（扬州浩辰电力设计有限公司，江苏，扬州，225001）
【摘 要】本文针对变电站施工过程中控制测量的特点，结合近年的测量工作经验，介绍了变电站施工控制网不同的建立方法，并对控制网的精度和稳定性指标进行分析，提出了施工控制网优化设计的一些建议，为类似工程提供借鉴。
【关键词】施工控制网；精度；稳定性
1．概述
近年来，随着经济的发展，电力负荷急速增长，国家加大了对变电站的投资建设，变电站建筑规模虽不大，但加上室外电气设备和进出线路杆塔，占地面积广而分散，结构较为复杂，对于施工测量技术要求也相应提高。
施工控制网是专门为施工放样测量而建立的控制网，施工控制网具有控制范围小，点位密度大，精度要求高，点位使用频繁，受施工影响大等特点。施工控制网包括平面控制网和高程控制网，具有控制全局、控制测量误差积累和为放样提供基准的作用,一般采用现行《工程测量规范》及相关专业测量规范作为技术标准。
对于变电站建设工程来说，一般都是在三通一平的基础上进行施工的，而且施工范围相对较小，但构筑物较多，各种电缆沟，电气设备纵横交错，作业面层层叠叠，通视条件受到很大的影响，过去，在设备和人员限制的条件下，往往采用建筑方格网。
2．施工控制网建立方法的探讨
建筑方格网是在平坦地区的大、中型建筑场地上布设的方形或矩形的施工控制网，其特点是各点的坐标值都是整数，相邻点之间的方向都与建筑物的轴线平行或垂直，它极大地满足了变电站建设工程中的施工放样测量的要求，充分体现了使用方便的特点，但同时也暴露了其缺乏灵活性的一面。在布网时，为了满足建筑方格网相邻点之间的方向平行或垂直建筑物的轴线，各点的坐标值都是整数的特点，使得一些建筑方格网点的位置相对于建筑物或管沟、管架不太合适。这就对控制点的稳定性和点位在施工期间保存的可能性构成了极大的威胁，同时由于距离建(构)筑物及管沟、管架太近，也使得使用时的方便性有所降低。事实证明大多数变电站施工结束后，建筑方格网点能保
存完好的寥寥无几，这其中固然有各种各样的原因，但点位布设的不合理也是不可否认的因素,这一点从一些变电站幸存下来的建筑方格网点的分布情况也能看出。
随着耕地的日趋减少，国家用地政策的改变，为了减少占用耕地，降低建设成本，近年来许多变电站总平面和地下管线布置都非常紧凑，考虑到冻土层情况、主体开挖的深度及边坡、各种沟、管的直径和埋深等综合因素，布设一个各方面都很合理的建筑方格网非常困难。
以前，由于施工单位测量仪器相对落后，测量员知识水平相对较低，因此变电站建设工程中建筑方格网几乎成了唯一选择。近年来，许多有规模的施工单位都购置了高精度的全站仪和水准仪，引进了高层次的测量人员，作业方式日趋多样化。
综上所述，结合变电站建设工程的特点，可以考虑在征得业主及相关单位同意的前提下，以与建筑方格网同等的精度按导线网等方式建立施工控制网,这样做既能满足施工放样的需要，而且还能极大的满足对控制点的稳定性、使用时的方便性以及点位在施工期间保存的可能性等的要求。同时由于点位较建筑方格网灵活，缩短了点位初放所用的时间，省去了坐标改正的步骤，因此可以缩短工期，节约成本,初放存在一定的误差，所以建筑方格网点改正后，点位往往不在标志板正中央，有时偏离很大，而且由于表示平面位置的铜芯不宜太粗，因此当观测井中落了许多土，尤其是下雨后，铜芯寻找起来极不容易。如果采用导线网等方式，可以考虑更明显、更可靠的标志。由于受测量仪器精度、改正方法和镶砌工艺等因素的综合影响，点位只能接近理论值，但仍然存在着一定的误差(一般在0-5mm左右)，施工放样时，我们不考虑这种误差，但它是客观存在的，如果采用导线网，则可以消除这种影响。
笔者曾用GPS卫星定位技术建立施工控制网，该方法具有不需要点与点之间通视、不受时间、气候限制、费用低的优点。但边长较短时精度不宜控制，因此不适合变电站等小范围的建筑场地。
3．施工控制网精度的确定
施工控制网是专门为施工放样测量建立的控制网，它的精度将直接影响建筑物放样的精度。建筑物放样时的精度要求，是根据建筑物竣工时对于设计尺寸的容许偏差（建筑限差）来确定的。建筑物竣工时的实际误差是由施工误差、放样误差及外界条件的影响（如温度、气压等）所引起的，测量误差只是其中的一部分。
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设 m点为放样后所得点位的总误差；
m控为控制点误差所引起的误差；
m放为放样过程中所产生的误差。
则：m点=±√m2控 + m2放
上式的m控和m放在总误差中所占的比例，关系到施工控制网所需的精度。
如果在建立施工控制网时，使控制点误差引起放样点的误差，相对于施工放样的误差来说，小到可以忽略不计。那么在放样过程中，施工控制网误差的影响应该小于放样后总误差的45％，即m控≤O．45m点，此时m放≈0．9m点，也就是说：当施工控制网所引起的误差为总误差的45％时，它对放样点点位总误差的影响仅为10％，这一影响实际上可以忽略不计。
对于像变电站这样小范围的工业场地来说，由于施工控制网的点位较密，放样距离较近，操作比较容易，因此放样误差也就比较小。在这种情况下，就没有必要采用“使施工控制网误差对放样点位不发生显著影响”的原则，而应给施工控制网误差与放样误差以适当的比例，合理地确定施工控制网的精度。
基于以上观点，现行的《工程测量规范(GB50026—93)》做出了如下规定：
一般性建筑物、构筑物定位的点位中误差m点≤±10mm，点位误差由场区控制点的起始误差和放样误差的共同影响决定，即：m点=±√m2控 + m2放
规定放样误差m放=±6mm，则m控=±8mm。而控制点间的距离，一般以S=100m计，若m2控 =m2纵+m2横=2 m2纵，故m2纵=m2控/2, m纵=±5.66mm
即测距中误差：m纵/S=5.66/20000= 1/35400 (取用1/30000)。其测角中误差m〃β=m/sρ〃(取用5〃)。
由此可见：对于像变电站等场地较小的工程，边长短于100米时，取边长相对中误差1/30000，是可以满足施工放样的需要的。
4．施工控制网稳定性分析
由于施工控制点受施工干扰严重，现代工程常常采用交叉立体作业，现场各种施工机械来往穿梭，堆料、临时建筑物到处都是，施工人员来来往往，这些因素不但影响控制点的通视条件，而且常常威胁到控制点点位的稳定和安全，另外，不同地质条件下对控制点的影响也不可小看,对于地基坚硬的地区，这类地区往往地下水位较低，这种地区建立施工控制网，采用常规平面控制点标志形式，埋深在冻土层以下，就能保证控制点的稳定性，由于地下水位较低，基坑开挖时施工降水和地下水对控制点的稳定性的影响也较小。对于地下水位较高的地区，在施工打桩阶段，震动大，噪音高，在饱和土中沉桩容易因孔隙水压力升高和本身的挤土作用而造成土体隆起和相邻以打入桩的位置偏移及桩体上浮，考虑到以上情况，我们把施工控制点布置在尽量远离开挖和打桩区，但又方便施工放样的地方，最大限度的减少了打桩和施工降水对点位稳定性的影响。
5．结语
综上所述，以导线网的形式建立变电站施工控制网，这种方式不仅满足施工放样的要求，而且解决了对控制点的稳定性、使用时的方便性以及点位在施工期间保存的可能性等的要求，相比建筑方格网具有很大的优势。另外我们在做控制方案前，除了要熟悉电气平面布置规模、架空线路走向和现场情况外，还要了解该场地的岩土专业勘测报告，针对不同地区，不同的地质条件，采取不同的控制点埋设方法。控制点在满足方便使用的前提下，应尽可能远离建筑物主体，把打桩、基坑开挖、施工降水及大型施工机械的影响降到最低，以保证控制点的精度及稳定性。
参考文献：
[1]张书寿，华锡生.《工程测量学》［M］.南京：河海大学出版社，1990.
[2]胡伍生，潘庆林.《土木工程测量》［M］.南京：东南大学出版社，2002.
[3]孔祥元，郭际明.《控制测量学》［M］.武汉：武汉大学出版社，2006.
[4]《工程测量规范》GB50026-93.
[5]《建筑工程测量规范》GB50026-2007.
[6]《国家三、四等水准测量规范》GB12898-91.
[7]《电力工程施工测量技术规范》DL/T 5445-2010
[8]《电力建设施工及验收技术规范》DL5190.2-2012.
作者简介：
蔡忠（1980-），男，江苏扬州人，本科学历，工程师，从事电力工程测量方面工作
论文作者:蔡忠
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年11月供稿
论文发表时间:2016/1/27
标签：误差论文; 变电站论文; 测量论文; 点位论文; 方格论文; 精度论文; 建筑论文; 《工程建设标准化》2015年11月供稿论文;