阿爾及利亞Mobilis移動通訊辦公大樓施工測量技術

摘 要：筆者曾在阿爾及利亞從事施工測量工作，借助在該國實際參與的一項結構設計相對較復雜的工程，結合國內施工測量經驗，指出了一些國內與國外施工測量之間的不同之處，敘述并優化了在數學直角坐標系的前提下導線測量、水準測量的平差過程和施工測量坐標系之間

1 工程概況

本工程在該國隸屬國家重點工程，該大樓造型美觀大方、設計新穎：地下三層，基礎樁、地梁、承臺、集水井、排水管道縱橫交錯分布，還設計有地下連續墻圍護結構；地上13層，建筑造型奇特，總體結構上以 軸線南北方向對稱，并以⑥軸線為準東西方向對稱。單層的平面外形輪廓如圖1所示，南北方向為兩條等半徑的圓弧線構成，以形成對稱的雙曲線效果。

圖1 建筑物平面圖及剖面圖

但每層的弧線圓心坐標和弧線半徑數值都是變化中的，弧半徑數值隨標高從下至上依次呈從小→大→小的規律變化，以致立面形成的效果亦類似于對稱的雙曲線輪廓圖形效果（見圖 1中B-B剖面）。

另外還設計有圓形的階梯會議廳結構，環會議廳四周為半球型鋼網架屋面，外裝飾以GRC、玻璃幕墻為主，受異型結構設計影響，裝飾物亦多為異型。可見本工程結構、裝飾設計較復雜，因此也給施工測量帶來挑戰。為了更圓滿地完成施工測量任務，結合本工程實際特點，在開工前就制定一套貫穿整個結構施工過程測量實施方案，實踐證明是可行的，完全滿足施工精度要求，在此特把整個施工測量主要過程詳述一遍，以供同仁參考。

2 測量依據

2.1 監理、業主、設計、施工四單位工地會議記錄。

2.2 《GB 50026-93工程測量規范》（參考用）。

2.3 施工用結構圖紙（設計圖號ST-150-GC、設計圖號AR-900-C、設計圖號VR-001-GA、業主發圖紙號VRD-10.1）。

3 主要測量儀器

3.1 經校核Leica-TC820全站儀，測量精度為：測距 2+2ppm，測角 2″。

3.2 經校核ZEISS DINI12T電子水準儀，測量精度：條碼尺 0.01mm。

4 控制測量

4.1 導線測量及坐標系轉換

4.1.1 支導線測量

此項工程的測量坐標定位比較復雜，存在四套坐標系間的轉換關系（分別是樁基坐標系、結構坐標系、紅線坐標系、管理局坐標系）。業主在現場給定了4個屬于兩個不同的坐標系定位控制點，其分別是紅線坐標系的B1、B10點，管理局坐標系的P5、P11點，詳見圖2

依據現有資料確定不了紅線坐標系和管理局坐標系之間的換算關系。要想得出兩個坐標系的換算關系，就必須要知道同樣的兩個點在兩個坐標系里所對應的坐標。為了確定兩坐標系間的聯系，決定先以管理局坐標系為準，全站儀設置在P11點，以P5點定向，采用支導線方式測出它們之間的實際坐標位置關系，兩條支導線線路分別為P5→P11→DX1→DX2→B1、P5→P11→DX1→DX2→B10。為了結合場內控制網的建立，另外再增設一條支導線線路P5→P11→DX1→DX2→DX3。導線觀測記錄按表1所示樣表記錄，每測站測兩測回，2C值控制在±6"范圍內。

工程名稱：Mobilis移動通訊辦公大樓 儀器：Leica-TC802 天氣：晴

觀測者：*** 記錄者：*** 日期：2008-9-18

表1 導線觀測記錄表

數據采集完畢后，再次核查數據無誤后，利用《工程測量數據處理4.01》軟件對支導線進行平差計算，計算結果如下表：

表2 支導線平差計算成果表→B1點

表3 支導線平差計算成果表→B10點

表4 支導線平差計算成果表→DX3點

4.1.2 坐標系間換算

值得注意的是，該國的工程圖紙中坐標都是以數學直角坐標系標識，為了與圖紙匹配，在計算坐標時注意把X、Y坐標值互換，本文中所有的坐標都是數學直角坐標系格式。根據表2、表3里的B1、B10點數據，再加業主給的資料，可列出四套坐標系換算關系所需的數據，如下表5：

表5 Mobilis移動通訊辦公大樓工程坐標系間換算關系坐標點列表

從表5中可知，坐標系間都有同樣兩個點的坐標數據，如此四套坐標系之間就建立了橋梁關聯，從而依據新舊坐標系間平移旋轉換算公式可計算出定位特征點在各個坐標系里所對應的坐標。新舊坐標系間的平移旋轉換算公式如下表6：

表6

利用表6計算公式，可計算出的各定位特征點在各坐標系所對應的坐標，列表7：

4.1.3 閉合導線測量

本工程坐標系較多，使用時需來回地切換，比較繁瑣，不利于提高工作效率，確定只采用數值位數較少的樁基坐標系來進行構筑物定位。為了以后施工測量方便，需在場內建立獨立的平面控制網，獨立的閉合導線施測路線DX3→DX2→KZ2→KZ3→DX3→DX2，平差結果列表8：

表8 閉合導線平差計算成果表

再利用支導線法把KZ0、KZ1、KZ4坐標測出來，如此紅線圍墻內就有4個控制點了，滿足了現場定位施工需要。

4.2 水準測量

業主在現場給定了一個水準點KZ0（標高±0.00m），以此點為準，利用精密水準儀進行閉合水準路線測量，閉合線路為KZ0→KZ1→KZ2→KZ3→KZ4→DX3→DX2→DX1→KZ0，數據處理成果見表9：

5 現場施工測量

現場施工測量包括兩部分，分別是樓層點位放樣和樓層標高放樣。

5.1 樓層點位放樣

工程進展到±0.00m以上的樓層施工時，樓層加高了，場內控制點由于視距較短限制，以致無法對樓層內點位直接放樣，此時可以用距離主體較遠的控制點P5、P11來進行樓層內控制點引測，此法稱“外控法”，具有不受施工人員、材料、機械等因素干擾的優勢。

本工程結構設計復雜，主要是弧線梁設計較多，在此著重敘述弧線的放樣過程：先在弧線梁設計的大概位置處任意取一點（暫命名為RY1），測出此點的坐標，通過坐標正反算程序計算出此點至此弧線所對應的圓心點的實際距離值L（如圖3所示），然后再與設計半徑值R進行比較得出差值C，差值多少RY1點就再向標準弧線位置移動多少，一次也許不能正好移動到標準位置，所以有必要再測出RY1點的坐標，再次計算出此點至此弧線所對應的圓心點的實際距離值，如果有差值就需要再次移動RY1點，直到兩點間所得到的差值在2mm之內，這樣一個弧線上的點RY1就確定下來了。同樣的放樣過程可定位出弧線點RY2、RY3…………等等一系列的弧線點，然后這些弧線點的連線就構成了一個圓弧（注意相鄰兩個弧線點的間距不能超過50cm），所有的弧線都是以同樣的方法放樣出來。

圖3

如何較快地得出差值C的數值，可以利用CASIO4850計算器編程序，列出程序可供參考：{F1 POL（（-O“X2”+P“Y2”-P+M“X1”），（-P+N“Y1”））？襊C=R-V}。程序中“X2”、“Y2”為實測放樣點坐標，“X1”、“Y1”為圓心點坐標，R為設計圓弧半徑，如果所得的C值為負值，就該往圓心內方向移動，反之往圓心外移動。

5.2 樓層標高放樣

在地下室施工時，在連續墻墻面上測出一個比結構板面標高+1米的標高點，用紅油漆標識出，復核無誤后，地下室所有結構標高確定都以此點為準。在施工地面以上樓層標高放樣時，在電梯井墻壁上測出±0.0m標高，用紅油漆標識出，復核無誤后，以后每一層所需的標高都以此點為準，用50m鋼卷尺拉取。

6 結束語

由于不同國家人的語言、觀念存在差異，造成有關涉外工程項目在運作當中或多或少地都會存在與當地人交流困難的問題，尤其涉及專業方面，我們需懷著尊重、寬容、虛心、耐心的心態與外國業主、專業監理工程師進行溝通。在施工測量方面由于各自的專業標準不一，也造成各自的測量方法、過程操作及測量驗收標準的不同，我們可以互相學習，求同存異，對待工作認真細致、精益求精，最后是一定能贏得外國人的認同及贊賞。

作者簡介：曾志敏（1979-12-19），男，漢族，江西吉安人，中級工程師，主要從事工程測量工作。