时间:2023-03-23 15:21:36
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工程建设项目在实际运营的时候,专业人员要对建筑物定时的进行必要的实际观测和数据测量,以便及时掌握建筑物在施工过程中的稳定、安全等情况,以防突发事件的发生,及时做好相应的预防措施。根据测量的结果,分析项目进行的情况,并且提出专业方面的意见。若是项目有着较大的规模,在正式施工之前,还要制定出详细的测量计划,安排专业人员定期进行安全方面的审查,保证项目能够顺利安全的进行下去。
2在工程施工中工程测量的重要性
采集工程施工现场的各种数据,对采集来的各种数据进行专业的分析进而变成一种专业的论证,采集工程施工现场的空间信息,以及地质环境和水文环境的信息,并将其绘制成实际的图形,这就是工程测量在工程建设中所起到的实际作用。其中的放线技术是最为基础同时也是最重要的一个环节,在项目正式施工之前进行各方面的精准测量,才可以确保工程的施工质量、施工效率以及施工阶段的安全性,也方便在施工完毕之后对整个项目进行质量检验。工程测量的工作能否顺利进行将会影响工程建设的整体质量,所以说,工程测量在项目施工的任何阶段中都能起到非常重要的作用。
2.1工程设计阶段——确保项目能够顺利开展
在项目的设计阶段,工程测量能起到非常重要的作用,设计、规划施工地形,确定施工面积大小,勘测施工的地质环境,施工现场周围环境,提供比例尺,判断选定施工场所是否满足进行施工的条件等等。一个工程项目能否顺利成功的进行,在很大程度上都取决于工程测量的测量结果。若是没有工程测量前期的各项测量准备,一个设计的再完美的工程项目都没有办法顺利的进行下去。
2.2工程施工阶段——确保项目能够正常进行
一个工程项目从正式施工开始到工程结束,每一个阶段都会使用到工程测量技术,工程测量可以让工程项目顺利无误的进行下去,并且可以在规定的时间范围内完成施工任务。在工程项目正式施工开始前,使用工程测量技术对建筑物进行定位,确保施工的过程在正确的地理位置上开展。了解施工场地周围的环境,是否存在地下的管道和线路,在施工过程中要防止对其造成破坏,避免带来不必要的损失。工程项目的任何一个环节都不能够随意的进行,在施工开始前对基础的设施进行一系列的安全检验,防止在施工过程中突然的损坏,影响施工的整体进程,在接到检验合格的说明之后,才可以进行下一步的施工操作。在施工阶段,为了确保施工的质量与效率,测量工作要及时的进行,以保证整个施工进程是完善的,是按照计划进行的。
2.3工程运营阶段——确保项目能够安全施工
工程项目在施工的时候,需要观测建筑物的沉降、形变情况,假如存在问题就能够及时的发现及时的进行解决,避免发生严重的质量安全事故。观测主要是对建筑物的位移与沉降情况进行观测,若是工程的施工现场位于填海地带、地质断层带以及深基坑地带,那么观测工作则会显得尤为重要了。
2.4工程装修阶段——确保项目能够符合标准
工程项目在施工结束后,建筑物还只能算作为一个半成品,施工人员需要对半成品建筑物进行一系列的装修工作。在装修阶段,需要对前期施工中的问题进行整改与处理。该阶段中,工程测量的任务是测量墙面的垂直度,地面的标高以及施工的放线情况等。墙面的垂直度有非常严格的控制标准,它关系到装修的质量是否能够达到标准的要求,装修地面的标高关系到地面是否平整,这是非常基础的同时也非常重要的,施工的放线情况可以反映出施工的整个过程是否是按照事先设计好的图纸有计划的进行的。
3总结
随着科学技术发展,各行各业的技术进步已是日新月异,测量技术也取得了长足的进步,如今,全站仪、测量机器人、电子水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等在工程测量中已广泛应用,不仅大幅降低了工程测量的工作强度,更为工程测量向自动化、数字化方面的发展提供了坚实的基础。同时,新装备的应用,也改变了工程测量的技术手段和作业流程,如改变了传统的工程控制网布网、地形测量、施工测量、变形监测等的作业方法,GPS测量控制网、测距导线网成为控制网布设的首选,GPS高程测定、光电测距三角高程导线已可以代替三、四等水准测量,具有连续定位功能的全站仪或RTK用于施工放样测量和碎部测量,免棱镜测距仪减轻了工程测量的工作强度,具有自动跟踪测量功能的测量机器人为碎部测量提供了理想的仪器;另外,测量数据处理的手段也发生了根本的改变,数据采集甚至实现了自动化,手工绘图已成为历史,数据计算已经全面电子化。
2、GPS定位技术在工程测量中发挥的作用
GPS技术的出现和广泛应用,是测量技术的重大变革,它改变了许多工程测量的方法和手段,大大减轻了工程测量的难度、工作量和工作强度。GPS技术具有全天候、海陆空均可进行三维定位的能力,利用GPS定位技术,在工程测量时可以方便快捷地测定高精度的三维坐标,具有高速度、高精度、操作简单、方便灵活的特点。当前,GPS定位技术已经应用到各行各业,在工程测量中,无论是各等级控制网的建立与改造,还是在单点定位、地形图测绘、线路施工、变形监测、地球板块监测、海岛海礁测量等,都具有得天独厚的优势和便利性。随着我国各地大范围、高密度CORS基准网的全面建设完成,利用GPS差分定位技术和RTK实时差分定位,单点定位技术和精度不断提高,GPS技术在工程测量中控制网布设、碎部点测绘、施工放样、变形监测、高程测定等方面已经全面应用于实际工作中。同时,利用GPS定位技术连续、实时、自动测量的特点,加上自动化处理技术,工程测量中自动测量、实时处理、连续监测的应用将有很大的发展空间。
3、RS技术已是地形图测绘的重要手段之一
RS(遥感)技术在测量中的应用有着悠久的历史,并发挥着巨大的作用。RS技术的特点是不需要接触观测目标、直接通过遥感信息对其各项特征信息进行解译处理,提取有用信息。利用RS技术获取的信息(如遥感影像等),通过纠正定位,可以获取准确的地理空间信息,因此广泛应用到工程测量中。当前,随着高质量、高精度、高效率、低成本的遥感测量仪器的不断推出,结合计算机技术中的应用,RS技术已经能够提供完全、实时、大范围的三维空间地理信息,特别是广泛应用于地形图测绘中。RS技术的广泛应用,降低了测量成本,减少了外业工作量,缩短了测量周期,具有测量高效、高精度,成果品种多、直观性强等特点。在地形测绘、线路勘选、变形监测、文物保护等工作中起到了巨大的作用。如今,全数字摄影测量系统、集群式数字摄影工作站等新技术已经全面应用,为RS技术应用提供了更为高效的技术手段和方法,也使得RS技术在工程测量中发挥了极其重要的作用。
4、数字化技术成为工程测量中的主流
大比例尺地形图测绘是工程测量的重要内容,以往常规的模拟成图方法靠模拟采集、现场手工绘制、事后整理整饰,是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,而且手工描绘成图周期长,产品形式单一,专题成果制作困难,成果应用不能实现多样化,难以适应现代化工程建设对地形图多样化的需要。随着全站仪、RTK等数字化测量仪器的广泛应用和数字化专业成图系统的出现,工程测量从模拟时代进入到数字化时代,它把野外数据采集、计算机数据处理、数字制图、成果分类分层存放等优势有机结合起来,形成了内外业一体化的数字化成图系统。况且数字化测绘技术产品成果多样,能够轻松制作不同用途的专题产品,能够轻松应对各类工程测量中的多样化需求,同时还能有效提高工作效率,成果存储、管理应用、转移等方便易行。如今,数字化测绘技术在工程测量领域已是广泛应用,大比例尺测图技术及其产品已经实现了数字化、信息化、多样化。随着专业数字化成图系统的不断发展,一些工程图纸(如纵横断面图、宗地图等)实现了自动绘制,有效提高了工程测量的工作效率。数字化的专业成图系统不仅可直接提供纸图,还可以建立专业数据库,为基础地理信息的多样化应用和服务自动化、网络化、社会化打下良好的基础。
5、GIS技术在工程测量成果应用服务中渐成主流
随着数字化技术在工程测量中全面普及,测量数据采集与处理已实现数字化,工程测量进入了全数字化时代。然而,大量测量成果如何更好地服务于社会发展和工程建设,是必须解决的问题。面对海量的地理信息成果数据,怎样管理和应用工程测量成果,目前最好、最有效的方法就是利用数据库技术和GIS技术。具体地说,就是将测量成果进行标准化、规范化的处理,通过建立地理信息数据库及其应用管理的信息系统,有效管理、存储和处理测量成果;利用GIS的统计和分析更能,提供针对性强、满足专题应用的图件和统计结果,更好的应用测量成果;同时利用网络技术,实现测量成果服务应用和定向分发的网络化和自动化,更好地应用到科学管理和科学决策中。GIS管理应用系统建设是一项复杂、庞大的系统工程,不仅需要较大的资金投入,也需要网络等基础设施的支撑,更需要技术人才的培养,才能发挥其巨大的作用。如今,GIS技术已经得到政府部门的高度重视,在专业部门得到推广应用,并已成为信息产业的重要组成部分,地理信息产业的发展,也迎来了良好的发展局面。
6、InSar技术逐渐被重视
合成孔径雷达干涉测量(InSAR)是近期才发展起来的一项新的对地测量技术,它是以合成孔径雷达复影像数据中提取的相位信息作为数据源,通过整合处理和运算,获取地表三维信息和及其变化信息,精度高、范围广,且InSAR技术具有全天候、全天时和一定的透视性的优势和特点,这种技术已经引起了世界各国的广泛关注和深入研究。目前,这种技术的应用已经十分的广泛,比如:在监测地震变形中的有着重要的应用,在大范围检测监测厘米级或更微小量级的地球表面形变中也起着越来越重要的作用,在形变灾害监测领域和滑坡形变监测中也有着不可替代的优势和作用,等。正因如此,InSar技术在工程测量中也逐渐得到重视,应用前景和发展前景十分广泛。
7、结语
测量平差课程是测绘工程专业本科的专业基础核心课程,但由于测绘工程专业本科学生四年要掌握的基础知识、专业基础及专业知识比较多,在进行测绘工程专业招生的各高校课程设置中,测量平差课程的课时设置一般并不多,我校为64学时。而测量平差课程教学大纲要求学生了解测量误差的基本概念、基本理论、主要平差方法,掌握常用的平差方法及各平差方法的适用情况,并能用该课程所学到的理论与方法对常见的控制网观测成果进行平差计算,求得观测值及未知量的平差值与精度计算,教学内容比较多。因此,在授课之前制定一份合理的教学计划,明确该课程的教学内容,安排好教学大纲要求内容的课时分布,是非常重要的。
2讲好绪论激发学生的学习兴趣
人常说,学一行,爱一行。要学好一门课程,首先就要喜欢这门课程,对于测量平差这门测绘工程专业本科的核心课程,更是如此。在首次上课之前,大部分学生对要学习的课程还不是很了解,因此,绪论的讲授就显得非常重要。通过绪论课,要让学生了解测量平差课程的性质、该课程在测绘工程专业课程设置中的位置、测量平差的研究对象、主要任务及课程的主要内容,让学生对这门课程有一个基本的认识,激发学生的学习兴趣。在此基础上,介绍测量平差课程的特点、学习的一些技巧和注意事项,以便学生能够尽快找到适合自己的学习方法,为学好测量平差课程做好铺垫。
3注重测量平差课程的“三基”教学
“三基”即该课程的基本概念、基本理论和基本方法。“三基”教学是测量平差课程教学的重点,要让学生学好测量平差课程,首先就要使其掌握该课程的基本概念、基本理论和基本方法,在此基础上,才可以进一步深入学习,可以说脱离了“三基”的平差课程学习如同空中楼阁,是不可能学好该课程的。
3.1重视基本概念
测量平差课中的基本概念比较抽象,如观测误差、最或是值、改正数、必要观测、多余观测、精度、中误差等。掌握这些基本概念是学习基本理论和基本方法的前提,而不掌握基本概念,要学习基本理论和基本方法简直是不可能的。其实,这些基本概念本身并没有什么高深的理论和方法,也没有多大难度,只是对初学者来说比较生僻而已,学习起来还是比较容易的。在教学中,一定要重视基本概念,课堂上要讲清楚各概念的定义、表示方法、有关定义式及实际应用举例等,以便学生能够理解并准确地掌握基本概念,而不致混淆。
3.2加强基本理论教学
测量平差课程的大多数理论都是贯穿于平差方法之中的,要特别强调的基本理论主要有平差原则、协方差传播定律、协因数传播定律等,这些基本理论都是要求学生熟练掌握的。对于平差原则理论,讲清楚常用的平差原则、适用情况及各原则的具体含义;而对于协方差传播定律、协因数传播定律等,要从定律的定义、传播关系表达式、使用定律时的注意事项等着手进行详细讲解,以便学生能够正确理解这些定律,在此基础上,通过定律使用的实例讲解和学生练习,加深学生对定律的进一步理解与掌握。
3.3重点进行基本方法的教学
测量平差的方法有很多,像条件平差法、间接平差法、附有未知数的条件平差法、附有条件的间接平差法等经典平差方法及序贯平差、附有系统参数的平差等近代平差方法。每一种平差方法都有自身的平差原理、函数模型、法方程、改正数的计算方法及精度评定等,不同平差方法之间既有区别又有联系。在基本测量方法教学时,应做到:1)明确各平差方法的原理;2)重点讲解函数模型的数目、形式与常见控制网函数模型的列立方法;3)强调法方程的数目与组成方法;4)利用计算工具进行法方程的解算;5)强调不同平差方法下改正数的计算方法;6)观测值最或是值的计算与检核;7)精度评定,评定观测值、平差值及平差值函数的精度。
4引导学生善于总结并抓住规律
“公式多,函数模型长”是初接触测量平差课程的大多数人的共识。的确,与测绘工程专业的其他课程相比较而言,测量平差课的公式是比较多的,函数模型不但多而且通常也是比较长的,但平差课程中的大部分公式、模型的组成都是很有规律的,只要抓住了这些公式、模型的规律,即便公式、模型忘记了,也不难对照几何模型按规律写出对应的公式、模型。因此,在课堂教学中要引导学生善于总结规律并抓住规律的要点,这样,公式、函数模型的记忆就不成问题了。
5适当地引导学生利用具有计算功能的软件进行计算机辅助计算
“计算量大”是测量平差课程的又一特点。一个比较大的控制网平差问题,在没有计算机辅助计算的情况下,几个小时乃至一天是很正常的。单就控制网平差中法方程的解算来讲,一个4阶的法方程,若要通过高斯约化法进行解算,就需至少半个小时,而高斯约化法解算法方程的工作量与法方程的阶数是呈幂次数增加的,在法方程阶数比较高的情况下,手工计算有时是难以完成的,而利用MATLAB进行法方程的解算,在输入法方程系数、常数项的情况下,仅一个命令在几秒钟之内就可得到准确的结果。因此,在进行法方程、转换系数方程的组成与解算部分教学时,应引导学生利用EXCEL,MATLAB等具有计算功能的软件进行计算机辅助计算,减小平差计算的工作量和计算误差。当然,在相应知识具备的情况下,利用VB,C等语言编写法方程解算软件后,在计算机的解算软件支持下进行解算是更好的。
6通过习题讲解与练习培养学生分析解决问题的能力
初学者在平差课程学习当中,常常会感觉到理论与实际脱节,表现在课本上的概念、理论、方法似乎都掌握了,但遇到实际平差问题却感到非常棘手,主要原因是知识掌握的不够扎实,缺乏灵活运用所学知识的能力。教学中,针对这种情况,在讲完一种平差方法之后,马上应进行相应内容的习题课,通过常见控制网平差实例分析与讲解,使学生了解最基本的平差问题的解题思路、方法与步骤,在此基础上进行相应的平差练习,培养学生分析、解决平差问题的能力,增强平差技巧。
7引导学生掌握至少一种平差软件进行控制网平差计算
掌握“三基”是本科教学的基本要求,而我们的教学对象要成为一位合格的现代测绘工作者,利用平差软件进行控制网平差计算也是一项必备的技能。现阶段,测绘行业中使用的控制网平差软件比较多,如南方测绘仪器公司的平差易、北京威远图公司的TAPADJ、武汉大学的科傻及一些单位自行开发的平差软件等,这些软件虽然在功能、界面组成、成果输出格式等方面存在差异,但基本功能和使用方法大致是一致的,掌握一种平差软件的使用方法后就比较容易掌握其他平差软件,因此,在测绘工程专业本科生的测量平差课程教学中,应该通过一种比较常用的平差软件的实际使用,教会学生使用平差软件进行控制网平差的基本方法,引导学生掌握至少一种平差软件进行控制网平差计算,培养学生利用平差软件进行控制网平差的技能。
8结语
GPS作为一种优越的定位系统,在汽车导航、物流运输、资源勘探、水利建设、铁路建设、灾后救援等方面都发挥了无比重要的作用。在工程测量中,它相比于其他测量方式更为优越,GPS点标志在测量中也发挥了重要的作用。GPS在测量中所具有的优点分析如下:1)GPS方格网的测量精度指标是点位中误差,更优于相对中误差。2)在大型的工程测量方案中,布设大地控制网时,若采用GPS方法,由于图形的强度系数较高,可以大大提高点位的趋近速度,更有利于网形的优化。3)GPS测设方格网时,构造简单,可以灵活选取点的疏密和边的长短,同时它也解决了点位之间无法通视的困难,还可以保证在外施行测量方案时不受天气影响。4)GPS方格网的误差分布很均匀,能够满足常规测量的规范要求。与此同时,它的点位精度也很高,具有较大的精度储备。5)GPS-RTK相比于其他方法,效率更高,更具有自主性,可以减少劳动力的消耗,流动站也可以由单人完成作业。
2GPS(RTK)系统的构成
GPS(RTK)系统主要由三大部分构成,包括无线电通信系统、流动站以及基准站。其中,流动站包含了流动站控制器、电源、无线电通讯接听系统、GPS天线以及GPS接收机等。基准站涵盖了基准站控制器、为无线电台和GPS接收机提供能量的电源、无线电通讯发射系统、GPS天线以及GPS接收机等。
3GPS(RTK)工程测量遵循的基本原理
用户接收部分、空间卫星部分以及地面监控部分共同构成了完整的GPS系统,各功能间相互区别、相互联系,共同构成了一个统一的整体。就静态GPS测量系统而言,要确保观测效果的实时性,就必须拥有两台或者以上数量的接收机,各接收机接收的数据会存在细微的差别,后期用软件处理的方式能将WGS-84坐标系统的基线向量进行准确显示,在进行坐标转换、平差等工作以后,三维坐标即可求出。最后结果无法在现场即时获取。图1是对RTK实时相对定位原理的简单展示。基准站接收到的卫星信号要及时、准确地传递到流动站,就要依靠无线电通信系统,流动站能及时接收卫星数据,而且基准站传递的卫星数据它也能接收。在初始工作完成以后,流动站能及时将基准站信息传递到控制器,从而对这些载波进行差分处理,最终计算出未知点的具体三维坐标。
4GPS(RTK)配合全站仪的具体施测过程
RTK的设计必须严格遵守以下操作原则:1)应在测区中央位置架设基准站,而且要始终保持基准站距离无线电发射塔和高压线至少50m。已知点确定以后,应在此基础上校正点位,确保RTK的准确、可靠。2)要确保基准站仪器平整、精确,对中要控制在1mm以内,而整平精度要保持在半格以内。3)15°是接收机接收卫星的理想高度角。4)在确定基准站天线高度时应在不同的三个方向反复测量,确保互差小于3mm,天线高度应为三次平均值。对流动站的技术要求规范:1)不小于13°是最佳卫星高度角。2)至少观测5颗以上的卫星数。3)选择流动站位置时要谨慎,尽量将其控制在转换范围内,在不超过基准参考站10km的位置架设。4)在进行观测工作以前,要认真检测已测点或者已知点,确保准确。5)进行测量时必须保证RTK处于固定状态。6)测点相对图根点的相对中误差不得大于图上0.12mm(实地20cm)。7)在选用RTK为图根点确定方法时,要尽可能选择易于仪器操作和搬运且实现良好的地方,所以,理想的图根点位置为十字路口或者平房区,为了检测方便,要确定后视点。全站仪的基本操作流程:1)尽可能整平对中,将对中偏差控制在1mm以内;2)全站仪启动后,打开文件管理界面,新建文件夹,将文件储存在该文件夹下;3)在检核过程中,将后视点作为检核点,进行点收集的基本前提是偏差在可控范围内,否则,要对具体原因进行调查;4)对碎部点数据信息进行搜集和整理。特别要强调的事项:1)要分清盘左盘右,始终在一个方向观测一个测站;2)一旦触碰到测站仪器,就需立即校正。
5结语
现在比较常见几种设计理论和方法有测量平差和控制工程网优化理论两种理论。(1)测量平差理论在测量中的应用。德国数学家高斯首次在弧度测量的三角网平差中首次应用后,经过多年的发展和完善,测量平差已经成为测绘学中最重要的基础理论和技术之一。由于测量误差在测量测绘中的不可完全避免性,测量平差理论中的最小二乘法应运诞生,最小二乘法是一种数学优化技术,它通过最小化误差的平方和找到一组数据的最佳函数匹配,是用最简的方法求得一些绝对不可知的真值。现在根据具体情况发生的实际问题,很多有权威的机构提出了抗差估计等平差的理论,但是与最小二乘法的比较,抗差估计的在测量中的误差估计具有一定的时效性。(2)上程控制网理论的诞生。由于平差分类的具体理论上的不同,工程控制网理论又有新的解析论法与大模拟论法。模拟数据法的优化一般依赖于计算机软件的多媒体功能的特点进行的优化,在实际采集真实数据后传输到制定计算机中由计算机软件来控制模拟的误差进行的测量,对于整体的数据的安全把握和灵敏程度的可控制具有无以比拟的优越性。尤其针对点对点之间的测量,相邻两点之间和任意点之间的可测相对精度的测量等等都体现出了高精度。解析法的建立是依赖与传统数学的数理分析利用数学工具和数学模型建立目标函数的约束的条件,通过电子网络监控而得到整体数据的精确度。从施工前和进行施工中的信息的采集,地理位置的GPS的定位,将数据传入专门的计算机程序软件来进行优化和重组,从而得出大量经过优化的结果。在一般情况下多种方法相结合的数据测量方法可以保证数据的真实可靠程度,也能客观体现理论数值与实际数值的差别。
二、施工前的对于数据测量而进行的测量准备工作
首先要熟悉建筑工程的图纸,在实际数据采集前应该对于图纸标明目标的明确性,从而设计空间网络来覆盖整个测量区域。其次是对施工现场的实地的考察和对周围环境的勘测以此来明确各个点对基础面的检测的覆盖范围的实际的影响能力确保真实准确数据的采集。然后是对于周边环境各个监控点对于监控点周围设施的整理制定最佳的测量监控方案,选择适合实际情况的工具进行测量,这些测量工具包括深层沉降仪和测斜仪的安装使用,可对地理位置的GPS的空间设定等。
三、与工程测量施工质量有影响的因素分析与研究
和其他工程相对比,工程建筑测量有着自己特点和规律。首先是测量的结果的好坏与测试人员的技术水平息息相关,精密测量仪器操作员的测试水平直接决定测量结果是否是精确的。其次对于工程施工前的测量之初的总体的测量方案的设定对于以后的测量定位系统精度和其可进行施工的时间也有着很大关系。施工网的局部微型可控制网的检测过程中对于观测测回和联测方向的数量的选取都是重要影响的相关因素。还有对于现场施工不可预测的环境恶化对于测量工作和正常施工带来的影响所发生的可能性的预防是否到位直接影响测量质量的好坏。仪器测量的误差和人为误差也会直接影响测量结果。
四、结语
高职院校是以培养高素质专业技能人才为主的,因此衡量学生的标准就是检验其社会实践应用技能的高低,根据该院校学生在科技创新节大赛和安徽省职业技能大赛中的成绩表现看:学生在社会实践应用技能方面还存在不少的问题,学生的社会实践技能远远达不到企业岗位的要求。根据对以往毕业生的就业过程分析,学生在毕业以后不能快速的进入大工作岗位上,而需要企业花费一定的时间和金钱去进行岗位培训,将学生的实践应用技能提高与岗位要求相符的程度。可以说造成学生实践应用技能不高的主要原因就是因为高职院校的实训体系不完善,不重视实训教学,教师在教学过程中将精力主要放在理论教学过程中,而忽视了对学生的实训锻炼,结果造成学生的工程测量理论知识非常的丰富,而关于实践应用技能的能力则非常的短缺,影响高职学生的就业率。
2高职建筑工程测量实训课开展的现状
随着我国构建现代职业教育体系战略和发展城镇化建设战略的实施,为高职建筑工程测量课的开设提供了快速发展的机遇。为增强高职院校的教学质量,提高学校的就业率,高职院校加大对学生实践技能的培训的力度,而学生社会实践技能的提高离不开实训教学的支持,只有具备完善的实训教学体系才能在根本上保障学生的实践应用技能得到提高,但是分析当前建筑工程测量课程实训教学体系,发现高职院校的实训建设还存在不少的问题:
2.1缺乏客观存在的建筑工地
虽然通过校企合作等形式,学生参与社会实践锻炼的机会得到提高,但是建筑工程测量专业不同于其它专业,它对实践环境的要求比较高,高职院校要想真正的与建筑工地建立合作模式非常困难,这主要是因为建筑工地的特殊工作性质,不允许出现关键性的错误。结合该校的实训基地现状分析,高职建筑工程测量实训锻炼主要采取的就是模拟建筑工程环境,让学生参与模拟实践锻炼,其效果与实际建筑工程测量环境相比要相差甚远。
2.2实训建设的目的性不清楚
实训建设与锻炼的重要性已得到高职院校管理者与教师的认可,并且也加大了对实训基地的建设力度,但是在高职院校构建实训地基过程中存在着目的性不清楚的问题,他们更多是为了进行实训教学而建设,不明白实训基地建设的最终目的,结果导致学生在实训锻炼中只是为了完善实训教学学习,而意识不到实训教学的主要目的就是为了提高自身的实践能力。
3高职建筑工程测量课程实训体系的构建
培养高素质的建筑工程测量人员光靠课堂理论教学是不能实现的,必须要依靠实训教学才能够培养出具有高素质的社会实用型人才,因此高职院校要加强实训教学。经过大量的实践表明:通过构建完善的学生实训体系可以促进高职院校的教学质量,实训的目的就是提高学生的实践技能,而实践技能的提高不仅有利于学生对理论知识的掌握与理解,还可以提高学生的就业率,提升高职院校的教学质量。因此基于培养高素质的建筑工程专业人才培养目标的要求,高职院校要构建完善的建筑工程测量课程实训教学体系。
3.1基地建设
首先要构建校内基地。校内基地就是在学校内部根据教学工作的要求构建固定的测量实训基地,通过校内实训锻炼不仅可以减低教师的前期准备工作,而且还可以有计划地安排教学流程等,通过校内实训可以观察学生操作的流程,及时地发现学生存在的问题,并且给予指导;其次校外基地的建设。本校要结合该院缺乏真实建筑工地的现状,积极开展校企合作模式,争取与较多的建筑施工企业合作,为学生提供更多地参与建筑工程测量的真实机会,同时为了避免学生的不规范行为给建筑施工现场造成不利影响,学校教师要制定详细的实训计划和安全保障措施,明确指导教师职责和任务,明确学生训练任务、组织纪律要求和成绩考核办法。通过校外基地锻炼培养学生的吃苦耐劳精神和专业运用能力。
3.2校内实训
一是课件实训。其主要是对学生在课堂山学习的各种理论知识与实践相结合,该校根据工程测量课程的内容,开设了水准仪认识实训、普通水准测量、经纬仪认识实训、水平角测量、竖直角测量、距离测量、平板测量、圆曲线测设、全站仪认识实训、坐标放样等l6个课间实训项目;二是综合实训。综合实训教学的目的是提高学生对工程测量技术的综合运用能力,根据教学任务的要求,进行综合实训可以将学生进行分组训练,一般5人为一组,每组有一个l5个点左右的独立控制网.所有的实训都在每组的控制网点上进行,具体综合实训的内容和步骤。
3.3校外实习
对于目前的导线测量而言,采用较为完善的技术是目前在技术管理过程中首要解决的问题,一方面能够有效的缩短测量过程中的周期,另外一方面可以有效的降低测量过程中的成本,对于提高测量的质量也有一定的促进作用。针对国际大型桥梁的设计而言,在发展的过程中需要重视以下问题,首先针对大型桥梁的施工而言,目前不管是在施工还是在测量的过程中逐渐朝着信息化的管理方向发展,随着我国精准测量制造的提高,对于提高大型桥梁的精准度控制有着非常大的帮助。其次针对大型桥梁的施工而言,逐渐从传统的施工管理走向数字化的管理,传统的导线测量到现代的余量测量已经实现了有效的转换,检测技术也在一定程度上得到了长远的发展,随着全球导线测量企业发展和采用大信数据处理软件对于测量的数据处理,因此导线测量的方法也在一定程度上变得越来越严格。最后导线测量的进度和开发工具也成为了目前在研究中的热点,相关的企业也针对设备逐渐的实现更新和发展。
2全导线测量与路桥施工平面控制网
(1)针对大型桥梁的建设而言,在建设的过程中采用导线测量的机械较为简单,在测量过程中也提供了较大的便利性,导线测量中对整个路桥控制网进行布设是首要完成的任务,特别是对导线测量而言,是目前在工程进行施工的主流。
(2)对于大型桥梁控制网的布置,在进行控制网的选择过程中需要注意以下几个方面,首先在桥梁范围较为狭长,位点目的较大的位置,需要在日常的施工过程中对放样的进度进行严格控制。其次在控制点的选择上,控制点标记的位置可以重复的进行施工,从施工的准备阶段到施工的竣工阶段都可以反复的使用控制点,而且使用也较为方便,由于施工的稳定性较高,在实际的布设过程中常常分为两级,分别是满足统一需求和日常放养的需求。
(3)对大型桥梁的布设而言,较为典型的布设方法是从周围向中心进行布设,从而形成四角形的布设网。两点连线作为控制网的一条边。为了保证桥轴线和控制网之间的紧密,一般在布设的过程中都会对点进行控制,两个点是最常见的,第一个点是沿着河流的两岸进行轴线布点,另外一个为桥头,采用两点进行连线控制网的布设。
(4)导线点的布设。在实际的施工过程中,业主可能针对施工控制点的标准进行严格的限制,那么在进行施工的过程中需要对测量进行严格的加密。在对布置网的选点之前,需要对施工的组织图和施工的周围环境进行严格的审查,尽量的避开施工区和材料的堆放地区。对在控制点位置选择过程中,也是有一定的要求,特别是桥梁工程由于周围有水体,因此控制点在选择时需要选择土壤的质量不松软,地势较高的位置,这样能够保证水体不会淹没导线点,导线点的长期保存性不是唯一需要考虑的要素,在进行导线点的布设过程中需要考虑到施工的便捷性。
(5)标石埋设:a.对于公路的控制点的测量一般是在工程的某一个时刻进行完成,不需要永久性的完成,因此相对而言要求较低,而此时导线点一般可以作为高程点进行使用,桩中央的高度需要略高于桩的顶面。b.临时性标石可用长25~40cm,断面4~5cm见方的木桩,将其打入到地下,这样能够保证与地面爆出平行,采用顶钥小钉作为标志点,对于城市混凝土的施工而言,可直接向路面打入钢钉。c.对于高速公路的路桥而言,一般采用的工艺是现浇混凝土桩,因此在进行坑打击的挖掘过程中,采用导线测中部插入直径10ram以上的螺纹钢,长度需要保持始终,顶部按照十字以确定精准的位置,上部磨圆并露出约5-10mm,从而保持一定的精度。
3战略高度抓导线测量精度管理和质量控制要点
随着我国目前在大型桥梁建设中,企业建模工具进一步的深入,导线测量已经逐渐实现管理精细化,以及信息集成化,在导线测量中,测量企业目前紧跟着国外发展的动态,将导线测量的精度管理是作为企业提升自身企业竞争力中最为核心的竞争手段。随着我国更多的企业对于导线测量的总量和规模进一步的扩大,越来越多的企业将对施工导线测量精度管理作为现代导线管理测量的核心模式,实现导线测量中管理的突破口,同时钢材的利用效率以及劳动生产效率也是其中非常重要的一个方面。(1)在桥梁施工的过程中,在进行勘测设计时,已经在工程场地道路沿线布置有平面控制点和水准点,进行过程中的控制测量。当施工单位进行现场的过程中,设计单位和监理单位需要向施工单位提供这些控制点的数据,从而提供相关的书面数据的提交。(2)对于勘测过程中设计的控制点,需要从施工阶段,如果控制点使用较多,有可能遭受到破坏,以及位置有可能发生改变,如果出现了这样的现象,就需要进行重复的测量。对于重复测量的结果需要进行及时的审核,然后决定这些点是否采用。在大型路桥的施工过程中,可以将施工分为几个阶段,相邻施工段需要相互的复测。在施工中应使用相同的控制点和测量数据,这样才能保证施工标段之间的衔接能够测量精确。
4结束语
工程测量是土木工程专业的学科基础课程,在授课阶段应有意识地加强测量学与后续专业课程的内容衔接。如,测量学中场地平整与土方量计算在“土木工程施工”这门课程中也有独立章节进行讲解;建筑场地的施工控制测量在“基坑工程”中也涉及到了相关知识点等。因此,通过建立与其他专业课程的联系,在增强学生学习兴趣的同时也为土木工程专业的后续课程奠定了基础。
二、启发式教学模式
在工程测量的教学中采用启发式教学模式,例如,从为什么经纬仪需要对中、整平来引导学生了解经纬仪的轴线,进而掌握经纬仪的检验和校正方法;引导学生思考为什么水准测量和角度测量实验数据无法闭合,以此来进行误差的分析和判断等。从而使学生能够自觉地、独立地进行思考,融会贯通所掌握的知识和技能,提高思维能力和创新能力。
三、采取开放式实验项目
工程测量是一门实践性很强的学科,因此在课内实验环节将学生分为4人一组,教师给出实验目的,由学生根据所掌握的理论方法设计测量方案,每组上交各组根据实验目的设计的实验名称、所需仪器、实验内容和方法、可能出现的错误和注意事项,并同时提交根据上述内容所测实验数据。在测量实训环节则进一步加强学生的自主能力,仿照工程施工测量,给出施工图纸,由学生编制测设方案并进行实地模拟测设及定线放样。在考核方法上,采取单独考核的方式,每个学生水准测量的仪器操作成绩+角度测量的仪器操作成绩+理论考试成绩为工程测量的成绩。通过实验方法和考核方法的改革,学生的工程测量成绩和操作技能的熟练程度都得到了大幅度的提升。表1是3年来土木工程专业学生的工程测量考核成绩。
四、充分重视专业认识实习和专业实习
为了增强学生对工程测量的兴趣和重视程度,在专业认识实习的参观过程中有意识地引导,让学生了解到测量对于工程建设的重要性。在专业实习阶段,根据工地的不同进度让学生进行施工控制测量和施工放样,熟练掌握在各类土木工程建设中需要的测量基本理论、基本方法和基本技能。与此同时,为学生从事土木工程勘测、设计、施工、管理奠定基础。
五、组织学生参加职业技能鉴定
1.1施工准备阶段
在施工准备阶段,测量放线人员的主要工作内容是对施工设计图纸进行认真的审核,掌握工程的施工要点,并对设计图纸上的相关高程点、坐标点等进行认真的复核,确保各点的精度符合相关要求。同时测量放线人员还要根据工程的具体情况,制定合理的测量放线方案,从而保证测量放线工作的顺利进行。
1.2施工阶段
在施工阶段,测量放线人员要严格的按照相关要求进行测量放线工作,将施工设计图纸中,建筑的轴线、竖向控制线、高程点、角点等在施工现场标注出来,确保施工人员能严格的按照设计要求进行施工。在进行建筑工程施工时,测量放线人员还要对特殊地基的沉降、水平位移进行检测,从而为施工的安全提供保障。
1.3竣工阶段
在工程竣工阶段,测量放线人员的主要工作内容是对建筑物的垂直度、水平位置、各建筑构件的尺寸等进行严格的审查,确保建筑物的各项标准均符合设计要求,从而为建筑工程的施工质量提供保障。当整个建筑工程竣工后,测量放线人员还要根据设计资料和竣工验收资料编制竣工图,从而为建筑工程的后期使用提供方便。
2测量放线的基本方法
目前,在建筑工程中,常用的测量放线方法有建筑体测量法、高程传递法、平面控制网测放、平面控制网垂直引测等,其中建筑体测量法是采用经纬仪和全站仪对测量放线的轴线、垂直度进行复核控制的方法;高程传递法是采用大盘尺直接测量高程,也可以利用三角高程理论,采用全站仪进行高程传递;平面控制网测放是根据现场的通视情况,首先对主控制轴线进行测量,然后再对各建筑的轴线进行加密处理;平面控制网垂直引测是采用激光铅直仪对测设好的轴线控制点进行垂直引测。在实际测量放线过程中,测量放线人员要根据工程的具体情况,选用合理的测量放线方法,确保测量放线施工的顺利进行。
3建筑工程中的测量放线
3.1工程概况
某建筑工程共6层,其中地上5层,地下1层,建筑物的总高度为51.21m,建筑主体结构为钢筋混凝土框架剪力墙体系,建筑屋顶为空间钢桁架结构,在本次建筑工程中,建筑主体结构为不同圆心、半径组成的曲线形,局部地下结构为常规纵横正交轴线,测量放样施工的重点高程的传递和控制点平面坐标的传递,以及建筑主体结构的曲线放样。
3.2测量放线准备
在正式进行测量放线施工时,测量放线人员首先要做好测量放线准备,从而为测量放线工作的顺利进行提供保障。在测量放线前,测量人员要对施工设计图纸进行认真的审核,并对测量放线现场进行勘探,将现场的垃圾、杂物清理干净,同时测量人员还要对使用的工具进行认真的检查,确保各个工具都能正常使用,只有这样才能保证测量放线结果的准确性。
3.3控制网测设
在本工作中,布置建筑物平面控制网时,在平行于地下外侧轴线10m处设置四个矩形角点,然后进行建筑物轴线控制。由于建筑基础结构放线需要通视,因此要将控制线设置在距离平行轴线1m的位置。在测量放线过程中,为保证建筑工程的施工质量符合设计要求,需要将各控制桩点、监测点表明。在进行高程控制网布置时,测量人员要根据校核后的水准点,在施工现场引测高程控制水准点,在本次施工中,由于施工现场的地质条件比较好,可以埋设2个水准点,当做沉降观测的基准点,从而确保施工的顺利进行,由于建筑南北距离比较长,因此,在各个施工区域都需要设置2个水准点,进行施工观测。
3.4曲线部位施工测量
在本次施工中,由于曲线半径比较大,因此,采用全站仪进行曲线部位测量放样。在施工过程中,将基础垫层柱放线选择在柱中心点,并在距离柱外侧30cm,基础垫层柱放线一侧和径向轴线正方形的控制线四角点相互垂直,另一侧与径向轴向相互平行。基础垫层柱放线测设完成后,开始测设、收集主点坐标数据,为确保测量数据的准确性,在测量放线过程中,测量人员根据工程的实际情况,采用AutoCAD软件制作出电子施工图,通过CAD捕捉,自动获取各个坐标点的相关数据,然后将全站仪连接在电脑上,利用数据处理软件,将这些数据传输到全站仪中,为主坐标点的测试提供依据。
在进行曲线部位主点测试时,首先要将全站仪安装在控制点,进入坐标放样模式,将坐标点、棱镜高度、仪器高度、后视点坐标等输入全站仪中,获取照准后视点,根据后视点坐标和测站点做点调整仪器后视点方位角。然后测量人员利用测量仪器读出实测值和放样值的误差,并移动标靶位置,直至观测仪器屏幕显示实测值和放样值为0后,确定该点的位置。在进行主点测设时,为保证主点的可靠,测量人员在测设完主点后,要利用全站仪坐标测量程度对主点进行复测,确保各主点坐标与施工层复合点没有误差。
在进行圆柱边线测设时,根据测定的控制主点,测设出大于圆柱半径300mm的正方形控制线,然后利用制作的1/4模具放出柱边线。在测设曲线主点间的曲线时,采用弦线支距法测设建筑内部曲线和建筑外侧曲线,采用切线支距法测设建筑内侧外墙曲线。
4总结