工程施工測量技術(shù)管理論文

時間:2022-07-09 09:30:00

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工程施工測量技術(shù)管理論文

摘要:以西安西北航空中心工程為例,論述了大型復雜建筑工程中的施工測量技術(shù),著重介紹了航空中心工程中復雜的主體及旋轉(zhuǎn)餐廳、南裙房大弧度造型的施工測量技術(shù),以及在施工測量工作中計算機的應用與探討。

關(guān)鍵詞:航空中心工程施工測量主樓旋轉(zhuǎn)餐廳南裙房大弧度造型

西安西北航空中心工程是由西北航空中心有限公司投資興建,中國建筑西北設(shè)計研究院設(shè)計。位于西安市勞動南路東側(cè),緊靠西北民航管理局辦公樓。地下二層,最大埋深12.14m;平面呈多邊形(主樓水平投影類似于烏龜殼),東西向軸長約100m,南北向150m(其中主樓約45m),最高點108m,自然地坪標高402.3m,±0.000標高402.9m。工程由北裙樓、主樓、南裙樓三部分組成。北裙樓主要為地下二層地上四層服務(wù)區(qū);中部為主樓部分,內(nèi)設(shè)賓館、寫字間、游樂中心、餐飲等;南裙樓主要為商場、保齡球館并且屋頂有游泳池。

主樓位于本工程的正中間,地下有兩個標高層,地上有8個標高層(其中有20層的標準層),平面尺寸為100×45m,結(jié)構(gòu)頂標高108m,基礎(chǔ)埋深-9m,最大埋深-12.14m。作為具有深基礎(chǔ)、大凌空、高程落差大、曲線類型多、結(jié)構(gòu)平面形式復雜的大型建筑,且工期緊、任務(wù)重、圖紙多,促成施工測量工作內(nèi)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,直接關(guān)系著最終工程的質(zhì)量。從測量工作的逐級控制原則出發(fā),嚴格執(zhí)行“項目部測量組→施工測量復核→監(jiān)理檢核”的三級管理程序,高標準、嚴要求、高精度,為確保工程質(zhì)量獲結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)的目標實現(xiàn)提供基本保障。

1總體控制

1.1平面控制

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(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,以城市導線點為高級控制點,沿場地周圍布設(shè)了一條閉合導線,作為首級控制導線網(wǎng)。導線全長相對中誤差高于1/35000,方位角閉合差小于±5″√n(n為導線點個數(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。

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(shè)困難大,布設(shè)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(nèi)控為主,外控為輔,內(nèi)外控相結(jié)合的的控制方法,但始終保持內(nèi)、外聯(lián)測。測設(shè)現(xiàn)場方格網(wǎng)做為軸線控制時,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(chǎn)生I角的影響,避免地下、地上兩部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)測量放樣的超差,事先在基礎(chǔ)護坡周圍布設(shè)“十”字軸線控制點,并與地上Ⅰ、Ⅱ級導線點聯(lián)測,檢核,以確保施工測量控制精度的要求。

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,應根據(jù)坡度計算邊坡外放量。

為便于層間的檢核,在各流水段內(nèi)應以適當密度設(shè)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2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(shè)儀器重復檢查。對于一些不連線的或與周邊結(jié)構(gòu)相對關(guān)系不很明確的獨立結(jié)構(gòu)(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。

1.2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。

1.2.1±0.000以下

由于工程結(jié)構(gòu)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(jīng)檢查、復檢、復核進行閉合差調(diào)整后將標高基準樁妥善保護起來(標高基準樁不少于三個),對于基底均以2-3m設(shè)控制樁帶水平線來控制開挖平整度。

1.2.2±0.000以上

為了避免標高傳遞出現(xiàn)上、下層標高超差,經(jīng)常對標高控制點進行聯(lián)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(shè)標高控制點(每層不少于三點),精度在±3mm以內(nèi),總高±15mm以內(nèi)調(diào)整閉合差,結(jié)構(gòu)標高主要采取測設(shè)﹢1m標高控制線,作為高程施工的依據(jù)。

1.3非常規(guī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的測量控制

西北航空中心工程中,主樓平面中軸以斜10°11″線為主。東西端輔以圓弧。旋轉(zhuǎn)餐廳為半懸空圓形,南裙房交叉圓弧等。因此,控制曲線放樣精度及中軸斜線精度,直接關(guān)系到建筑物的成形效果。

1.3.1外業(yè)控制

受通視等條件制約較大,常規(guī)的測量方法已無法滿足該工程的精度和質(zhì)量要求,現(xiàn)場施工測量主要采用全站儀極坐標測量法,局部放線也可適當采用直角坐標放樣法。全站儀的選擇和精度指標控制是制約施工測量的因素之一,如本工程中全站儀(精度指標在2+2ppm)和棱鏡,要求能精確測距和極坐標放樣乃至進行三維坐標測量,其精度在±3mm。

1.3.2內(nèi)業(yè)控制

測量內(nèi)業(yè)工作是進行一切施工測量的重要前提和保障,尤其對于本工程而言包括施工圖紙的準確核對、以不同種方法進行圖紙原始數(shù)據(jù)和推算數(shù)據(jù)的計算與核對、復核以及資料編制等,為此,利用計算機編程和電子板制圖方法進行測量內(nèi)業(yè)工作在本工程中得到了廣泛的應用。

1.3.2新方法的探討與改進

在高精度要求的復雜建筑工程結(jié)構(gòu)施工中,受到現(xiàn)場通視等條件影響,當在控制點的布設(shè)和使用率受到限制時,采用GPS進行控制點的隨機布設(shè),既可避免由于不通視所帶來的困擾,且可免除控制點間聯(lián)測等工作,從而一步定點,既可確保點位精度,又可節(jié)省時間提高工作效率,每定一點時間不超過40min,點位精度可達到±3mm,但使用GPS定點應確保有一個固定點做為永久性控制點用于相對定點。

2施工測量技術(shù)的應用

在西北航空中心工程中,除了大范圍的斜線,復雜的平面曲線,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。

2.1復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。施測步驟如下: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√3,√4的距離;(此時正南北、正東西控制線已施測出來了)②在3(4)點處架設(shè)經(jīng)緯儀,向內(nèi)轉(zhuǎn)10°11´(a值);至此本工程主樓的平面方位控制線均已明確。(說明:原施工組織設(shè)計為四角控制點,本人對此作了修改,同時滿足分成左右兩段施工及測量的要求,為主體的提前竣工搶得了寶貴的時間)

2.2旋轉(zhuǎn)餐廳的施工測量控制

2.2.1基本特征

旋轉(zhuǎn)餐廳位于主樓28層頂,且偏西方向,呈半懸挑狀態(tài),平面為一半徑為6.8m的圓弧圖形,內(nèi)弧半徑為6.8m,外圓弧半徑為10m,懸挑3.8m。旋轉(zhuǎn)餐廳有三層,包括設(shè)備層、餐廳、水箱間三部分。

2.2.2測量控制

根據(jù)施工餐廳與主樓屋面有高低差,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。

2.3南裙房

2.3.1基本特征

入口門廳為一半徑為35m的弦,在其南方由一空中游泳池。

2.3.2測量控制

主要介紹入口門廳弦的平面定位:已知OM=a,CM=m,AO=R。

易知:OC=√a2+m2,DC=R-√a2+m2,n=DC/OC×m,即b/a=n/m,則:b=n/m×a,x1=m+n=MR/√a2+m2,D1=b=R-√a2+m2/√a2+m2×a。I測量時,知x1即1M,y1即1D,調(diào)整為x1,H-y1,此D點即為已知OM、R及CM時的圓弧上的點。此法我們稱之為平行移弦法。避免了需要圓心時的測量變通法。

3施工測量中計算機技術(shù)的應用

在大型工程的施工測量中,由于結(jié)構(gòu)復雜、計算量大,尤其是對于平面不規(guī)則的施工放樣與數(shù)據(jù)計算(包括二維曲線和三維曲線),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,而且能快速完成復雜、大量的計算,人而大地提高工作效率。

3.1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)和各點在當前坐標系內(nèi)的坐標值。對于隨圓曲線,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計算機電子模似制圖應用

施工測量工作中,電子版模擬制圖的廣泛應用,在處理復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與施工坐標系統(tǒng)相統(tǒng)一,以及與其他方法的正確復核。