新建变电站工程测量控制网的建立方法及应用

摘要：施工单位进场后，开工前需要着手的第一件事就是建立变电站的测量控制网。变电站常建设在城市的边缘或偏远乡村，除业主提供的几个测量控制点外，施工单位没有现成的测量控制网可供使用。目前有关测量控制网的建立方法及应用的书籍、论文大都是针对城区房屋建设，针对变电站测量控制网的建立方法、应用的文章较少。因而，笔者对此进行了认真研究，总结了自己的工作经验，编写本文，以供同仁交流。

关键词：变电站测量控制网主控制轴线测量控制桩

1 测量控制网建立步骤

1.1确定变电站测量控制网的形式

变电站测量控制网是指由变电站内主要构建筑物（各种电压等级的户外构架、主要建筑物）的主要测量控制轴线所组成的测量控制网。

确定变电站测量控制网的形式就是确定变电站内主要构建筑物（各种电压等级的户外构架、主要建筑物）的主要测量控制轴线布置位置、各主要测量控制轴线的相关关系。

测量控制网建立的好坏将直接影响测量网的使用是否方便，所以在进行正式测量以前，须认真分析图纸，根据变电站内户外配电装置、建筑物的相互位置关系确定合适的测量控制网。

一般而言，建立测量控制网应特别注意以下几点：

1）测量控制网上各点应通视，这样既方便测量也可保证测量精度。为此各测量控制轴线可设置于公路两侧，一般距离公路边缘1.5m左右,但要注意避开公路边缘的给排水管道。

2）为加快测量控制网建立进度，在每个户外配电装置区、建筑物只需建立一条测量控制轴线，其余轴线待实际施工时加密。

3）房屋建筑周围若没有可以借用的控制轴线时，可单独设置测量控制轴线。

4）户外构架、房屋的主要测量控制轴线应与户外构架的长向、房屋的纵向相平行，位于基础开挖边线外不得少于2m。

5）测量控制网中各主要测量控制轴线的交点即为测量控制桩所在位置。

基于以上几点，测量控制网的形状一般为“T”字形、“十” 字形、“口”字形、“日” 字形等。

1.2确定测量控制网的主控制轴线

测量控制网的主控制轴线是测量网建立的关键轴线，是测量网建立的第一条轴线，其精度对测量网的精度起到决定作用。

测量控制网的主控制轴线一般位于测量控制网的中间位置，测量工作环境一定要好，便于通视、控制桩的长期保护。实际施工时，常选择主变构架控制轴线作为测量控制网的主控制轴线。

1.3通过已知测量控制点测设主控制轴线上测量控制桩

1.3.1 直接运用极坐标法测设主轴线上测量控制桩

若设计图纸或相关资料中直接提供了施工坐标与测量坐标的换算公式，可以直接运用极坐标法测设主轴线上测量控制桩。

由于很多专业教材对此均有介绍，故笔者只是介绍基本思路：

1）计算主轴线上测量控制桩的施工坐标。

2）通过已知的施工坐标与测量坐标的换算公式，将主轴线上测量控制桩的施工坐标换算成测量坐标。

3）如图所示，P1、P2是测量控制点，A、B为主轴线上测量控制桩，通过坐标反算计算出放样元素、、、，然后通过经纬仪和钢尺或者全站仪以极坐标方法测设A、B的初步位置。

4）依据误差处理方法，进行精确定位A、B。

1.3.2 综合运用极坐标法、直角坐标法测设主轴线上测量控制桩

若设计图纸或相关资料中没有提供施工坐标与测量坐标的换算公式，但只提供了部分或全部围墙角点的测量坐标，而主轴线一般与围墙平行或垂直，可综合运用极坐标法、直角坐标法测设主轴线上测量控制桩，即通过测量控制点运用极坐标法测设已知测量坐标的围墙角点，然后利用测设出的围墙角点运用直角坐标法测设主轴线上测量控制桩。情况如图所示，详细步骤如下：

1）在已知测量控制点P1、P2、P3中选择测站点P2，再确定测设的围墙角点I、II。测站点应高于场地标高、前后视距离大致相当。围墙角点I、II的连线应与主控制轴线垂直。

2）计算极坐标法测绘参数。

方法一、 运用方向角及距离公式计算测绘参数。

方法二、运用余弦定理及距离公式计算测绘参数。对于测量专业知识不很熟悉的人员可以采用该方法。

A计算由测站点P2、围墙角点I、已知测量控制点P1组成的三角形及由测站点P2、围墙角点I、围墙角点II组成的三角形的三边距离。如P1、I两点间距离为。

B运用余弦定理计算水平角、。如。

3）运用直角坐标法测设主控制轴线。

1.4依据主控制轴线上测量控制桩应用直角坐标法，确定各建筑物及构筑物的轴线，建立测量控制网

2 变电站测量控制网的应用

2.1A变电站新建工程工程概况

A变电站工程概况如图所示。

2.2A变电站测量控制网的建立

2.2.1确定测量控制网的形式、主控制轴线及测量控制桩

由于该变电站站区形状规则，220kV及主变外户外配电装置、户内配电综合楼、电容器场地为东西向，110kV户外配电装置为南北向并位于站区两侧，同时，220kV户外配电装置与主变户外配电装置、户内配电综合楼与电容器场地之间距离较近，可以使用同一控制轴线，故该测量控制网设置为“口”字形。通过查阅站区给排水图发现站区公路外侧2米处无相应管道、视线良好，故将控制线设置于此。该站区最长控制轴线为220kV户外配电装置，故确定该轴线为主控制轴线。其余控制轴线与主控制轴线的交点A、B为主控制轴线测量控制桩。

2.2.2通过已知控制点测设主控制轴线上测量控制桩

2.2.2.1通过计算发现，、大致相等，且P2高于站区标高、相互之间通视，故确定测站点为P2，围墙角点为I、II。

2.2.2.2计算极坐标法测设参数

三角形P2 P1 I中，

同法、

=46°46′46″

同法三角形P1 I II中，、=105°10′23″

2.2.2.3计算直角坐标法测设参数

根据图上尺寸，可得

2.2.3依据测设参数测设测量控制网

2.2.3.1将经纬仪架设于P2点，后视P1,逆时针转角46°46′46″，量距226.3294m，得到围墙角点I。

2.2.3.2将经纬仪架设于I点，后视P2,顺时针转角105°10′23″，量距61.250m，得到E点。

2.2.3.3将经纬仪架设于E点，后视I,顺时针转角90°，依次量距11m、96m，得到A、B点。

2.2.3.3将经纬仪架设于A点，后视B,顺时针转角90°，量距52.25m，得到D点。同法，得到C点。

由此得到A、B、C、D组成的测量控制网。

3小结

3.1建立测量控制网的原则

由整体到局部，先确定整个建设场地的主轴线，然后依据各个局部进行延伸，建立测量网。

3.2测量精度要根据实际需要确定

一个变电站内的不同部分可以根据连接情况采用不同的控制精度，这样即可以加快测量进度又能满足使用需要。总而言之，房屋建筑轴线精度高于户外构支架、硬母线连接的构支架基础轴线精度高于软母线连接的构支架基础、户外构支架轴线精度高于电缆沟、给排水管道等附属设施。

3.3注重细节，避免误差积累

测量是精细工作，一定要注重细节控制，避免由于误差的积累，而造成错误。例如，进行转角时，前视方向长度一定要大于后视方向；长度测量时在一个方向线上，全站应尽可能的延一个方向开始。

3.4扩建变电站测量控制网的建立

可以依靠原有测量控制网进行，若原有测量控制网不存在，则应依据临近间隔的设备基础和与新增间隔有关联设备基础轴线，确定扩建间隔的测量控制网。

3.5加强测量控制桩的保护、经常进行检查

测量控制桩是测量的成果，在施工过程中一定要加强保护。当测量控制桩被破坏或者被迫移动时，要立即恢复。同时，应经常检查控制桩的精度是否满足要求。

参考文献：

建筑施工手册 缩印版（第二版） 北京：中国建筑工业出版社 ，1999

测量学 上海：同济大学出版社，1990

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。