淺談工民建測量施工技術(shù)與應(yīng)用

鄧偉能

（廉江市住宅建筑工程公司，廣東 廉江 524400）

建筑工程測量是利用各種測量儀器和工具，對建設(shè)場地上地面的位置和高程進行測定和測設(shè)的技術(shù)科學(xué)。建筑工程測量的任務(wù)是對建設(shè)場地的地表形狀和大小、位置和高程變化按一定比例測繪成地形圖；將圖紙上已經(jīng)設(shè)計好的工程建筑物按設(shè)計要求測設(shè)到地面上去，并做好標志；施工過程中對建筑構(gòu)件的平面位置、高程和垂直度的測量，是施工的依據(jù)，也是工程質(zhì)量評價的標準之一。

1 建筑工程測量技術(shù)特點與理論

1.1 工程測量技術(shù)特點

工程測量是一個過程操作，是施工質(zhì)量的根本所在。在整個施工階段，工程測量起到了至關(guān)重要的作用。準確、周密的測量工作不但關(guān)系到一個工程能否順利按圖施工，而且還給施工質(zhì)量提供重要的技術(shù)保證，為質(zhì)量檢查等工作提供方法和手段。

1.2 工程測量理論方法

1.2.1 測量平差理論

最小二乘法廣泛應(yīng)用于測量平差，最小二乘配置包括平差、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。測量誤差理論主要表現(xiàn)在對模型誤差的研究上，主要包括：平差中函數(shù)模型誤差、隨機模型誤差的鑒別或診斷；模型誤差對參數(shù)估計的影響，對參數(shù)和殘差統(tǒng)計性質(zhì)的影響；病態(tài)方程與控制網(wǎng)及其觀測方案設(shè)計的關(guān)系。由于變形監(jiān)測網(wǎng)參考點穩(wěn)定性檢驗的需要，導(dǎo)致了自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差的出現(xiàn)和發(fā)展。

1.2.2 工程控制網(wǎng)優(yōu)化

控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優(yōu)化設(shè)計理論構(gòu)造目標函數(shù)和約束條件，解求目標函數(shù)的極大值或極小值。一般將網(wǎng)的質(zhì)量指標作為目標函數(shù)或約束條件。網(wǎng)的質(zhì)量指標主要有精度、可靠性和建網(wǎng)費用，對于變形監(jiān)測網(wǎng)還包括網(wǎng)的靈敏度或可區(qū)分。對于網(wǎng)的平差模型而言，按固定參數(shù)和待定參數(shù)的不同，網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計又分為零類、一類、二類和三類優(yōu)化設(shè)計，涉及網(wǎng)的基準設(shè)計，網(wǎng)形、觀測值精度以及觀測方案的設(shè)計。

2 建筑工程測量技術(shù)

某工程具有深基礎(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，且工期緊、任務(wù)重、圖紙多，促成施工測量作業(yè)計算量超常。因此，如何控制本工程測量放樣的精度，如何進行系統(tǒng)地、高效地、全面地圖紙審核和快速準確的提供施工測量數(shù)據(jù)，是測量工作的重中之重，而且直接關(guān)系著最終工程的質(zhì)量。

2.1 控制點的布置及施測

（1）從場地實際情況看，擬建建筑物的四周場地狹小，故南北向和東西向控制點集中布設(shè)在東側(cè)和北側(cè)的原有混凝土路面上，西側(cè)和南側(cè)只布設(shè)遠向復(fù)核控制點。

（2）布設(shè)的控制點均引至四周永久性建筑物或馬路上，且要求通視，采用正倒鏡分中法投測軸線時或后視時均在觀測范圍之內(nèi)。

（3）根據(jù)甲方要求和測量大隊提供的控制點形成四邊形進行控制。

2.2 軸線及各控制線的放樣

（1）場地控制測量，按照由整體到局部、先控制整體后控制局部的逐級控制的測量原則，結(jié)合場地、工程建筑結(jié)構(gòu)特點，根據(jù)現(xiàn)場通視條件以及現(xiàn)場施工的需要，以城市導(dǎo)線點為高級控制點，沿場地周圍布設(shè)一條閉合導(dǎo)線，作為首級控制導(dǎo)線網(wǎng)。導(dǎo)線全長相對誤差高于1/35000，方位角閉合差小于±為導(dǎo)線點個數(shù)），平差后精度指標：測角中誤差小于±2.5′′，邊長相對誤差高于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，外控制點的布設(shè)困難大，布設(shè)導(dǎo)線邊長差異大，首級導(dǎo)線點之間精度不均勻，且在施工過程中的使用率也會受到很大程度的限制。因此，在施工測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，且始終保持內(nèi)、外聯(lián)測。

軸線控制點的測放，按常規(guī)正倒鏡投點法投測，并經(jīng)平差、復(fù)核后，采用內(nèi)分法或直角坐標法測放出其他線及墻體控制線等細部線。如基坑開挖進行邊坡上、下口線控制時，應(yīng)根據(jù)坡度計算邊坡外放量。

3 工程測量施工技術(shù)的應(yīng)用

工程施工測量中，除了大范圍的斜線，復(fù)雜的平面曲線、螺旋曲線也是本工程的重點與難點，以下將分別從平面斜線、二維曲線（旋轉(zhuǎn)餐廳）、異形曲線樓梯等結(jié)構(gòu)的測量控制加以探討。

3.1 復(fù)雜平面斜線的測量控制

本工程的結(jié)構(gòu)平面為非對稱性平面，且無主軸定位線，對測量控制標準要求更高（本工程的內(nèi)控制標準比國家提高一級），考慮到施工中其他分項工程（如鋼筋、模板工程）的相互制約，施工測量步驟如下：①在1點處架設(shè)經(jīng)緯儀，觀測2（2′），旋轉(zhuǎn)90°0′0"之后取3點及4點，滿足相應(yīng)的距離（此時正南北、正東西控制線已施測出來了）。②在3點、4點處架設(shè)經(jīng)緯儀，向內(nèi)轉(zhuǎn)15°（a值）；至此本工程主樓的平面方位控制線均已明確。

3.2 旋轉(zhuǎn)餐廳的施工測量控制

（1）基本特征。旋轉(zhuǎn)餐廳位于主樓頂部，呈半懸挑狀態(tài)，平面為一半徑為6 m的圓弧圖形，內(nèi)弧半徑為6 m，外圓弧半徑為8 m，懸挑3 m。旋轉(zhuǎn)餐廳有3層，包括設(shè)備層、餐廳、水箱間3部分。

（2）N量控制。根據(jù)施工餐廳與主樓屋面有高低之差，故旋轉(zhuǎn)餐廳的測量分為：高程傳遞與平面控制兩大部分。本文著重介紹平面控制測量方法：將儀器架設(shè)于 2點處，將 2、2′線移至標高H1處，再在2處架儀器，2′2"線即可出來。

4 工程測量施工計算機技術(shù)的應(yīng)用

在大型工程的施工測量中，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、計算量大，尤其是對平面不規(guī)則的施工放樣與數(shù)據(jù)計算，使用傳統(tǒng)的計算方法已不能滿足工程的需要。因此，利用計算機程序進行計算也越來越廣泛地應(yīng)用在大量的測量內(nèi)業(yè)計算中，不但計算精確、高效，而且能快速完成復(fù)雜、大量的計算，極大地提高工作效率。現(xiàn)代計算機技術(shù)的研究與發(fā)展為工程測量技術(shù)應(yīng)用提供了良好的發(fā)展前景，其技術(shù)應(yīng)用對提高工程測量質(zhì)量、提高工程施工質(zhì)量、為工程規(guī)劃設(shè)計與施工提供準確數(shù)據(jù)奠定了良好的基礎(chǔ)。

4.1 曲線放樣計算程序

根據(jù)曲線特征要素，為施工放樣的方便起見，以一定弧長為等分圓弧起始步長，來實現(xiàn)計算圓弧中間加密點坐標，輸入已知數(shù)據(jù)即可算出該段圓弧中所加密點數(shù)和各點在當(dāng)前坐標系內(nèi)的坐標值。對于橢圓曲線，可以確定距離為限定界限等分拖延來計算加密點坐標。

4.2 計算機電子模擬制圖應(yīng)用

施工測量工作中，電子版模擬制圖的廣泛應(yīng)用，其在處理復(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)開挖邊坡控制、汽車坡道三維實體模擬等。除此，應(yīng)用電子版制圖模擬法還可快速求點坐標和量取距離及圖形面積、實體體積、圖紙校對等。但值得注意的是，使用電子版制圖應(yīng)與施工坐標系統(tǒng)相統(tǒng)一，以及與其他方法的正確復(fù)核。

5 結(jié)束語

工程施工測量的主要任務(wù)是采用專用測量器具，通過一定的技術(shù)方法把設(shè)計圖紙的位置、數(shù)據(jù)、幾何形狀真實的放樣到實地。其測量放樣的成果直接影響工程建設(shè)項目的質(zhì)量等級、結(jié)構(gòu)、安全及建成后的功能。