉强使用，应立即检修，否则会加剧仪器的损坏程度。
c、仪器表面应保持清洁，在清洁仪器表面时，请先用干净的毛刷扫去灰尘，再用干净的棉布轻轻擦拭。
除去仪器箱上的灰尘时切不可作用任何稀释剂或汽油，而应用干净的布块沾中性洗涤剂擦洗。
d、在潮湿环境中工作，作业结束，要用软布擦干仪器表面的水分及灰尘后装箱。
回到仪器室后立即开箱取出仪器放于干燥处，彻底凉干后再装箱内。
e、冬天室内、室外温差较大时，仪器搬出室外或搬入室内，应隔一段时间后才能开箱。
10.2.3仪器搬运时注意事项
a、首先把仪器装在仪器箱内，再把仪器箱装在专供转运用的木箱内，并在空隙处填以泡沫、海绵、刨花或其它防震物品。
装好后将木箱或塑料箱盖子盖好。
需要时应用绳子捆扎结实。
b、无专供转运的木箱或塑料箱的仪器不应托运，应由测量员亲自携带。
在整个转运过程中，要做到人不离开仪器，如乘车，应将仪器放在松软物品上面，并用手扶着，在颠簸厉害的道路上行驶时，应将仪器抱在怀里。
c、注意轻拿轻放、放正、不挤不压，无论天气晴雨，均要事先做好防晒、防雨、防震等措施。
10.2.4全球定位系统保管的注意事项
a、仪器的保管由专人负责，每天现场使用完毕带回办公室；不得放在现场或工地。
b、仪器箱内应保持干燥，要防潮防水并及时更换干燥剂。
仪器必须放置专门架上或固定位置。
c、仪器长期不用时，应以一月左右定期取出通风防霉并通电驱潮，以保持仪器良好的工作状态。
d、仪器放置要整齐，不得倒置。
10.2.5电池的维护
全球定位系统的电池是全球定位系统最重要的部件之一，现在全球定位系统所配备的电池一般为Ni-MH（镍氢电池）和Ni-Cd（镍镉电池），电池的好坏、电量的多少决定了外业时间的长短。
a、建议在电源打开期间不要将电池取出，因为此时存储数据可能会丢失，因此请在电源关闭后再装入或取出电池。
b、可充电池可以反复充电使用，但是如果在电池还存有剩余电量的状态下充电，则会缩
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