談?wù)峙锏氖┕y(cè)量控制

苗中華 張 云

(中鐵三局集團(tuán)運(yùn)輸工程分公司，山西晉中 030600)

0 引言

鋼結(jié)構(gòu)因其具有強(qiáng)度高，重量輕，材性，可靠性高，工業(yè)化程度高，工期短，密封性好，抗震性好，耐熱性等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。本次進(jìn)行的多(倫)豐(寧)線上黃旗車(chē)站煤場(chǎng)，為減少粉塵污染，達(dá)到環(huán)保要求，增設(shè)全封閉設(shè)計(jì)——罩棚，罩棚為輕鋼門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)，由獨(dú)立基礎(chǔ)、鋼柱、鋼梁、鋼檁條、系桿等構(gòu)件組成，工程全長(zhǎng)944.6 m，寬110.5 m，局部寬度隨著道路相應(yīng)內(nèi)收，建筑面積(水平投影面積):102 621 m2，共有獨(dú)立基礎(chǔ)520個(gè)，為國(guó)內(nèi)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(cè)量的一般要求

1.1 施工控制網(wǎng)的定位

圖1 某罩棚平面布置圖（單位：m）

上黃旗車(chē)站煤場(chǎng)罩棚的施工控制網(wǎng)利用工程勘察測(cè)量時(shí)所建立的平面和高程控制網(wǎng)作為依據(jù)建立。罩棚控制網(wǎng)采用北京54坐標(biāo)系統(tǒng)，采用高斯正投影3°分帶。由于罩棚全長(zhǎng)為942 m，平面控制網(wǎng)長(zhǎng)度未超限，不影響施工測(cè)量精度，無(wú)需采用單獨(dú)的獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。

1.2 施工控制測(cè)量

傳統(tǒng)的建筑施工控制測(cè)量需要布設(shè)建筑方格網(wǎng)，場(chǎng)區(qū)平面控制網(wǎng)，并且根據(jù)場(chǎng)區(qū)的大小確定平面控制網(wǎng)的等級(jí)和精度。罩棚的單體廠房，不需要建立方格網(wǎng)及小三角網(wǎng)。在上黃旗車(chē)站煤場(chǎng)罩施工測(cè)量控制時(shí)引入了衛(wèi)星定位測(cè)量技術(shù)，摒棄原有三角控制網(wǎng)的理念。網(wǎng)的控制點(diǎn)埋設(shè)時(shí)最主要的是考慮點(diǎn)的連線成三角(無(wú)需考慮點(diǎn)的通視)，并且點(diǎn)周?chē)鸁o(wú)水塘、樹(shù)木、高壓線等對(duì)無(wú)線電波有影響的物體，這樣點(diǎn)就可以埋設(shè)在不容易破壞并且利于施工測(cè)量施工樣的位置。平面控制采用GPS靜態(tài)測(cè)量按B級(jí)精度的要求測(cè)量，高程采用三等水準(zhǔn)測(cè)量。經(jīng)網(wǎng)平差，最弱點(diǎn)點(diǎn)位精度為3 mm，高程誤差為2 mm，滿足罩棚的測(cè)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(dá)GPS放樣相結(jié)合的方式。

1.3.1 索佳全站儀特點(diǎn)

索佳全站儀，它的特點(diǎn)是儀器的兩側(cè)均有控制面板，操作十分方便，設(shè)有雙向傾斜補(bǔ)償器，可以方便對(duì)水平和豎直方向進(jìn)行修正，以消除豎軸傾斜誤差，機(jī)內(nèi)設(shè)有測(cè)量應(yīng)用軟件，可以方便地進(jìn)行三維坐標(biāo)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、對(duì)邊測(cè)量、懸高測(cè)量、偏心測(cè)量、后方交會(huì)、放樣測(cè)量等工作。

1.3.2 中海達(dá)GPS特點(diǎn)

GPS測(cè)量不僅可以精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置，而且還能精確地測(cè)定觀測(cè)站的大地高程，GPS測(cè)量的自動(dòng)化程度很高。GPS觀測(cè)測(cè)量可全天候作業(yè)，任意時(shí)間任意地點(diǎn)均可進(jìn)行，不受陰天、黑夜、刮風(fēng)、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(qū)地區(qū)，GPS測(cè)量的優(yōu)勢(shì)更為突出。RTK測(cè)量技術(shù)能實(shí)時(shí)地得出所在位置的空間三維坐標(biāo)，這種技術(shù)不僅非常適合路線、橋、隧初期測(cè)量階段，可以快速、有效地實(shí)時(shí)放樣。

2 罩棚施工測(cè)量方法及質(zhì)量保證措施

2.1 罩棚的施工測(cè)量方法

1)GPS施工測(cè)量放樣。對(duì)于罩棚的基礎(chǔ)開(kāi)挖及灰土換填采用GPS進(jìn)行測(cè)量放樣。施工規(guī)范要求基坑開(kāi)挖時(shí)基坑開(kāi)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(shí)時(shí)地得出所在位置的空間三維坐標(biāo)的平面誤差僅為±5 cm，高程誤差僅為±2 cm，因此GPS的測(cè)量放樣滿足施工規(guī)范規(guī)定要求。2)全站儀施工測(cè)量放樣。全站儀因測(cè)量精度高用在罩棚基礎(chǔ)墊層、獨(dú)立基礎(chǔ)、基礎(chǔ)短柱及地腳螺栓的預(yù)埋施工測(cè)量放樣中。全站儀雖然放樣精度高，但是全站儀放樣耗時(shí)長(zhǎng)，為提高放樣效率，立桿的人用小鋼卷尺配合進(jìn)行桿相對(duì)于全站儀的前后移動(dòng)。小鋼卷尺配合移動(dòng)只適用于桿的移動(dòng)距離在30 cm以內(nèi)。以放樣某A點(diǎn)來(lái)舉例，如圖2所示，棱鏡桿立于B點(diǎn)，全站儀測(cè)得A點(diǎn)的位置為沿B點(diǎn)與全站儀的連線朝全站儀移動(dòng)25 cm，那么在移動(dòng)桿前用小鋼卷尺以B點(diǎn)為圓心畫(huà)一個(gè)半徑為25 cm的圓，精確到mm，棱鏡桿沿圓弧移動(dòng)到圓弧與直線(全站儀與B點(diǎn)的連直線)的交點(diǎn)，這樣就會(huì)很快放樣出A點(diǎn)。

2.2 罩棚施工測(cè)量的質(zhì)量保證措施

2.2.1 影響罩棚施工質(zhì)量的影響因素

1)人員。測(cè)量人員的測(cè)量水平直接影響著建筑工程的質(zhì)量。在鋼結(jié)構(gòu)施工測(cè)量中優(yōu)先選用測(cè)量經(jīng)驗(yàn)豐富，而且對(duì)索佳全站儀及中海達(dá)GPS操作非常熟悉的人。要求立棱鏡桿的人要有高度的責(zé)任心，測(cè)量時(shí)做到棱鏡桿上的氣泡居中，點(diǎn)位對(duì)。2)儀器。儀器的精度高低決定了放樣的點(diǎn)的精度高低。因此罩棚施工測(cè)量時(shí)選用精度高的儀器。

圖2 全站儀施工測(cè)量放樣示意圖

2.2.2 質(zhì)量保證措施

1)熟悉圖紙。做好鋼結(jié)構(gòu)圖紙的復(fù)核工作，對(duì)各部位的尺寸與標(biāo)高標(biāo)注進(jìn)行復(fù)核，特別要注意基礎(chǔ)與上部鋼柱、鋼梁的位置與標(biāo)高的一致性;掌握各結(jié)構(gòu)物的尺寸標(biāo)高，根據(jù)尺寸計(jì)算出鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)物的放樣點(diǎn)坐標(biāo);根據(jù)圖紙及圖紙中的文字說(shuō)明，掌握預(yù)埋件的尺寸大小及預(yù)埋位置，預(yù)留孔的尺寸大小及預(yù)埋位置，施工縫的預(yù)留位置及標(biāo)高;熟悉了解圖紙的總說(shuō)明及各分部位的設(shè)計(jì)文字說(shuō)明。掌握開(kāi)挖及基礎(chǔ)換填的設(shè)計(jì)要求，計(jì)算出鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)基坑的開(kāi)口線及開(kāi)挖深度。

2)減少施工測(cè)量誤差。施工測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因主要有以下幾種:測(cè)量時(shí)儀器因天氣原因(如溫度)的影響而產(chǎn)生的誤差，儀器的架設(shè)位置，人的原因產(chǎn)生的誤差，要減少測(cè)量誤差就要從這幾個(gè)影響測(cè)量精度的因素著手，采取措施以減少測(cè)量誤差。a.隨天氣調(diào)整施工測(cè)量時(shí)間，避免因天氣對(duì)儀器所造成的影響。測(cè)量時(shí)間選定在溫度較低的上午7:00～10:00，下午4:00～6:30。施工測(cè)量時(shí)量取當(dāng)時(shí)的大氣溫度和氣壓，算得大氣層改正值后準(zhǔn)確的輸入到全站儀中，以有效降低儀器乘常數(shù)引起的系統(tǒng)誤差，選取跟儀器配置相同常數(shù)的棱鏡，若不適用相同常數(shù)的棱鏡，必須設(shè)置相應(yīng)原棱鏡常數(shù)，以減少儀器加常數(shù)產(chǎn)生的誤差。b.儀器的架設(shè)避免同心圓。同心圓是指儀器的架設(shè)點(diǎn)與后方交會(huì)的兩點(diǎn)在同一個(gè)圓上，那樣的話全站儀解算出的儀器架設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)有無(wú)數(shù)個(gè)，而只有在全站儀解算出的值為唯一性才會(huì)施工測(cè)量準(zhǔn)確。根據(jù)后方交會(huì)精度研究得:當(dāng)儀器架設(shè)點(diǎn)離已知兩點(diǎn)的距離越近精度越高，并且要保證架設(shè)點(diǎn)與已知點(diǎn)連線的邊長(zhǎng)小于兩已知點(diǎn)的連線邊長(zhǎng)。c.施工測(cè)量完成做好復(fù)測(cè)。復(fù)測(cè)采用徹底換手測(cè)量，復(fù)測(cè)時(shí)測(cè)量?jī)x器與測(cè)量人員全部更換。施工測(cè)量完成，用鋼尺對(duì)放樣點(diǎn)的距離，相鄰結(jié)構(gòu)物的間距進(jìn)行復(fù)測(cè)。d.施工測(cè)量前檢查模板的加固穩(wěn)定情況。施工測(cè)量鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋螺栓及預(yù)留孔位置線時(shí)，放樣點(diǎn)要在模板上。模板穩(wěn)定可靠才能保證放樣點(diǎn)位置的準(zhǔn)確。

3)減少施工對(duì)測(cè)量的影響。a.土方的開(kāi)挖。土方開(kāi)挖時(shí)考慮到土方的回填，基坑開(kāi)挖時(shí)土堆在基坑兩側(cè)的安全范圍內(nèi)，這樣人為的造成了兩已知點(diǎn)的不通視。施工測(cè)量前平整好現(xiàn)場(chǎng)的土方。b.鋼結(jié)構(gòu)安裝。全站儀測(cè)量時(shí)要求全站儀與棱鏡所在的直線距結(jié)構(gòu)物的距離要大于4 m，鋼結(jié)構(gòu)鋼柱的安裝完成，使施工測(cè)量時(shí)測(cè)量的安全紅線距離得不到保證，也間接的造成了已知點(diǎn)的不通視。罩棚的施工測(cè)量盡量?jī)?yōu)化，施工測(cè)量先于鋼結(jié)構(gòu)安裝前完成。c.鋼結(jié)構(gòu)安裝場(chǎng)地的平整。場(chǎng)地平整時(shí)機(jī)械來(lái)回在場(chǎng)地內(nèi)移動(dòng)，特別是壓路機(jī)，壓路機(jī)開(kāi)強(qiáng)震時(shí)，地面的震動(dòng)厲害，施工測(cè)量時(shí)地面的震動(dòng)必然導(dǎo)致儀器的氣泡的偏出。施工測(cè)量時(shí)嚴(yán)禁機(jī)械的來(lái)回移動(dòng)，特別是壓路機(jī)。

3 結(jié)語(yǔ)

罩棚的施工測(cè)量是一個(gè)系統(tǒng)工程，施工測(cè)量的準(zhǔn)確首先得保證控制網(wǎng)的準(zhǔn)確，其次還離不開(kāi)對(duì)于精密測(cè)量?jī)x器的正確使用，離不開(kāi)專(zhuān)業(yè)測(cè)量人員的高度責(zé)任心，離不開(kāi)施工測(cè)量前的精心準(zhǔn)備。

［1］GB 12897-91，國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范［S］.

［2］GB 12898-91，國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范［S］.

［3］劉海清.測(cè)量?jī)x器的使用，檢修和保養(yǎng)法［M］.北京：中國(guó)科學(xué)圖書(shū)儀器公司，1954.

［4］劉海清.測(cè)量?jī)x器的使用，檢修和保養(yǎng)法(續(xù)編)［M］.北京：中國(guó)科學(xué)圖書(shū)儀器公司，1957.

［5］聶 讓.全站儀與高等公路測(cè)量［Z］.

［6］施品浩.徠卡300GPS實(shí)時(shí)測(cè)量指南［Z］.

［7］陳永齡.大地測(cè)量(上、下)［M］.北京：測(cè)繪出版社，1957.

［8］許根福.三邊交會(huì)定點(diǎn)的圖解平差法［J］.測(cè)量員，1984(2)：4-5.

［9］中國(guó)建筑工業(yè)出版社.建筑施工技術(shù)規(guī)范［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008