淺談不規(guī)則圓弧形結(jié)構(gòu)工程測(cè)量控制

王忠義李燕珍

摘要：為滿足顧客對(duì)工程產(chǎn)品越來越高的要求，提高工程的質(zhì)量是其中最重要的一環(huán)，而采用何種測(cè)量控制方法對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行控制，將直接影響到工程質(zhì)量的好壞，同時(shí)也是衡量不規(guī)則圓弧形結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

To meet the increasingly high demands on engineering products customers, improve the quality of projects is one of the most important part, measured control over construction quality control method used, will directly affect the quality is good or bad, is also a measure of irregular arcs form an important indicator of the quality of structural engineering.

關(guān)鍵詞：不規(guī)則圓弧形結(jié)構(gòu)測(cè)量控制

中圖分類號(hào)：O213.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

隨著建筑業(yè)的發(fā)展以及建筑技術(shù)水平的提高，涌現(xiàn)出越來越多的不規(guī)則地標(biāo)性建筑，并受到廣泛關(guān)注。而在此類建筑施工中，測(cè)量技術(shù)被列為施工技術(shù)的關(guān)鍵及質(zhì)量控制的重點(diǎn)。目前對(duì)建筑工程的測(cè)量控制，主要包括平面控制及高程控制兩項(xiàng)內(nèi)容，下面根據(jù)北京鳳凰國際傳媒中心工程地下施工部分的成功的施工經(jīng)驗(yàn)來談?wù)劜灰?guī)則圓弧結(jié)構(gòu)工程的測(cè)量控制工作。

1.工程概況：

鳳凰國際傳媒中心工程位于北京市朝陽區(qū)朝陽公園西南角，總建筑面積64973m2，其中地下部分29973m2；地上部分南側(cè)辦公樓10層，北側(cè)演播樓4層(局部6層)，地下3層，建筑檐口最高為52.000m；±0.000相當(dāng)于絕對(duì)高程37.720m m，除集水坑外，墊層底相對(duì)高程為-15.570m，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式梁板式筏形基礎(chǔ)。

2.施測(cè)依據(jù)：

根據(jù)北京新興華安測(cè)繪有限公司提供的A#(G2#)、 B# 、C#、G1#及G3#點(diǎn)5個(gè)已知原始控制點(diǎn)位成果，首先選用徠卡TC1201型全站儀〈其精度指標(biāo)為±2″，±(2mm+2PPm×D)〉，采用閉合導(dǎo)線以及全站儀三維坐標(biāo)的測(cè)量施測(cè)方法，對(duì)三個(gè)已知原始控制點(diǎn)位進(jìn)行聯(lián)測(cè)，三個(gè)已經(jīng)點(diǎn)位經(jīng)過檢核,可以滿足《工程測(cè)量規(guī)范》［GB50026-2007］及《建筑施工測(cè)量技術(shù)規(guī)程》［DB11/T446-2007］，對(duì)本工程的測(cè)量精度要求后，將作為本工程場(chǎng)區(qū)平面及高程控制施測(cè)依據(jù)。

3. 場(chǎng)區(qū)控制網(wǎng)的施測(cè):

從本工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可以看到，施工場(chǎng)地非常狹小，同時(shí)從基礎(chǔ)軸網(wǎng)圖可以看到，整個(gè)建筑物外墻由9段不同直徑不同圓心的圓弧組成，內(nèi)部北側(cè)演播樓由5部分不同方向的矩形結(jié)構(gòu)相互連接而成，南側(cè)由一段不規(guī)則的曲面組成，兩樓之間的中間區(qū)域由一些圓弧及矩形軸網(wǎng)連接而成。這些都給我們的測(cè)量施測(cè)點(diǎn)位的投測(cè)，以及測(cè)量控制點(diǎn)位的布設(shè)等工作帶來相當(dāng)大的難度。

3.1 場(chǎng)區(qū)平面控制網(wǎng)的施測(cè)：

根據(jù)北京新興華安測(cè)繪有限公司提供的A#(G2#)、 B# 、C#、G1#及G3#點(diǎn)5個(gè)已知平面控制點(diǎn)位(經(jīng)過對(duì)5個(gè)平面坐標(biāo)點(diǎn)位進(jìn)行檢核)，采用全站儀三維坐標(biāo)法及極坐標(biāo)法的平面點(diǎn)位引測(cè)方法，進(jìn)行本工程場(chǎng)區(qū)平面控制網(wǎng)的施測(cè)。

首先我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地踏勘，同時(shí)結(jié)合圖紙、建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，及現(xiàn)場(chǎng)施工的需求等，施測(cè)本工程的場(chǎng)區(qū)平面控制網(wǎng)。然后選用附合導(dǎo)線的測(cè)量平面點(diǎn)位引測(cè)方法，將平面點(diǎn)位引測(cè)至施工現(xiàn)場(chǎng)四周，本工程導(dǎo)線點(diǎn)的施測(cè)，按照一級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)的主要技術(shù)要求進(jìn)行引測(cè)（其中測(cè)角中誤差±5″，邊長相對(duì)中誤差1/40000，方位角閉合差±10√n，導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差1/20000），現(xiàn)場(chǎng)4個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)位引測(cè)完畢，經(jīng)過嚴(yán)密測(cè)量平差后，計(jì)算出各導(dǎo)線點(diǎn)位的坐標(biāo)，最后將場(chǎng)區(qū)內(nèi)的4個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)，作為本工程場(chǎng)區(qū)平面控制的施測(cè)依據(jù)。（各平面控制網(wǎng)點(diǎn)在使用之前，必須進(jìn)行各點(diǎn)位間角度以及距離的檢核）。

說明：P1點(diǎn)準(zhǔn)備設(shè)置于G1點(diǎn)北側(cè)，P2點(diǎn)準(zhǔn)備設(shè)置于A(G2)點(diǎn)東北側(cè)，P3點(diǎn)準(zhǔn)備設(shè)置于G3點(diǎn)東北側(cè)，同時(shí)選取2個(gè)附近高層建筑物上的避雷針或角點(diǎn)，采用前方交會(huì)的測(cè)量方法，施測(cè)出其點(diǎn)位坐標(biāo)，便于以后點(diǎn)位施測(cè)的檢核，同時(shí)以上3個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的位置，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

3.2 場(chǎng)區(qū)高程控制點(diǎn)的施測(cè)：

為保證本工程高程控制測(cè)量工作的整體精度，我們根據(jù)北京新興華安測(cè)繪有限公司提供的A#(G2#)、 B# 、C#、G1#及G3#點(diǎn)5個(gè)已知已知水準(zhǔn)點(diǎn)，首先選用附合水準(zhǔn)路線的測(cè)量施測(cè)方法，對(duì)三個(gè)已知水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)位高程復(fù)測(cè)，點(diǎn)位高程精度滿足要求后，按照三等閉合（附合）水準(zhǔn)路線的測(cè)量施測(cè)方法及技術(shù)要求（其中三等水準(zhǔn)路線測(cè)量全中誤差±6mm，附合環(huán)閉合差≤12√L（L為路線長度，單位km），在建筑物周邊四個(gè)方向的堅(jiān)固土層上分別引測(cè)1個(gè)高程控制點(diǎn)，然后將4個(gè)方向的高程控制點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)位高程聯(lián)測(cè)，點(diǎn)位高程在經(jīng)過嚴(yán)密的測(cè)量平差后，確定這四個(gè)高程點(diǎn)的點(diǎn)位高程（定期對(duì)引測(cè)的4個(gè)高程點(diǎn)位進(jìn)行檢核），并以此作為本工程場(chǎng)區(qū)高程控制的依據(jù)。

4. 建筑物平面及高程控制：

4.1 建筑物平面控制：

依據(jù)場(chǎng)區(qū)內(nèi)的4個(gè)測(cè)量導(dǎo)線點(diǎn)，按照一級(jí)建筑物平面控制網(wǎng)的主要技術(shù)要求（其中其中測(cè)角中誤差±5″，邊長相對(duì)中誤差1/40000），采用導(dǎo)線法與軸線法聯(lián)合測(cè)量的施測(cè)方法,進(jìn)行本工程建筑物平面控制網(wǎng)的施測(cè)。首先選用極坐標(biāo)的測(cè)量施測(cè)方法，施測(cè)出本工程平面控制網(wǎng)的五個(gè)主軸線點(diǎn)，并將其布設(shè)成“十”字形 (經(jīng)過對(duì)主軸線點(diǎn)的三測(cè)回觀測(cè)、嚴(yán)密的測(cè)量平差以及主軸線點(diǎn)的調(diào)整后，確定本工程建筑物平面控制網(wǎng)的五個(gè)主軸線點(diǎn))；再次依據(jù)五個(gè)主軸線點(diǎn)，采用直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)的測(cè)量施測(cè)方法，施測(cè)出本工程平面控制網(wǎng)的其余各控制網(wǎng)點(diǎn)（并在基坑的護(hù)壁上或周邊墻體上留出各軸線控制點(diǎn)延長線的方向線，以便再次施測(cè)時(shí)作為點(diǎn)位檢核的依據(jù)）；最后采用閉合導(dǎo)線的測(cè)量施測(cè)方法，將本工程的所有場(chǎng)區(qū)平面控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)位聯(lián)測(cè)，經(jīng)過嚴(yán)密測(cè)量平差后，推算出各點(diǎn)位的實(shí)測(cè)坐標(biāo)，并與設(shè)計(jì)坐標(biāo)進(jìn)行比較，并做相應(yīng)改化，改化之后再次進(jìn)行檢核，直至滿足本工程場(chǎng)區(qū)控制網(wǎng)的精度要求，最終確定本工程的建筑物平面施工控制網(wǎng)點(diǎn)（各控制網(wǎng)點(diǎn)在使用之前，必須進(jìn)行各點(diǎn)位間角度以及距離的檢核）。這樣既能保證工程整體性，又能滿足測(cè)量工作施工精度的要求。

4.1.1地下結(jié)構(gòu)部分平面控制，采用經(jīng)緯儀投點(diǎn)法、正倒鏡交點(diǎn)法以及全站儀三維坐標(biāo)測(cè)量法相結(jié)合的測(cè)量施測(cè)方法，同時(shí)配合全站儀三維測(cè)量法對(duì)投測(cè)的軸線交點(diǎn)進(jìn)行檢核(外控法)。（地下部分測(cè)量控制網(wǎng)布置圖見下圖）

南側(cè)辦公樓縱軸方向依據(jù)3條1m測(cè)量軸線控制線進(jìn)行核心筒以及框架柱的位置控制，橫軸方向依據(jù)2條互相平行的軸線控制線，采用AUTOCAD畫圖計(jì)算的方法，將各軸線交點(diǎn)到控制線的距離經(jīng)過反復(fù)計(jì)算后，到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行放樣，同時(shí)采用全站儀三維坐標(biāo)測(cè)量法對(duì)軸線交點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)位復(fù)核，滿足精度要求后，進(jìn)行細(xì)部軸線點(diǎn)位的施測(cè)。

北側(cè)演播樓依據(jù)5個(gè)小區(qū)段的各自控制軸線，采用經(jīng)緯儀投點(diǎn)法與正倒鏡交點(diǎn)法相結(jié)合的測(cè)量施測(cè)方法，后視對(duì)準(zhǔn)基坑另一側(cè)控制網(wǎng)點(diǎn)(控制方向線)，進(jìn)行平面軸線位置的投測(cè)（如果控制點(diǎn)位處無法架設(shè)儀器，可采用正倒鏡交點(diǎn)法），投測(cè)好控制軸線，同時(shí)采用全站儀三維坐標(biāo)測(cè)量法對(duì)軸線交點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)位復(fù)核，滿足精度要求后，進(jìn)行細(xì)部軸線點(diǎn)位的施測(cè)。

L1外墻部分依據(jù)9段控制線，采用切線矢距法進(jìn)行L1外墻弧度的控制；中間區(qū)域圓弧L2與北側(cè)演播樓，以及中間區(qū)域圓弧L2與南側(cè)辦公樓相交的弧段部分，將直線延長線交點(diǎn)與全站儀三維測(cè)量法相結(jié)合的測(cè)量施測(cè)方法進(jìn)行點(diǎn)位控制。

4.2 建筑物高程控制：

4.2.1 地下部分高程控制，依據(jù)引測(cè)的四個(gè)場(chǎng)區(qū)高程控制點(diǎn)，采用全站儀光電測(cè)距四等三角高程測(cè)量施測(cè)方法（（其中垂直角較差±7″，附合環(huán)閉合差±20√ΣD（D為光電測(cè)距邊水平距離長度，單位km），將已知點(diǎn)位高程引測(cè)到基坑底部穩(wěn)固樁位上（至少引測(cè)三點(diǎn)）。然后采用三等閉合水準(zhǔn)路線（或附合路線）的高程引測(cè)方法（其中三等水準(zhǔn)路線測(cè)量全中誤差±6mm，附合環(huán)閉合差≤12√L（L為路線長度，單位km），將引測(cè)至基坑底部的三個(gè)高程點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)位聯(lián)測(cè)，如果三點(diǎn)的高程閉合差在允許的范圍之內(nèi)，則需在高程點(diǎn)位處做上明顯的標(biāo)志；然后沿著基坑的坡道方向，采用三等閉合水準(zhǔn)路線的測(cè)量施測(cè)方法，對(duì)采用全站儀三角高程測(cè)量方法引測(cè)的點(diǎn)位高程進(jìn)行復(fù)核。如果其兩次引測(cè)點(diǎn)位的高程之差超差，則需要對(duì)兩次所引測(cè)的高程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，直至誤差在允許的范圍之內(nèi)；如果其限差在允許的范圍之內(nèi)，則向基坑底部的四個(gè)方向分別引測(cè)2-3個(gè)高程點(diǎn)，經(jīng)過復(fù)核后的點(diǎn)位高程，作為地下部分高程控制的依據(jù)。

5.小結(jié)

不規(guī)則圓弧形結(jié)構(gòu)工程越來越多、越來越復(fù)雜，而且需要其他工種相互配合，相互協(xié)作，并隨安裝工藝流程的變更要及時(shí)變化作業(yè)方法和手段。為滿足顧客對(duì)工程產(chǎn)品越來越高的要求，提高工程的質(zhì)量是其中最重要的一環(huán)，測(cè)量精度的高低直接影響到工程質(zhì)量的好壞，而高精度測(cè)量儀器的應(yīng)用，以及先進(jìn)測(cè)量控制方法的選用，將直接影響工程測(cè)量精度。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。