GPS控制网施工设计方案.docx
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GPS控制网施工设计方案
神华国能伊犁热电联产2×350MW燃煤发电工程
厂区控制网施工技术措施
批准
审核
编制
中国能源建设集团山西国源电力检测有限公司
二〇一六年五月
厂区控制网施工技术措施
一、工程概况
1、目的任务
国网能源伊犁煤电有限公司2×350MW热电联产项目现因厂区2009年11月所布设的九个控制点被破坏（现存一个控制点K9，精度未知），需要厂区平面控制网及高程控制网在原厂区控制点基础上进行控制网的重建。
厂区2009年所设平面控制网等级为GPS网E级，高程控制网等级为一级。
采用坐标系为1954北京坐标系（高斯投影3度27带,中央子午线81°）,1956黄海高程系。
重建的控制网采用与厂区原有控制网一致的坐标高程系统。
平面控制等级为四等（GPS网D级），高程控制等级为水准三等。
2、人员组织
序号
姓名
在本项目担任职务
技术职称
专业
1
王红波
项目负责人
工程师
测量
2
张伟亲
技术负责人
高级工程师
测量
3
安润智
观测员
工程师
测量
二、测量依据
1、《电力建设施工质量验收及评定标准（第一部分：
土建工程）》（DL/T5210.1-2012）；
2、《工程测量规范》（GB50026-2007）；
3、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GBT18314-2009）；
4、厂区原设控制点资料；
5、厂区总平面及竖向布置图。
项目技术部：
王红波
安监科：
张伟清
综合管理部：
尹建萍
张卫星
项目总工：
张红
各测量小组
公司经理：
曹长水
项目副经理：
郭冬生
三、组织机构
四、相关要求
1.厂区控制点的起算数据应为高等级的GPS站点、水准点的平面坐标及高程。
2.根据总平面图和有关施工图纸，结合测量控制网及现场条件确定定位放线和高程控制方法。
3.根据建筑物的平控制，按建筑物、构筑物特点，布置成三角网。
4.测量过程中要加强复核工作并做好外业数据记录。
测量工作结束后，及时做好资料整
理。
5.施测仪器须具有合格检定证书，施测前要进行校核，满足精度要求方可使用。
6.厂区控制网施测过程应联测原有控制点，并对原有控制点的数据进行改正。
7.建筑物控制桩点位的选定应符合下列要求:
根据本工程的实际情况和条件，控制网布设6个控制桩成布置成三角形网。
控制桩点位应选在土质坚实、稳固可靠的地方，同时要有利于加密和扩展，每个控制点至少应有一个通视方向，且不得布设在地下设施及施工机械行走的范围内；控制桩采用混凝土桩,埋设深度超过冻土层。
点位挖深至坚硬土质处，埋设深度2m，根据施工工期，使得点位稳定性能满足要求。
五、作业程序及步骤
1．根据总平面布置图，绘制坐标控制网数据施工简图。
2．现场踏勘，并选择施测方法，通知施工工地清除影响测设的一切杂物。
3．根据工程精度要求选择所用的仪器、工具、材料。
4．卫星定位测量控制网施测步骤：
4.1以已有的高等级国家GPS站点、水准点的数据作为本工程控制网的起算数据。
四等GPS测量控制网的主要技术要求应符合《工程测量规范》（GB50026-2007）表3.2.1的规定。
4.2内业选点。
具体要求：
a）应便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的髙度角不宜超过15°。
b）远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200m；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不应小于50m。
c）附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物等）。
d）交通方便，并有利于其他测量手段扩展和联测。
e）地面基础稳定，易于标石的长期保存。
f）充分利用符合要求的已有控制点。
g）选站时应尽可能使测站附近的局部环境（地形、地貌、植被等）与周围的大环境保持一致，以减少气象元素的代表性误差。
4.3选点作业。
具体操作及注意事项：
a）选点人员应按照技术设计书经过踏勘，在实地按要求选定点位，并在实地加以标定。
b）当利用旧点时，应检査旧点的稳定性、可靠性和完好性，符合要求方可利用。
c）需要水准联测的GPS点，应实地踏勘水准路线情况，选择联测水准点并绘出联测路线图。
d）不论新选定的点或利用旧点（包括辅助点与方位点），均应实地按要求绘制点之记，其内容要求在现场详细记录，不得追记。
e）点位周围有高于10°的障碍物时，应绘制点的环视图。
*
f）—个网区选点完成后，应绘制GPS网选点图。
g）选点后应上交的资料。
选点结束后应上交下列资料：
GPS网点点之记、环视图；
GPS网选点图（测区较小，选点、埋石与观测一期完成时，可以展点图代替）；
4.4埋石。
埋设标石的中心标志应用铜或不锈钢制作。
标志中心应刻有清晰、精细的十字线或嵌入不同颜色金属（不锈钢或铜）制作的直径小于0.5mm的中心点。
埋石作业要求：
a）标石应用混凝土灌制。
在有条件的地区，也可用整块花岗石、青石等坚硬石料凿制，但其规格应不小于同类标石的规定。
b）埋设标石，须使各层标志中心严格在同一铅垂线上，其偏差不应大于2mm。
c）当利用旧点时，应首先确认该点标石完好，并符合相应规格和埋石要求，且能长期保存。
必要时需要挖开标石侧面查看标石情况。
如遇上标石被破坏，可以下标石为准，重埋上标石。
d）埋石所占土地，应经土地使用者或管理部门同意，并办理相应手续。
新埋标石时应办理测量标志委托保管书，一式三份，交标石的保管单位或个人，上交和存档各一份。
利用旧点时需对委托保管书进行核实，若委托保管情况不落实应重新办理。
e）控制点外部整饰。
D级GPS点混凝土标石灌制时应在标石上表面压印控制点的类级、埋设年代。
f）在标石建造的施工现场，应拍摄下列照片:
钢筋骨架照片，应能反映骨架捆扎的形状和尺寸；标石坑照片，应能反映标石坑和基座坑的形状和尺寸；基座建造后照片，应能反映基座的形状及钢筋骨架或预制涵管安置是否正确；）标志安置照片，应能反映标志安置是否平直、端正；标石整饰后照片，应能反映标石整饰是否规范；标石埋设位置远景照片，应能反映标石埋设位置的地物、地貌景观。
g）埋石结束后应上交以下资料:
GPS点之记；测量标志委托保管书；标石建造拍摄的照片。
4.5仪器选用。
GPS的接收机应按照D级控制网的要求进行选定，要求见下表。
B、C、D、E级GPS网测量采用的GPS接收机的选用
级别
B
C
D、E
单频/双频
双频/全波长
双频/全波长
双频或单频
观测量至少有
L1、L2载波相位
L1、L2载波相位
L1载波相位
同步观测接收机数
≥4
≥3
≥2
4.6观测。
D级GPS网观测的基本技术规定应符合下表的要求。
项目
级别
B
C
D
E
卫星截止高度角/（°）
10
15
15
15
同时观测有效卫星数
≥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
采样间隔/s
30
10～30
5～15
5～15
注l:
计算有效观测卫星总数时，应将各时段的有效观测卫星数扣除其间的重复卫星数。
注2:
观测时段长度，应为开始记录数据到结束记录的时间段。
注3:
观侧时段数≥1.6，指采用网观侧模式时，每站至少观测一时段，其中二次设站点数应不少于GPS网总点数的60%。
注4:
采用基于卫星定位连续运行基准站点观测模式时，可连续观潞，但观测时间应不低于表中规定的各时段观侧时间的和。
4.6.1观测前的准备。
（1）GPS接收机在开始观测前，应进行预热和静置，具体要求按接收机操作手册进行。
（2）天线安置应符合下列要求：
用三脚架安置天线时，其对中误差不应大于1mm；天线集成体上的圆水.准气泡必须居中，没有圆水准气泡的天线，可调整天线基座脚螺旋，使在天线互为120°方向上量取的天线高互差小于3mm。
4.6.2观测作业的要求。
（1）观测组应严格按规定的时间进行作业。
（2）经检查接收机电源电缆和天线等各项连接无误，方可开机。
…
（3）开机后经检验有关指示灯与仪表显示正常后，方可进行自测试并输人测站、观测单元和时段等控制信息。
（4）接收机启动前与作业过程中，应随时逐项填写测量手簿中的记录项目。
（5）接收机开始记录数据后，观侧员可使用专用功能键和选择菜单，查看测站信息、接收卫星数、卫星号、卫星健康状况、各通道信噪比、相位测量残差、实时定位的结果琴其变化、存储介质记录和电源情况等，如发现异常情况或未预料到的情况应记录在测量手簿的备注栏内，并及时报告作业调度者。
（6）每时段观测开始及结束前各记录一次观测卫星号、天气状况、实时定位经纬度和大地高、PROP值等。
一次在时段开始时，一次在时段结束时。
时段长度超过.2h，应每当UTC整点时增加观测记录上述内容一次，夜间放宽到4h。
（7）每时段观测前后应各量取天线高一次，两次量高之差不应大于3mm，取平均值作为最后天线高。
若互差超限，应查明原因，提出处理意见记入测量手簿记事栏。
（8）观测员要细心操作，观测期间防止接收设备震动，更不得移动。
要防止人员和其他物体碰动天线或阻挡信号。
（9）观测期间，不应在天线附近50m以内使用电台，10m以内使用对讲机。
（10）天气太冷时，接收机应适当保暖;天气很热时，接收机应避免阳光直接照晒，确保接收机正常工作。
（11）一时段观测过程中不应进行以下操作：
a）接收机重新启动；
b）进行自测试；
c）改变卫星截止高度角；
d）改变数据采样间隔；
e）改变天线位置；
f）按动关闭文件和删除文件等功能键。
（12）经检查，所有规定作业项目均已全面完成，并符合要求，记录与资料完整无误，方可迁站。
4.7数据处理。
D级GPS网基线数据处理可采用商用数据处理软件进行解算。
GPS网以适当数量和分布均匀的A,B级GPS网网点的坐标和原始观测数据为起算数据。
各种起算数据应进行数据完整性、正确性和可靠性检核。
4.7.1基线向量解算。
（1）准备。
基线解算前，应按规范、技术设计和CHIT-1002的要求及时对外业全部资料全面检查和验收，其重点包括成果是否符合规范要求，观测数据质量分析是否合理等。
（2）解算方案要求。
根据外业施测的精度、要求和实际情况、软件的功能和精度，可采用多基线解或单基线解；起算点的选取应根据测量已知点的情况确定坐标起算点，每个同步观测图形应至少选定一个起算点。
（3）基线向量解算。
要求：
a）D级GPS网基线精处理应采用广播星历。
b）D级网GPS观测值均应加人对流层延迟修正，对流层延迟修正模型中的气象元素可采用标准气象元素。
c）基线解算，按同步观测时段为单位进行。
按多基线解时，每个时段须提供一组独立基线向量及其完全的方差一协方差阵；按单基线解时，须提供每条基线分量及其方差─协方差阵。
d）B,C级GPS网，基线解算可采用双差解、单差解。
D,E级GPS网根据基线长度允许采用不同的数据处理模型。
但是长度小于15km的基线，应采用双差固定解。
长度大于15km的基线可在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果。
4.7.2GPS网平差。
（1）D级GPS网无约束平差。
在基线向量检核符合要求后，以三维基线向量及其相应方差一协方差阵作为观测信息，以一个点在2000国家大地坐标系中的三维坐标作为起算依据，进行无约束平差。
无约束平差应输出2000国家大地坐标系中各点的三维坐标、各基线向量及其改正数和其精度。
（2）D级GPS网约束平差。
利用无约束平差后的观测量，应选择在1954北京坐标系中进行三维约束平差。
平差中，对已知点坐标（如K9）、已知距离和已知方位，采用加权约束。
平差结果应包括相应坐标系中的三维坐标、基线向量改正数、基线边长、方位、转换参数及其相应的精度。
在平差计算出各点坐标后,对计算出的K9坐标与已有K9坐标进行比较,看其已有坐标是否满足精度要求,若否则对其坐标进行改正并带入GPS网进行校验，直至符合要求。
4.8成果验收及上交资料。
上交GPS网展点图及成果表。
5.水准测量：
5.1三等水准测量的主要技术要求。
见下表。
5.2水准测量所使用的仪器及水准尺应符合下列规定。
A）水准仪视准轴与水准管轴的夹角i，DS1型不应超过15"；DS3型不应超过20"。
B）补偿式自动安平水准仪的补偿误差△a对于三等不应超过0.5"。
C）水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对于因瓦水准尺，不应超过0.15mm。
5.3水准点采用坐标控制网控制桩兼做高程控制桩。
5.4水准观测应在标石埋设稳定后进行。
三等水准观测的主要技术要求见下表。
两次观测高差较差超限时应重测。
重测后，应将重测结果与原测结果分别比较，较差均不超过限值时，取三次结果的平均数。
水准观测作业应符合下列要求：
（1）应在标尺分划线成像清晰和稳定的条件下进行观测。
不得在日出后或日落后约半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时以及标尺分划线的成像跳动而难以照准时进行观测。
阴天可全天观测。
（2）观测前半小时，应将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋于一致。
设站时，应用测伞遮蔽阳光。
使用数字水准仪前，还应进行预热；
（3）使用水准仪，应避免望远镜直接对着太阳，并避免视线被遮挡。
仪器应在其生产厂家规定的温度范围内工作。
振动源造成的振动消失后，才能启动测量键。
当地面振动较大时，应随时增加重复测量次数。
5.5数据处理。
（1）当每条水准路线分测段施测时，应计算每千米水准测量的髙差偶然中误差，其绝对值不应超过表5.1中三等级每千米髙差全中误差的1/2。
（2）水准测量结束后，应式计算每千米水准测量髙差全中误差，其绝对值不应超过表5.1中三等每千米髙差全中误差。
（3）当三等水准测量与国家水准点附合时，高山地区除应进行正常水准面不平行修正外，还应进行其重力异常的归算修正。
（4）应按最小二乘法进行平差并计算每千米高差全中误差。
（5）高程成果的取值，应精确至1mm。
5.6成果验收及上交资料。
上交水准网展点图及成果表。
六、作业所需要的工具、材料
1．使用仪器、工具
品名
单位
数量
备注
GPS
套
2
有合格检定证书
GNSS数据处理软件
套
1
TCR702全站仪
套
1
有合格检定证书
精密水准仪
套
1
DS05有合格检定证书
记录薄
本
5
对讲机
对
1
钢卷尺
把
1
50m，有合格检定证书
小盒尺
把
5
计算器
个
1
电脑
台
1
2．材料计划
品名
单位
数量
备注
GPS点
个
6
钢筋
根
─
根据现场情况定
红、蓝、黑铅笔
支
─
根据现场情况定
红、白油漆
桶
─
根据现场情况定
刷子
把
─
根据现场情况定
混凝土
方
─
根据现场情况定
砖
块
─
根据现场情况定
灰刀
把
2
铁件
个
─
根据现场情况定
铁锹
把
2
大锤
个
1
线锤
个
2
白线
㎏
1
七、施测人员资格及要求：
项目负责人一名：
熟悉工程测量规范规程和熟练使用各种测量仪器，负责管理组织本项目测量工作，并认真做好质量安全工作。
技术员二名：
具有技术员以上职称，基本熟悉测量规范，负责解决施测中的测量专业技术问题。
质检员一名：
熟悉测量验收程序，负责质量资料工作和组织质量验收工作。
组员三名：
协助班组长技术员做好本职工作，避免不必要的粗差出现。
八、质量检查：
1．各项目施工点设测量质检员，对整个工程施测质量实施监督、检测。
2．控制网的测设工作是测量关键工序，要严格质量验收制度，实行质量一票否决制，决不交付不合格测量产品。
3．做好四级验收工作：
认真做好班组自检和复测工作，并做好施工测量过程中产生的各种成果记录经过验收合格后再报请监理公司进行复验。
4．严格按《工程测量规范》等规范规程规定精度要求进行施测。
5．测量人员应对其完成的测量成果质量负责：
对成果出现不合格的，应及时补测或重测，直到满足要求精度为止，经验收合格方可进行下一道工序。
九、安全文明施工保证措施：
1．测量项目负责人为第一安全员，现场设兼职安全员，负责施工现场安全管理。
2.所有测量人员须经过三级安全教育学习，合格后上岗。
3.进入进行测量作业现场必须正确佩戴安全帽，穿工作服。
4.根据具体现场条件做好冬季防冻防滑、夏季防暑工作和防止高空坠物、物体打击、触电、基坑塌方及交通事故发生。
5.恶劣的风、雨、雪、雾等天气停止外业测量作业。
6.现场施工时不抽烟、不随地弃物，保持作业场地清洁。
十、控制网的保护管理措施：
1.控制网是建筑物测量定位的依据，应该防止人为和意外破坏，应定期巡视检查。
2.控制网点应加设立围护栏杆，围栏由钢管制作,规格1.0×1.0×0.8m，间隔涂刷红白油漆。
十一、环境保护措施：
1、环境保护管理制度：
根据现场实际情况，核实、确定环境敏感点，环境保护目标和对应的环保法规及其它要求，对工程施工阶段的环境因素进行分析与预测，找出影响环境的重大因素，并制定可行的环保工作方案，在施工过程中，若因工程内容、环境要求发生变化，则要相应调整环保方案。
对相关人员进行环保培训。
施工过程中若发生污染事故，应视情况立即采取有效措施减少或消除污染影响。
2、合理安排施工工序，将土方开挖等施工噪音较大的工序安排在白天工作时间进行。
在夜间尽量少安排施工作业，以减少噪音产生。
3、施工前对施工范围内的管线（道）了解清楚，避免开挖时破坏，造成不应有的损失。
附图表
图一：
GPS点埋设图
图二：
控制桩保护架示意图
图三：
GPS控制点预布置图
图四：
工程量表
序号
项目
单位
工程量
备注
1
GPS装置点
个
6
304不锈钢材质
3
围栏
米
24
4
预埋件
块
24
120*120*10
5
混凝土
方
6.5
C30
6
砖
块
5300
机制砖
7
油漆
桶
12
红白黄黑四色
8
标志牌
块
6
9
土方挖运
方
22
10
数据购买
项
1
高等级点起算数据（CORS）
11
GPS施测
点
6
四等
12
水准测量
km
30
往返测，三个测回
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