浅谈工民建测量施工技术与应用

2012-08-15邓伟能

科学之友 2012年9期

邓伟能

（廉江市住宅建筑工程公司，广东廉江 524400）

建筑工程测量是利用各种测量仪器和工具，对建设场地上地面的位置和高程进行测定和测设的技术科学。建筑工程测量的任务是对建设场地的地表形状和大小、位置和高程变化按一定比例测绘成地形图；将图纸上已经设计好的工程建筑物按设计要求测设到地面上去，并做好标志；施工过程中对建筑构件的平面位置、高程和垂直度的测量，是施工的依据，也是工程质量评价的标准之一。

1 建筑工程测量技术特点与理论

1.1 工程测量技术特点

工程测量是一个过程操作，是施工质量的根本所在。在整个施工阶段，工程测量起到了至关重要的作用。准确、周密的测量工作不但关系到一个工程能否顺利按图施工，而且还给施工质量提供重要的技术保证，为质量检查等工作提供方法和手段。

1.2 工程测量理论方法

1.2.1 测量平差理论

最小二乘法广泛应用于测量平差，最小二乘配置包括平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型，它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上，主要包括：平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断；模型误差对参数估计的影响，对参数和残差统计性质的影响；病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要，导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。

1.2.2 工程控制网优化

控制网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用，对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分。对于网的平差模型而言，按固定参数和待定参数的不同，网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计，涉及网的基准设计，网形、观测值精度以及观测方案的设计。

2 建筑工程测量技术

某工程具有深基础、大凌空、高程落差大、曲线类型多、结构平面形式复杂等大型建筑特点，且工期紧、任务重、图纸多，促成施工测量作业计算量超常。因此，如何控制本工程测量放样的精度，如何进行系统地、高效地、全面地图纸审核和快速准确的提供施工测量数据，是测量工作的重中之重，而且直接关系着最终工程的质量。

2.1 控制点的布置及施测

（1）从场地实际情况看，拟建建筑物的四周场地狭小，故南北向和东西向控制点集中布设在东侧和北侧的原有混凝土路面上，西侧和南侧只布设远向复核控制点。

（2）布设的控制点均引至四周永久性建筑物或马路上，且要求通视，采用正倒镜分中法投测轴线时或后视时均在观测范围之内。

（3）根据甲方要求和测量大队提供的控制点形成四边形进行控制。

2.2 轴线及各控制线的放样

（1）场地控制测量，按照由整体到局部、先控制整体后控制局部的逐级控制的测量原则，结合场地、工程建筑结构特点，根据现场通视条件以及现场施工的需要，以城市导线点为高级控制点，沿场地周围布设一条闭合导线，作为首级控制导线网。导线全长相对误差高于1/35000，方位角闭合差小于±为导线点个数），平差后精度指标：测角中误差小于±2.5′′，边长相对误差高于1/40000。

（2）由于曲线类型多、通视条件差、占地面积大、平面形状复杂等施工特点，外控制点的布设困难大，布设导线边长差异大，首级导线点之间精度不均匀，且在施工过程中的使用率也会受到很大程度的限制。因此，在施工测量的总体控制采取内控为主，外控为辅，内外控相结合的控制方法，且始终保持内、外联测。

轴线控制点的测放，按常规正倒镜投点法投测，并经平差、复核后，采用内分法或直角坐标法测放出其他线及墙体控制线等细部线。如基坑开挖进行边坡上、下口线控制时，应根据坡度计算边坡外放量。

3 工程测量施工技术的应用

工程施工测量中，除了大范围的斜线，复杂的平面曲线、螺旋曲线也是本工程的重点与难点，以下将分别从平面斜线、二维曲线（旋转餐厅）、异形曲线楼梯等结构的测量控制加以探讨。

3.1 复杂平面斜线的测量控制

本工程的结构平面为非对称性平面，且无主轴定位线，对测量控制标准要求更高（本工程的内控制标准比国家提高一级），考虑到施工中其他分项工程（如钢筋、模板工程）的相互制约，施工测量步骤如下：①在1点处架设经纬仪，观测2（2´），旋转90°0´0"之后取3点及4点，满足相应的距离（此时正南北、正东西控制线已施测出来了）。②在3点、4点处架设经纬仪，向内转15°（a值）；至此本工程主楼的平面方位控制线均已明确。

3.2 旋转餐厅的施工测量控制

（1）基本特征。旋转餐厅位于主楼顶部，呈半悬挑状态，平面为一半径为6 m的圆弧图形，内弧半径为6 m，外圆弧半径为8 m，悬挑3 m。旋转餐厅有3层，包括设备层、餐厅、水箱间3部分。

（2）N量控制。根据施工餐厅与主楼屋面有高低之差，故旋转餐厅的测量分为：高程传递与平面控制两大部分。本文着重介绍平面控制测量方法：将仪器架设于 2点处，将 2、2´线移至标高H1处，再在2处架仪器，2´2"线即可出来。

4 工程测量施工计算机技术的应用

在大型工程的施工测量中，由于结构复杂、计算量大，尤其是对平面不规则的施工放样与数据计算，使用传统的计算方法已不能满足工程的需要。因此，利用计算机程序进行计算也越来越广泛地应用在大量的测量内业计算中，不但计算精确、高效，而且能快速完成复杂、大量的计算，极大地提高工作效率。现代计算机技术的研究与发展为工程测量技术应用提供了良好的发展前景，其技术应用对提高工程测量质量、提高工程施工质量、为工程规划设计与施工提供准确数据奠定了良好的基础。

4.1 曲线放样计算程序

根据曲线特征要素，为施工放样的方便起见，以一定弧长为等分圆弧起始步长，来实现计算圆弧中间加密点坐标，输入已知数据即可算出该段圆弧中所加密点数和各点在当前坐标系内的坐标值。对于椭圆曲线，可以确定距离为限定界限等分拖延来计算加密点坐标。

4.2 计算机电子模拟制图应用

施工测量工作中，电子版模拟制图的广泛应用，其在处理复杂部位施工上起到了明显的效果，如曲线、不规则斜线、基础开挖边坡控制、汽车坡道三维实体模拟等。除此，应用电子版制图模拟法还可快速求点坐标和量取距离及图形面积、实体体积、图纸校对等。但值得注意的是，使用电子版制图应与施工坐标系统相统一，以及与其他方法的正确复核。