第一節 市政工程測量在勘察設計階段,測繪工作人員要測設平面和高程控制網,測繪帶狀和塊狀大比例尺地形圖。在定線施工階段進行定線、放樣、線路縱橫斷面圖、變形觀測等測量工作。工程竣工後,要進行市政工程竣工圖測量及長期變形觀測。80年代以來,上海市政工程測量單位完成了一大批重大市政工程測量任務,包括2條高速公路,2條過江隧道,世界一流的南浦、楊浦大橋,內環線高架路,滬寧、滬杭2條鐵路複線及較為完善的地下管線網等。一、公路、鐵路工程測量1956年,上海市人民政府為了改善上海老城區的交通,開闢了河南南路,作為上海市區南北幹道,從人民路老北門向南直通中華路小西門。上海市政院測量隊承擔測量任務,他們改變圖解定線方法,首次採用坐標定線法取得成效,在以後定線工作中得到推廣。1957~1959年,上海積極開展閔行、吳淞、嘉定、安亭、松江5個衛星城建設,闢築和改建市區通向衛星城的幹道,向南有滬閔路、龍吳路,向北有共和新路、逸仙路,向西有滬嘉路、曹安路,浦東有楊高路、川南奉公路等,使衛星城與中心城溝通。當時,工作特色是勘測、設計、施工一條龍,測量工作以工種分組,分頭並進,白天野外測量,晚上計算整理繪圖,取得了快節奏的道路測量經驗。來源:1965年,為加強“小三線”地區經濟發展,新建滬青平公路。上海市政院測量隊完成該幹道道路和167座橋樑測量工作,從而取得了山區道路測量的經驗。1972~1978年,上海勘察院承擔石化總廠及寶鋼的道路測量中,採用鋼尺量距、經緯儀測角、水準儀測標高,儘管完成了任務,但在作業速度上,尚不能滿足工程進度的急需。1984年,上海開始興建莘松高速公路,全長24公里,全線有5座立交橋,32座橋樑。上海市政院測量隊採用電磁波測距儀測距,報話機作線路前後聯絡,可程式序計算器進行數據處理,工效和測繪精度大大提高。1987年,上海內環線一期工程建設,採用預製拼裝方法施工,對測量要求精度高,縱橫向定線精度控制在1/10000,高程控制從嚴,水準閉合差20(l—公里),按要求提高一個級差。上海市政院測量隊在工作中,除對中線點位(主點)及距離校核外,每隔300米左右,進行測距儀測定距離,以驗證加樁樁位的正確性。對每個環節從嚴控制,各主點誤差限制在2厘米以內。上海市內環線二期工程,於1991年全面開始動工,上海測繪院負責控制測量任務,由南浦大橋起沿中山路到金沙江路再達楊浦大橋,全長29.2公里(不含浦東段)。在市區ⅱ等三角點下布設13個點ⅲ等控制網,並沿內環線,又布設11條49點的空中導線,作為高架道路施工定位的依據,各標段施工測量,由各施工單位組織放樣工作。內環線二期工程於1994年底建成通車。1992年8月起,浦東新區需新建大量道路,僅金橋出口加工區19平方公里範圍內就有22條。上海市政院測量隊充分發揮電磁波測距儀和更新型儀器設備的優勢,勝利完成了任務。1993年,在滬寧高速公路建設時,由上海市政院測量隊和同濟大學聯合進行測量,在工程中,採用gps技術,布設20個控制點及6條一級導線,在測量速度、勞動強度上,遠遠優越於測角測邊網和雷射導線網,是國內較為先進的測量技術。解放前,上海鐵路工程測量基礎薄弱,專業測量人員少,儀器設備簡陋。解放後,上海鐵路局於1950年開始組織測量隊,進行舊鐵路線複測工作,1958年進行滬寧複線勘測設計,線路長276.5公里,1976年建成通車。同年,上海鐵勘院又進行了滬杭鐵路雙線勘測工作。70年代初,徐州煤礦60公里鐵路線測量,都採用小平板儀測圖,鋼尺丈量距離,光學經緯儀測角,遇到曲線測量時,採用算盤、計算尺、事先編制曲線偏角計算表,進行實地放樣定線工作,定線速度慢,測量效率低,勞動強度大。1983年鐵道部為提高鐵路工程測量效率和質量,先後引進了電磁波測距儀、電子經緯儀、全鑽型電子速測儀、pc-1500計算器、微機、自動繪圖儀等,使測量工作走向光電化、自動化。1984年,上海鐵勘院首次套用了krvn dm502測距儀,在全長12.5公里的南京城北環線,採用雷射導線和三角高程測量方法,進行鐵路測量,實測結果導線達1/10000,三角高程測量精度達到鐵路測量ⅳ等的要求。在測設圓曲線時,將圓曲線數學模型事先編製程序,輸入pc-1500計算器,採用極坐標法在現場定線,代替了手編曲線偏角計算表。用測距儀代鋼尺量距,又採用了txd-28型無線電對講機,取代了以往信號旗聯絡,使鐵路工程測量,提高了效率和精度。1984年,上海新客站開始興建,站場工程測量,由上海勘察院負責基線和方格網測量,細部測量由上海鐵勘院負責。上海勘察院採用瑞典電磁波測距儀及t2經緯儀自動安平水準儀施測基線和方格網,邊長測距精度達1/27000萬,遠超過1/8000設計要求,新客站3場15股線路測量由上海鐵勘院測定,測量精度均符合《鐵路測量技術規範》的要求。到1990年,上海鐵勘院除完成滬寧、滬杭兩條幹線及9條支線測量外,舊線複測工作共進行3次,總計完成了6482公里。1993年,由上海鐵勘院浦東分院承擔浦東鐵路的測繪工作,總長為81.1公里,其中控制測量由上海測繪院承擔。二、橋樑工程測量1974年,泖港大橋興建,由上海市政院承擔工程測量任務。橋位1/500地形圖,採用平板儀人工測量方法,大橋軸線採用鋼捲尺量距及t2經緯儀測設,設1條基線組成三角網測定大橋控制網,高程採用n3精密水準儀測量,1982年6月通車。1989年,興建南浦大橋,對工程測量精度提出了很高的要求。要求主橋縱向相對誤差允許1∶50000,橫向誤差允許±6毫米,要求分引橋縱向相對誤差允許1∶10000,橫向誤差允許±20毫米。承台點位誤差允許±5毫米。大橋工程區域內要求採用二等水準控制,每公里高程中誤差允許±2毫米。大橋測量的突出問題,是建立一個有足夠密度和高精度的施工控制主網,這是保證大橋建築施工嚴格按照設計要求的最基本條件,是保證大橋順利建設的關鍵。負責南浦大橋測量總監理的上海勘察院測量隊,於1989年初進場後,在上海測繪院布設工程控制網基礎上,建立了平面和高程精密施工控制主網。網中設控制點15點,點位大多選設在大橋附近已建成10年以上高建築物屋頂上,通視條件好,點位穩定,全網組成16個三角形和2個四邊形,平均邊長500米,經控制網最佳化設計,取用最佳邊角網測量方案,邊長觀測,採用標稱精度為1mm+1ppm·dwild di2000精密電磁波測距儀,全網共測31條邊,主網平差計算後,單位權方向中誤差為0.94秒,單位權邊長中誤差=±0.80毫米,近主引橋的點位中誤差±2.0毫米以內,網最弱點中誤差=4.76毫米。在控制主網的基礎上,又測設有西邊墩、西主墩、東邊墩、東主墩及tp1五點組成長1251米的主、引橋中心線主軸線,測設後在東主墩——西主墩相對誤差為1/170萬,東西邊墩點位誤差橢圓(a,b)在0.9~1.5毫米內,均小於設計誤差要求。高程測量採用na2自動安平水準儀觀測,也滿足ⅱ等精度要求。測量作業的程式是施工單位進行橋位點放樣,監理單位進行實測檢查。大橋檢測工作就是對各橋墩和上蓋梁等在施工過程中各環節不斷檢測和修正,使其始終控制在允許的誤差範圍內,保證各施工標段的銜接與總拼裝,檢測內容較多是控制點,橋墩中心(橋墩底板及承台中心),上蓋梁空間位置等,特別300多個上蓋梁空間位置檢測,高度由幾米到44米,高空作業條件差,難度大,且要求高,點位平面誤差在20米範圍內,允許±6毫米,高程誤差允許±5毫米。測量人員嚴格把關,保證了大橋安裝就位。在檢測上蓋梁高程時,開始採用鋼尺引吊測高法,常受風力等影響,難以滿足精度和效率的要求。後通過理論估算,擬制了“不等權三角高程測量”的方法,經過試驗,獲得了成功。該法不受風力及外界條件影響,精度高、速度快,為以後建大橋提供了有效的高程測量方法。在主橋墩施工中,上海市建三公司又擬制“天頂測角法”,有效地控制不同高度、不同斜率主橋墩施工的垂直度,保證主橋墩豎向偏差達1/3000高度的要求。
1990年2~9月,中船勘察院又對南浦大橋主塔傾斜進行檢測,在周輝等3人組織下,採用大地四邊形的獨立邊角網為測基線網,平差後點位中誤差±1.82毫米,採用對江前方邊角交會法測量橋塔檢測點,並自行設計和研製了稜鏡覘牌聯接器,固定在塔柱上,高精度測得主塔施工的偏斜量。高程檢測採用懸掛鋼尺直接水準測定法。通過檢測大橋主塔施工斜率完全符合要求。該橋塔傾斜檢測工程獲1993年國家優秀工程勘察銀質獎。並在國際工程測量師聯合會學術會議上交流。大橋測量工作在統一管理、檢查後,各標段的測量數據4萬多套,無一差錯,確保了大橋各項單體施工及相互之間銜接的高質量。經過2年多時間,大橋313隻承台、上蓋梁全部正確就位,1272隻預留螺絲孔眼,在高空中全部對準到位。大橋拼裝於1991年10月20日一次順利合攏。工程負責人黃法大在負責大橋監理檢測中,擬制了精密工程控制網方案,又提出了上蓋梁精密三角高程測量方法。該工程施工測量及監理獲1993年國家銀質獎。1991~1993年建設的楊浦大橋,設計測量精度高於南浦大橋,兩主塔中心距離相對精度要求1/60000,主塔至輔助墩中心距離誤差允許±3毫米,主塔至錨墩中心距離誤差允許±5毫米,主橋各墩中心橫向誤差允許±6毫米。主分引橋墩之間誤差允許±4毫米,橫向誤差允許±12毫米。上海勘察院為工程測量總監理單位。該院測設了精密施工控制測邊網,平差後邊長中誤差±1.0487毫米,東西主墩實測距離與設計值差2.4毫米,高程最弱點中誤差2.75毫米,滿足了設計要求,並起到了嚴密控制整個大橋橋位的作用。該橋的施工測量內容和工作程式,基本與南浦大橋相同,且施工隊伍大多由南浦大橋轉移而來,測量技術人員套用在南浦大橋施工中獲得的成功測量方法和經驗,並有改進提高,在主塔施工時,上海市建一公司測量組提出“坐標法”控制主塔施工中的垂直偏差,比南浦大橋使用的“天頂測角法”更有優越性,隨塔體升高可在腳手架上任意尋找穩定的位置設站觀測,測算速度快,可快速指導主塔施工。主塔建成後,檢測121米高主塔,垂直差僅5毫米,證明“坐標法”對高聳建築物施工時的垂直度控制是一個有效的方法,施測效率比天頂測角法提高4倍。1992年後,上海勘察院承擔了徐浦大橋施工工程測量總監理及部分工程施工測量任務。上海測繪院在大橋開工之前,採用gps技術測設了工程控制網,測量精度較高。上海勘察院又進一步在橋位附近建築物上補設控制點,使該網能夠一步到位進行橋位點放樣和複測工作。施工測量和監理基本與前兩座大橋相同。三、管線工程測量管線測量在上海起步較早。上海開埠後,開始敷設雨污水管。清同治三年(1864年),英商在租界內埋設了第一根煤氣管。光緒九年(1883年),開始埋設自來水管。光緒二十九年,又埋設電話電纜等管線,管線測量工作也隨之開展起來。由於當時各租界地下管線埋設沒有統一的規劃和標準,測量的管線圖比例尺不一致,文字註記和長度單位不統一,圖面質量比較粗糙。民國34年(1945年),抗日戰爭勝利後,上海市政府未能將已有管線圖修測整理,對新設的管線也未及時測量,更造成資料紊亂,殘缺不全。新中國成立後,上海市人民政府工務局收集了遺留的資料,於1956年組織測繪力量,進行編繪1/500綜合管線圖2000餘幅。1962年3月,管線測繪工作交城建局測量總隊管理,60年代中期,在各專業公司協助下,化費3年時間,完成了城市坐標系統1/500地下綜合管線圖。從此上海有了統一、系統的城市管線網圖。1953年,上海西區肇嘉浜埋管工程開工,這是解放初期較大的一項市政工程,全長3公里。1958年,上海市人民委員會又下達153條臭水浜埋管工程,共埋設雨水管60.5公里。在工程進展中,上海市政工程局測量隊測量工作自始至終配合實施,開工前進行線路地形圖的測繪,縱橫斷面圖的測繪,沿線窨井的調查,排水管的調查,公用事業管線的調查,施工時進行定線,測管徑大小及標高,竣工後繪製管線網圖。1969~1971年,為配合上海市南區及西區污水排灌工程,上海市政院進行了管線測量工作,南區從日暉港起,過黃浦江經浦東川沙近白龍港處排入長江,全線長31.2公里,泵站7座。西區由甘泉新村經寶山縣盛橋鎮排入長江,全長23.3公里,泵站5座。採用鋼尺量距,經緯儀定線,直接水準測高方法,完成管線測量工作。黃浦江上游引水一期工程由上海市政院測量隊等擔任測量工作,1984年10月進場,1985年2月破土動工,1987年7月1日建成通水。在工程測量中,用“解析坐標法”提高測量定線精度。在施測河床斷面時,套用電磁波測距儀沿斷面線方向跟蹤測距,水上用回聲測深儀,配以報話機等通訊設備進行測量,在過江管道施工時,採用陀螺儀,雷射耙導向,該儀器隨管道推進,可移向前端設站,能精確、及時控制管道前進方位。採用水位連通管控制管道的高程。最終順利進入穿牆孔,平面偏差35毫米,高程差57毫米。1985年7月,由上海市政院測量隊承接合流污水治理工程測量工作。工程測量總計完成65公里的線路定線、全線帶狀地形、泵站及預處理廠等塊狀地形50處、過江斷面3處。1993年底一期工程完成。1988年9月,上海市人民政府組織上海測繪院專業管線部門等16個單位開展管線普查工作,至l990年3月結束,共收集核對了21295幅專業和綜合管線圖,彙編了地下管線普查成果資料表。通過普查,上海地下管線圖已較完善。1993年5月,中船勘察院承擔了江南造船廠管線全面調繪任務,採用電子手薄野外採集數據,計算機輔助成管線圖的作業方法,優質完成了管線測量工作,為上海大、中型企業地下管線布局及管線成圖積累了經驗。四、黃浦江防汛牆工程測量1987年7月,上海市防汛指揮部下達23個沿江工廠單位的防汛牆加固工程,總長200多公里,全部勘察工作主要由中船勘察院負責。首先進行原有測繪資料的調查工作,然後進行帶狀地形圖檢查和修測,對個別無測繪資料的單位進行新測,各廠防汛牆的橫斷面測量,每50米測一斷面,水準儀直測高程,測量防汛牆頂和底的標高,水下部分用測深錘測定高程。1990年,對外灘原防汛牆進行了綜合改造,工程分兩期進行,一期工程由北京東路外灘、黃浦公園起,到十六鋪止,全長1400米。二期工程銜接一期工程,由十六鋪向南到董家渡,全長2860米。一期工程沿岸新建高樁承台防洪牆,上海市政院測量隊於1990年8月進場測量,在測量範圍內進行1/500地形圖修測,新岸線測設圓曲線,使其圓順光滑,道路定線(路放寬46.5米),帶狀地形測繪寬150米,道路交叉口為200米,斷面測量每隔20米設定一斷面,水下採用超音波測深儀測定水下高程,平距控制用電磁波測距儀跟蹤測量,測深平面精度控制在1.5毫米。