工程测量技术

通过思维导图的形式，系统地概述了工程测量的作用、内容、特点、方法及要求等多个方面，为机电工程中的工程测量提供了全面的指导和参考。

工程测量技术

• 工程测量方法及要求
  • 机电工程测量的作用和内容
    • 作用
      • 安装定位 变形监测 沉降观测和倾斜观测
    • 内容
      • 1.机电设备安装放线、基础检查、验收 2.工序或过程测量 工序完，需测量，检查工程各部位的实际位置及高程是否符合设计要求 3.变形观测 在平面和高程产生的位移和沉降，收集整理资料，作为鉴定工程质量和验收工程设计、施工是否合理的依据 4.交工验收工作 5.工程竣工测量
  • 工程测量特点
    • 1.贯穿整个施工过程 从基础划线、标高测量到设备安装全过程都需测量 2.精度要求高 相比建筑精度高，标高和中心线要求几乎偏差为0 3.与施工工序密切相关 4.受施工环境影响大，测量标志极易被顺坏 现场作业人员多、交叉作业频繁、地面情况多变，机械震动，标志埋设在不易破坏的位置
  • 工程测量的原则和要求
    • 原则
      • 由整体到局部，先控制后细部”的原则，建设单位提供的永久基准点、线为基准，然后 测设出设备的准确位置。
    • 要求
      • （1）保证测设精度，满足设计要求，减少误差累积。 （2）检核是测量工作的灵魂。应对测量工作的全过程进行全面的复核及确认，保证测量结果的准确性。 检核分为：仪器检核、资料检核、计算检核、放样检核和验收检核。
  • 机电工程测量的基本原理与方法
    • 高程测量
      • 水准测量
        • 测量原理：利用一条水平视线 ①测量方法：高差法和仪高法。 高差法：利用水准仪和水准尺测定待测点与已知点之间的高差，通过计算得到待测点高程的水准测量方法。 仪高法：利用水准仪和水准尺，只需计算一次水准仪的高程，就可以简便地测算几个前视点的高程的水准测量方法。 ② 原理相同，区别在于计算高程时次序上的不同。在安置一次仪器，需要同时测量多个前视点的高程时，仪高法比高差法方便 ③特点：最精密水准测量的方法。主要用于国家水准网的建立。除了国家等级的水准测量之外，还有普通水准测量 ④测量仪器：水准仪和标尺。
      • 三角高程测量
        • ①测量原理：三角高程测量是指通过观测两个控制点的水平距离和天顶距（或高度角）来求两点间高差的方法。 ②特点：观测方法简单，受地形条件限制小，是测定大地控制点高程的基本方法。例如：在山区或地形起伏较大的地区测定地面点高程时，采用水准测量一般难以进行，实际工作中常采用三角高程测量的方法施测。 影响三角高程测量精度的因素：距离误差、垂直角误差、大气垂直折光误差、仪器高和视标高的误差。 ③测量仪器：经纬仪、全站仪和（激光）测距仪。
      • 气压高程测量
        • ①测量原理：根据大气压力随高程而变化的规律，用气压计进行高程测量的一种方法。 ②特点：由于大气压力受气象变化的影响较大，因此气压高程测量比水准测量和三角高程测量的精度都低，主要用于低精度的高程测量。但它的优点是在观测时点与点之间不需要通视，使用方便、经济和迅速。 ③测量仪器：最常用的仪器为空盒气压计和水银气压计
    • 基准线测量
      • 基准线测量原理是利用经纬仪和检定钢尺，根据两点成一直线原理测定基准线。 测定待定位点的方法：①水平角测量②竖直角测量。 （1）保证量距精度的方法 量距精度以两测回的差数与距离之比表示 （2）安装基准线的设置 平面安装基准线不少于纵横两条。 （3）安装标高基准点的设置 相邻安装基准点高差应在 0.5mm 以内。 （4）沉降观测点的设置 沉降观测采用二等水准测量方法。 例如，对于埋设在基础上的基准点，在埋设后就开始第一次观测，随后的观测在设备安装期间连续进行。
• 工程测量的实施与控制
  • 机电工程测量的程序
    • 确认永久基准点、线→设置基础纵横中心线→设置基础标高基准点→设置沉降观测点→安装过程测量控制→实测记录等
  • 机电工程中常见的工程测量
    • 设备基础的测量
      • 设备基础位置的确认、设备基础放线、标高基准点的确立、设备基础标高测量
    • 生产设备安装的测量
      • （1）安装基准线的测设 中心标板应在浇灌基础时，配合土建埋设，也可待基础养护期满后再埋设。 放线就是根据施工图，按建筑物的定位轴线来测定机械设备的纵、横中心线并标注在中心标板上，作为设备安装的基准线。设备安装基准线不少于纵、横两条。 （2）安装标高基准点的测设： 安装标高基准点一般埋设在基础边缘且便于观测的位置。安装标高基准点一般有两种：一种是简单的标高基准点；另一种是预埋标高基准点。采用钢制标高基准点时，应设置在靠近设备基础边缘便于测量处，不允许埋设在设备底板下面的基础表面。 例如，简单的标高基准点一般作为独立设备安装的基准点；预埋标高基准点主要用于连续生产线上设备安装的标高基准点 （3）连续生产设备只能有一条纵向基准线和一个预埋标高基准点。
    • 管线工程的测量
      • （3）测量方法 ①管线中心定位的测量方法 定位的依据： 地面上已有建筑物、控制点 例如，管线的主点位置已在设计时确定，管线中心定位就是将主点位置测设到地面上去，并用木桩或混凝土桩标定。 管线的起点、终点及转折点称为管道的主点。 ②管线高程控制的测量方法 为了便于管线施工时引测高程及管线纵、横断面测量，应沿管线设置临时水准点，其定位偏差应符合规定。例如， 水准点一般都选在已有建筑物墙角、台阶和基岩等处。如无适当的地面建筑，应提前埋设临时标桩作为水准点。 ③地下管线工程测量 地下管线工程测量必须在回填前进行，要测量出管线的起止点、窨井的坐标和管顶标高，再根据测量资料绘制竣工平面图和纵断面图。
    • 长距离输电线路钢塔架（铁塔）基础施工的测量
      • （1）长距离输电线路定位并经检查后，可根据起止点和转折点及沿途障碍物的实际情况，测设钢塔架基础中心桩，其直线投点允许偏差和基础之间的距离丈量允许偏差应符合规定。 中心桩测定后，一般采用十字线法或平行基线法进行控制，控制桩应根据中心桩测定，其允许偏差应符合规定。 （2）当采用钢尺量距时，其丈量长度不宜大于 80m，同时，不宜小于 20m。 （3）考虑架空送电线路钢塔之间的弧垂，综合误差不应超过确定的裕度值，一段架空送电线路，其测量视距长度，不宜超过 400m。 （4）大跨越档距测量。在大跨越档距之间，通常采用电磁波测距法或解析法测量。
  • 水准测量法的技术要求
    • （1）各等级的水准点，应埋设水准标石。 水准点应选在土质坚硬、便于长期保存和使用方便的地点。 墙面水准点应设于稳定的建筑物上，点位应便于寻找、保存和引测。 一个测区及其周围至少应有 3 个水准点。水准点之间的距离，一般地区应为 1〜3km，工厂区宜小于 1km。
    • （2）水准观测应在标石埋设稳定后进行 两次观测高差较差超限时应重测。二等水准应选取两次异向合格的结果。当重测结果与原测结果分别比较，其较差均不超过限值时，应取三次结果的平均数。
    • （3）设备安装过程中测量时，最好使用一个水准点作为高程起算点。当厂房较大时，可以增设水准点，但其观测精度应提高。
  • 施工过程控制测量技术要求
    • （1）建筑物及设备安装的控制测量，测点应按设计要求布设，点位应选择在通视良好、利于长期保存的地方。主要设备中心线端点，应埋设混凝土固定标桩。
    • （2）设备安装时高程控制的水准点，可由厂区给定的标高基准点，引测至稳固的建筑物或主要设备的基础上。引测的精度，不应低于原水准的等级要求。
• 工程测量仪器的应用
  • 水准仪
    • 用来测量标高和高程。测量控制网标高基准点，厂房、大型设备基础沉降观 察。连续生产线设备测量控制网标高基准点的测设，安装过程中对设备安装 标高的控制测量。
  • 经纬仪
    • 水平角、竖直角；纵、横中心线、垂直度。 例如：机电工程建筑物建立平面控制网的测量，厂房柱安装垂直度的控制测 量。用于测量纵、横中心线，建立安装测量控制网并在安装全过程进行测量 控制。
  • 全站仪
    • 具有角度测量、距离（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、 交会定点测量和放样测量等多种用途。水平角测量、水平距离测量
    • 全自动全站仪（测量机器人）的应用
      • （1）海底管道水下检测机器人 水下检测机器人具有作业深度深、范围大、作业时间长等优点
      • （2）管道检测机器人 工业管道检测机器人广泛应用于供水管道、排水管道、工业管道、燃气管道和石油管道的施工监测、管网检查、新管验收、管道检修、养护检测、修复验收等。
  • 其他测量仪器
    • 电磁波测距仪
      • （1）电磁波测距仪的分类 电磁波测距仪按其所采用的载波可分为：微波测距仪、激光测距仪、红外测距仪。 后两者又统称为光电测距仪。
      • （2）电磁波测距仪的应用 电磁波测距仪的测程在 5～20km 的称为中程测距仪，测程在 5km 之内的称为短程测距仪。具有小型、轻便、精度高等特点。 电磁波测距仪已广泛应用于控制、地形和施工放样等测量中，成倍地提高了工作效率和测量精度。
    • 激光测量仪器
      • 激光测量仪器是指装有激光发射器的各种测量仪器。利用激光束方向性好、发射角小、亮度高、红色可见等优点，形成一条鲜明的准直线，作为定向定位的依据。
      • 激光准直仪 激光指向仪
        • 主要应用于大直径、长距离、回转型设备同心度的找正测量以及高塔体、 高塔架安装过程中同心度的测量控制。 如水泥回转窑同心度的找正测量。
      • 激光垂准仪 激光铅垂仪
        • 用于高层建筑、烟囱、电梯等施工过程中平面控制点的竖向引测和垂直度 的测量。
      • 激光经纬仪
        • 用于施工及设备安装中的定线、定位、测设已知角度。
      • 激光水准仪
        • 除具有普通水准仪的功能外，尚可作准直导向之用。 如在水准尺上装自动跟踪光电接收靶。
      • 激光平面仪
        • 适用于提升施工的滑模平台、网形屋架的水平控制和大面积混凝土楼板支 模、灌注及抄平工作。 可用于大型储罐倒装法施工时罐体提升时的水平控制。