建筑施工中的工程測(cè)量及誤差控制探究

刁鵬

【摘 ?要】某工程外形復(fù)雜，有多條曲線，且工程規(guī)模較大，參建單位較多，為保證施工測(cè)量質(zhì)量，工程綜合利用GPS技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)來(lái)控制工程中的測(cè)量誤差。下文以此為例，對(duì)建筑施工中的工程測(cè)量及誤差控制進(jìn)行詳盡論述。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;施工測(cè)量;誤差控制

某建筑綜合體，南北全長(zhǎng)930m，東西寬度為110-750m，槽深度為17.8，檐高度為43m，該建筑東、西、北面為弧形，地下設(shè)置有七千余根樁。為保證施工正常開(kāi)展，提高施工質(zhì)量，在該建筑周圍利用GPS技術(shù)設(shè)置有14個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)，并在擬建場(chǎng)地外，聯(lián)系市政單位設(shè)置了三個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)。該建筑旁有一座已經(jīng)建設(shè)120天的建筑，所以需要考慮到兩個(gè)建筑之間的相互關(guān)系，同時(shí)又要考慮到建筑施工分區(qū)要求。在測(cè)量的過(guò)程中，結(jié)合“導(dǎo)線測(cè)量”理論，采用導(dǎo)線平差的方式協(xié)調(diào)控制網(wǎng)，保證測(cè)量誤差符合我國(guó)《建筑施工測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ-T 408-2017），并利用計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量，提高測(cè)量效率。

一、測(cè)量工藝

工程采用統(tǒng)一管理的方法，施工測(cè)量全部采用統(tǒng)一的控制網(wǎng)絡(luò)，保證各個(gè)區(qū)域的測(cè)量作業(yè)有序進(jìn)行，有計(jì)劃、系統(tǒng)的管理設(shè)備、人員，保證各方協(xié)調(diào)控制能力，工程首級(jí)控制網(wǎng)絡(luò)可見(jiàn)圖1。

（一）首級(jí)控制網(wǎng)設(shè)計(jì)

根據(jù)工程外輪廓的特征，選擇構(gòu)建和其外輪廓相似的控制網(wǎng)絡(luò)，并且GPS技術(shù)的固定誤差對(duì)較近兩點(diǎn)之間的距離有著一定的影響，每個(gè)首級(jí)控制點(diǎn)的有效控制范圍大約在300m左右（全站儀的有效測(cè)量距離約為300m）。控制點(diǎn)的設(shè)置需要遠(yuǎn)離擬建場(chǎng)地，且能夠保證較好的通視性，能夠?yàn)榻ㄖ镆c(diǎn)提供便利[1]。工程中施工單位自行設(shè)置控制點(diǎn)，然后要求業(yè)主方測(cè)定控制點(diǎn)的坐標(biāo)，這樣在工程建設(shè)的過(guò)程中，施工方就有一個(gè)可靠的參考點(diǎn)，為次級(jí)控制網(wǎng)的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。

（二）次級(jí)控制網(wǎng)設(shè)計(jì)

次級(jí)控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)以首級(jí)控制網(wǎng)為基礎(chǔ)，根據(jù)其軸線設(shè)置法線，在法線的對(duì)稱軸特定距離位置上設(shè)置次級(jí)控制樁，從而在施工現(xiàn)場(chǎng)定出一個(gè)閉合的圖形。舉個(gè)例子，如果建筑物的外輪廓為弧形且缺少對(duì)稱軸，就可以將弧線的圓心或者等距線作為控制點(diǎn)。

（三）控制軸線設(shè)計(jì)

在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段，測(cè)量主要利用全站儀進(jìn)行，為保證測(cè)量放線的精度，需要在兩個(gè)控制樁上同時(shí)進(jìn)行投測(cè)[2]。工程中一個(gè)待測(cè)面需要有三個(gè)控制點(diǎn)。軸線在使用前，應(yīng)該對(duì)距離、角度進(jìn)行反復(fù)校核，確認(rèn)無(wú)誤后方可在該平面放出細(xì)部軸線以及設(shè)計(jì)軸線。為便于測(cè)量，應(yīng)該盡可能保證施測(cè)面控制點(diǎn)的一致性，在條件允許的情況下，可以采用經(jīng)緯儀方向法進(jìn)行投測(cè)[3]。在±0.000以上結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況選用激光鉛直儀內(nèi)控法或者全站儀坐標(biāo)放樣法實(shí)現(xiàn)豎向控制，這個(gè)階段的內(nèi)控點(diǎn)需要設(shè)置在±0.000處，間距控制必須保持在25m左右，每一個(gè)施工作業(yè)面不得少于三個(gè)。

控制點(diǎn)的選擇需要規(guī)避特殊構(gòu)造部位、柱、梁等，保證控制點(diǎn)的通視性，便于施工技術(shù)人員在施工的過(guò)程中丈量，并且內(nèi)控點(diǎn)必須要連測(cè)，在進(jìn)行平差調(diào)整之后才能夠?qū)⒖刂泣c(diǎn)投入使用。建筑物中軸線的測(cè)量以及次級(jí)控制網(wǎng)為參照，在中軸上設(shè)置兩個(gè)參考點(diǎn)，然后將兩個(gè)參考點(diǎn)連接起來(lái)。若是采用坐標(biāo)放樣的方法，為保證測(cè)量符合規(guī)范要求，必須要將兩點(diǎn)的間距控制在300m及以上[4]。

（四）高程傳遞

在基礎(chǔ)施工的過(guò)程中，主要采用全站儀進(jìn)行高程傳遞。為保證測(cè)量過(guò)程中高程傳遞的一致性，需要合理的設(shè)置和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)同步的基礎(chǔ)點(diǎn)。水準(zhǔn)路線需要利用全站儀，將兩端連接到基坑的現(xiàn)場(chǎng)水準(zhǔn)點(diǎn)上，在水準(zhǔn)路線閉合之后進(jìn)行調(diào)整。在施工期間，主要利用鋼尺實(shí)現(xiàn)高程傳遞，為應(yīng)對(duì)沉降對(duì)高程帶來(lái)的影響，在施工至±0.000時(shí)，需要重新確定以此基準(zhǔn)[5]?！?.000以上施測(cè)主要采用鋼尺沿著構(gòu)筑物向上進(jìn)行高程傳遞，在這個(gè)過(guò)程中，要注意改正鋼尺的重量、長(zhǎng)度、溫度，注意采用標(biāo)準(zhǔn)拉力以及鋼尺的垂直度。

（五）曲線測(cè)設(shè)

在曲線測(cè)設(shè)的過(guò)程中，需要先測(cè)設(shè)想要測(cè)設(shè)曲線的控制線，通常是曲線的等距線，然后根據(jù)控制線的沿線方向，利用小盒尺來(lái)逐步定位柱、墻等。設(shè)計(jì)曲線、控制線的距離不得超過(guò)1m，曲線上各個(gè)測(cè)設(shè)點(diǎn)的密度需要考慮到施工精度來(lái)有針對(duì)性的設(shè)置，相鄰兩點(diǎn)的矢量高度不得超過(guò)8mm，在彈線的過(guò)程中，需要適當(dāng)調(diào)整墨線，讓其中間向外然后提升至矢高點(diǎn)，從而將曲線的矢高偏差控制在合理的范圍內(nèi)。

二、計(jì)算機(jī)的輔助應(yīng)用

計(jì)算機(jī)在建筑工程施工測(cè)量中的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，伴隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑工程施工測(cè)量數(shù)據(jù)處理效率也越來(lái)越高，其中CAD、Excle的使用尤為重要。

（一）CAD的應(yīng)用

可利用CAD在圖紙中選擇特定點(diǎn)的坐標(biāo)，在這個(gè)過(guò)程中，因CAD本身的顯示機(jī)理是以“小折線”的方式表現(xiàn)的，所以應(yīng)該盡量避免采用該方法來(lái)計(jì)算弧線中間的“點(diǎn)”，避免出現(xiàn)誤差。

（二）Excle的應(yīng)用

Excle表格有著強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)功能、計(jì)算功能，在測(cè)量的過(guò)程中，可利用Excle表格實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線上各個(gè)坐標(biāo)的推算，但是在推算的過(guò)程中，要注意Excle并沒(méi)有60進(jìn)制的角度，所以需要采用必要的轉(zhuǎn)化計(jì)算方法，將角度轉(zhuǎn)變?yōu)榛《葋?lái)計(jì)算。在利用Excle表格計(jì)算對(duì)角線方位角的過(guò)程中，需要考慮到Atan ?，對(duì)比對(duì)角線上的坐標(biāo)，最終得出方位角所屬的實(shí)際象限[6]。

三、技術(shù)控制要點(diǎn)

（一）平差控制

工程中14個(gè)首級(jí)控制點(diǎn)的設(shè)置位置相對(duì)比較分散，若是采用線段連接的方法將其連接起來(lái)，必定會(huì)出現(xiàn)一個(gè)不規(guī)則的形狀，不規(guī)則的圖形有著較大的角度變化，從而導(dǎo)致較大的平差誤差。所以在精度控制的需求下，為了進(jìn)一步提高誤差分配的合理性，需要將整個(gè)建筑劃分為幾個(gè)具有公共邊的區(qū)域，采用分段平差計(jì)算的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)平差控制?？紤]到首級(jí)控制網(wǎng)在外界因素的干擾下，會(huì)出現(xiàn)不同程度的微小變形問(wèn)題，所以在校對(duì)復(fù)核的過(guò)程中，盡可能選擇具有穩(wěn)定關(guān)系的點(diǎn)作為平差計(jì)算的基礎(chǔ)。另外，若是針對(duì)同一組測(cè)量數(shù)據(jù)，若是采用不同的平差方法，則有可能會(huì)出現(xiàn)不一樣的結(jié)果，這一點(diǎn)要高度重視，對(duì)平差軟件的選擇要慎之又慎。

（二）全站儀誤差

工程的基礎(chǔ)埋深比較大，在測(cè)量的過(guò)程中，若是利用全站儀在基坑上向坑內(nèi)設(shè)置控制點(diǎn)，全站儀必須要盡可能的靠近基坑，才能夠獲得一定的測(cè)量范圍，同時(shí)在基坑邊緣，全站儀向下傾斜會(huì)產(chǎn)生一定的俯角，而全站儀本身的測(cè)量就會(huì)因此出現(xiàn)影響。但若是將豎角控制在90°以內(nèi)，水平距離的誤差就會(huì)逐步減小，但是誤差最多減少0.5mm。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，如今建筑工程越來(lái)越復(fù)雜，基礎(chǔ)埋深越來(lái)越深，工程中的參建單位也越來(lái)越多，建筑工程測(cè)量難度大，需要建立以總包單位為首的測(cè)量質(zhì)量控制體系，各個(gè)分包承包方要在總包方的統(tǒng)一指揮下，協(xié)同完成工程施工測(cè)量工作，保證工程中各個(gè)控制點(diǎn)、控制軸線的統(tǒng)一性。所有測(cè)量資料的填寫(xiě)必須要保持一致，各個(gè)單位的測(cè)量數(shù)據(jù)能夠相互印證，這樣就能夠保證測(cè)量質(zhì)量，保證施工精度。

參考文獻(xiàn)：

[1]王啟禮，原鵬.工程測(cè)量及誤差控制技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用[J].農(nóng)家參謀，2018（17）：208.

[2]馬明秀.建筑工程測(cè)量誤差的產(chǎn)生與控制策略初探[J].居業(yè)，2017.

[3]史曉峰.影響工程測(cè)量中的精度因素及控制分析[J].地下水，2017（01）：123+178.

[4]邱軍城.淺析測(cè)量的誤差來(lái)源及控制措施[J].江西建材，2017（17）：210-210.

[5]李寅斐，劉琨.工程測(cè)量中GPS控制測(cè)量平面與高程精度分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2017（20）：13-14.

[6]秦昌偉.建筑工程測(cè)量定位放線誤差控制方法[J].建筑·建材·裝飾，2017（5）.

作者簡(jiǎn)介：

1988年生，男，漢族，河南人，現(xiàn)為甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，助教，主要從事工程測(cè)量，遙感，地理信息等方面的研究。

（作者單位：甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院）