樁基礎(chǔ)工程的工程測量問題

劉琳 劉新風(fēng)

摘 要：建筑工程樁基礎(chǔ)不論采用何種類型的樁，施工測量都是不可缺少的。為此，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對樁基礎(chǔ)測量中的一些理論問題進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ) 工程 測量 措施

前 言

工程技術(shù)的發(fā)展不斷對測量工作提出新的要求，同時(shí)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和測繪新技術(shù)的發(fā)展，給直接為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的工程測量帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和極好的機(jī)遇。特別是全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、攝影測量與遙感（RS）以及數(shù)字化測繪和地面測量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，使工程測量的手段、方法和理論產(chǎn)生了深刻的變化。工程測量的領(lǐng)域在進(jìn)一步擴(kuò)展，而且正朝著測量數(shù)據(jù)采集和處理的自動化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化方向發(fā)展。

1工程測量的意義

在工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工和管理各階段中進(jìn)行測量工作的理論、方法和技術(shù)，稱為工程測量。工程測量是測繪科學(xué)與技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中的直接應(yīng)用，是綜合性的應(yīng)用測繪科學(xué)與技術(shù)，它直接為工程建設(shè)服務(wù)。

按工程建設(shè)的進(jìn)行程序，工程測量可分為規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測量，施工興建階段的測量和竣工后的運(yùn)營管理階段的測量。按照工程測量所服務(wù)的工程種類分類可分為建筑工程測量、線路測量、橋梁與隧道測量、礦山測量、城市測量和水利工程測量等。

此外，還將用于大型設(shè)備的高精度定位和變形觀測稱為高精度工程測量；將攝影測量技術(shù)應(yīng)用于工程建設(shè)稱為工程攝影測量；而將以電子全站儀或地面攝影儀為傳感器在電子計(jì)算機(jī)支持下的測量系統(tǒng)稱為三維工業(yè)測量。

2樁基礎(chǔ)工程測量的主要任務(wù)

2.1把設(shè)計(jì)總圖上的建筑物基礎(chǔ)樁位，按設(shè)計(jì)和施工的要求，準(zhǔn)確地測設(shè)到擬建區(qū)地面上，為樁基礎(chǔ)工程施工提供標(biāo)志，作為按圖施工、指導(dǎo)施工的依據(jù)。

2.2進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工監(jiān)測。

2.3在樁基礎(chǔ)施工完成后，為檢驗(yàn)施工質(zhì)量和為地面建筑工程施工提供樁基礎(chǔ)資料，需要進(jìn)行樁基礎(chǔ)竣工測量。

3建筑工程樁基礎(chǔ)施工測量技術(shù)要求

設(shè)計(jì)和施工單位對建筑工程的尺寸精度要求不是按測量中誤差來要求的，而是按實(shí)際長度與設(shè)計(jì)長度之比的誤差來要求的，對長度尺寸精度要求分為兩種：一是建筑物外廓主軸線對周圍建筑物相對位置的精度，即新建筑物的定位精度。二是建筑物樁位軸線對其主軸線的相對位置精度。

4樁基礎(chǔ)工程測量的有效措施

4.1建筑物定位測量

建筑物的定位是根據(jù)設(shè)計(jì)所給定的條件，將建筑物四周外廓主軸線的交點(diǎn)（簡稱角樁），測設(shè)到地面上，作為測設(shè)建筑物樁位軸線的依據(jù)，這就是通常所說的建筑物定位測量。

4.1.1編制樁位測量放線圖及說明書。為便于樁基礎(chǔ)施工測量，在熟悉資料的基礎(chǔ)上，在作業(yè)前需編制樁位測量放線圖及說明書。

（1）確定定位軸線。為便于施測放線，對于平面成矩形，外形整齊的建筑物一般以外廓墻體中心線作為建筑物定位主軸線，對于平面成弧行，外形不規(guī)則的復(fù)雜建筑物是以十字軸線和圓心軸線作為定位主軸線。以樁位軸線作為承臺樁的定位軸線。（2）根據(jù)樁位平面圖所標(biāo)定的尺寸，建立與建筑物定位主軸線相互平行的施工坐標(biāo)系統(tǒng)，一般應(yīng)以建筑物定位矩形控制網(wǎng)西南角的控制點(diǎn)作為坐標(biāo)系的起算點(diǎn)，其坐標(biāo)應(yīng)假設(shè)成整數(shù)。（3）為避免樁點(diǎn)測設(shè)時(shí)的混亂，應(yīng)根據(jù)樁位平面布置圖對所有樁點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一編號，樁點(diǎn)編號應(yīng)由建筑物的西南角開始，從左到右，從下而上的順序編號。（4）根據(jù)設(shè)計(jì)資料計(jì)算建筑物定位矩形網(wǎng)、主軸線、樁位軸線和承臺樁位測設(shè)數(shù)據(jù)，并把有關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)注在樁位測量放線圖上。（5）根據(jù)設(shè)計(jì)所提供的水準(zhǔn)點(diǎn)（或標(biāo)高基點(diǎn)），擬定高程測量方案。

4.1.2建筑物的定位。根據(jù)設(shè)計(jì)所給定的定位條件不同，建筑物的定位主要有五種不同形式：一是根據(jù)原建筑物定位。二是根據(jù)道路中心線（或路沿）定位。三是根據(jù)城市建設(shè)規(guī)劃紅線定位。四是根據(jù)建筑物施工方格網(wǎng)定位。五是根據(jù)三角點(diǎn)或?qū)Ь€點(diǎn)定位。

4.1.3建筑物定位矩形網(wǎng)測量。對建筑物定位矩形網(wǎng)測量，根據(jù)工程大小、復(fù)雜程度不同，一般采用下列方法：（1）定位樁法。若需要測設(shè)A、B、C、D建筑物時(shí)，要根據(jù)設(shè)計(jì)所給定的條件，首先測設(shè)出A'和B'兩點(diǎn)，然后根據(jù)A'、B'測設(shè)出C'、D'兩點(diǎn)，最后，以A'、B'、C'、D'定位矩形網(wǎng)為基礎(chǔ)測設(shè)ABCD建筑物所有的樁位軸線進(jìn)行建筑物定位。此種方法適用于一般民用建筑和精度要求不高的中小型廠房的定位測量。（2）主軸線法。大型廠房或復(fù)雜的建筑物，因?qū)Χㄎ痪纫蟾撸捎枚ㄎ粯斗ú灰妆ＷC建筑物定位要求。由于主軸線法測設(shè)要求嚴(yán)格，誤差分配均勻，精度高，但工作量大，主要適用于大型工業(yè)廠房或復(fù)雜建筑物的定位測量。

4.2建筑物樁位軸線及承臺樁位測設(shè)

4.2.1樁位軸線測設(shè)的質(zhì)量控制。建筑物樁位軸線測設(shè)是在建筑物定位矩形網(wǎng)測設(shè)完成后進(jìn)行的，是以建筑物定位矩形網(wǎng)為基礎(chǔ)，采用內(nèi)分法用經(jīng)緯儀定線精密量距法進(jìn)行樁位軸線引樁的測設(shè)。對復(fù)雜建筑物圓心點(diǎn)的測設(shè)一般采用極坐標(biāo)法測設(shè)。對所測設(shè)的樁位軸線的引樁均要打入小木樁，木樁頂上應(yīng)釘小鐵釘作為樁位軸線引樁的中心點(diǎn)位。為了便于保存和使用，要求樁頂與地面齊平，并在引樁周圍撒上白灰。

在樁位軸線測設(shè)完成后，應(yīng)及時(shí)對樁位軸線間長度和樁位軸線的長度進(jìn)行檢測，要求實(shí)量距離與設(shè)計(jì)長度之差，對單排樁位不應(yīng)超過±1cm，對群樁不超過±2cm。在樁位軸線檢測滿足設(shè)計(jì)要求后才能進(jìn)行承臺樁位的測設(shè)。

4.2.2建筑物承臺樁位測設(shè)的質(zhì)量控制。建筑物承臺樁位的測設(shè)是以樁位軸線的引樁為基礎(chǔ)進(jìn)行測設(shè)的，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)根據(jù)地上建筑物的需要分群樁和單排樁。規(guī)范規(guī)定3～20根樁為一組的稱為群樁。1～2根為一組的稱為單排樁。群樁的平面幾何圖形分為正方形、長方形、三角形、圓形、多邊形和橢圓形等。測設(shè)時(shí)，可根據(jù)設(shè)計(jì)所給定的承臺樁位與軸線的相互關(guān)系，選用直角坐標(biāo)法、線交會法、極坐標(biāo)法等進(jìn)行測設(shè)。對于復(fù)雜建筑物承臺樁位的測設(shè)，往往設(shè)計(jì)所提供的數(shù)據(jù)不能直接利用，而是需要經(jīng)過換算后才能進(jìn)行測設(shè)。在承臺樁位測設(shè)后，應(yīng)打入小木樁作為樁位標(biāo)志，并撒上白灰，便于樁基礎(chǔ)施工。在承臺樁位測設(shè)后，應(yīng)及時(shí)檢測，對本承臺樁位間的實(shí)量距離與設(shè)計(jì)長度之差不應(yīng)大于±2cm，對相鄰承臺樁位間的實(shí)量距離與設(shè)計(jì)長度之差不應(yīng)大于±3cm。在樁點(diǎn)位經(jīng)檢測滿足設(shè)計(jì)要求后，才能移交給樁基礎(chǔ)施工單位進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工。

5工程測量學(xué)的發(fā)展展望

5.1測量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展，其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng)。

5.2在變形觀測數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中，將發(fā)展基于知識的信息系統(tǒng)，并進(jìn)一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合，解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題。

5.3工程測量將從土木工程測量、三維工業(yè)測量擴(kuò)展到人體科學(xué)測量，如人體各器官或部位的顯微測量和顯微圖像處理。

5.4多傳感器的混合測量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，如GPS接收機(jī)與電子全站儀或測量機(jī)器人集成，可在大區(qū)域乃至國家范圍內(nèi)進(jìn)行無控制網(wǎng)的各種測量工作。

5.5GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項(xiàng)目，在勘測、設(shè)計(jì)、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。

5.6大型和復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的三維測量、幾何重構(gòu)以及質(zhì)量控制將是工程測量學(xué)發(fā)展的一個(gè)特點(diǎn)。

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