探討圓弧形建筑工程施工測量

陳德標(biāo)

（化州市城郊建筑工程公司，廣東 化州 525100）

隨著我國城市建設(shè)的快速發(fā)展，從適應(yīng)現(xiàn)代化城市環(huán)境需求來考慮，在建筑設(shè)計(jì)中既要滿足使用功能要求，又要注重建筑外觀造型，許多外觀造型復(fù)雜及測量精度要求較高的高層建筑物應(yīng)運(yùn)而生，在這些建筑工程施工過程中，測量工作顯得尤為重要。因此，須在測量技術(shù)方案分析論證的基礎(chǔ)上，采取切實(shí)可行的技術(shù)措施，保證測量放樣的精度，滿足施工要求。

1 工程概況

某綜合辦公樓工程項(xiàng)目位于茂名市，地上15層，地下2層，框架－剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積為24 500 m2。該工程主樓平面呈弧形，地上部分橫軸共有14條：1～14；縱軸共有4條：A、B、C、D，A軸半徑58.000 m、D軸半徑71.800 m，圓心角為71.2 °。

2 測量放樣方案的分析確定

圓弧線放樣方法：圓弧線的確定有兩個(gè)條件，即圓心和半徑。放樣中，只要給出圓心位置和半徑長度，就可以放出弧線來，具體方案如下：

2.1 地下室放線

地下室的測量放線用全站儀直接進(jìn)行定位放線。

2.2 主體結(jié)構(gòu)軸線傳遞

由于該建筑物較高，需嚴(yán)格控制主體結(jié)構(gòu)的垂直度偏差，以確保結(jié)構(gòu)受力滿足設(shè)計(jì)要求?？v橫軸線向上傳遞采用外控法，即將縱橫軸線及其控制線投測到首層框架柱及基礎(chǔ)梁上。橫向軸線采用經(jīng)緯儀向上投測，縱向軸線采用10 kg重特制線墜配合90 °角尺向上吊測引至作業(yè)面。

2.3 樓層平面放線

樓層平面放線時(shí)由于A軸、D軸各橫軸位置均有框架柱，不便于架設(shè)儀器，因此，施測縱軸采用偏軸法，A軸、D軸均向內(nèi)側(cè)偏移1 000 mm作為放線的控制軸線，再根據(jù)每一段的控制軸線采用偏角法放線，最終確定A軸、D軸線。

3 圓弧形建筑工程施工中的測量放樣技術(shù)

3.1 控制軸線設(shè)置

本工程以兩條橫向后澆帶劃分為三段組織流水施工，測量放線時(shí)在每一段的首層南北兩側(cè)框架柱及基礎(chǔ)梁上均設(shè)置縱橫軸線的控制標(biāo)線作為縱橫軸線向上引測時(shí)的依據(jù)，其中一段設(shè)置在⑩軸，二段設(shè)置在⑦軸，三段設(shè)置在⑤軸。

（1）橫向控制軸線設(shè)置：在框架柱的正面l m標(biāo)高線位置用經(jīng)緯儀引測軸線與l m標(biāo)高線形成十字交叉線，交叉點(diǎn)作為以后向上投測橫軸的后視控制點(diǎn)。

（2）縱向控制軸線設(shè)置；在結(jié)構(gòu)施工至±0.000 m時(shí)，用經(jīng)緯儀采用極坐標(biāo)法將縱向軸線引測到軸、軸上，然后用90 °角尺垂直橫軸將縱橫軸交叉點(diǎn)往框架柱一側(cè)引出600 mm，并與橫軸平行與垂直兩方向彈線交點(diǎn)即為縱向軸線向上引測時(shí)的后視控制點(diǎn)。

3.2 建筑導(dǎo)線控制點(diǎn)（P1、P2、P3）引測

本工程甲方提供了4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，經(jīng)現(xiàn)場核實(shí)已有2個(gè)點(diǎn)被破壞無法使用，只有3號點(diǎn)和地震臺這兩個(gè)點(diǎn)能用，但這兩點(diǎn)不通視。放線時(shí)只能借助于第三點(diǎn)來檢查校驗(yàn)這兩點(diǎn)的坐標(biāo)和高程是否閉合以及將第三點(diǎn)作為導(dǎo)線點(diǎn)引測時(shí)的后視點(diǎn)。

（1）在既能看到3號點(diǎn)，又能看到地震臺的空地設(shè)定一點(diǎn)M1，將儀器架設(shè)在M1點(diǎn)上對3號點(diǎn)和地震臺（D）分別進(jìn)行后視和前視操作。

（2）在全站儀的顯示屏上直接讀出兩點(diǎn)間的距離和角度。

（3）輔助點(diǎn)M1的坐標(biāo)計(jì)算：連接D、M1、3組成三角形，且已知兩個(gè)邊長 LMD、LM3，已知∠M1＝94°50′39″，先由 3 號點(diǎn)和D點(diǎn)的坐標(biāo)增量計(jì)算出3號點(diǎn)和D點(diǎn)之間的距離LD3，再由余弦定理計(jì)算出其他各角角度，最后計(jì)算出點(diǎn)的坐標(biāo)。

（4）導(dǎo)線點(diǎn)測設(shè)：將儀器架設(shè)在3號點(diǎn)后視M1點(diǎn)，轉(zhuǎn)角將點(diǎn)投測到新建建筑物附近，從顯示屏可直接讀出坐標(biāo)值，所得點(diǎn)即為建筑控制坐標(biāo)點(diǎn)P1。同樣按上述方法將儀器置于P1點(diǎn)后視點(diǎn)3號點(diǎn)可測設(shè)出P2點(diǎn)，再測設(shè)出P3點(diǎn)以及M2點(diǎn)，同時(shí)用混凝土將上述各點(diǎn)保護(hù)好。

（5）導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)的校核：導(dǎo)線控制坐標(biāo)點(diǎn)施測完成后，沿線路 Pl、P2、M2點(diǎn)以及 P3、P2、M2點(diǎn)返回地震臺，經(jīng)計(jì)算，地震臺（D點(diǎn)）的實(shí)測坐標(biāo)（XD＝589.648 m，YD＝706.980 m）與已知坐標(biāo)之間最大相差2 mm。根據(jù)《工程測量規(guī)范》（GB50026－93）第2.1.6條的規(guī)定“導(dǎo)線全長閉合差不大于13 cm”，導(dǎo)線控制點(diǎn)Pl、P2、P3、M2點(diǎn)的坐標(biāo)精度滿足要求。

3.3 軸線傳遞

（1）橫向軸線傳遞。在樓的南北兩側(cè)用經(jīng)緯儀后視首層框架柱上軸線控制點(diǎn)，向上投測到作業(yè)樓層框架柱外邊緣，因橫軸上南北框架柱上的兩點(diǎn)不通視，采用漸近法確定經(jīng)緯儀的對中位置與兩點(diǎn)間構(gòu)成一條線，然后再將這兩點(diǎn)作為后視點(diǎn)定出軸線上的中間點(diǎn)，分段彈用墨線連成橫軸，在通視條件很差的位置也可采用借軸線的方法放出軸線。

（2）縱向軸線傳遞。在⑩軸、⑦軸、⑤軸傳遞時(shí)采用10 kg重特制線墜，1 mm鋼絲線做引線，垂至首層橫向控制軸線位置下方約300 mm，量取控制點(diǎn)至鋼絲線的垂直距離。在作業(yè)層上先放出600 mm的橫向偏移控制線，再用鋼尺量取鋼絲線至偏移控制線上的距離，即為交叉控制點(diǎn)的位置，以該點(diǎn)再對橫向軸線作垂線交點(diǎn)，即為縱橫軸線交叉點(diǎn)。當(dāng)工程施工到一定高度時(shí)，將控制軸線（點(diǎn)）投測到第6層、10層，以便于吊線控制精度。

3.4 樓層縱橫軸線施測

（1）樓層軸線采用偏角法進(jìn)行施測，其中，軸采用1 000 mm控制線來確定軸線位置。偏角法是利用偏角（弦切角）和弦長的交會方式來測設(shè)圓的曲線。

（2）將儀器置于1'點(diǎn)，后視1點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)角93.6 °，并在此視線上量取7.049 m作標(biāo)記，即為“2'”點(diǎn)。按照此方法將表中數(shù)據(jù)放出各點(diǎn)，連接各點(diǎn)即為軸的控制線。

（3）將儀器置于1點(diǎn)，后視1'點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)角93.6 °，并在此視線上量取弦長8.891 m作標(biāo)記，即為“2”點(diǎn)。按照此方法將表中數(shù)據(jù)放出各點(diǎn)，連接各點(diǎn)即為軸的控制線。

（4）上述“（2）、（3）”兩步操作所得各點(diǎn)，按照1、1'，2、2'，3、3'，4、4'相連即為橫向軸線。

（5）在橫向軸線上將A軸的控制線，再將其往北偏移1 000 mm即為A軸線；D軸的控制線，再將其往南移1 000 mm即為D軸線。

（6）為了便于施工，滿足工程的弧度要求，需在每兩個(gè)點(diǎn)之間加密弧線點(diǎn)位，采用弦高法補(bǔ)點(diǎn)。

3.5 高速傳遞

在施工測量中，高程抄測的工作量大，要求精度高，傳遞時(shí)選擇樓梯間剪力墻控制線處，控制點(diǎn)引入現(xiàn)場首層1 000 mm控制線為基線，每層引測均以此基線為準(zhǔn)，引三個(gè)高程控制點(diǎn)，用50 m鋼尺沿豎向控制線向上傳遞，每段引入一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，三個(gè)施工段工程以備相互校核。

3.6 測量放樣誤差控制措施

（1）使用儀器時(shí)，腳架應(yīng)踩實(shí)，高度合適，中心螺旋擰緊，觀測時(shí)手不得扶腳架。

（2）在操作經(jīng)緯儀或全站儀時(shí)，調(diào)清晰目鏡的十字絲，用物鏡十字絲交點(diǎn)照準(zhǔn)目標(biāo)以便消除視差；水準(zhǔn)管氣泡在觀測前調(diào)好后一測回過程中不得再調(diào)，如氣泡偏離中心兩格時(shí)，應(yīng)再次整平，重測該測回；觀測結(jié)果每一測回取平均值。

（3）使用水準(zhǔn)儀時(shí)前后視間距不得大于30 m，且前后視距應(yīng)相等，估讀準(zhǔn)確，扶尺人要求尺身垂直，所做標(biāo)記清晰。

（4）在使用鋼尺時(shí)，應(yīng)保持尺身在同一平面上。在長距離量尺時(shí)，應(yīng)采取整尺量距，減少拉尺次數(shù)，控制累計(jì)誤差的形成，兩人操作應(yīng)用力均勻，協(xié)調(diào)一致，不得生拉硬拽，不得用力松弛中間塌陷。

（5）在夏季和冬季測量放線時(shí)，對鋼尺要考慮溫度改正，要先將鋼尺打開，使之與外界溫度相適應(yīng)，10 min后使用。溫差變化大時(shí)要隨身攜帶溫度計(jì)，以便反映出工作時(shí)的實(shí)際溫度，及時(shí)進(jìn)行改正。溫度改正可按以下公式進(jìn)行調(diào)整：

L1＝a（t－t0）L

式中，a：鋼尺的膨脹系數(shù)，0.000 012；

t：量距時(shí)溫度；

t0：標(biāo)準(zhǔn)溫度；

L：整尺段長度。

（6）使用線墜時(shí)應(yīng)選擇上下貫通處，中間不得抗線，有風(fēng)天氣最好不進(jìn)行吊線工作，以免影響操作精度。讀數(shù)時(shí)，線墜不得晃動，待平穩(wěn)時(shí)再讀尺。

（7）作業(yè)時(shí)應(yīng)遵循先控制線后細(xì)部線，先整體后局部，以精定粗，以長定短，步步校核的原則。

（8）架設(shè)經(jīng)緯儀向上傳遞軸線時(shí)，儀器與軸線的傾斜角度不得大于30 °，以保證精度要求。

通過采取以上技術(shù)措施，很好地滿足了弧形建筑工程施工中的測量放樣的技術(shù)要求，保證了測量精度，為工程施工提供了良好的測量技術(shù)保障。

4 結(jié)束語

綜上所述，工程測量與工程施工質(zhì)量之間存在必然的聯(lián)系，測量工作在施工質(zhì)量管理過程中起到了非常重要的作用。

1 吳東起.民用建筑施工測量技術(shù)探討［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（19）.

2 閆慧萍.高層建筑施工測量工作控制要點(diǎn)［J］.山西建筑，2011（03）.