理論結合實際談建筑工程中的測量技術

胡建偉

摘要：在施工過程中，工程測量在整個過程中有著舉足輕重的作用。測量放樣的結果直接決定工程建設項目的質量等級和進度，本文依據筆者多年工作經驗，通過對建筑工程測量施工技術方面來闡述，僅供同行參考。

關鍵詞：建筑技術；工程測量；理論方法

1建筑工程測量技術特點與理論方法

工程施工測量的主要任務是利用專門的測量器具，通過一定的技術方法把設計圖紙的位置、數據、幾何形狀真實的放樣到實地，其測量放樣的成果直接影響著工程建設項目的質量等級、結構、安全及建成后的功能。

1.1工程測量技術特點

工程測量在整個施工過程中的技術也是非常講究的。大家都知道，測量放線為工程施工開辟了道路，提供了明確的方向。準確、細致的測量工作不僅是決定著工程能否順利按圖施工，而且還給施工的質量提供重要的技術保證，為下一步的質量檢查等工作提供了方便。

1.2工程測量理論方法

1.2.1測量平差理論

最小二乘法廣泛應用于測量平差。最小二乘配置包括了平差、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，它是各種經典的和現代平差模型的統一模型。測量誤差理論主要表現在對模型誤差的研究上，主要包括：平差中函數模型誤差、隨機模型誤差的鑒別或診斷；模型誤差對參數估計的影響，對參數和殘差統計性質的影響；病態方程與控制網及其觀測方案設計的關系。由于變形監測網參考點穩定性檢驗的需要，導致了自由網平差和擬穩平差的出現和發展。觀測值粗差的研究促進了控制網可靠性理論，以及變形監測網變形和觀測值粗差的可區分性理論的研究和發展。

1.2.2工程控制網優化設計理論和方法

控制網的優化設計方法有解析法和模擬法兩種。

解析法是基于優化設計理論構造目標函數和約束條件，解求目標函數的極大值或極小值。一般將網的質量指標作為目標函數或約束條件。網的質量指標主要有精度、可靠性和建網費用，對于變形監測網還包括網的靈敏度或可區分性。對于網的平差模型而言，按固定參數和待定參數的不同，網的優化設計又分為零類、一類、二類和三類優化設計，涉及到網的基準設計，網形、觀測值精度以及觀測方案的設計。

模擬法優化設計的軟件功能和進行優化設計的步驟主要是：根據設計資料和地圖資料在圖上選點布網，獲取網點近似坐標（最好將資料作數字化掃描并在微機上進行）。模擬觀測方案，根據儀器確定觀測值精度，可進一步模擬觀測值。計算網的各種質量指標如精度、可靠性、靈敏度。精度應包括點位精度、相鄰點位精度、任意兩點間的相對精度、最弱點和最弱邊精度、邊長和方位角精度。

用模擬法可獲得一個相對較優且切實可行的方案，可進一步用模擬觀測值作網的平差計算，同時可模擬觀測值粗差并計算對結果的影響。這種方法稱為數學扭曲法或蒙特卡洛法。下面通過一個筆者所經歷的實際案例來闡述測量技術相關問題。

2建筑工程測量施工技術

該工程具有深基礎、大凌空、高程落差大、曲線類型多、結構平面形式復雜等大型建筑特點，且工期緊、任務重、圖紙多，促成施工測量工作內業計算量超常。因此，如何控制本工程測量放樣的精度，如何進行系統地、高效地、全面地圖紙審核和快速準確的提供施工測量數據，是測量工作的重中之重，直接關系著最終工程的質量。

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在東側和北側的原有混凝土路面上，西側和南側只布設遠向復核控制點。

（2）布設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。

（3）根據甲方要求和測量管理部門提供的控制點形成四邊形進行控制。

（4）根據甲方提供的高程控制點數據，向建筑物的東、西、南、北各引測一個固定控制點。

（5）水準點按三等水準測量要求施測。

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、先控制整體后控制碎部的逐級控制的測量原則，結合場地、工程建筑結構特點，根據現場通視條件以及現場施工的需要，以城市導線點為高級控制點，沿場地周圍布設了一條閉合導線，作為首級控制導線網。導線全長相對中誤差高于1/35000，方位角閉合差小于±5″（n為導線點個數），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、平面形狀復雜等施工特點，外控制點的布設困難大，布設導線邊長差異大，首級導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控為主，外控為輔，內外控相結合的控制方法，但始終保持內、外聯測。測設現場方格網作為軸線控制時，邊長不宜過長（如取≤100m），并以此作為工程的二級導線，為減少由于工程高差太大產生I角的影響，避免地下、地上兩部分結構出現測量放樣的超差，事先在基礎護坡周圍布設“十”字軸線控制點，并與地上Ⅰ、Ⅱ級導線點聯測，檢核，以確保施工測量控制精度的要求。

（3）軸線控制點的測放，按常規正倒鏡投點法投測，并經平差、復核后，采用內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，應根據坡度計算邊坡外放量。

為便于層間的檢核，在各流水段內應以適當密度設置預留點：軸線控制點，主樓每層預留點九個），以此進行層間放線的復核，對于大凌空層間較復雜的點位采用激光鉛直儀法進行投點檢核。

平面細部測量一般分為初測和歸化二步進行，放樣定點后要對各點做校核條件的檢查或在一點架設儀器重復檢查。對于一些不連線的或與周邊結構相對關系不很明確的獨立結構（如獨立柱），在放樣后必須用另外的控制點或軸線進行檢查，以保證其位置正確。

2.3豎向標高控制

本工程的高層控制，采取二等水準測量和四等水準測量法控制。

（1）±0.000以下

由于工程結構基坑深，采用水準儀高程測量向基坑度進行標高傳遞，獲得基底高程，經檢查、復檢、復核進行閉合差調整后將標高基準樁妥善保護起來（標高基準樁不少于3個），對于基底均以2～3m設控制樁帶水平線來控制開挖平整度。

（2）±0.000以上

為了避免標高傳遞出現上、下層標高超差，經常對標高控制點進行聯測、復測、平差，檢查核對后方可進行向上層的標高傳遞，在適當位置設標高控制點（每層不少于3點），精度在±3mm以內，總高±15mm以內調整閉合差，結構標高主要采取測設﹢1m標高控制線，作為高程施工的依據。

3工程測量施工計算機技術的應用

3.1曲線放樣計算程序

根據曲線特征要素，為施工放樣的方便起見，以一定弧長為等分圓弧起始步長，來實現計算圓弧中間加密點坐標，輸入已知數據即可算出該段圓弧中所加密點數和各點在當前坐標系內的坐標值。對于橢圓曲線，可以一確定距離為限定界限等分拖延來計算加密點坐標。

3.2計算機電子模擬制圖應用

電子版模擬制圖也顯得十分重要，尤其是在處理復雜部位上起到了十分明顯的效果，如曲線、不規則斜線、基礎開挖邊坡控制、汽車坡道三維實體模擬等。除此之外，應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。但我們應該注意：在用電子版制圖應時要與施工坐標系統相一致。

4結語

本文通過實際案例表明：工程測量不僅僅是整個工程建設項目中最復雜的工作之一，而且直接決定了工程建設項目的質量等級、結構、進度等，相信在不久的將來，測量工作會更加認真細致，同時要更加嚴格提高從業人員的工作水準，為標準化建設而努力前進。