建筑工程施工测量放线技术的应用

龚 逸

摘要:众所周知,建筑施工测量放线技术能为施工的各阶段、各工种提供正确的依据,保证建筑物结构尺寸符合设计要求。文章主要探讨了建筑工程施工测量的流程与质量控制,概述了视觉三维测量技术在测量放线中的应用,希望以此能够确保测量工作快速高效进行。

关键词:建筑施工;测量放线技术; 视觉三维测量技术

中图分类号:TU761文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)20-0143-02

在建筑工程施工中,测量放线工作主要是按照设计要求配合施工进度测出地平面位置和标高。它是施工的第一道工序,所以我们一定要做好施工前的准备工作,熟悉和校核设计图纸,仔细校对各项尺寸,了解施工现场控制点的坐标与高程,制定测量作业方案,准备必要的器材。

一、建筑工程施工测量的流程与质量控制

当前整体建筑工程安装的质量和进度更是与放线测量工作的好坏密切相关,为此建筑工程工程应积极采用先进的测量仪器,针对高层建筑工程工程施工中的难点和重点,充分发挥已有类似工程施工的经验,结合高层建筑工程施工的特点,对建筑工程吊装和焊接质量进行引导和实时监控。

(一)测量控制的主要内容

建筑工程安装测量工作的主要内容包括:验收土建平面控制基线或红线界桩点及标高基准点,并作好书面交接记录;基础埋件的放线就位及标高;设置好垫板组,控制好构件安装的标高和轴线;主轴线网的建立;平面控制网的测放;标高的引测。

(二)测量控制的基本方法

建筑体:采取用经纬仪校正垂直度和用全站仪复核轴线偏差相结合的控制方法。高程传递:除用大盘尺直接进行高程传递的常规方法外,还可基于三角高程原理采用全站仪进行高程传递。平面控制网的测放:根据现场通视条件,先测设主控制轴线,然后在此基础上加密各建筑轴线。平面控制网的垂直引测:激光铅直仪垂直引测已测设好的轴线控制点。

(三)测量控制的准备工作

1.测量仪器具的准备。按ISO 9002 质量管理体系的要求,在钢框架结构工程中使用的计量仪器具均应经过权威计量检测中心检验并校正合格,方可投入使用。并填写好以下相关表格作为管理资料存档。此次准备应填写的表格为《计量检测设备台账》、《计量检测设备周检通知单》、《机械设备校准记录》、《机械设备交接单》。测量仪器具计划配置表:全站仪、经纬仪、激光铅直仪、水准仪、经纬仪弯管目镜(垂直度校正)、对讲机、塔尺、水平尺、激光接收靶、磁铁线坠、钢卷尺、大盘尺、校正罗丝刀及拨针(仪器校正)、三脚架、激光反射贴片(测距和高程传递)。

2.测量人员准备。根据工程测量工作量及操作的难易程度,需配备相应数量的测量人员。

3.技术准备。熟悉图纸,学习测量施工规范。计算并记录内业成果。

4.主轴线的测放。根据施工总平面图上标示的界桩点或轴线交点的大地坐标,结合整个工程(指包括土建、建筑工程在内的整体)的测量方案,并对土建交付的控制点进行复核,地下室结构施工时,控制点设置在地下室基坑周围地面,确定主控制点。

5.平面控制网的测放。根据测放出的主轴线点,结合现场的实际情况,平面控制网一般需经过两次测放来完成对整个建筑工程工程的安装与校正。(1)第一次测放(即地下室部分):当基础垫层浇筑完毕并达到一定强度后,根据基坑外围地面控制点,在基础垫层上进行平面控制网的第一次测放,测放时首先根据已经测放的主轴线点结合内业计算成果,用全站仪将建筑轴线测放在地下室基础垫层上,并在基坑周围做好控制轴线引桩以备测量放线用。地下层测量放线的基准均从基坑外围地面控制轴线做起始,每次测量放线前进行复测检查,确保各次放线位置正确一致。(2)第二次测放(即地上部分):对于±0.000m 以上即采用“内控法”,当±0.000m层结构楼面混凝土浇筑并达到一定强度后即可开始进行第二次控制轴线的测放。根据测设好的基坑四周主轴线控制引桩,将主轴线点恢复至±0.000m层楼面,用同样的方法进行点位的精度调整,然后用事先预埋的钢板刻上十字线作为标示。

6.平面控制网的垂直引测。分别架设激光铅直仪于首层油漆(一般采用油漆)标示的主轴线控制点上,将主轴线点逐一垂直引测至同一高度楼层,以便上一层的建筑轴线测放。尽管激光铅直仪的定位精度可达到1/100000,但高层结构施工具有一定的特殊性,例如激光预留孔洞位置受到阻碍遮挡,因此选择50 米为一段,主轴线的垂直引测布置六个循环,但每次引测循环基准点都从±0 层向上投点,避免测量累积误差。中间各层可从循环基准点垂直向上投测轴线,投点得到的楼层轴线控制点需作闭合复测,正确无误后进行钢柱梁的测量定位和检测。

7.标高控制网的测放。应根据建筑工程工程施工的特点及现场的实际情况,但标高控制网的测放一般同样需要经过两次测放来完成对整个建筑工程工程安装与校正的高程测量控制。第一次测放(即地下室部分):当基础垫层浇筑完后即可在基坑护壁四周测放一个新闭合回路,以便预埋件和第一节柱的测量控制。要求闭合引测时,前后视距大致相等以消除系统误差影响。第二次测放(即地上部份):当±0.000m混凝土结构施工完毕后应进行±0.000层标高基准点的测放。方法是根据工程原始标高控制点在四个角柱外侧+1.000m 处建立一个闭合回路并与第一次的闭合回路再次闭合,作为地上部份建筑工程的测控水准基点组。标高基准点的垂直引测。每安装一节柱后,位于±0.00米的标高基准均需向上引测。为克服超高层结构施工中用大盘尺垂直引测基准标高时的累积误差影响,工程中的标高基准最好采用先进的全站仪应用三角高程的原理垂直向上引测。每次引测到目标高度后的四个点均需再次闭合,且闭合差≤2mm,位置为其所在楼层结构面上1.000m处。闭合的四个点作为本层上一节钢柱及其它构件安装与校正的高程控制点。

8.钢柱的测量校正。建筑构件吊装临时固定后,校正即可进行,校正内容包括“安装前的准备工作、柱底就位、钢柱垂直度校正、钢柱标高测量、钢柱轴线偏差测量方法”等。同时架设全站仪于选定的测量观测点上,根据计算成果。结合当日气象值设置好坐标参数及气象改正,准确无误后分别照准仪粘贴于构件上的激光反射贴片,得出构件空间位置的实测三维坐标,比较每柱侧面两反射贴片的坐标,得出钢柱的轴线偏差和扭曲值,然后通过导链和千斤顶校正钢柱垂直度至规范允许的范围内。

二、视觉三维测量技术在测量放线中的应用分析

随着数字时代的到来,人们不再只对传统的静态纸质的建筑图纸或者一般的电子地图感兴趣,更希望地图能对地理现象的演化过程进行可视化和动态分析和模拟。特别是卫星遥感技术、虚拟现实技术、科学计算可视化技术、巨量存储技术、高速网络技术等,使动态的、交互的三维可视在技术上已经可行。视觉三维测量技术是选取一个三维空间中的场景描述,将其映射到观察表面(即监视器屏幕)上的二维投影中。从图1可以看出绘图流程是一个连续的过程,它是一个贯穿各种三维空间变化的过程,即把一个物体的表示从一个空间变换到另一个空间。最后在一个空间称为屏幕空间,在各个空间进行绘制操作,我们会发现屏幕空间也是三维的。三维图形绘制流程主要的工作大致概括如下:先利用曲面、曲面实体造型方法逼近三维模型的外部;接着选择一个合适的观察坐标系(即相机坐标系),再对模型进行可见面判断,在可见面的投影中,利用光照等技术,使每一个像素被赋以特定的颜色属性;最后,利用合成技术来重新组合一幅图形。这个过程也称之为光栅化过程。从图1可以看出,绘制流程的每一个阶段都要经历坐标系的变换,从局部空间坐标系到最后显示空间坐标系。每个阶段坐标系的选择和设置都是不同的。局部坐标系也可以成为建模坐标系,这个坐标系是为了方便建模,能使多边形网格物体的顶点与某些位于物体或靠近物体的点联系起来,使得存储更方便有效;世界坐标系也是场景的全局坐标系,它的目的是为了将空间的物体联系起来,当一个物体被放置到空间中时,要经历局部坐标系到空间坐标系的转换;观察坐标系可以当作现实世界中人的眼睛或者摄像机,它是用于建立观察参数以及视见体的空间,有了这个坐标系我们就可以从不同角度观察空间中的物体,这个坐标系有两个部分分别是变换部分和旋转部分;最后的3D平面坐标系负责将三维场景投影到显示空间中,通常显示空间都是二维,因此,需要将三维的数据信息转化为二维的数据信息。

总之,测量放线工作贯穿于建筑工程施工的始终,同时随着房屋造型设计的不断更新,房产测量工作的难度也越来越大。这也促使我们要积极寻找解决问题的新途径,拓宽工作思路,并以此为动力推进房产测绘事业的健康发展。

参考文献

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作者简介:龚逸(1972-),男,湖南汉寿人,常德职业技术学院土建系讲师,硕士,研究方向:建筑施工测量技术。