南方CASS在異形建筑施工測量中的應(yīng)用

許錫文 謝旭暉

某異形建筑主樓地上40層，地下2層，總高度是158m；裙樓高20m，地下2層，地上4層。主樓采用的是核心框架筒結(jié)構(gòu)，裙樓采用的是框架結(jié)構(gòu)，建筑面積達(dá)到81233m2。工程整體外形是心字形，高端大氣，結(jié)構(gòu)新穎，建成之后會成為當(dāng)?shù)氐牡貥?biāo)性建筑。主樓呈心臟型，它的邊框是五個相切的圓弧，兩個相交的圓弧構(gòu)成核心筒，裙樓外側(cè)有折線形的車庫，和圓心角為9°的扇形裙樓，裙樓與主樓之間是8種較為復(fù)雜的軸線關(guān)系，縱橫交叉的軸線，復(fù)雜的點線之間的關(guān)系是整個建筑施工的特點。

1 測量方案確定

通過建筑平面圖形的軸線多方向關(guān)系、圓弧相切點多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點，為了加快測量的精度和測量的效率，通過利用設(shè)計圖紙加上南方CASS功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力的特點，可以測量圖紙上的任何一個點到另一個點之間的距離，以及兩線之間的夾角，這些數(shù)據(jù)都是通過這款功能強(qiáng)大的軟件實現(xiàn)的，再利用全站儀進(jìn)行放樣測量，更加適用于異形結(jié)構(gòu)的測量放線。通過南方CASS軟件來實現(xiàn)尺寸查詢和標(biāo)注，計算起來更加簡便，非常適合現(xiàn)代化的施工環(huán)境。

2 施測內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備

通過與設(shè)計人員多交流至明白設(shè)計的意圖和曲線異形的特點，從利用南方CASS技術(shù)復(fù)核電子版圖紙上的尺寸比例到復(fù)核坐標(biāo)，從利用南方CASS技術(shù)建模圖紙到建立三維坐標(biāo)系。多與參與設(shè)計的人員交流，盡可能多地了解設(shè)計的手法和思路，做到心中有數(shù)，了解異形曲線的特點，最后熟悉繪制出來的放線圖。對于任何的異形建筑物，參與設(shè)計的單位都會按標(biāo)準(zhǔn)的制圖規(guī)則制作出標(biāo)準(zhǔn)版的施工地圖，從施工進(jìn)度的角度考慮，一般都是把電子版的地圖從參與設(shè)計的單位復(fù)制過來。通過校準(zhǔn)圖紙中各軸線的坐標(biāo)、比例和尺寸，確認(rèn)無誤后，建立圖紙的模型。然后利用南方CASS技術(shù)準(zhǔn)確查詢此圖的任意角度和長度。在南方CASS建立三維的坐標(biāo)系，復(fù)制城市的前期規(guī)劃的總平面圖，具體包含了整體平面的具體的坐標(biāo)信息，對應(yīng)上幾個比較重要的控制角點的坐標(biāo)。需要注意的是在做成圖紙之后，要與總的平面圖保持一致，不能改變尺寸和比例，否則，會繪圖失真。校準(zhǔn)之后的圖紙，就可以利用南方CASS標(biāo)注任意的特征點和軸線了。

3 測量實施

從建立標(biāo)準(zhǔn)的圖紙模型到現(xiàn)場實際建立起閉合環(huán)路的控制網(wǎng)點。從利用南方CASS軟件在圖紙上建立起三維坐標(biāo)系到利用南方CASS計算出所有異形結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵點坐標(biāo)和主要的軸線等。從軸線平面控制網(wǎng)到采用全站去放樣。從利用南方CASS和全站儀測出特征點到二次的放樣，直到下一階段[1]。主要利用南方CASS進(jìn)行坐標(biāo)計算，計算出關(guān)鍵點和主要軸線的坐標(biāo)，這些坐標(biāo)主要是裙樓的弧形結(jié)構(gòu)，然后準(zhǔn)確無誤地錄入全站儀，再然后對這些關(guān)鍵點和主要軸線放樣，下一步是檢查錄入的尺寸等，進(jìn)行二次放大樣，再進(jìn)入下一階段的測量。在經(jīng)過測算后的圖紙上，通過利用南方CASS強(qiáng)大的功能可以標(biāo)注特征點和任意的軸線。然后列表備查坐標(biāo)，最后輸入到全站儀中。根據(jù)提前設(shè)計好的坐標(biāo)點，把它導(dǎo)入施工現(xiàn)場，建立起點網(wǎng)控制，現(xiàn)場測量人員以控制點來當(dāng)做測站點，然后測試另一個控制點，通過全站儀復(fù)核放樣或采集樣的命令程序。在放樣的時候，調(diào)取各個關(guān)鍵點坐標(biāo)和主要的軸線坐標(biāo)，提前做好放樣的先后順序，注意需要復(fù)核的數(shù)據(jù)，最大化的降低出錯的概率。在完成放樣后，采取抽樣的方式用鋼尺復(fù)核其中任意的兩點距離。也可以通過簡單方法，利用南方CASS中的命令“對其標(biāo)注得出”。按照圖紙相連放樣好的各點，得出來縱橫軸線網(wǎng)。其中，應(yīng)等分矢高法分段放出弧形軸線，具體是根據(jù)微積分的原理，把曲線分成若干份的小直線，然后用南方CASS放大樣法做出一條輔助的直線，把輔助的直線平均分成60等份，利用南方CASS中的垂直量最后得到弧線的距離，通過連接所有的點得出一條近似弧線。因此，得到小于4mm的弧曲差，來確?；∏€的具體位置和具體形狀。

施測實例：根據(jù)軸上兩點坐標(biāo)放出兩點，連接這兩個點，得到一條軸線。按照同樣的方式，放出另外兩個點，校核兩點之間的距離，畫出一條輔助線，然后用等分矢高法作出一條弧線。首先，建立主要軸線的控制點，然后投測豎向的軸線，復(fù)核點尺寸，利用南方CASS計算出異形結(jié)構(gòu)特征點的角度和距離，用南方CASS二次放大樣框架梁和墻體。根據(jù)其主樓的特點，主要是放射線布置軸線、樓層分段、不等徑的圓弧相交切，投測豎向的軸線，放樣主要的關(guān)鍵點和軸線，復(fù)核施工段間的軸線。利用南方CASS建模內(nèi)控制點，在軸線外的2m處布置內(nèi)控制點，布置6個內(nèi)控點在每段施工上，連接起來形成平面圖。利用南方CASS計算出樓層的平面圖與各個特征點的夾角，并算出軸線的交點與每個樓層特征點的關(guān)系[2]。投測平面控制網(wǎng)的內(nèi)控點到樓面，復(fù)核各個內(nèi)控點。內(nèi)控點每10層重新定位。利用南方CASS算出2號點和B點之間的距離和夾角，連接起這兩個點，最后，校核A，C，F(xiàn)相互之間的實際距離和在南方CASS中的距離。利用同樣的方法測算出D點與3號點之間的參數(shù)。通過采用等分法進(jìn)行放樣。根據(jù)軸線中兩點之間的距離，做出一條輔助線，作為他們之間的弧形梁控制線。利用輔助線等分直線AD成60段，利用南方CASS量出它們的垂直距離，測放出弧曲線點。連接測放點成近似弧形曲線，繪制出效果圖。用同樣的方法測算出FG段的互相墻。在計算機(jī)中繪制出所放點的圖紙，使施工人員對設(shè)計的意圖一目了然，這樣設(shè)計會更加直觀，大大的加快了設(shè)計施工的進(jìn)程和測量的速度，也減少出現(xiàn)錯誤的概率，提高了測量的準(zhǔn)確性。

通過南方CASS中的查詢系統(tǒng)，我們可以輕而易舉的獲得想要得到的數(shù)據(jù)，在異形建筑物的測量中，經(jīng)常會遇到障礙物，這樣就會使得測量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，而且，利用人工來測量非常的麻煩，投入成本也非常大。而利用南方CASS技術(shù)可以輕松獲得數(shù)據(jù)，并且可以準(zhǔn)確計算出相應(yīng)的坐標(biāo)。隨著南方CASS的不斷發(fā)展，它的功能也變得越來越強(qiáng)大。利用南方CASS技術(shù)，可以把得到的數(shù)據(jù)輸入到計算機(jī)中去，通過南方CASS進(jìn)行高速的計算，減少了測量的誤差，使測量工作能夠順利的進(jìn)行。使南方CASS技術(shù)在異形建筑的施工測量中變得非常的游刃有余[3]。

4 南方CASS在異型建筑施工測量的應(yīng)用

南方CASS在異形建筑測量中發(fā)揮了巨大的作用，通過南方CASS量測出來的數(shù)據(jù)可以保證施工的質(zhì)量，大大提高施工的安全性。南方CASS技術(shù)是用“十進(jìn)制”作為長度單位，角度就設(shè)置成分、度。把業(yè)主單位和規(guī)劃部門提供的相關(guān)的數(shù)據(jù)和其他有關(guān)的數(shù)據(jù)輸入到計算機(jī)中去。其中，要注意的是：雖然南方CASS技術(shù)給異形建筑的測量帶來了便利，但它需要具有極高素質(zhì)的測量人員才能使用此軟件進(jìn)行測量。進(jìn)行測量的人員必須熟練掌握它是如何計算的，由于南方CASS測出的結(jié)果有時也可能捕捉出錯，所以也需要反復(fù)檢查測量的結(jié)果[4]。特別在數(shù)據(jù)輸入上，需要確保數(shù)據(jù)輸入的準(zhǔn)確無誤，萬無一失。

5 結(jié)語

南方CASS技術(shù)的發(fā)展越來越快，它的大面積推廣應(yīng)用必然引起測繪技術(shù)的進(jìn)步，特別南方CASS技術(shù)在異形建筑施工測量中，它精準(zhǔn)的測量精度，提高了工程測量的效率，保證了工程的效益。而且，確保了工程施工的安全性。而異形建筑中，通過利用南方CASS技術(shù)，使工程施工變得方便快捷，簡單，使得計算變得更加的精確，滿足了現(xiàn)代施工的要求，適應(yīng)新時代施工的要求。這項測量技術(shù)由于在異形建筑物及其施工測量中發(fā)揮了非常良好的效果，具有非常好的推廣的前景，并且這項技術(shù)在三維空間結(jié)構(gòu)的測量中也具有非常廣闊的應(yīng)用前景。