弧形建筑测量施工工法

'弧形建筑测量施工工法江西建工第一建筑有限责任公司刘远银1、前言2、工法特点3、适用范围4、工艺原理5、施工工艺流程及操作要点6、材料与设备7、质量控制8、安全措施9、环保措施10、效益分析11、应用实例 1、前言随着现代化建筑设计水平的不断提高，建筑结构形式越来越多元化、科技化和立体化。因此，在建筑工程施工中，我们经常会遇到一些平面、立面设计较为复杂的建筑物，例如椭圆形、弧形等，尤其是体育馆、展览厅等大型公共建筑上采用了椭圆形和弧形设计。由于椭圆形建筑物施工放线比一般的矩形、圆形等简单几何图形要复杂，因些测量放线方法不一，有的方法很繁琐，放线的精准度也难以得到保证。本工法是一种采用全站仪和计算机AutoCAD软件极坐标辅助法，从而快速准确地完成椭圆形平面定位放线，并通过一个在建工程实例加以说明。2、工法特点2.1借助计算机CAD软件，标注出弧形线上任何点的坐标，减少内业计算量，提高坐标的正确性。2.2建立建筑物的主轴线，通过两个以上主轴线点的坐标精确放样出各弧形点的实地位置，确保各放样点之间的相对位置正确，减少测量粗差。2.3使用全站仪测量，可以直接从全站仪上读出两点之间平距和坐标值，既可以消除钢尺丈量距离产生的测量误，同时可以提高放样点的放样的准确性。2.4使用全站仪测量，利用全站仪的储存和记录功能，可在室内先将所有放样点的坐标输入仪器中，实测量快速调出，减少野外作业时间，提高工作效率。 3、适用范围适用于椭园形、圆弧等各种形式的弧形建筑，以及各种形式的构筑物的施工测量放线。4、工艺原理在计算机AUTOCAD软件中精确绘制建筑施工图的轴线、主要特征点、框架柱等，确定放线坐标控制点，再通过CAD软件中的标注功能对各特征点标注出各点的坐标。在实地测量时，根据确立的测量坐标控制点，使用先进的全站仪，直接输入极坐标进行放线测量。在使用先进仪器、有效测量方式的基础上，基本达到信息化测量要求。5、工艺流程及操作要点工艺流程：测量准备绘制总平面布置图在CAD图中量测点坐标、制表定位放线复核点位5.1测量准备5.1.1对所有进场的仪器设备及人员进行初步调配，并对所有进场的仪器设备重新进行检定，项目技术负责人对测量人员进行技术交底。5.1.2勘察现场实际情况，了解现场四周建筑物位置，有无障碍物，对布设控制点有无影响，影响布设控制点的一定要排除。5.1.3向建设单位和监理收集进行测量工作所必须的原始测量资料、施工设计图纸，接收规划单位提供的规划建筑线（如建筑物的四个角点及某条轴线的控制点等）。5.1.4由项目木工、泥工班组预制测量工作需要的木桩、钢筋混凝土桩等相关材料。 5.2绘制总平面布置图5.2.1在计算机中安装AUTOCAD软件。根据建筑、结构图精确绘制建筑平面图，图中必须体现出主要建筑轴线、框架柱、特征点等要素。或者直接从设计单位拷贝施工图（如图一）。建筑平面图（图一）5.3在CAD图中标注点坐标，并将所有点坐标转换为施工坐标，绘制出各点坐标列表。5.3.1根据绘制的建筑平面图（或拷贝的建筑图）确定现场测量放线需要的主轴线、主控点。一般对称建筑以对称轴线为主轴线，再在主轴线上确立主控点，或者以规划建筑线为主轴线。现场坐标控制点采用预制200×200，1.0m长钢筋砼方柱，用混凝土固定，钢管围护。 5.3.2根据确定的主控点，经过计算对该控制点至各横纵轴线交点的距离和角度进行量测，列表记录。距离为直线距离，以mm为单位；角度以固定方向的角度，精确至秒，经审核无误后，进行外业施测。5.4施工现场定点测量5.4.1根据建设单位提供的规划建筑线，测量人员使用全站仪，依据总平面图、首层平面图及地下室结构基础平面图，用全站仪的放样功能测定出建筑物主轴线控制桩，自检合格后交由监理单位进行验线。经测绘院验测合格后，测量人员方能进行主控网测设。主控网布设完后，各横纵轴线交点施测采用全站仪进行，直接输入施工坐标测量点位。各控制线间距离也可全站仪进行检测，经校核无误后进行施测。5.4.2由于弧形建筑各基础轴线不同，且点与点之间无法用卷尺进行距离复核，如果设置控制桩，一个基础应有八个控制桩，那么现场的控制桩数量太多，容易引起混乱，不宜采用控制桩办法，因此最好的办法就是直接定出基础承台的四个角点位置。基础承台示意图（图二）5.4.3 一般情况下，用全站仪测定基础承台四个角点位置使用的是全站仪放样功能，既要考虑方向又要移动距离，操作时难以掌控，且测量时间长。直接采用轴线法，操作简单，省时。5.4.4轴线法就是在估计位置处任意放置棱镜杆，用全站仪测量功能直接测量出棱镜位置的坐标，当测量南北方向的轴线时，只需观测Y值的大小，移动观测值与实际值的差的距离，不必考虑移动方向。同样当测量东西方向的轴线时，只需观测X值的大小，移动观测值与实际值的差的距离，不必考虑移动方向。5.4.5±0.000以上高程传递，采用钢尺直接丈量法，若竖直方向有突出部分，不便于拉尺时，也同样采用悬吊钢尺法。每层高度上至少设两个以上水准点，两次导入误差必须符合规范要求，否则独立施测两次。每层均采用首层统一高程点向上传递，不得逐层向上丈量，且层层校核，因±0.000以上结构采用竖向与横向一次性浇筑施工，在固定的竖向钢筋上抄测结构0.500m控制点，以供结构施工标序控制，且必须校核无误。5.4.6内控点竖向投测采用在楼面预留200×200孔，支设模板时便需留孔便于投测，具体定位根据现场实际情况确定。使用激光垂准仪进行测量。各内控投测点测定后，再使用全站仪对各楼层轴线点进行定位点。轴线竖向投测的允许误差见下表：项目允许误差（㎜）每层3高度（H）H≤30m530m＜H≤60m1060m＜H≤90m15 H＞90m205.5复核点位5.5.1在基础测设时以可以以其他控制点对基础内各点位进行复核。5.5.2在±0.000以上建筑，则利用平面控制方格网中各内控制点相互交叉复核，复核测量方式与前述测量方式相同。6.材料及机具准备6.1一台计算机和CAD软件。6.2全站仪一套，激光垂准仪一套，通信设备两套以上。6.3劳动组织一般情况下操作人员为以下组成：序号工种人数工作内容备注1测量工程师根据工程规模确定人数现场指挥及调度精通施工测量知识2技术员绘土及辅助测量能熟练操作CAD软件3测量员现场测量能熟练操作全站仪4木工预制砼桩、各式木桩及测量所需辅助材料5砼工7、质量要求7.1为保证误差在允许限差以内，各种控制测量必须按《城市测量规范》执行，操作按规范进行，各项限差必须达到下列要求：7.1.1控制轴线，轴线间互差 ＞20ml/7000（相对误差）；≤20m　　　　　±3mm。7.1.2各种结构控制线相对于轴线＜±3mm。7.1.3标高小于±5mm。7.1.4垂直度层高≤8mm，全高1/1000且不大于3mm。7.2测量进行7.2.1仪器各项限差符合同级别仪器限差要求。7.2.2钢尺量距时，对悬空和倾斜测量应在满足限差要求的情况下考虑垂曲及倾斜改正。7.2.3标高抄测时，采取独立施测两次法，其限差为±3mm，所有抄测应以水准点为后视。7.2.4垂直度观测：若采取吊垂球时应在无风的情况下，如有风而不得不采取吊垂球时，可将垂球置于水桶内。7.3细部放样应遵循下列原则7.3.1用于细部测量的控制点或线必须经过检验。7.3.2细部测量坚持由整体到局部的原则。7.3.3有方格网的必须校正对角线。7.3.4方向控制尽量使用距离较长的点。7.3.5所有结构控制线必须清楚明确。8、安全措施 严格贯彻执行国家颁发的《建筑安装安全技术操作规范》及《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-86）、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）。9、成品保护9.1对测量基准点进行维护，一般采用钢管维护，严禁被破坏，主体结构中的控制点同时做好警示标志。9.2对于测设的各轴线、标高点，在基础施工时标注于龙门桩上，结构施工时则用油漆刷（喷）于框架柱或剪力墙上。9.3仪器必须置于专业仪器柜内，仪器柜必须干燥、无尘土，使用完毕后，必须进行擦拭，并填写使用情况表格。仪器在运输过程中，必须手提、抱等，禁止置于有振动的车上。仪器现场使用时，司仪员不得离开仪器。水准尺不得躺放，三角架水准尺不得做工具使用。9.4所有测量资料必须收集整理统一编号，分类装订成册。10、效益分析10.1精度高：抽测了基础、独立柱基础等总共200个轴线点位，均在规范允许偏差内，基础轴线最大偏差仅5mm，墙、柱、梁轴线最大偏差仅3mm。10.2速度快：在完成内业制图及标注、量测、统计后，基础外业测量在一天内完成了。10.3经济效益：全站仪的费用比较高，基本要达到上万元甚至几万元，但使用过后相比较经纬仪等在复杂建筑测量中效率将会有明显提高。10.4社会效益：通过在计算机AUTOCAD软件中精确绘制建筑施工图，再通过CAD软件中的标注功能对各特征点进行极坐标方式定位。在实地测量时，根据确立的测量基准点，使用先进的全站仪、红外测距仪，直接输入极坐标进行放线测量，基本达到信息化测量要求，得到监理、建设单位的好评。 本工法在椭园形、圆弧形等各种形式的复杂建筑，以及各种形式的构筑物的施工放线、测量中将会有很好的推广前景。11、工程实例11.1工程概况鄱阳湖生态经济区规划展示馆，位于江西省九江市共青城开放区富华山南侧的半岛（富华路以东，中南路以北），其平面轴线尺寸为158.600m×93.260m，结构类型为型钢砼结构,总建筑面积为22278.61平方米。负一层标高为-5.000m、-0.300m、0.00m，室内外高差为300。地上三层，地下一层。地上一、二层层高均为6m，地上三层层高为5m。负一层建筑面积为4937.65平方米，一层建筑面积为7206.57平方米、其标高为±0.000m；二层筑面积为4986.56平方米，其标高为+6.000m；三层建筑面积为5147.83平方米，其标高为12.00m。11.2使用情况该工程在施工过程中使用的日产托普康全站仪，放样了200个坐标点，所测点的点位误差均在规范允许范围内，基础放样共花两个工作日，各楼层放样时间为四分之三个工作日，内控法使用的是苏一光生产的激光垂准仪，垂直度偏差在规范允许范围内。 测量使用的全站仪测量时架设棱镜 鄱阳湖生态经济区规划展示馆外形鄱阳湖生态经济区规划展示馆效果图'