正文
在工程施工階段進行的測量工作,是工程測量的重要內容。包括施工控制網的建立、建築物的放樣、竣工測量和施工期間的變形觀測等。
施工控制網為工程建築物的施工放樣所布設的測量控制網,分為平面控制網和高程控制網。平面控制網一般是三角網和導線網,在工業建築場地上也可以是建築方格網。高程控制網大多是水準網。
施工控制網常分級布設。首級網復蓋整個工地,但布點較稀。在工地上常需進行加密,加密網點數較多,離待放樣的對象較近,因此使用比較方便。當工地上某項工程或設備需進行較高精度的放樣時,還可在它們周圍再建一個小範圍的高精度施工控制網。小範圍施工控制網均布成獨立網(見控制測量),它只從上級網傳遞一個點的坐標和一條邊的方位角,或者一個點的高程,以保證全工地有統一的平面坐標和高程系統,其施測精度常高於首級網。
平面施工控制網常採用建築坐標系。建築坐標系也稱施工坐標系,指坐標軸與主要建築物或主要工藝流程的中心線相平行的平面直角坐標系。設計檔案上常用建築坐標系標記點的平面位置。它同測繪地形圖時的測量坐標系不一致。如果放樣時所用的控制點坐標屬於測量坐標系,而待放樣點的坐標屬於建築坐標系,則必須先把坐標換算統一,再計算放樣元素。
放樣把設計圖上所確定的建築物的空間位置和形狀標定到實地上去的測量工作,又稱施工放樣或測設。主要內容為平面位置、高程以及豎直軸線的放樣。
放樣是在統一的平面坐標系和高程系統中進行的,因此它能保證分段施工的各部分正確銜接。不管待放樣的建築物多么複雜,其放樣工作都是通過對每個特徵點的放樣實現的。
對一個點
的平面位置進行放樣(圖1),就是按其設計平面坐標,從已知坐標的控制點
出發,通過量距
、測角
,在實地確定它的平面位置,並用樁或其他標誌固定下來,這種方法稱為極坐標法,另外還有直角坐標法和交會法等。在直接量距比較困難的水利、橋樑等工地多用角度交會法。隨著電磁波測距技術的普及,距離交會法和極坐標法用得越來越多。如果工地上相鄰控制點的連線平行於坐標軸線,在實地可以方便的丈量坐標差,這時用直角坐標法和方向線交會法放樣比較方便。
對點
的高程放樣用水準儀進行(圖2)。如果
點高程為
,可選擇適當地點安置水準儀,後視近處的水準點
(其高程為
),得讀數ɑ,由此可算得
點水準尺上應有的讀數
。將尺子上下移動,使水準儀望遠鏡中的橫絲恰好對準讀數
,這時尺底點即為所放樣的高程。當待放樣點同附近控制點的高差較大時,如放樣高層建築某層或井下某點的高程,可以用長鋼尺代替水準尺測設高程。
放樣豎直軸線可以採用吊錘、光學投影儀、雷射垂線儀等設備進行。
平面位置和高程的放樣使用的儀器、作業方法同測量工作相似,其差別主要在於放樣時一個點的坐標或高程是已知的設計值,要求的是它的實地位置;而測量一個點的平面位置和高程時,是在實地上已有這個具體的點,要求的是它的坐標或高程的數值。
為了使工程建築物施工能順利進行,施工放樣必須及時,並能達到預定的精度。因此,需要研究不同對象應有的放樣精度標準,要對從控制網到放樣的各個實施環節進行誤差分析,選擇恰當的作業方法,還要從施工放樣工作的特點出發研製專用的儀器和工具。
在施工放樣中可套用雷射技術。如將氦氖雷射器的光束通過測量望遠鏡發射,獲得與視準軸同軸的發散角很小的可見光束,用它可較方便地指示方向。
①雷射指向儀一個帶氦氖雷射器的測量望遠鏡,把它安裝在某個位置後能指示出一條方向線。常用於地下巷道掘進的指向工作。
②雷射垂線儀帶水準器或其他安平裝置的雷射指向儀。它可以沿鉛垂線發射雷射束。常用來標定煙囪、豎井等工程建築物的豎直軸線。
③雷射經緯儀由雷射束表示視準軸方向的經緯儀,可靈活套用於各種指向工作(見角度測量)。
④雷射水準儀由雷射束表示視準軸方向的水準儀,常用來標定水平線、水平面或個別點的高程(見高程測量)。施工中使用雷射儀器時,可以在施工機械上安裝由光電轉換元件構成的接收靶,使施工機械得以顯示偏離預定方向的信息。這種裝置可以作為自動化施工系統的組成部分。
竣工測量施工過程中或建成後為竣工驗收所作的測量工作。對於主要建築物的主要角點、地下管線的轉折點、窨井中心、道路交叉點等重要特徵點要測算其坐標,對於主要建築物地坪、上水道管頂、下水道管底和道路變坡點等特徵點要測算其高程,其他地貌和地物按一般地形測量要求進行測量。竣工測量的成果主要是竣工圖和特徵點坐標、高程明細表。竣工測量的資料可用於工程量的統計,又為工程管理和維修所必需。地下管線和建築物的基礎等隱蔽部分的竣工資料尤為重要。
施工期間的變形觀測對重要的建築物從基坑開挖到建成期間所進行的變形觀測。主要內容是測定建築物的基礎和地基在施工期間荷載逐步加大過程中的變形量。觀測資料可用來分析變形同荷載和時間等因素之間的關係,也是長期變形觀測資料的重要組成部分。
測量特點
精度要求較測圖高
測圖的精度取決於測圖比例尺大小,而施工測量的精度則與建築物的大小、結構形式、建築材料以及放樣點的位置有關。例如,高層建築測設的精度要求高於低層建築;鋼筋混凝土結構的工程測設精度高於磚混結構工程;鋼架結構的測設精度要求更高。再如,建築物本身的細部點測沒精度比建築物主軸線點的測設精度要求高。這是因為建築物主軸線測設誤差只影響到建築物的微小偏移,而建築物各部分之間的位置和尺寸,設計上有嚴格要求,破壞了相對位置和尺寸就會造成工程事故。
與施工密不可分
施工測量是設計與施工之間的橋樑,貫穿於整個施工過程十,是施工的重要組成部分。放樣的結果是實地上的標樁,它們是施工的依據,標樁定在哪裡,龐大的施工隊伍就在哪裡進行挖土、澆搗混凝土、吊裝構件等一系列工作,如果放樣出錯並沒有及時發現糾正,將會造成極大的損失。當工地上有好幾個工作面同時開工時,正確的放樣是保證它們銜接成整體的重要條件。施工測量的進度與精度直接影響著施工的進度和施工質量。這就要求施工測量人員在放樣前應熟悉建築物總體布置和各個建築物的結構設計圖,並要槍查和校核設計圖上軸線間的距離和各部位高程註記。在施工過程中對主要部位的測設一定要進行校核,檢查無誤後方可施工。多數工程建成後,為便於管理、維修以及續擴建,還必須編繪竣工總平面圖。有些高大和特殊建築物,例如,高層樓房、水庫大壩等,在施工期間和建成以後還要進行變形觀測,以便控制施工進度,積累資料,掌握規律,為工程嚴格按設計要求施工、維護和使用提供保障。
原則問題
由於施工測量的要求精度較高,施工現場各種建築物的分布面廣,且往往同時開工興建。所以,為了保證各建築物測設的平面位置和高程都有相同的精度並且符合設計要求,施工測量和測繪地形圖一樣,也必須遵循“由整體到局部、先高級後低級、先控制後碎部”的原則組織實施。對於大中型工程的施工測量,要先在施丁區域內布設施工控制網,而且要求布設成兩級,即首級控制網和加密控制網。首級控制點相對固定,布設在施工場地周圍不受施工干擾,地質條件良好的地方。加密控制點直接用於測設建築物的軸線和細部點。不論是平面控制還是高程控制,在測設細部點時要求一站到位,減少誤差的累計。
精度要求
施工測量的精度隨建築材料、施工方法等閒素而改變。按精度要求的高低排列為: 鋼結構、 鋼筋混凝土結構、毛石混凝土結構、土石方工程。按施工方法分,預製件裝配式的方法較現場澆灌的精度要求高一些,鋼結構州高強度螺栓連線的比用電焊連線的精度要高。
多數建築工程是以水泥為主要建築材料。混凝土柱、梁、牆的施工總誤差允許約為10~30mm。高層建築物軸線的傾斜度要求為1/2000~1/1000。鋼結構施工的總誤差隨施工上方法不同,允許誤差在1~8mm。上石方的施工誤差允許達l0cm。
測量儀器與方法已發展的相當成熟,一般來說它能提供相當高的精度為建築施工服務。但測量工作的時間和成本會隨精度要求提高而增加。在多數工地上,測量工作的成本很低,所以恰當地規定精度要求的目的不是為廣降低測量工作的成本,而足為了提高工作速度。
關於具體工程的具體精度要求,如施工規範中有規定,則參照執行,如果沒有規定則由設計、測量、施工以及構件製作幾方人員合作共同協商決定誤差分配。
必須指出,各工種雖有分工,但都是為了保證工程最終質量而工作的,因此,必須注意相互支持、相互配合。在保證工程的幾何尺寸及位置的精度方面,測量人員能夠發揮較大的作用。測量人員應該儘量為施工人員創造順利的施工條件,並及時提供驗收測量的數據,使施工人員及時了解施工誤差的大小及其位置,從而有助於他們改進施工方法提高施工質量。隨著其他工種誤差的減少,測量工作的允許誤差可以適當放寬,或者使整個工程的質量提高些。原則上只要各方面誤差的合影響不超限就行。
注意事項
1.應根據施工工序和施工工藝的要求及時將中線、邊線撒灰線放出,如果被破壞掉時要及時恢復,應使施工始終能有“線”可依。道路的結構層均為大放腳式,每層結構層的寬度、邊線與中線的距離不同,放出線以後又很容易被施工的材料復蓋或被施工機械碾壓破壞掉,所以每道工序施工前應放出,如果被破壞應及時恢復。
2.每層結構層的標高在施工前應根據設計圖紙推算出來,實踐證明:這樣做會大大提高工作效率,可有效避免測量出現錯誤。看圖紙一定要細緻,推算的結果要注意覆核。我在某些工地上見到,有些技術人員一邊推算高程一邊進行測量,工地上很多機械、人員、材料都在等著,在這種比較急的情況下,很容易忙中出錯。所以標高應提前推算。要儘量把能夠做的工作在施工前就做好。要勤測、勤量、勤校核,使施工質量得到保證。
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