南方CASS在异形建筑施工测量中的应用

许锡文 谢旭晖

某异形建筑主楼地上40层，地下2层，总高度是158m；裙楼高20m，地下2层，地上4层。主楼采用的是核心框架筒结构，裙楼采用的是框架结构，建筑面积达到81233m2。工程整体外形是心字形，高端大气，结构新颖，建成之后会成为当地的地标性建筑。主楼呈心脏型，它的边框是五个相切的圆弧，两个相交的圆弧构成核心筒，裙楼外侧有折线形的车库，和圆心角为9°的扇形裙楼，裙楼与主楼之间是8种较为复杂的轴线关系，纵横交叉的轴线，复杂的点线之间的关系是整个建筑施工的特点。

1 测量方案确定

通过建筑平面图形的轴线多方向关系、圆弧相切点多、结构复杂等特点，为了加快测量的精度和测量的效率，通过利用设计图纸加上南方CASS功能强大的数据处理能力的特点，可以测量图纸上的任何一个点到另一个点之间的距离，以及两线之间的夹角，这些数据都是通过这款功能强大的软件实现的，再利用全站仪进行放样测量，更加适用于异形结构的测量放线。通过南方CASS软件来实现尺寸查询和标注，计算起来更加简便，非常适合现代化的施工环境。

2 施测内业准备

通过与设计人员多交流至明白设计的意图和曲线异形的特点，从利用南方CASS技术复核电子版图纸上的尺寸比例到复核坐标，从利用南方CASS技术建模图纸到建立三维坐标系。多与参与设计的人员交流，尽可能多地了解设计的手法和思路，做到心中有数，了解异形曲线的特点，最后熟悉绘制出来的放线图。对于任何的异形建筑物，参与设计的单位都会按标准的制图规则制作出标准版的施工地图，从施工进度的角度考虑，一般都是把电子版的地图从参与设计的单位复制过来。通过校准图纸中各轴线的坐标、比例和尺寸，确认无误后，建立图纸的模型。然后利用南方CASS技术准确查询此图的任意角度和长度。在南方CASS建立三维的坐标系，复制城市的前期规划的总平面图，具体包含了整体平面的具体的坐标信息，对应上几个比较重要的控制角点的坐标。需要注意的是在做成图纸之后，要与总的平面图保持一致，不能改变尺寸和比例，否则，会绘图失真。校准之后的图纸，就可以利用南方CASS标注任意的特征点和轴线了。

3 测量实施

从建立标准的图纸模型到现场实际建立起闭合环路的控制网点。从利用南方CASS软件在图纸上建立起三维坐标系到利用南方CASS计算出所有异形结构的关键点坐标和主要的轴线等。从轴线平面控制网到采用全站去放样。从利用南方CASS和全站仪测出特征点到二次的放样，直到下一阶段[1]。主要利用南方CASS进行坐标计算，计算出关键点和主要轴线的坐标，这些坐标主要是裙楼的弧形结构，然后准确无误地录入全站仪，再然后对这些关键点和主要轴线放样，下一步是检查录入的尺寸等，进行二次放大样，再进入下一阶段的测量。在经过测算后的图纸上，通过利用南方CASS强大的功能可以标注特征点和任意的轴线。然后列表备查坐标，最后输入到全站仪中。根据提前设计好的坐标点，把它导入施工现场，建立起点网控制，现场测量人员以控制点来当做测站点，然后测试另一个控制点，通过全站仪复核放样或采集样的命令程序。在放样的时候，调取各个关键点坐标和主要的轴线坐标，提前做好放样的先后顺序，注意需要复核的数据，最大化的降低出错的概率。在完成放样后，采取抽样的方式用钢尺复核其中任意的两点距离。也可以通过简单方法，利用南方CASS中的命令“对其标注得出”。按照图纸相连放样好的各点，得出来纵横轴线网。其中，应等分矢高法分段放出弧形轴线，具体是根据微积分的原理，把曲线分成若干份的小直线，然后用南方CASS放大样法做出一条辅助的直线，把辅助的直线平均分成60等份，利用南方CASS中的垂直量最后得到弧线的距离，通过连接所有的点得出一条近似弧线。因此，得到小于4mm的弧曲差，来确保弧曲线的具体位置和具体形状。

施测实例：根据轴上两点坐标放出两点，连接这两个点，得到一条轴线。按照同样的方式，放出另外两个点，校核两点之间的距离，画出一条辅助线，然后用等分矢高法作出一条弧线。首先，建立主要轴线的控制点，然后投测竖向的轴线，复核点尺寸，利用南方CASS计算出异形结构特征点的角度和距离，用南方CASS二次放大样框架梁和墙体。根据其主楼的特点，主要是放射线布置轴线、楼层分段、不等径的圆弧相交切，投测竖向的轴线，放样主要的关键点和轴线，复核施工段间的轴线。利用南方CASS建模内控制点，在轴线外的2m处布置内控制点，布置6个内控点在每段施工上，连接起来形成平面图。利用南方CASS计算出楼层的平面图与各个特征点的夹角，并算出轴线的交点与每个楼层特征点的关系[2]。投测平面控制网的内控点到楼面，复核各个内控点。内控点每10层重新定位。利用南方CASS算出2号点和B点之间的距离和夹角，连接起这两个点，最后，校核A，C，F相互之间的实际距离和在南方CASS中的距离。利用同样的方法测算出D点与3号点之间的参数。通过采用等分法进行放样。根据轴线中两点之间的距离，做出一条辅助线，作为他们之间的弧形梁控制线。利用辅助线等分直线AD成60段，利用南方CASS量出它们的垂直距离，测放出弧曲线点。连接测放点成近似弧形曲线，绘制出效果图。用同样的方法测算出FG段的互相墙。在计算机中绘制出所放点的图纸，使施工人员对设计的意图一目了然，这样设计会更加直观，大大的加快了设计施工的进程和测量的速度，也减少出现错误的概率，提高了测量的准确性。

通过南方CASS中的查询系统，我们可以轻而易举的获得想要得到的数据，在异形建筑物的测量中，经常会遇到障碍物，这样就会使得测量的数据不准确，而且，利用人工来测量非常的麻烦，投入成本也非常大。而利用南方CASS技术可以轻松获得数据，并且可以准确计算出相应的坐标。随着南方CASS的不断发展，它的功能也变得越来越强大。利用南方CASS技术，可以把得到的数据输入到计算机中去，通过南方CASS进行高速的计算，减少了测量的误差，使测量工作能够顺利的进行。使南方CASS技术在异形建筑的施工测量中变得非常的游刃有余[3]。

4 南方CASS在异型建筑施工测量的应用

南方CASS在异形建筑测量中发挥了巨大的作用，通过南方CASS量测出来的数据可以保证施工的质量，大大提高施工的安全性。南方CASS技术是用“十进制”作为长度单位，角度就设置成分、度。把业主单位和规划部门提供的相关的数据和其他有关的数据输入到计算机中去。其中，要注意的是：虽然南方CASS技术给异形建筑的测量带来了便利，但它需要具有极高素质的测量人员才能使用此软件进行测量。进行测量的人员必须熟练掌握它是如何计算的，由于南方CASS测出的结果有时也可能捕捉出错，所以也需要反复检查测量的结果[4]。特别在数据输入上，需要确保数据输入的准确无误，万无一失。

5 结语

南方CASS技术的发展越来越快，它的大面积推广应用必然引起测绘技术的进步，特别南方CASS技术在异形建筑施工测量中，它精准的测量精度，提高了工程测量的效率，保证了工程的效益。而且，确保了工程施工的安全性。而异形建筑中，通过利用南方CASS技术，使工程施工变得方便快捷，简单，使得计算变得更加的精确，满足了现代施工的要求，适应新时代施工的要求。这项测量技术由于在异形建筑物及其施工测量中发挥了非常良好的效果，具有非常好的推广的前景，并且这项技术在三维空间结构的测量中也具有非常广阔的应用前景。