大型建設(shè)工程施工控制網(wǎng)測(cè)量方法研究

摘要：文章闡述了大型建設(shè)工程施工控制網(wǎng)的特點(diǎn)和布設(shè)形式，分析了建筑方格網(wǎng)的設(shè)計(jì)方法，建筑方格網(wǎng)的布設(shè)方法和精度、主軸線的測(cè)設(shè)和方格網(wǎng)的平差、精度和測(cè)設(shè)，旨在與同行進(jìn)行交流，不斷提高大型建設(shè)工程施工控制網(wǎng)的測(cè)量質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：大型建筑工程；施工控制網(wǎng)；測(cè)量方法；建筑方格網(wǎng)；測(cè)量質(zhì)量 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU198 文章編號(hào)：1009-2374（2016）24-0127-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.063

在對(duì)大型建設(shè)工程施工控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，首先應(yīng)該了解施工控制網(wǎng)的特點(diǎn)和常用的布設(shè)形式，然后按照施工控制網(wǎng)的特點(diǎn)來(lái)選擇最適合的測(cè)量方式。在對(duì)施工控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，應(yīng)該做好方格網(wǎng)的布設(shè)、主軸線的測(cè)設(shè)、方格網(wǎng)的測(cè)設(shè)等。

1 大型建設(shè)工程施工控制網(wǎng)的特點(diǎn)和布設(shè)形式

1.1 大型建設(shè)工程施工控制網(wǎng)的特點(diǎn)

在對(duì)大型建設(shè)工程施工控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，首先應(yīng)該詳細(xì)地了解工程施工控制網(wǎng)的特點(diǎn)，這樣才能根據(jù)施工控制網(wǎng)的特點(diǎn)來(lái)選擇合適的測(cè)量方式。在施工控制網(wǎng)中，最突出的特點(diǎn)就是控制點(diǎn)的密度非常大，因?yàn)樵诖笮徒ㄔO(shè)工程中，施工控制網(wǎng)的控制范圍比較小，所以對(duì)控制網(wǎng)的精度提出了更高的要求，在選擇測(cè)量方法的時(shí)候，應(yīng)該選擇測(cè)量精度高的方法。施工控制網(wǎng)在大型建設(shè)工程的施工過(guò)程中，需要經(jīng)常使用，使用的次數(shù)非常多，為了保證整個(gè)工程施工的質(zhì)量，就要求控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)的使用要方便，并且具有較高的穩(wěn)定性。才能保證在多次的使用過(guò)程中保持穩(wěn)定性。另外，在大型的建設(shè)工程中，在控制網(wǎng)的測(cè)量過(guò)程中，會(huì)受到項(xiàng)目施工的各種干擾，為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性，對(duì)點(diǎn)位的密度以及通視條件都提出了更高的要求。施工控制網(wǎng)主要采用施工坐標(biāo)的形式，這樣才能使控制網(wǎng)的使用更加便捷，在多次的使用過(guò)程中能夠靈活應(yīng)用。

1.2 大型建設(shè)工程施工控制網(wǎng)的布設(shè)形式

在大型的建設(shè)工程中，施工控制網(wǎng)的布設(shè)形式主要有兩種，一般采用兩級(jí)布設(shè)的方案。在兩級(jí)布設(shè)方案中，對(duì)放樣建筑物的主要軸線一般采用首級(jí)控制，而對(duì)于建設(shè)工程中細(xì)微部分的放樣則主要采用第二級(jí)加密網(wǎng)。在兩級(jí)布設(shè)中，第二級(jí)控制和首級(jí)控制在控制精度上并沒有級(jí)別的區(qū)分，并不是說(shuō)首級(jí)控制網(wǎng)的精度就要比第二級(jí)控制網(wǎng)的精度更高。在很多方面，例如工業(yè)場(chǎng)地中，第二級(jí)控制網(wǎng)的精度就要比首級(jí)控制網(wǎng)的精度更高。在大型建設(shè)工程項(xiàng)目的施工過(guò)程中，一般施工周期較長(zhǎng)，并且需要完成多棟建筑項(xiàng)目的施工，建筑和建筑之間也具有一定的關(guān)聯(lián)，因此對(duì)精度提出了更高的要求。在對(duì)大型建設(shè)工程進(jìn)行施工控制網(wǎng)的布設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該熟悉了解大型建筑的總平面布置，施工控制網(wǎng)一般采用軸線網(wǎng)和方格網(wǎng)的形式。而對(duì)于比較復(fù)雜的大型建設(shè)工程來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)大型建筑的實(shí)際平面設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行控制網(wǎng)的布設(shè)。應(yīng)該建設(shè)項(xiàng)目的施工坐標(biāo)系統(tǒng)，一般可以建立兩套以上，對(duì)總控制網(wǎng)可以進(jìn)行統(tǒng)一布設(shè)，對(duì)于建筑方格網(wǎng)可以采取分區(qū)布置的形式，對(duì)于不同區(qū)的二級(jí)網(wǎng)可以分別進(jìn)行加密和平差。

2 建筑方格網(wǎng)的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)建筑方格網(wǎng)的時(shí)候，先要準(zhǔn)備好相關(guān)的資料，在資料準(zhǔn)備過(guò)程中，應(yīng)該準(zhǔn)備好測(cè)量區(qū)內(nèi)的原來(lái)的控制資料，同時(shí)準(zhǔn)備好大型建設(shè)工程的總設(shè)計(jì)平面圖，同時(shí)應(yīng)該掌握已經(jīng)有的坐標(biāo)系和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的坐標(biāo)系之間的關(guān)系換算，另外，已有的測(cè)量資料和定線精度的實(shí)際要求也是需要掌握的。在準(zhǔn)備好了設(shè)計(jì)資料之后，應(yīng)該合理地選擇主軸線。在大型建設(shè)項(xiàng)目中，主軸線一般在場(chǎng)地的中心線上，在選擇主軸線的時(shí)候，如果建筑的數(shù)量比較多，應(yīng)該盡量選擇主要建筑物的軸線。主軸線的橫軸和縱軸應(yīng)該布置在靠近場(chǎng)地的邊界上，這樣才能有利于保存，此外，軸線上的各個(gè)端點(diǎn)也應(yīng)該設(shè)置在相對(duì)而言比較好保存的地方。

選擇好了主軸線之后，接下來(lái)就是布置方格網(wǎng)，在布置方格網(wǎng)的時(shí)候，也應(yīng)該根據(jù)大型建設(shè)項(xiàng)目的場(chǎng)地的總面積、建筑物的尺寸、密度以及定線的精度要求等來(lái)確定最終的方格網(wǎng)的規(guī)則。在布置方格網(wǎng)的點(diǎn)位的時(shí)候，一般應(yīng)該將方格網(wǎng)的平均邊長(zhǎng)設(shè)置在100～300m之間，最好的邊長(zhǎng)應(yīng)該是設(shè)置在200m左右。在選取坐標(biāo)數(shù)值的時(shí)候，應(yīng)該盡量以10的倍數(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)置，應(yīng)該有效地避免在坐標(biāo)上出現(xiàn)1m以下的數(shù)值。所以點(diǎn)位應(yīng)該設(shè)置在保存起來(lái)比較方便的部位和地方。

精度規(guī)格的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)施工方格網(wǎng)的時(shí)候，應(yīng)該按照相關(guān)的規(guī)范來(lái)進(jìn)行測(cè)設(shè)，或者也可以根據(jù)建筑區(qū)的等級(jí)來(lái)選擇相應(yīng)的平面控制網(wǎng)布設(shè)。如果整個(gè)區(qū)域的方格網(wǎng)控制基礎(chǔ)是以主軸線進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候，主軸線就應(yīng)該按照高一級(jí)的精度測(cè)設(shè)。

3 建筑方格網(wǎng)的布設(shè)方法和精度

3.1 建筑方格網(wǎng)的測(cè)設(shè)方法

在大型建設(shè)項(xiàng)目中，對(duì)建筑方格網(wǎng)的測(cè)設(shè)方法主要有三種，分別為三邊測(cè)量法、三角測(cè)量法和導(dǎo)線測(cè)量法。近年來(lái)，由于全站儀的應(yīng)用越來(lái)越普及，導(dǎo)線測(cè)量法成為了建筑方格網(wǎng)最常見的一種測(cè)設(shè)方法，不僅可以實(shí)現(xiàn)最基本的測(cè)量，同時(shí)還能夠增加多余的觀測(cè)，通過(guò)邊角網(wǎng)的形式來(lái)進(jìn)行平差。在導(dǎo)線測(cè)量法中，一般又可以分為兩種，分別為一線布網(wǎng)法和中心軸線法。在采用一級(jí)布網(wǎng)法測(cè)量的過(guò)程中，主要是應(yīng)用在一些總體年級(jí)比較小的建筑項(xiàng)目區(qū)和施工區(qū)域，應(yīng)該確定方格網(wǎng)的外框，經(jīng)過(guò)一系列的測(cè)量和確定之后，例如觀測(cè)和平差等，最終將方格的外框固定下來(lái)。將方格外框固定下來(lái)之后，接下來(lái)就是要確定其余的方格點(diǎn)，方格點(diǎn)確定的過(guò)程中，可以采取方向交會(huì)法和內(nèi)分點(diǎn)法。在確定了外框和方格點(diǎn)之后，要進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)所有的加密點(diǎn)的邊長(zhǎng)和角度都符合要求之后，判定為合格的，否則的話應(yīng)該對(duì)這些加密點(diǎn)進(jìn)行平點(diǎn)、點(diǎn)位歸化等工作。另外一種方法為中心軸線法，在采用中心軸線法對(duì)建筑方格網(wǎng)進(jìn)行測(cè)設(shè)的過(guò)程中，首先應(yīng)該建立方格網(wǎng)的中心軸線，然后進(jìn)行糾正，當(dāng)符合要求之后，從軸線上采用方向交會(huì)的方式對(duì)過(guò)渡的方格網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行確定。

3.2 方格網(wǎng)的精度

在方格網(wǎng)的布設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該保證方格網(wǎng)滿足精度要求，如果定線的誤差是已經(jīng)知道的，那么方格網(wǎng)的精度可以按照一定的方法確定出來(lái)。根據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，當(dāng)對(duì)方格網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)際測(cè)量的過(guò)程中，一般廠區(qū)的控制網(wǎng)測(cè)量誤差的限差應(yīng)該是在-5～+5mm之內(nèi)，而對(duì)于廠房的控制網(wǎng)測(cè)量誤差應(yīng)該在-3～+3mm之間。在大型建設(shè)工程項(xiàng)目中，可以參考這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。而對(duì)于有特殊要求的工程，在控制網(wǎng)的測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)該按照經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

4 主軸線的測(cè)設(shè)

在對(duì)主軸線進(jìn)行測(cè)設(shè)的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行放樣和埋石。在測(cè)設(shè)主軸線的時(shí)候，在測(cè)量之前應(yīng)該先進(jìn)行坐標(biāo)的換算，將控制點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)換算為建筑坐標(biāo)，一般采取極坐標(biāo)法來(lái)對(duì)主軸線的端點(diǎn)進(jìn)行測(cè)設(shè)，在每一條主軸線上都應(yīng)該設(shè)置三個(gè)點(diǎn)。在主軸線上放樣之后，還應(yīng)該對(duì)坐標(biāo)和圖形進(jìn)行校正和修改。糾正主軸線之后，需要對(duì)橫軸線和其他的方格點(diǎn)進(jìn)行放樣，放樣過(guò)程中采用主軸線作為放樣的基線，可以采用幾何法進(jìn)行放樣。在完成了所有方格點(diǎn)的放樣之后，進(jìn)行埋石，采用坐標(biāo)板進(jìn)行埋石，坐標(biāo)板的規(guī)格最好為150mm×150mm。在完成埋石之后，可以采用同樣的方法來(lái)對(duì)主軸線進(jìn)行點(diǎn)位的固定、檢測(cè)和歸化。當(dāng)主軸線的測(cè)設(shè)完成并精確標(biāo)定之后，可以將主軸線作為基線來(lái)對(duì)其他的方格點(diǎn)進(jìn)行測(cè)設(shè)。

5 方格網(wǎng)的平差、精度和測(cè)設(shè)

方格網(wǎng)的平差主要采取獨(dú)立邊角網(wǎng)的平差程序進(jìn)行，在平差過(guò)程中，可以選擇方格網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)值作為平差的近似值。平差之后，坐標(biāo)改正數(shù)的負(fù)值就可以作為方格網(wǎng)點(diǎn)的歸化改正數(shù)。在點(diǎn)位的歸化、固定和檢測(cè)過(guò)程中，歸化改正值的計(jì)算應(yīng)該以平差后的實(shí)際坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，并按照一定的函數(shù)計(jì)算。在透明的mm格紙上，將不同方格點(diǎn)的改正樣圖繪制出來(lái)，在施工現(xiàn)場(chǎng)，將實(shí)際的測(cè)量點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)樁上的過(guò)渡點(diǎn)，然后根據(jù)實(shí)際的測(cè)量方向來(lái)進(jìn)行方向的確定，將設(shè)計(jì)點(diǎn)在樁頂上確定下來(lái)。然后進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，檢測(cè)沒有錯(cuò)誤之后，就可以將原來(lái)的過(guò)渡點(diǎn)消去。在做永久性的標(biāo)點(diǎn)和標(biāo)識(shí)之后，再對(duì)方格網(wǎng)進(jìn)行一次檢測(cè)，如果檢測(cè)結(jié)果沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤，則可以在樁頂上進(jìn)行鉆孔，將鋼絲放置進(jìn)去，最終固定點(diǎn)位。在對(duì)點(diǎn)位進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，一般采用全面檢測(cè)法、邊長(zhǎng)檢測(cè)法和角度檢測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)。

對(duì)于大型的建設(shè)工程來(lái)說(shuō)，其實(shí)就是指大型的單項(xiàng)工程的獨(dú)立控制網(wǎng)，在對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行實(shí)測(cè)的時(shí)候，測(cè)量的方法和廠區(qū)方格網(wǎng)的測(cè)量方式基本上是保持一致的。但是兩者之間也表現(xiàn)出一定的不同，廠房的方格網(wǎng)的橫軸線和縱軸線都是根據(jù)施工的平面圖來(lái)進(jìn)行確定的。而對(duì)于比較復(fù)雜的建筑，除了使用矩形網(wǎng)之外，還可以使用其他的各種不同的幾何形狀，這樣才能滿足施工方的各種施工要求。在對(duì)方格網(wǎng)進(jìn)行測(cè)設(shè)的時(shí)候，一般是根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)來(lái)確定精度的。

6 結(jié)語(yǔ)

在大型建設(shè)工程施工控制網(wǎng)施工中，應(yīng)該對(duì)施工控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化和選擇，在選擇和優(yōu)化的過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的施工需求來(lái)進(jìn)行可靠和可行的設(shè)計(jì)，只有這樣才能找到合理的施工控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量方法，從而加強(qiáng)對(duì)施工控制網(wǎng)的測(cè)量質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：邵建偉（1963-），男，浙江杭州人，浙江華東測(cè)繪地理信息有限公司工程師，研究方向：地形測(cè)繪、施工測(cè)繪、變形測(cè)量、線路測(cè)繪、市政工程測(cè)繪等。

（責(zé)任編輯：小 燕）