1测量分类
导管架建造用到的测量方法多种多样，总结起来可分为相对测量法和绝对测量法。相对测量法通常是设定一个基准点，通过另一点的测量测出两点之间的相对数据以获得距离、角度、高程等相关的测量信息，再与理论值进行比较，判断误差是否符合要求的测量方法。如用钢卷尺或仪器进行主立柱之间距离、对角线差值的测量；利用线坠或仪器进行主导管倾斜角度的测量；单片预制时利用仪器对各点间距离和水平的测量；用钢卷尺或仪器对主导管、钢桩椭圆度、直线度的测量等，均属于相对测量法。早期由于建设设备的限制，导管架建造规模较小，尺寸测量主要依靠原始的非仪器的土办法进行测量，如：钢卷尺法、连通管法、三点一线法、吊线法等，用到的主要工具通常有钢卷尺、水平尺、水平管、线坠等，工具较为简陋。这些方法虽然适用精度要求不高，但对于空间狭小仪器难以架设、规模尺寸较小的构件仍然有着不可替代的作业。在大型导管架建造过程中，即使使用先进的测量仪器，但在可行的方便的前提下，仍优先使用相对测量法，如在单片预制时就用全站仪进行相对测量法获取数据，此时不需要在周围建立坐标控制网站，以棱镜作为反射点进行测量，现场只用单个、独立的全站仪就能测出所有想要的直观的数据。绝对测量法是一种全新的测量理念，数据以坐标点的形式出现，各个测量点的数据之间无关联，每次测量到的实际数据只需与该点理论数据比较，从而判断误差是否满足要求的测量方法。由于要求高，实施前需要进行大量的前期准备工作和投入较大的精力，该法通常主要用于大型导管架的总装测量。
测量要求：1）需结合批准可行的安装方案和批准的导管架设计图纸尺寸在电脑中事先模拟出导管架所有检测点的理论坐标；2）需提前在周围建立足够数量的坐标控制网站；3）测量仪器需具有GPS等全球定位系统及能够准确获取各点坐标的功能。使用绝对测量法的构件，通常构件繁多，测量人员难以到达，不能架设棱镜，而只能通过红外线瞄准仪进行测量事先做好的标记。如我国第一个深水项目——荔湾3-1中心平台的导管架在总装期间主要使用该法，使复杂纷繁的构件测量难点工作变得简单易行。相对测量法和绝对测量法无好坏之分，只是是否更适合而已。现阶段随着科技水平的提高，先进的测量仪器日新月异，随着导管架的设计规模和建造水平的增强，导管架的原始测量方法也被先进的仪器测量方法所取代。但即便是最先进的仪器，由于环境条件地不同，使用时也具有局限性，尤其在特殊的测量环境条件下，各方法之间具有互补性。
2常用技术
2.1连通管法
利用连通管原理，是在没有仪器或仪器难以架设的条件下所使用的一种测量水平的方法。该方法所用到的工具主要有：胶皮水管，线锤，钢卷尺等。施工时，将胶皮水管一端设置井口平台采油树一侧（做好标记），另一端作为活动端在在桩管或过渡段上移动，找到同一高度位置处做好标记（一般每个桩管或过渡段上至少取2个点）。施工时，通过图纸的要求与标记的偏差即判断出高程的变化，作到实时校正，从而达到水平测量的目的。此法古老而经典，至今仍常被工人采用，尤其在周围视觉障碍多的条件下，是普通甚至精密仪器无法取代的。但陆地导管架总装现场应用较少。
2.2三点一线法
依据三点一线的原理，是进行测量水平度、直线度的一种方法。此法所用设备简单，容易操作，适用于缺少仪器或仪器难以架设，以及穿越长度短、精度要求低的情况。此方法所用到的工具主要有：胶皮水管、铁尺、中心尺、水平尺、线锥等。施工时，通过连通管确定外部基准面，利用基准面确定测量点进行第三点测量的方法。施工时，靠观测第三点与标记的偏差即可判断出高程或直线度的变化，作到实时校正。此法在现场仍然常用，主要用于细节尺寸和机器难以观测的部位。不能同时测量所有数据。
2.3水平仪/经纬仪测量法
设定基准点，利用水平仪/经纬仪，进行定点定位测量，此方法简单、快捷、准确，提高测量效率，在施工中广泛运用。水平仪/经纬仪测量法要求水平仪/经纬仪位置摆放合理、固定，不得与现场施工设备及施工作业冲突，同时，摆放位置避免振动。测量时，通过靠观测两点的偏差即可判断出水平和垂直度的变化。该法目前仍然广泛使用。但要测量导管架所用尺寸，还需其他方法的补充。
2.4激光测量法
测量时，在工作台上安装好激光发射器，按照导管架的位置和方向调整发射器，同时在导管架上装有刻度的靶，测量时观测靶的位置与设计位置是否一致，如激光点直射靶心，说明高程符合要求。否则，存在较大偏差，需进行调正。此法在中海油青岛海工场地导管架建造过程中和曾建造的“海洋石油921、922、923、924”钻井船上大量使用，主要用在桩腿、齿轮箱以及导管架等关键构件的制作和总装控制，效果良好。
2.5全站仪测量法
此法精度高，功能强大，可同时获得坐标、距离、角度及方位等信息，是目前最常使用、甚至在一些项目上无法替代的测量方法。由于全站仪的GPS功能，大大提升了海工的建造能力，从而使复杂的结构安装变得简单容易，尤其当前我国海工项目在由浅海走向深海的过程中，对于数量繁多的导管架杆件，如仍然采用以往的老办法活水平仪和经纬仪进行测量，可能建造过程难以进行甚至不能进行。以往的测量方法归结起来可统称为相对测量法，即所有的测量数据均为直观的数据，如距离、高度、斜度等。而使用全站仪测量法后除能够实现以上测量方法，而且出现了新的测量方法，由于GPS功能的存在，测量不再按传统的方法，而是通过建模和在现场建立坐标控制网，通过现场坐标点的控制和偏差测量，实现对各杆件之间距离、对角线、倾斜度等测量，甚至通过对实际数据的采集和输入，实现对各点数据的实时获取。是目前干深水项目导管架建造中最有效的、甚至不可替代的测量方法。
3精度控制
导管架建造时期，安装精度控制主要发生在两个阶段，即陆地预制阶段和海上就位阶段[1]。陆地预制阶段的精度控制点主要有：
1）总体尺寸控制，如主导管的倾斜度、上下水平面的平面尺寸、各水平面之间尤其防沉板所在平面的标高控制，等。
2）附件尺寸控制，如靠船件、泵护管、管卡子、电缆护管等附件的安装方位控制，靠船件的标高控制，等。
3）单个构件的尺寸控制，如裙桩的安装位置，导管的椭圆度、直线度，高空杆件的尺寸控制，等。海上就位阶段的精度控制点主要有[2]：1）平台与导管架之间的吻合控制；2）导管架海上就位时的水平度控制；
3）平台间的高程控制；
4）平台间的方位控制。
4注意事项
建造期间，做好测量的精度控制应注意如下方面：
1）学会选择合适的测量设备，所有仪器的校准应在有效期内。
2）制定合理及细致的测量方案，做好测量前期准备工作，如杆件标识工作、仪器标定工作、控制网站点的埋设和校核工作等。
3）在使用全站仪测量过程中，需注意：
（1）仪器架设在控制网站点上使用前，应可以测量目标点的所有三维坐标，并事先通过与理论坐标比较确定所有点的三维偏差。
（2）主要的测量点要用洋冲打在导管及拉筋的表面并贴上标签，并计算这些点在控制网中的理论坐标。
（3）在十字花片的预制中，主要的测量点要用洋冲打点并贴上测量标签，利用全站仪等仪器测量这些点的实际坐标，通过与理论尺寸的比较，得到拉筋的偏差。测量需在焊前和焊后进行。
（4）对于登船平台、靠船件、立管卡子、套筒、浮筒及消防用水泵护管等附件的位置，测量人员通过三维坐标控制网测量预先制定在这些附件上的控制点从而得到三维偏差。
5结束语
测量技术的选择和精度控制的高低是反映导管架建造水平的重要指标，安装精度控制的好坏不但决定工程的质量和效益，同时决定了工程的安全性、可操作性。本文重点介绍的各种测量技术，涵盖了当前导管架施工过程中的所有方法，尤其是利用坐标定位方法的绝对测量技术是当前较为新颖的测量方法，对于施工大型导管架及其他大型构件或复杂构件的施工和精度控制起着关键的、甚至不可替代的作用。目的是让大家对测量技术全面了解，以便在不同的施工条件和环境下选用合理的测量方法和仪器，为更好的服务于现场起到参考作用。
作者：纪延涛 单位：中石化胜利油建工程有限公司
