試論現(xiàn)代建筑工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

汪亞祥

摘 要 工程測(cè)量貫穿于整個(gè)施工過(guò)程，在工程建設(shè)中具有無(wú)可替代的作用。建筑測(cè)量放樣的成果直接影響著工程建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量等級(jí)、結(jié)構(gòu)、安全及建成后的功能。因此，工程測(cè)量是工程建設(shè)項(xiàng)目施工工作中重要的工作之一。本文通過(guò)實(shí)際工程介紹了建筑工程測(cè)量施工技術(shù)方面相關(guān)問(wèn)題及實(shí)際應(yīng)用，供同行參考。

關(guān)鍵詞 建筑工程 測(cè)量技術(shù) 工程應(yīng)用

一、建筑工程測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)與理論方法

在工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工、管理各階段進(jìn)行測(cè)量工作的理論、方法和技術(shù)稱為工程測(cè)量。工程施工測(cè)量的主要任務(wù)是采用專用測(cè)量器具，通過(guò)一定的技術(shù)方法把設(shè)計(jì)圖紙的位置、數(shù)據(jù)、幾何形狀真實(shí)地放樣到實(shí)地。其測(cè)量放樣的成果直接影響著工程建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量等級(jí)、結(jié)構(gòu)、安全及建成后的功能。

1.工程測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)。工程測(cè)量是一個(gè)操作過(guò)程，是施工質(zhì)量的根本所在。在整個(gè)施工階段，工程測(cè)量起到了非常重要的作用。準(zhǔn)確、周密的測(cè)量工作不但關(guān)系到一個(gè)工程是否能順利按圖施工，而且還給施工質(zhì)量提供重要的技術(shù)保證，為質(zhì)量檢查等工作提供必要的方法和手段。

2.工程測(cè)量理論方法。（1）測(cè)量平差理論。最小二乘法廣泛應(yīng)用于測(cè)量平差。最小二乘配置包括了平差、濾波和推估。附有限制條件的條件平差模型被稱為概括平差模型，它是各種經(jīng)典的和現(xiàn)代平差模型的統(tǒng)一模型。測(cè)量誤差理論主要表現(xiàn)在對(duì)模型誤差的研究上。許多施工測(cè)量作業(yè)單位喜歡采用附合導(dǎo)線進(jìn)行逐級(jí)加密，主要依據(jù)目前規(guī)范中有關(guān)一、二、三級(jí)導(dǎo)線和圖根導(dǎo)線的規(guī)定。無(wú)疑附合導(dǎo)線具有許多優(yōu)點(diǎn)，但由于多余觀測(cè)少，發(fā)現(xiàn)和抵抗粗差的能力較弱，不宜濫用。建立一個(gè)區(qū)域的控制，首級(jí)網(wǎng)點(diǎn)采用GPS測(cè)量，下面最好用一個(gè)等級(jí)的導(dǎo)線網(wǎng)作全面加密。從測(cè)量平差理論來(lái)看，全面布設(shè)的導(dǎo)線網(wǎng)具有更好的圖形強(qiáng)度，精密較均勻，可靠性也較高。

（2）工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法?？刂凭W(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優(yōu)化設(shè)計(jì)理論構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)和約束條件，解求目標(biāo)函數(shù)的極大值或極小值。一般將網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)或約束條件。

用模擬法可獲得一個(gè)相對(duì)較優(yōu)且切實(shí)可行的方案，可進(jìn)一步用模擬觀測(cè)值作網(wǎng)的平差計(jì)算，同時(shí)可模擬觀測(cè)值粗差并計(jì)算對(duì)結(jié)果的影響。對(duì)于一個(gè)精度、可靠性以及靈敏度要求極高的監(jiān)測(cè)網(wǎng)或精密控制網(wǎng)，作上述優(yōu)化設(shè)計(jì)和精細(xì)計(jì)算是十分必要的。下面通過(guò)某工程實(shí)例來(lái)探討建筑工程測(cè)量施工技術(shù)方面相關(guān)問(wèn)題及實(shí)際應(yīng)用。

二、建筑工程測(cè)量施工技術(shù)

該建筑地下一層，最大埋深7 m；平面呈多邊形，長(zhǎng)約55 m，寬約75 m（其中主樓約30 m），最高點(diǎn)45 m。工程由裙樓和主樓組成。裙樓主要為地下一層地上三層商場(chǎng)。本工程具有深基礎(chǔ)、大凌空、高程落差大、曲線類型多、結(jié)構(gòu)平面形式復(fù)雜等大型建筑特點(diǎn)，且工期緊、任務(wù)重、圖紙多，促成施工測(cè)量工作內(nèi)業(yè)計(jì)算量超常。因此，如何控制本工程測(cè)量放樣的精度，如何進(jìn)行系統(tǒng)地、高效地、全面地圖紙審核和快速準(zhǔn)確地提供施工測(cè)量數(shù)據(jù)，是測(cè)量工作的重中之重，直接關(guān)系著最終工程的質(zhì)量。從測(cè)量工作的逐級(jí)控制原則出發(fā)，嚴(yán)格執(zhí)行“項(xiàng)目部測(cè)量組→施工測(cè)量復(fù)核→監(jiān)理檢核”的三級(jí)管理程序，高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、高精度，為確保工程質(zhì)量獲結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供基本保障。

1.控制點(diǎn)的布置及施測(cè)。（1）從場(chǎng)地實(shí)際情況看，擬建建筑物的四周場(chǎng)地狹小，故南北向和東西向控制點(diǎn)集中布設(shè)在東側(cè)和北側(cè)的原有路面上，西側(cè)和南側(cè)只布設(shè)遠(yuǎn)向復(fù)核控制點(diǎn)。（2）布設(shè)的控制點(diǎn)均引至四周馬路上，且要求通視，采用正倒鏡分中法投測(cè)軸線時(shí)或后視時(shí)均在觀測(cè)范圍之內(nèi)。

2.軸線及各控制線的放樣。（1）場(chǎng)地控制測(cè)量，按照由整體到局部、先控制整體后控制碎部的逐級(jí)控制的測(cè)量原則，結(jié)合場(chǎng)地、工程建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)通視條件以及現(xiàn)場(chǎng)施工的需要，以指定的控制點(diǎn)為高級(jí)控制點(diǎn)，沿場(chǎng)地周圍布設(shè)了一條閉合導(dǎo)線，作為首級(jí)控制導(dǎo)線網(wǎng)。導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)中誤差高于1/35000，方位角閉合差小于（n為導(dǎo)線點(diǎn)個(gè)數(shù)），平差后精度指標(biāo)：測(cè)角中誤差小于邊長(zhǎng)，相對(duì)誤差高于1/40000。

（2）由于曲線類型多、通視條件差、占地面積大、平面形狀復(fù)雜等施工特點(diǎn)，外控制點(diǎn)的布設(shè)困難大，布設(shè)導(dǎo)線邊長(zhǎng)差異大，首級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)之間精度不均勻，且在施工過(guò)程中的使用率也會(huì)受到很大程度的限制。因此，在施工測(cè)量的總體控制采取內(nèi)控為主，外控為輔，內(nèi)外控相結(jié)合的控制方法，但始終保持內(nèi)、外聯(lián)測(cè)。測(cè)設(shè)現(xiàn)場(chǎng)方格網(wǎng)作為軸線控制時(shí)，邊長(zhǎng)不宜過(guò)長(zhǎng)（如取≤100 m），并以此作為工程的二級(jí)導(dǎo)線，為減少由于工程高差太大產(chǎn)生的影響，避免地下、地上兩部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)測(cè)量放樣的超差，事先在基礎(chǔ)護(hù)坡周圍布設(shè)“十”字軸線控制點(diǎn)，并與地上Ⅰ、Ⅱ級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)聯(lián)測(cè)，檢核，以確保施工測(cè)量控制精度的要求。

（3）軸線控制點(diǎn)的測(cè)放，按常規(guī)正倒鏡投點(diǎn)法投測(cè)，并經(jīng)平差、復(fù)核后，采用內(nèi)分法或直角坐標(biāo)法測(cè)放出其他線及墻體控制線等細(xì)部線。如基坑開(kāi)挖進(jìn)行邊坡上、下口線控制時(shí)，應(yīng)根據(jù)坡度計(jì)算邊坡外放量。為便于層間的檢核，在各流水段內(nèi)應(yīng)以適當(dāng)密度設(shè)置預(yù)留點(diǎn)、軸線控制點(diǎn)，主樓每層預(yù)留點(diǎn)9個(gè)，以此進(jìn)行層間放線的復(fù)核。對(duì)于大凌空層間較復(fù)雜的點(diǎn)位采用激光鉛直儀法進(jìn)行投點(diǎn)檢核。

3.豎向標(biāo)高控。本工程的高層控制，采取二等水準(zhǔn)測(cè)量和四等水準(zhǔn)測(cè)量法控制。（1）±0.000以下，由于工程結(jié)構(gòu)基坑深，采用水準(zhǔn)儀高程測(cè)量向基坑度進(jìn)行標(biāo)高傳遞，獲得基底高程，經(jīng)檢查、復(fù)檢、復(fù)核進(jìn)行閉合差調(diào)整后將標(biāo)高基準(zhǔn)樁妥善保護(hù)起來(lái)（標(biāo)高基準(zhǔn)樁不少于3個(gè)），對(duì)于基底均以2 m～3 m設(shè)控制樁帶水平線來(lái)控制開(kāi)挖平整度。

（2）±0.000以上為了避免標(biāo)高傳遞出現(xiàn)上、下層標(biāo)高超差，經(jīng)常對(duì)標(biāo)高控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)、復(fù)測(cè)、平差，檢查核對(duì)后方可進(jìn)行向上層的標(biāo)高傳遞，在適當(dāng)位置設(shè)標(biāo)高控制點(diǎn)（每層不少于3點(diǎn)），精度在±3 mm以內(nèi)，總高±15 mm以內(nèi)調(diào)整閉合差，結(jié)構(gòu)標(biāo)高主要采取測(cè)設(shè)1 m標(biāo)高控制線，作為高程施工的依據(jù)。

（3）非常規(guī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的測(cè)量控制該工程中主樓平面中軸以斜15°線為主。東西端輔以圓弧。旋轉(zhuǎn)餐廳為半懸空?qǐng)A形，南裙房交叉圓弧等。因此，控制曲線放樣精度及中軸斜線精度，直接關(guān)系到建筑物的成形效果。

4.新方法的探討與改進(jìn)。在高精度要求的復(fù)雜建筑工程結(jié)構(gòu)施工中，受到現(xiàn)場(chǎng)通視等條件影響，當(dāng)在控制點(diǎn)的布設(shè)和使用率受到限制時(shí)，采用GPS進(jìn)行控制點(diǎn)的隨機(jī)布設(shè)，既可避免由于不通視所帶來(lái)的困擾，且可免除控制點(diǎn)間聯(lián)測(cè)等工作，從而一步定點(diǎn)，既可確保點(diǎn)位精度，又可節(jié)省時(shí)間提高工作效率，每定一點(diǎn)時(shí)間不超過(guò)40 min，點(diǎn)位精度可達(dá)到±3 mm，但使用GPS定點(diǎn)應(yīng)確保有一個(gè)固定點(diǎn)作為永久性控制點(diǎn)用于相對(duì)定點(diǎn)。

三、計(jì)算機(jī)電子模擬制圖應(yīng)用

施工測(cè)量工作中，電子版模擬制圖的廣泛應(yīng)用，在處理復(fù)雜部位施工上起到了明顯的效果，如曲線、不規(guī)則斜線、基礎(chǔ)開(kāi)挖邊坡控制、汽車坡道三維實(shí)體模擬等。除此，應(yīng)用電子版制圖模擬法還可快速求點(diǎn)坐標(biāo)和量取距離及圖形面積、實(shí)體體積、圖紙校對(duì)等。但值得注意的是使用電子版制圖應(yīng)與施工坐標(biāo)系統(tǒng)相統(tǒng)一，以及與其他方法的正確復(fù)核。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)本工程施工中測(cè)量放樣我們可以看出：建筑工程測(cè)量是工程建設(shè)項(xiàng)目施工中最復(fù)雜的工作之一，其成果直接影響著工程建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量等級(jí)、結(jié)構(gòu)、安全及建成后的功能。因此，我們?cè)趯?shí)際工程中必須重視工程測(cè)量工作。

參考文獻(xiàn)

[1]賀麗娟.數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].西北水電，2002.