2.1工程测量技术

这是一个关于2.1工程测量技术的思维导图，概述了工程测量方法及要求、工程测量的实施与控制、工程测量仪器的应用等内容，帮助您熟悉知识要点，加强记忆。有需要的同学，可以收藏下哟。

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
    • 机电工程测量的作用
      • 安装定位
        • 将设计图纸上的钢结构、设备或管线测设到实地。
      • 变形监测
        • 已完工程实体的变形监测，包括沉降观测和倾斜观测。
    • 机电工程测量的主要内容
      • 伴随机电工程的全过程
      • 机电设备安装放线、基础检查、验收。
      • 工序或过程测量
        • 每道工序完成之后，都要通过测量，检查工程各部位的实际位置及高程是否符合设计要求。
      • 变形观测
        • 测定已安装设备在平面和高程方面产生的位移和沉降，收集整理各种变化资料，作为鉴定工程质量和验证工程设计、施工是否合理的依据。
      • 交工验收检测
      • 工程竣工测量
  • 机电工程测量的特点
    • (1)机电工程测量贯穿于整个施工过程中。从基础划线、标高测量到设备安装全过程，都需要进行工程测量，以使其各部分的尺寸、位置符合设计要求。 (2)精度要求高。相比建筑工程测量，机电工程测量的精度误差要求要高得多，一些精度要求较高的设备其标高和中心线要求近平零偏差。 (3)工程测量与工程施工工序密切相关。某项工序还没有开工，就不能进行该项工序的工程测量。测量人员必须了解设计的内容、性质及其对测量工作的精度要求，熟悉图纸，了解施工全过程，及时掌握施工现场的变化情况，使工程测量与工程施工密切配合。 (4)机电工程测量受施工环境因素影响大，测量标志极易被损坏。一般来说，机电工程施工现场作业人员多、交叉作业频繁、地面情况多变，又有机动车辆等产生机械振动，因此各种测量标志必须埋设在不易破坏的位置。
  • 机电工程测量的原则和要求
    • 机电工程测量的原则
      • 遵循“由整体到局部，先控制后细部”的原则，即先依据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。
    • 机电工程测量的要求
      • (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及方法
    • 高程测量
      • 高程测量是确定地面点高程的测量工作。某一点的高程一般是指这点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，又称海拔或绝对高程。高程分为绝对高程和相对高程。 我国规定以黄海平均海水面作为高程的基准面（绝对高程±0.000），并在青岛设立水准原点作为全国高程的起算点。地面点高出水准面的垂直距离称为“绝对高程”。地面任一侧点与假定水准面的垂直距离称为“相对高程”。
      • 水准测量
        • 测量原理：利用一条水平视线，借助竖立在地面点上的标尺，来测定地面上两点之间的高差，由其中一点的高程来计算另外一点的高程。 测量方法：高差法和仪高法。 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。 记忆技巧：高差法—一对一；仪高法—一对多 测量一起：水准仪和标尺
        • 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。
      • 三角高程测量
        • 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。
        • (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。
        • (3)测量仪器：经纬仪、全站仪和（激光）测距仪。
      • 气压高程测量
        • 补充：大气压随高度升高而减小
        • (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有水平角测量和竖直角测量。 提示：经纬=角度
      • (1)保证量距精度的方法。返测丈量：当全段距离测量完之后，尺端调头，读数员互换，按同样的方法进行返测。往返丈量一次为一测回，一般应测量两测回以上。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：安装基准线一般都是直线，只要定出两个基准中心点，就构成一条基准线。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：根据设备基础附近水准点，用水准仪测出标志的具体数值。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。每隔适当距离选定一个基准点与起算基准点组成水准环线。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。 提示：对被观测物体的高程变化所进行的测量中所使用的观测点
• 工程测量的实施与控制
  • 机电工程测量的程序
    • 确定永久基准点、线→设置基础纵、横向中心线→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。 记忆技巧：线后两点
  • 机电工程中常见的工程测量
    • 1）设备基础的测量
      • 测量工作包括：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。
    • 2）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。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。
    • 3）管线工程的测量
      • (1)测量内容：给水排水管道、燃气管道、热力管道、油气输送管道等的测量。
      • (2)测量步骤： ①熟悉施工图纸，了解管线布置及工艺要求，按实际地形做好实测数据，绘制施工平面草图和断面草图。 ②按草图对管线进行测量、放线并对管线施工过程进行控制测量。 ③在管线施工完毕后，以最终测量结果绘制平、断面竣工图。
      • (3)测量方法： ①管线中心定位的测量方法定位的依据：依据地面上已有建筑物进行管线定位，也可根据控制点进行管线定位。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。例如，水准点一般都选在旧建筑物墙角、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，要测量出管线的起止点，窨井的坐标和管顶标高，再根据测量资料编绘竣工平面图和纵断面图。
    • 4）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。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。 记忆：打垮（大跨）慈（磁）禧（析）
  • 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
    • 1）水准仪的构造
      • 水准仪由望远镜、水准器(或补偿器)和基座等部件组成。 (1)按构造分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和电子水准仪。 (2)按精度分为普通水准仪和精密水准仪。
    • 2）水准仪的应用
      • （1）水准仪的用途：水准仪的主要功能是用来测量标高和高程。水准仪是测量两点间高差的仪器，广泛用于控制、地形和施工放样等测量工作。（2）用于建筑工程测量控制网标高基准点的测设及厂房、大型设备基础沉降观察的测量。在设备安装工程项目施工中用于连续生产线设备测量控制网标高基准点的测设及安装过程中对设备安装标高的控制测量。 提示：水准=高度
  • 经纬仪
    • 1）经纬仪的构造
      • 经纬仪由基座、度盘(水平度盘和竖直度盘)和照准部三个部分组成。照准部上设有望远镜、水准管及读数装置等部件。按读数设备分为游标经纬仪、光学经纬仪和激光经纬仪。
    • 2）经纬仪的应用
      • 经纬仪的主要功能是测量水平角和竖直角。主要应用于机电工程建（构）筑物建立平面控制网的测量以及厂房（车间）立柱安装垂直度的控 制测量。在机电安装工程中，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中进行测量控制。
  • 全站仪
    • 1）全站仪
      • 全站仪是一种随着现代科学技术发展和计算机广泛应用而诞生的集测距装置、测角装置和微处理器为一体的测量仪器。可以同时进行角度(水平角、竖直角)测量、距离(斜距、平距、高差)测量和数据处理。
    • 2）全站仪的应用
      • 全站仪具有角度（水平角、竖直角）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。 全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。采用全站仪进行水平距离测量，主要应用于建筑工程平面控制网水平距离的测量及测设、安装控制网的测设、建安过程中水平距离的测量等。
    • 3）全自动全站仪(测量机器人)的应用
      • 测量机器人是一种能代替人进行自动搜索、跟踪、辨识和精确照准目标并获取角度、距离、三维坐标以及影像等信息的智能型全自动电子全站仪。它是在全站仪基础上集成步进电机、影像传感器构成的视频成像系统，并配置智能化的控制及应用软件发展而形成的。 (1)海底管道水下检测机器人 海底管道是海上油气田开发生产系统的主要组成部分，水下检测至关重要。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
    • 1）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。
    • 2）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。 (1)激光测量仪器的分类 常见的激光测量仪器有：激光准直仪、激光指向仪、激光垂准仪、激光经纬仪、激光水准仪和激光平面仪等。 ①激光准直仪和激光指向仪。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。 ②激光垂准仪。激光垂准仪又称为激光铅垂仪，是一种专用的铅直定位仪器。激光垂准仪主要用于高层建筑、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。 ③激光经纬仪。主要应用于施工及设备安装中的定线、定位和测设已知角度。 ④激光水准仪。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，即可进行激光水准测量。 ⑤激光平面仪。激光平面仪是一种建筑施工用的多功能激光测量仪器，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。在机电工程中可用于大型储罐倒装法施工时罐体提升时的水平控制。 (2)激光测量仪器的应用 在大型建筑施工，沟渠、隧道开挖，大型机器安装，以及变形观测等工程测量中应用甚广。用激光准直仪找正高层钢塔架采用的操作方法与光学经纬仪完全相同。