试论机场跑道灯光施工的测量方案

摘要：为了保证民用航空机场目视助航灯光设施的施工质量，促进施工技术水平的提高，保证目视助航灯光系统的安全运行，确保飞行安全，助航灯光工程测量在机场建设中占有一定的主导地位，是一项专业技术性较强的工种。本文阐述了主要目视助航设施的测量放样施工方法，以及测量施工遵循的原则。

关键词：机场；目视助航设施；测量

中图分类号： O353 文献标识码： A

一、测量工作基本概念

为了保证民用航空机场目视助航灯光设施的施工质量，促进施工技术水平的提高，保证目视助航灯光系统的安全运行，确保飞行安全，助航灯光工程测量在机场建设中占有一定的主导地位，是一项专业技术性较强的工种。测量精度的高低，对后续工程施工质量有直接影响。精度较低和误差较大的工程测量数据，不仅不能满足工程施工的需要，甚至还有可能造成重大质量事故和经济损失。为了杜绝一切质量事故的发生，需要有一系列的操作规程和技术方法，来确保工程测量成果的实现。为了防止测量传递误差的增大，在新建机场的施工区域内，首先要采用严密的布控方法，使用高精度的测量仪器设备和严格的计算，布敷一些高精度的控制网，以保证整体的精度要求，再从这些高精度点上布设一些控制点和支点。也就是我们遵循：在测量布局上“由整体到局部”、在精度上“由高级到低级”、在程序上“先控制后局部”的原则，这也是所有测量工作应遵守的最基本原则。

二、施工准备工作

工程项目施工准备工作是生产经营管理的重要组成部分，是对拟建工程目标、资源供应和施工方案的选择，及其空间布置和时间排列等诸方面进行的施工决策。施工准备工作必须有计划、有步骤，分期、分阶段地进行，明确施工准备的任务和项目，这样才能在施工中做到有计划的安排。

在测量工作未开工前，将所用的测量仪器送精密光学仪器质量检测站检测。按照仪表检测周期按期委派专业技术人员把所有测量仪器及时送国家计量技术监督局进行检测。仪器到达工地后由仪器使用的专业技术人员，在施工现场做开工前的最后一次检查和校核工作，确保无误方可开始进行测量工作，并将仪器设备进场报验单及时上报给监理部门。

三、平面控制测量

3.1三角测量

新建机场的首级（GPS）测量控制点，由建设单位聘请具有国家等级资质的专业单位来确定，其中加密的导线网也包括在内。按照国家工程测量规范（GB50026-2007）要求。

3.1.1 三角测量的技术要求按表3-1执行

表3-1三角测量技术要求表

3.1.2 导线测量的主要技术要求按表3-2执行

表3-2导线测量技术要求表

3.1.3三边测量的主要技术要求按表3-3执行

表3-3三边测量主要技术要求表

3.1.4水平角方向观测法的技术要求

当水平角观测结束后、测角中误差应按下列公式计算

(1)三角网测角中误差：

式中：―测角中误差

―三角形闭合差

―三角形个数

(2)导线网测角中误差：

式中：―附合导线或闭导线环的方位角闭合差。

―计算fβ时的测站数；

―附合导线或闭导线环的个数。

3.2距离测量

3.2.1电磁波测距仪器的标称精度表达式为：

式中：―测距中误差（mm）

―标称精度的固定误差（mm）

―标称精度的比例误差系数（mm/km）

―测距长度（km）

3.2.2当测距长度为1km时，仪器精度分别为：

Ⅰ级：

Ⅱ级：

Ⅲ级：

四、高程控制测量技术标准

在机场新的建设中，高程测量也是必不可少的。灯位的高程控制测量一般采用三等水淮测量。水准测量所使用的仪器及水准尺，应符合下列规定：

(1)水准仪视准轴与水准管轴的夹角DS1型不应超15″；DS3型不应超过20″；

(2)水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对于因瓦水准尺，不应超过0.15mm，对于双面水准尺，不应超过0.5mm；

(3)二等水准测量采用补偿式自动安平水准仪时，其补偿Δa误差不应超过0.2″；

(4)水准测量标石埋设稳定后进行，其主要技术要求按表：

五、测量施工的步骤、方法

5.1 灯位的测量步骤

5.1.1 直线灯

直线灯有跑道中线灯，跑道中线灯距跑道中心线0.5米，灯间距15米、直线均勺布置；滑行道中线灯、滑行道中线灯距滑行道中心线0.6米，灯间距15米、直线均勺布置。跑道边灯、滑行道边灯、边灯设计距道面边线3米直线均匀布置，灯间距一般为60米。接地带灯、下滑进近灯和侧边灯。中线灯沿跑道、滑行道中心线15m或30m均匀布置，以设计说明书和设计图纸为准。边灯大多数设计距道面边线3m，直线均匀布置，接地带灯以跑道端线为基准，向跑道内延伸900m，排灯与排灯间距为30m，灯间横向距离1.5m直线均匀布置。下滑进近灯也是以跑道端线为基准，向跑道外延伸900m，排灯间距为30m，灯与灯横向距离为1.5m、直线均匀布置。

5.1.2 转弯灯

在跑道、滑行道联络道的转弯处、转弯灯为小圆弧转弯灯。半径在30m～60m之间。在跑道和滑行道的中端有快滑道，其半径250m～600m之间。我们称为大圆弧转弯灯，以下作详细说明。

5.2 灯位的测量方法

5.2.1 直线灯的放样方法

利用机场的测量控制点，选择要放灯位附近的控制点。仪器架设在控制点A上，后视为控制点B，根据灯轴线上方位角和距离，在A点控制点上定出A′点。然后仪器搬至B点控制点上设站架仪器。后视点以A点控制点为基准，根据灯轴线的方位角和距离，在B点上定出B′点，这样在灯轴线上已定出两个控制灯位距离的控制点，这时，将仪器架设在灯轴线上的A′控制点上，后视点为B′控制点，在A′和B′点上反复测量灯位的距离，做好记录，点距距离误差控制在±10mm；方向误差控制在±5mm；直至符合精度要求为止。

5.2.2 直线灯的坐标放样方法

选择要灯位附近的控制点。在点上架设仪器，照准另一控制点为后视方向。根据各灯位的计算坐标，将坐标输入全站仪内，逐个把灯位定出，误差控制在±5以内，点上钉上钢钉，图上油漆，做好标记。

5.2.3 滑行道转弯灯的放样方法

在机场建设中，大部份都是小圆弧灯的定位，在联络道转弯处,因转弯半径较小，大约在30m～60m，可选择控制点直接坐标放样,误差控制在±5以内。

另外，可利用全站仪坐标定位，把圆心点和圆弧起点灯定出，仪器架在圆心点上，照准圆弧起点灯作为后视方向，按设计的灯间夹角把灯位逐个定出。此方法只限于50m（即一钢尺）以内的圆弧灯，且地势要平坦，可利用经纬仪定向钢尺丈量。此方法较为简便，误差控制在±5mm。

5.2.4 跑道、滑行道快滑转弯灯的放样方法

飞机从跑道转弯进入快滑道，因该道转弯半径较大，在250m～600m之间，由于距离较远，不能在圆心点上直接放样，施工较困难，产生误差也较大，为了尽量把误差减小，有两种方法可以选择：第一，采用坐标放样法，第二采用支距偏角法。

(1)坐标放样方法

选择两导线控制点距灯位较近的地方，仪器架设在控制点上，利用计算出的灯位坐标逐个把灯位定出，但要注意控制点到最远的灯位应保持在300米以内，否则距离越大，灯位误差也就相应增大。

(2)支距偏角法

根据设计图纸给定的条件，灯间夹角和半径将整个快滑圆弧均成n分，则每份弧长对应的圆心角为Ψ=α/n,根据圆的几何性质，弦切角Δ等于所在弧对应圆心角Ψ的一半，则Δ=Ψ/2=Ψ/2n，当圆弧等分n份时，各点的偏角为第一点的整倍数。

Δ1=Ψ/2=Δ

Δ2=2Ψ/2=2Δ

Δ3=3Ψ/2=3Δ……Δn=nΨ/2=nΔ

相邻两点间弦长为C

C=2RsinΨ/2=2Rsinα/2n

(3)测量方法：

仪器在ZY点上设站，后视点瞄准JD，顺时针测设Δ1、Δ2、Δ3……Δn各点方向角，同时在各方向点上测出至ZY的边长，误差应控制在±5内，转弯处灯具如遇道面切缝、应计算切缝坐标，灯具需偏移切缝线0.6m，但偏移的灯具不应脱离圆弧轨迹线，应以转弯半径为基准。

5.2.5 标记牌的放样方法

滑行引导标记牌分别设置在距滑行道边线11～21m，距滑行道中心线相交点60m处；距跑道边线8～15m，距跑道中心线与滑行道中心线相切点60m。牌面垂直于跑道和滑行道中心线。

利用极坐标放样方法、直接在控制点上放出标记牌的中心点，然后将仪器架在中心点上，后视照准任一控制点为后视点的方位角。对好方位角后，将方位角转与滑行道相垂直的方位角上，定出大于标记牌尺寸的控制边桩，桩上标定距离以便施工。

5.2.6 下滑区域进近灯的放样方法

在下滑进近灯未开工之前、应对跑道南北下滑区域900m范围内地面高程进行测量、将测量结果报监理工程师；根据现测地面高程和设计地面高程、设计光芯高程来确定进近灯光系统各类灯具的基础位置和支架尺寸。

进近灯放样方法是以跑道端线为基准，向跑道外延伸900m、它的施工方法是在跑道端线和跑道中心线的相交处，按图纸设计的灯间距离布置。灯间距离1.5m、排灯间距30m，在跑道端线和跑道中心线相交处架设全站仪，后视方向以跑道中心线为00°00′00″仪器转动180°00′00″在距跑道500m处支一个加密点，在850m处支第二个加密点，三点连成一条直线，下滑进近灯在三个控制点中完成。也可利用机场测量控制点做交会加密点，然后在加密点上直接坐标放样。

5.2.7 精密进近航道指示器（PAPI）的放样方法：

我们将按照施工图纸的要求和尺寸严格测量、放线。确定每组灯具距跑道入口和跑道边的距离以及每套灯的位置。放样方法：

(1)仪器架设在跑道北端1号点上，沿新建跑道道面边线直线上任意取一点，作为后视方向点(该点至跑道端线的距离应大于坡度灯至跑道端线的距离)，按照设计距离确定2号点的位置。

(2)仪器置于2号点，后视1号点，镜头转动90度，确定3号点的位置，并加以保护。

(3)仪器不动，后视3号点，按设计的距离确定各个灯具的位置。

(4)也可直接用坐标放样,但该组灯位不要距测量控制点太远，否则放样误差会比较大，精度较低。

(5)定出中心桩后，仪器架设在中心桩上、再定出各个灯位的基础控制边桩，并把控制边桩的高程测量出来。做好原始记录。埋设好桩位，下一步就是基础制做。基础做完后，要复测基础高程，定出交点线。以便后期坡度灯的安装工作。

六、质检、复核

为了提高工程的质量，避免较大错误出现，及时纠正工程质量问题，减小损失，质量检查和复核灯位这是工程项目中不可缺少的管理手段，检查、复核要做好评细记录，检查量为助航灯光总数的20%，力保在监理部门检查复核下合格率达到百分之百。

【参考文献】

《工程测量规范》（GB/T50026-2007）

《民用机场飞行区技术标准》（MH5001-2006）

《民用机场目视助航设施施工及验收规范》（MH50012-99）

《目视助航设备》机场设计手册第四部分