施工测量方案要点.docx

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施工测量方案要点

中化泉州1200万吨/年炼油项目

30万吨级原油码头工程

施工测量方案

编制：

审核：

审批：

中交二航局第三工程有限公司

中化泉州项目经理部

2012年4月20日

一编制依据

1.施工图纸；

2.有关施工涉及的有效国家工程施工质量验收规范和规程：

3.《水运工程测量规范》（JTJ203-2001）；

4.《工程测量规范》（GB50026-2007）；

5.《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）；

二工程概况

本工程位于湄洲湾港斗尾港区，福建省泉州市惠安县辖境。

30万吨级码头按照开敞式设计标准设计，平面采用蝶型布置，泊位长度455m；设置2个靠船墩，靠船墩平面尺寸为20m×17m，靠船墩中心间距为108m；码头设置1个工作平台，平面尺寸40m×30m，顶高程为14.0m，上面设置输油臂、登船梯及辅助用房等。

码头设置6个系缆墩，平面尺寸12m×12m，顶高程为11.0m。

输油管壁支撑平台平面尺寸16m×27.5m。

各靠船墩及系缆墩间用钢结构人行桥进行连接。

桩基采用钢管嵌岩斜桩（5:

1），桩直径为1500mm和1800mm，总计126根桩。

三施工测量程序与组织

（1）施测程序

（2）施工测量组织工作

由项目技术部专业测量人员成立测量小组，根据中交第四航务工程勘察设计院给定的坐标点和高程控制点进行布置施工控制网。

按规定程序检查验收，对施测组全体人员进行详细的图纸交底及方案交底，明确分工，所有施测的工作进度及逐日安排，由组长根据项目部布置的任务进行安排。

四施工测量原则及基本要求

（1）施测原则

①严格执行测量规范；遵守先整体后局部的工作程序，先确定平面控制网，后以控制网为依据，进行各局部轴线的定位放线。

②必须严格审核测量原始数据的准确性，坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法。

③定位工作执行自检、互检合格后再报检的工作制度。

④测量方法要简捷，仪器使用要熟练，在满足工程需要的前提下，力争做到省工省时省费用。

⑤明确为工程服务，按图施工，质量第一的宗旨。

紧密配合施工，发扬团结协作、实事求是、认真负责的工作作风。

（2）准备工作

①全面了解设计意图，认真熟悉与审核图纸。

施测人员通过对总平面图和设计说明的学习，了解工程总体布局，工程特点，周围环境，建筑物的位置及座标，其次了解现场测量座标与码头的关系，水准点的位置和高程的绝对标高。

在熟悉图纸时，着重掌握码头的平面位置以及绝对高程，仔细对工程部下达的委托任务进行反复校核，确保施工安全顺利施工。

②测量仪器的选用

由于业主移交的原始控制点相差比较远，经总工同意，决定在大范围内利用GPS进行控制点加密，之后对于碎步点放样由RTK、全站仪极坐标放样和水准仪共同来完成。

仪器详细情况如下表：

现场测量仪器一览表

序号

器具名称

型号

单位

数量

1

GPS接收机

中海达F62

套

2

2

全站仪

索加SET220

台

1

3

水准仪

苏光DS2

台

1

（3）测量的基本要求

测量记录必须原始真实、数字正确、内容完整、字体工整；测量精度要满足要求。

根据现行测量规范和有关规程进行精度控制。

根据工程特点及《工程测量规范》，此工程设置精度等级为GPSD级，约束平差后最弱相对中误差为≤1/40000。

五控制网复测及控制点加密

（一）平面控制网测设

（1）平面控制网布设原则

①平面控制应先从整体考虑，遵循先整体、后局部、高精度控制低精度的原则。

②平面控制网的坐标系统利用坐标系统的转换关系，在现场选择更为简捷、方便的独立坐标系统。

③布设平面控制网以设计总平面图、现场施工平面布置图作为根据。

④选点应在通视条件良好、安全、易保护的地方。

（2）平面控制网的布设

①依据平面布置与定位原则，根据业主提供的首级原始控制点，在青兰山南侧布设临时控制点，利用GPS静态观测，获得最新的加密控制点坐标，来控制我们整个工程的施工放样。

②桩位必须用砼保护，并用红油漆作好测量标记。

③控制网随着工程逐步的进展应该逐步检查、逐步复核。

（二）码头平面放样的控制

我方已收到初步设计图纸，前期与业主进行了控制点移交及复测工作。

根据上述资料，本项目的平面控制系统采用北京54坐标系，120°中央子午线，高斯克吕格3°带投影。

我方在复测过程中发现，本工程所在实际地理位置为东经119°附近。

若采用120°中央子午线进行施工平面控制，由于长度变形影响，码头尺寸就会与设计图纸不符，误差超出规范要求（《水运工程测量规范》规定：

长度变形不能超过2.5cm/km。

针对上述情况我部向四航院发出联系函（编号YEPCLXD-005），陈述了存在的问题，并提出解决方案。

四航院回复按我部提出的第二种方案解决，即以投影变形最小，便于工程施工，满足规范要求为准则。

具体操作为：

1.以码头角点A为基准点，码头前沿线为基准线，建立码头施工坐标系

2.利用坐标转换关系将施工坐标转换为中央子午线为119°带北京54坐标

3.将中央子午线为119°带北京54坐标转换为中央子午线为120°北京54坐标

施工坐标与原坐标换算对比表

点号

码头施工坐标

新的码头坐标（54）

新的码头坐标（54）

中央子午线119°

中央子午线120°

A

2000.000

2000.000

2771298.861

502751.456

2771651.390

401834.972

B

2000.000

2455.000

2770898.709

502968.028

2771249.601

402048.606

zk1

1974.000

2006.000

2771281.209

502731.446

2771633.884

401814.829

zk2

1948.000

2067.500

2771214.747

502737.853

2771567.369

401820.746

zk3

1948.000

2120.500

2771168.135

502763.080

2771520.566

401845.631

zk4

1991.500

2173.500

2771142.230

502826.563

2771494.190

401908.928

zk5

1998.000

2207.500

2771115.423

502848.464

2771467.218

401930.633

zk6

1968.000

2207.500

2771101.142

502822.080

2771453.131

401904.141

zk7

1968.000

2247.500

2771065.964

502841.119

2771417.809

401922.922

zk8

1998.001

2247.500

2771080.245

502867.504

2771431.896

401949.415

zk9

1991.500

2281.500

2771047.249

502877.970

2771398.820

401959.638

zk10

1948.000

2334.500

2770979.933

502864.941

2771331.594

401946.110

zk11

1948.000

2387.500

2770933.321

502890.168

2771284.792

401970.995

zk12

1974.000

2449.000

2770891.610

502942.307

2771242.691

402022.831

zk13

1934.500

2193.801

2771097.245

502786.098

2771449.500

401868.127

zk14

1918.501

2193.800

2771089.630

502772.027

2771441.988

401853.998

zk15

1936.841

2250.437

2771048.551

502815.114

2771400.587

401896.786

zk16

1913.659

2244.224

2771042.980

502791.770

2771395.188

401873.398

zk17

1900.070

2294.937

2770991.913

502803.958

2771344.026

401885.210

zk18

1923.254

2301.149

2770997.484

502827.303

2771349.425

401908.599

示意图如下：

以上是施工坐标与北京54坐标转化，用北京54坐标119°带下的坐标作为转化枢纽，从而达到解决投影变形超限的目的。

（三）码头高程放样的控制

（1）高程控制网的布设原则

①为保证码头施工的高程精度要求，在工地范围内建立高程控制网，以此作为保证高程精度的首要条件。

②高程采用业主交给的原始高程控制点作为起算数据，之后进行加密，利用GPS静态观测得到新的高程控制点。

③对GPS点的拟合高程成果，应用水准仪进行检验。

高差检验，其高差较差不超过

（D为检查线路路线长度，单位为km）。

④经校核无误之后的高程控制点，以此作为保证高程施工精度控制的首要条件，该点也作为以后沉降观测的基准点。

（2）高程控制网的等级及技术要求

①高程控制网的精度，不低于四等水准的精度。

②桩的方式埋设，并妥善加以保护。

③引测的水准控制点，需经复测合格后方可使用。

（3）水准点的埋设

水准点选取在土质坚硬，便于长期保存和使用方便的地方。

经常利用的高程控制点应选在离码头比较近的地方，点位以便于寻找、保存和引测。

（四）控制网的复测

施工控制网应定期复测，平面控制网复测周期为一年，高程控制网复测周期为半年，复测采用GPS多次平滑取平均值方法。

若在复测过程中发现平面或高程结果超出规范要求，则需要重新布置控制网。

六码头主体施工测量

码头主体部分的施工工艺有疏浚、抛填、沉桩、安装等，与测量技术相关的技术为地形测量、标高控制、平面控制。

本节对各种测量技术的应用手段进行描述。

（一）施工区域前期地形图测绘

（1）主要测量任务

对施工范围的水深进行复测，本次测量主要任务就是与设计图纸上码头范围内的水深进行比对。

（2）测量仪器的选择

根据《工程测量规范》中水域地形测量中的规定，水深测量可采用回声测深仪、测深锤或测深杆等测深工具。

测深点定位可采用GPS定位法、无线电定位法、交会法、极坐标法、断面法。

本工程采用回声测深仪与GPS定位法共同来完成水深测量。

（3）测量过程

根据《水运工程测量规范》中的规定，把主测深线布成垂直于等深线总方向，疏浚测深线间距为图上测深线间距15（mm），本工程设计图纸比例为1:

2000，设置为30米；测深定位点间距为图上最大间距40（mm），不过在现场实际测量过程中考虑到实际情况，对有些部分地貌起伏变化较大的区域进行了适当的加密测量。

在实际测量过程中，我们利用GPS接收机与超声波测深仪联测，量取接收机中心至换能器之间的高度，其两者偏差不超过5cm，完全满足规范要求。

其测量数据自动记录在RTK手簿内里，待全部水深测完，进行软件内业处理，绘出水下地形图，完成此次水深测量。

说明：

①测量时,为了方便控制航线，在此次测量过程中,平面位置采用了临时独立坐标系。

②在测量之前，对GPS接收机与测深仪都进行了严格的检查和数据比对，均无问题后才投入实际测量中使用。

（二）码头的抛石定位

（1）前期准备

在抛石施工之前，首先对所属区域进行详细的水下地形测量，把实测水深与设计院所提供的水深图做详细比对，比对无误后方可指导抛石施工。

（2）抛石过程中控制

抛石定位首先在定位船上的安装好的驾驶台顶架设GPS定位设备，抛石定位船上安装的是双GPS定位系统，具有定位定向功能。

只要在电脑上输入我们施工区域位置的北京54坐标，根据电脑中的海洋测图软件可自动计算出船头（或船尾）的坐标方位角，根据不同靠船方向与我们码头前沿线的方向来确定抛石方向。

定位船行至到施工区域附近下锚驻位，并逐渐调整锚索长度使船舶位置到达准确的指定施工位置。

同时测量人员随时利用另一套GPS进行位置的检查校核。

按照抛填计划抛石若干后，利用回声测深仪进行检测，以此作为对抛石高程及平整度的控制。

（3）竣工水下地形测量

水下抛石工程施工结束后，对抛投区域及相邻的部分水域进行水下地形测量，鉴于抛石区域尺寸码头各个墩位并不是很大（最大的墩台是工作平台40×30），只有对区域范围内反复多采集有效点才能作为最后抛投后高程的检核。

（三）码头桩位测设

（1）RTK技术简介

我们选择采用RTK与打桩船自身配置的DGPS系统互相配合，利用RTK对码头桩的平面位置和高程进行很好的控制。

由于施工区域离岸较远，采用以往的经纬仪（或全站仪）前方任意交角不能满足现有工程对水上沉桩远距离、全天候、高精度、自动化、快速定位等的多重需要，但随着GPS-RTK测量定位技术的不断完善，采用这种技术在各项性能上都能满足上述需要。

（2）GPS-RTK定位技术基本工作原理

RTK测量技术是以载波相位观测量为依据的实时差分GPS（RTDGPS）动态测量定位系统。

系统采用差分法降低了载波相位测量改正后的残余误差、接收机钟差和卫星改正后的残余误差等因素的影响，测量精度达厘米级。

其原理是：

利用2台以上GPS接收机同时接收卫星信号，其中1台安置在已知点上作为基站，另1台安置在待测点上测定该点坐标（称为移动站），基准站上的GPS接收机，对所有可见的GPS卫星进行连续观测，并将其观测数据由无线电传输设备实时地传输给移动站。

在移动站上，GPS接收机在接受卫星信号的同时，接收基准站传输的观测数据和转换参数，然后根据GPS相对定位原理，即时解算相对基准站的基线向量和移动站的WGS-84坐标。

然后通过预设的WGS坐标系与地方坐标系的转换参数，实时地计算并显示用户需要的三维坐标精度，为下一步数据处理提供必要的基础数据。

（3）工作方法

系统通过2台架设于桩船支撑架（横轴方向）顶端的GPS接收机（以RTK方式工作）同时接收来自基站及GPS卫星发送的定位信息，实时量测船体的坐标及方位角，再通过安置在船体各特征部位的倾角传感器等设备对船体姿态进行观测及初步调整，并将最终实测数据传输至电脑，由专门的数据处理软件进行数据处理，推算出设计控制高程面上桩体实测坐标，再通过与设计值进行对比，纠正偏位等实现沉桩定位控制。

另外，桩顶高程及贯入度的控制主要依靠打桩船自身的闭路电视监视系统实现，并由专门记录员将桩锤数据输入计算机，通过专门设备存储及输出沉桩记录，最终完成整个沉桩定位。

沉桩施工采用全球定位技术，由于现场条件限制，高程利用GPS拟合高程控制，并用水准仪进行校核。

根据打桩前在桩身上画桩长刻度，计算贯入度和控制标高。

在沉桩定位之前，我们准备利用两套GPS设备，一套为桩船上专用，一套为我们测量组人员使用的中海达GPS，待船上GPS接收机调试好之后，我们共同进行比对测量的准确度，在岸上互相采集数据时候进行比较，待检测无误之后方可进行施工。

（4）桩偏位测设

对于沉桩完毕之后，我们应对每根桩进行桩位偏位的测设，检验时主要针对设计顶面标高处的平面位置进行复测，若不在设计标高处时，应换算到设计标高处上的平面坐标。

由于测量区域离岸边较远，测量仪器亦采用GPS-RTK进行测量。

（四）码头上部结构的测量

（1）墩身底模施工需在墩身的嵌岩桩完成以后，且距离超过后续打桩影响范围后方可进行。

（2）在墩身施工前，必须对每根桩的定位、位置偏移和桩顶标高进行复测，可直接利用全站仪（或GPS-RTK）进行复测，获得第一手准确数据，交至总工以保证墩身顺利施工。

（3）在墩身底模角点放样前，对工程部下达的委托单必须进行反复校核，确保数据准确、齐全，对比施工图纸，校核无误之后进行现场放样。

对于模板校核过程中，一定要与原始数据校核，不得根据上一次放样数据对比，避免校核和放样时同时出现错误重复和误差累计，达不到校核目的。

（4）对于码头的面层控制，着重对面层的绝对标高、面层平整度进行控制。

（5）辅助平台沉箱定位

辅助平台沉箱定位采用GPS定位系统进行粗定位，全站仪及经纬仪采用前方交位进行精确定位，安装标高采用水准仪测标杆控制法，现场布设水尺观测水位。

（6）控制点的转移

①平面控制点的转移

由于30万吨码头的地理位置的特殊性，我们前沿线距离岸上较远，采用传统的施工放线方法，不足以满足施工条件的需要。

计划在前期沉桩过程中，一律用RTK来完成。

对于墩台施工，故拟准备两种暂施工定位控制方案，一种就是利用RTK进行施工放线，之后对于各个边用钢尺进行量距。

第二种方案就是待打桩完成之后，每个墩台所有的桩进行夹桩、稳固之后，再利用GPS采集两个点，每个点经多次平滑之后取其平均值作为架设全站仪的控制点，再在黄干岛选择同样方法采集一点作为全站仪的后视点，墩台上另一个点作为校核，这样就可以利用全站仪进行施工放样了。

②高程控制点的转移

由于码头条件限制离岸距较远，利用传统水准仪，架设在岸边进行高程控制，达不到精度控制要求，也会影响施工进度。

所以经过考虑，在不影响放样精度的前提下，计划在沉桩过程中运用RTK进行高程放样，待每个墩台的桩夹桩完成之后，准备在其中的2-3根桩上利用RTK经多次平滑获得高程点，以其中某一个为主要控制点，其他2个点进行校核（就是为了防止桩位下沉所造成的偏差），针对这3个点平时定期进行检查，若一有发现异样，就马上进行重新检查。

进行对整个码头的高程进行施工放样。

七码头变形观测

（1）观测精度

依据<<水运工程测量规范>>中变形观测部分规定并结合现场实际情况和仪器精度限制，变形观测的观测精度定为三等观测精度。

即变形观测点的观测精度:

点位中误差为土6MM，高程中误差为土2MM。

（2）点位布设

根据现场控制点布设情况并结合考虑观测的通视条件，观测使用的基准点选用夹桩后的引点稍微平面坐标及高程。

变形观测点根据施工图,在每个墩台的四个角点埋设沉降位移观测点，观测点采用不锈钢材质，顶部打磨成圆球面并在中心钻一个1~2MM的小孔，下部埋设在混凝土面层里。

埋设时外露长度应控制在5~8MM。

（3）观测仪器

根据现场仪器的配备情况，位移观测采用索加全站仪（标定精度测距2+2ppm,测角2”）,沉降观测采用苏一光自动安平水准仪（标定精度3MM/KM）,观测时使用一节塔尺，同时为保证观测精度，观测前应对棱镜基座的对中器、长水准管进行检校，对水准仪的i角进行测定并尽可能的调整至最小。

（4）观测方法

①位移观测

位移观测采用施工独立坐标坐标系统，观测时在控制点上架设全站仪，对中整平后根据当时的温度气压计的读数显示，调整全站仪的设置参数。

变形观测点按每个墩台顺时针方向编号为A，B，C，D。

观测时变形观测点架设棱镜，测定后将数据记录在记录表格上。

每个墩台观测结束后应重新对准后视点校对后视方位角，确保位移观测的前后一致。

②沉降观测

沉降观测采用斗尾港理论最低潮面高程系统。

观测时观测路线亦采用闭合水准路线，并保持前后视距尽可能相等，内业处理时采用简易水准平差计算各点高程值。

（5）观测周期及观测时间

墩台施工结束后三天开始首次观测，为保证观测初始值的准确性，应在同一天分两次观测取平均值作为首次观测成果。

变形观测每周进行一次。

观测时应选择风速较小，大气折光影响较弱的时段进行。

观测结果及时进行内业处理分析，并向上级领导提供成果报告。

如在观测期间发现异常应及时汇报。

（6）成果处理及成果报告

当天观测成果保留现场记录手簿，并按样表格式输入电脑。

对需要计算的数据，必须两人同时计算核对。

每月将观测数据整理成沉降位移观测成果报告，包括：

1封面（观测的时间段和资料编号）

2沉降、位移观测数据记录（每次观测后得到数据的汇总，每个墩台分开记录）

3沉降、位移曲线图（根据每次观测后计算的累计沉降、位移值绘制变形曲线）

4沉降、位移观测点的布置图

八质量保证措施

（1）测量作业的各项技术按《水运工程测量规范》进行。

（2）测量人员全部持证上岗。

（3）进场的测量仪器设备，必须检定合格且在有效期内，标识保存完好。

（4）施工图、测量桩点，必须经过校算校测合格才能作为测量依据。

（5）所有测量作业完后，测量作业人员必须进行自检，自检合格后，上报测量监理工程师核验，最后向业主报验。

（6）自检时，对作业成果进行全面检查。

（7）核验时，要重点检查轴线相对位置、相对高度以及工程重点部位，保证几何关系正确。

（8）滞后施工单位的测量成果应与超前施工单位的测量成果进行联测，并对联测结果进行记录。

（9）每次正式放样之前，需对第三个已知点进行校核，还需要对上次放样数据进行比对，避免出错。

（10）加强现场内的测量桩点的保护，所有桩点均明确标识，防止用错和破坏。

九施测安全及仪器管理

（1）进入施工现场的测量施工人员必须戴好安全帽、系好安全帽带，海上测量时要穿好救生衣，按照作业要求正确穿戴个人防护用品，着装要整齐；在没有可靠安全防护设施的高处（1m以上）悬崖和陡坡施工时，必须系好安全带；高处作业不得穿硬鞋和带钉易滑的鞋，不得向下投掷物体；严禁穿拖鞋、短裤及宽松衣物进入施工现场。

尤其在上下交通船时更加格外注意人身及测量仪器的安全。

（2）施工现场行走要注意安全，避让现场施工车辆，避免发生事故。

（3）施工现场不得随意攀登脚手架、井字架等施工设备。

（4）施工现场的各种安全设施、设备和警告、安全标志未经领导同意不得任意拆除和挪动。

确因测量通视要求等需要拆除安全网等安全设施的，要事先与项目领导和安全监管部门或人员协商，并及时予以恢复。

（5）在沟、槽、坑内作业必须经常查沟、槽、坑壁的稳定情况，上下沟、槽、坑必须走坡道或梯子，严禁攀登固壁支撑上下，严禁直接从沟、槽、坑壁上跳下，休息时不得在沟、槽、坑坡脚下休息。

（6）在路基边沿进行架设仪器作业时，必须系好安全带并挂在牢固可靠处。

仪器在使用过程中严防磕碰和损坏。

（7）配合机械挖土作业时，严禁进入机械回转半径范围。

（8）施工现场发生伤亡事故，必须立即报告领导，抢救伤员，保护现场。

（9）作业人员处在可能坠落的区域应佩戴好安全带，并挂在牢固位置，未到达安全位置不得松开安全带。

（10）施测人员进入施工现场必须戴好安全帽；对于出海作业，必须穿好救生衣。

（11）六级以上强风和下雨天气，应停止露天测量作业。

（12）测量作业中出现不安全险情时，必须立即停止工作，组织撤离危险区域，报告领导解决，不准冒险作业。

（13）在对于打桩船打桩时校核位置时，确保架设的仪器的稳定性。

（14）每次对GPS外业作业完成回来之后，应仔细检查仪器全部部件复位，以保证下次作业的顺利进行。

（15）利用全站仪放样时，同一方向上其他工作要注意尽量避开。

（16）施测人员在施