談罩棚的施工測量控制

苗中華 張 云

(中鐵三局集團運輸工程分公司，山西晉中 030600)

0 引言

鋼結構因其具有強度高，重量輕，材性，可靠性高，工業化程度高，工期短，密封性好，抗震性好，耐熱性等優點，在我國得到廣泛的應用。本次進行的多(倫)豐(寧)線上黃旗車站煤場，為減少粉塵污染，達到環保要求，增設全封閉設計——罩棚，罩棚為輕鋼門式剛架結構，由獨立基礎、鋼柱、鋼梁、鋼檁條、系桿等構件組成，工程全長944.6 m，寬110.5 m，局部寬度隨著道路相應內收，建筑面積(水平投影面積):102 621 m2，共有獨立基礎520個，為國內面積最大的單體式廠房，其平面布置如圖1所示。

1 罩棚施工測量的一般要求

1.1 施工控制網的定位

圖1 某罩棚平面布置圖（單位：m）

上黃旗車站煤場罩棚的施工控制網利用工程勘察測量時所建立的平面和高程控制網作為依據建立。罩棚控制網采用北京54坐標系統，采用高斯正投影3°分帶。由于罩棚全長為942 m，平面控制網長度未超限，不影響施工測量精度，無需采用單獨的獨立坐標系統。

1.2 施工控制測量

傳統的建筑施工控制測量需要布設建筑方格網，場區平面控制網，并且根據場區的大小確定平面控制網的等級和精度。罩棚的單體廠房，不需要建立方格網及小三角網。在上黃旗車站煤場罩施工測量控制時引入了衛星定位測量技術，摒棄原有三角控制網的理念。網的控制點埋設時最主要的是考慮點的連線成三角(無需考慮點的通視)，并且點周圍無水塘、樹木、高壓線等對無線電波有影響的物體，這樣點就可以埋設在不容易破壞并且利于施工測量施工樣的位置。平面控制采用GPS靜態測量按B級精度的要求測量，高程采用三等水準測量。經網平差，最弱點點位精度為3 mm，高程誤差為2 mm，滿足罩棚的測量控制要求。

1.3 罩棚施工放樣

罩棚的施工放樣采用索佳全站儀放樣與中海達GPS放樣相結合的方式。

1.3.1 索佳全站儀特點

索佳全站儀，它的特點是儀器的兩側均有控制面板，操作十分方便，設有雙向傾斜補償器，可以方便對水平和豎直方向進行修正，以消除豎軸傾斜誤差，機內設有測量應用軟件，可以方便地進行三維坐標測量、導線測量、對邊測量、懸高測量、偏心測量、后方交會、放樣測量等工作。

1.3.2 中海達GPS特點

GPS測量不僅可以精確測定觀測站平面位置，而且還能精確地測定觀測站的大地高程，GPS測量的自動化程度很高。GPS觀測測量可全天候作業，任意時間任意地點均可進行，不受陰天、黑夜、刮風、雨雪等任何氣候因素的影響，也不受距離限制。在地形條件困難的山區地區，GPS測量的優勢更為突出。RTK測量技術能實時地得出所在位置的空間三維坐標，這種技術不僅非常適合路線、橋、隧初期測量階段，可以快速、有效地實時放樣。

2 罩棚施工測量方法及質量保證措施

2.1 罩棚的施工測量方法

1)GPS施工測量放樣。對于罩棚的基礎開挖及灰土換填采用GPS進行測量放樣。施工規范要求基坑開挖時基坑開挖平面位置允許誤差為－50 mm～+200 mm，高程允許誤差為－50 mm。GPS實時地得出所在位置的空間三維坐標的平面誤差僅為±5 cm，高程誤差僅為±2 cm，因此GPS的測量放樣滿足施工規范規定要求。2)全站儀施工測量放樣。全站儀因測量精度高用在罩棚基礎墊層、獨立基礎、基礎短柱及地腳螺栓的預埋施工測量放樣中。全站儀雖然放樣精度高，但是全站儀放樣耗時長，為提高放樣效率，立桿的人用小鋼卷尺配合進行桿相對于全站儀的前后移動。小鋼卷尺配合移動只適用于桿的移動距離在30 cm以內。以放樣某A點來舉例，如圖2所示，棱鏡桿立于B點，全站儀測得A點的位置為沿B點與全站儀的連線朝全站儀移動25 cm，那么在移動桿前用小鋼卷尺以B點為圓心畫一個半徑為25 cm的圓，精確到mm，棱鏡桿沿圓弧移動到圓弧與直線(全站儀與B點的連直線)的交點，這樣就會很快放樣出A點。

2.2 罩棚施工測量的質量保證措施

2.2.1 影響罩棚施工質量的影響因素

1)人員。測量人員的測量水平直接影響著建筑工程的質量。在鋼結構施工測量中優先選用測量經驗豐富，而且對索佳全站儀及中海達GPS操作非常熟悉的人。要求立棱鏡桿的人要有高度的責任心，測量時做到棱鏡桿上的氣泡居中，點位對。2)儀器。儀器的精度高低決定了放樣的點的精度高低。因此罩棚施工測量時選用精度高的儀器。

圖2 全站儀施工測量放樣示意圖

2.2.2 質量保證措施

1)熟悉圖紙。做好鋼結構圖紙的復核工作，對各部位的尺寸與標高標注進行復核，特別要注意基礎與上部鋼柱、鋼梁的位置與標高的一致性;掌握各結構物的尺寸標高，根據尺寸計算出鋼結構結構物的放樣點坐標;根據圖紙及圖紙中的文字說明，掌握預埋件的尺寸大小及預埋位置，預留孔的尺寸大小及預埋位置，施工縫的預留位置及標高;熟悉了解圖紙的總說明及各分部位的設計文字說明。掌握開挖及基礎換填的設計要求，計算出鋼結構基礎基坑的開口線及開挖深度。

2)減少施工測量誤差。施工測量誤差產生的原因主要有以下幾種:測量時儀器因天氣原因(如溫度)的影響而產生的誤差，儀器的架設位置，人的原因產生的誤差，要減少測量誤差就要從這幾個影響測量精度的因素著手，采取措施以減少測量誤差。a.隨天氣調整施工測量時間，避免因天氣對儀器所造成的影響。測量時間選定在溫度較低的上午7:00～10:00，下午4:00～6:30。施工測量時量取當時的大氣溫度和氣壓，算得大氣層改正值后準確的輸入到全站儀中，以有效降低儀器乘常數引起的系統誤差，選取跟儀器配置相同常數的棱鏡，若不適用相同常數的棱鏡，必須設置相應原棱鏡常數，以減少儀器加常數產生的誤差。b.儀器的架設避免同心圓。同心圓是指儀器的架設點與后方交會的兩點在同一個圓上，那樣的話全站儀解算出的儀器架設點的坐標有無數個，而只有在全站儀解算出的值為唯一性才會施工測量準確。根據后方交會精度研究得:當儀器架設點離已知兩點的距離越近精度越高，并且要保證架設點與已知點連線的邊長小于兩已知點的連線邊長。c.施工測量完成做好復測。復測采用徹底換手測量，復測時測量儀器與測量人員全部更換。施工測量完成，用鋼尺對放樣點的距離，相鄰結構物的間距進行復測。d.施工測量前檢查模板的加固穩定情況。施工測量鋼結構預埋螺栓及預留孔位置線時，放樣點要在模板上。模板穩定可靠才能保證放樣點位置的準確。

3)減少施工對測量的影響。a.土方的開挖。土方開挖時考慮到土方的回填，基坑開挖時土堆在基坑兩側的安全范圍內，這樣人為的造成了兩已知點的不通視。施工測量前平整好現場的土方。b.鋼結構安裝。全站儀測量時要求全站儀與棱鏡所在的直線距結構物的距離要大于4 m，鋼結構鋼柱的安裝完成，使施工測量時測量的安全紅線距離得不到保證，也間接的造成了已知點的不通視。罩棚的施工測量盡量優化，施工測量先于鋼結構安裝前完成。c.鋼結構安裝場地的平整。場地平整時機械來回在場地內移動，特別是壓路機，壓路機開強震時，地面的震動厲害，施工測量時地面的震動必然導致儀器的氣泡的偏出。施工測量時嚴禁機械的來回移動，特別是壓路機。

3 結語

罩棚的施工測量是一個系統工程，施工測量的準確首先得保證控制網的準確，其次還離不開對于精密測量儀器的正確使用，離不開專業測量人員的高度責任心，離不開施工測量前的精心準備。

［1］GB 12897-91，國家一、二等水準測量規范［S］.

［2］GB 12898-91，國家三、四等水準測量規范［S］.

［3］劉海清.測量儀器的使用，檢修和保養法［M］.北京：中國科學圖書儀器公司，1954.

［4］劉海清.測量儀器的使用，檢修和保養法(續編)［M］.北京：中國科學圖書儀器公司，1957.

［5］聶 讓.全站儀與高等公路測量［Z］.

［6］施品浩.徠卡300GPS實時測量指南［Z］.

［7］陳永齡.大地測量(上、下)［M］.北京：測繪出版社，1957.

［8］許根福.三邊交會定點的圖解平差法［J］.測量員，1984(2)：4-5.

［9］中國建筑工業出版社.建筑施工技術規范［M］.北京：中國建筑工業出版社，2008