龔 逸

摘要:眾所周知,建筑施工測量放線技術能為施工的各階段、各工種提供正確的依據(jù),保證建筑物結構尺寸符合設計要求。文章主要探討了建筑工程施工測量的流程與質量控制,概述了視覺三維測量技術在測量放線中的應用,希望以此能夠確保測量工作快速高效進行。

關鍵詞:建筑施工;測量放線技術; 視覺三維測量技術

中圖分類號:TU761文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)20-0143-02

在建筑工程施工中,測量放線工作主要是按照設計要求配合施工進度測出地平面位置和標高。它是施工的第一道工序,所以我們一定要做好施工前的準備工作,熟悉和校核設計圖紙,仔細校對各項尺寸,了解施工現(xiàn)場控制點的坐標與高程,制定測量作業(yè)方案,準備必要的器材。

一、建筑工程施工測量的流程與質量控制

當前整體建筑工程安裝的質量和進度更是與放線測量工作的好壞密切相關,為此建筑工程工程應積極采用先進的測量儀器,針對高層建筑工程工程施工中的難點和重點,充分發(fā)揮已有類似工程施工的經(jīng)驗,結合高層建筑工程施工的特點,對建筑工程吊裝和焊接質量進行引導和實時監(jiān)控。

(一)測量控制的主要內容

建筑工程安裝測量工作的主要內容包括:驗收土建平面控制基線或紅線界樁點及標高基準點,并作好書面交接記錄;基礎埋件的放線就位及標高;設置好墊板組,控制好構件安裝的標高和軸線;主軸線網(wǎng)的建立;平面控制網(wǎng)的測放;標高的引測。

(二)測量控制的基本方法

建筑體:采取用經(jīng)緯儀校正垂直度和用全站儀復核軸線偏差相結合的控制方法。高程傳遞:除用大盤尺直接進行高程傳遞的常規(guī)方法外,還可基于三角高程原理采用全站儀進行高程傳遞。平面控制網(wǎng)的測放:根據(jù)現(xiàn)場通視條件,先測設主控制軸線,然后在此基礎上加密各建筑軸線。平面控制網(wǎng)的垂直引測:激光鉛直儀垂直引測已測設好的軸線控制點。

(三)測量控制的準備工作

1.測量儀器具的準備。按ISO 9002 質量管理體系的要求,在鋼框架結構工程中使用的計量儀器具均應經(jīng)過權威計量檢測中心檢驗并校正合格,方可投入使用。并填寫好以下相關表格作為管理資料存檔。此次準備應填寫的表格為《計量檢測設備臺賬》、《計量檢測設備周檢通知單》、《機械設備校準記錄》、《機械設備交接單》。測量儀器具計劃配置表:全站儀、經(jīng)緯儀、激光鉛直儀、水準儀、經(jīng)緯儀彎管目鏡(垂直度校正)、對講機、塔尺、水平尺、激光接收靶、磁鐵線墜、鋼卷尺、大盤尺、校正羅絲刀及撥針(儀器校正)、三腳架、激光反射貼片(測距和高程傳遞)。

2.測量人員準備。根據(jù)工程測量工作量及操作的難易程度,需配備相應數(shù)量的測量人員。

3.技術準備。熟悉圖紙,學習測量施工規(guī)范。計算并記錄內業(yè)成果。

4.主軸線的測放。根據(jù)施工總平面圖上標示的界樁點或軸線交點的大地坐標,結合整個工程(指包括土建、建筑工程在內的整體)的測量方案,并對土建交付的控制點進行復核,地下室結構施工時,控制點設置在地下室基坑周圍地面,確定主控制點。

5.平面控制網(wǎng)的測放。根據(jù)測放出的主軸線點,結合現(xiàn)場的實際情況,平面控制網(wǎng)一般需經(jīng)過兩次測放來完成對整個建筑工程工程的安裝與校正。(1)第一次測放(即地下室部分):當基礎墊層澆筑完畢并達到一定強度后,根據(jù)基坑外圍地面控制點,在基礎墊層上進行平面控制網(wǎng)的第一次測放,測放時首先根據(jù)已經(jīng)測放的主軸線點結合內業(yè)計算成果,用全站儀將建筑軸線測放在地下室基礎墊層上,并在基坑周圍做好控制軸線引樁以備測量放線用。地下層測量放線的基準均從基坑外圍地面控制軸線做起始,每次測量放線前進行復測檢查,確保各次放線位置正確一致。(2)第二次測放(即地上部分):對于±0.000m 以上即采用“內控法”,當±0.000m層結構樓面混凝土澆筑并達到一定強度后即可開始進行第二次控制軸線的測放。根據(jù)測設好的基坑四周主軸線控制引樁,將主軸線點恢復至±0.000m層樓面,用同樣的方法進行點位的精度調整,然后用事先預埋的鋼板刻上十字線作為標示。

6.平面控制網(wǎng)的垂直引測。分別架設激光鉛直儀于首層油漆(一般采用油漆)標示的主軸線控制點上,將主軸線點逐一垂直引測至同一高度樓層,以便上一層的建筑軸線測放。盡管激光鉛直儀的定位精度可達到1/100000,但高層結構施工具有一定的特殊性,例如激光預留孔洞位置受到阻礙遮擋,因此選擇50 米為一段,主軸線的垂直引測布置六個循環(huán),但每次引測循環(huán)基準點都從±0 層向上投點,避免測量累積誤差。中間各層可從循環(huán)基準點垂直向上投測軸線,投點得到的樓層軸線控制點需作閉合復測,正確無誤后進行鋼柱梁的測量定位和檢測。

7.標高控制網(wǎng)的測放。應根據(jù)建筑工程工程施工的特點及現(xiàn)場的實際情況,但標高控制網(wǎng)的測放一般同樣需要經(jīng)過兩次測放來完成對整個建筑工程工程安裝與校正的高程測量控制。第一次測放(即地下室部分):當基礎墊層澆筑完后即可在基坑護壁四周測放一個新閉合回路,以便預埋件和第一節(jié)柱的測量控制。要求閉合引測時,前后視距大致相等以消除系統(tǒng)誤差影響。第二次測放(即地上部份):當±0.000m混凝土結構施工完畢后應進行±0.000層標高基準點的測放。方法是根據(jù)工程原始標高控制點在四個角柱外側+1.000m 處建立一個閉合回路并與第一次的閉合回路再次閉合,作為地上部份建筑工程的測控水準基點組。標高基準點的垂直引測。每安裝一節(jié)柱后,位于±0.00米的標高基準均需向上引測。為克服超高層結構施工中用大盤尺垂直引測基準標高時的累積誤差影響,工程中的標高基準最好采用先進的全站儀應用三角高程的原理垂直向上引測。每次引測到目標高度后的四個點均需再次閉合,且閉合差≤2mm,位置為其所在樓層結構面上1.000m處。閉合的四個點作為本層上一節(jié)鋼柱及其它構件安裝與校正的高程控制點。

8.鋼柱的測量校正。建筑構件吊裝臨時固定后,校正即可進行,校正內容包括“安裝前的準備工作、柱底就位、鋼柱垂直度校正、鋼柱標高測量、鋼柱軸線偏差測量方法”等。同時架設全站儀于選定的測量觀測點上,根據(jù)計算成果。結合當日氣象值設置好坐標參數(shù)及氣象改正,準確無誤后分別照準儀粘貼于構件上的激光反射貼片,得出構件空間位置的實測三維坐標,比較每柱側面兩反射貼片的坐標,得出鋼柱的軸線偏差和扭曲值,然后通過導鏈和千斤頂校正鋼柱垂直度至規(guī)范允許的范圍內。

二、視覺三維測量技術在測量放線中的應用分析

隨著數(shù)字時代的到來,人們不再只對傳統(tǒng)的靜態(tài)紙質的建筑圖紙或者一般的電子地圖感興趣,更希望地圖能對地理現(xiàn)象的演化過程進行可視化和動態(tài)分析和模擬。特別是衛(wèi)星遙感技術、虛擬現(xiàn)實技術、科學計算可視化技術、巨量存儲技術、高速網(wǎng)絡技術等,使動態(tài)的、交互的三維可視在技術上已經(jīng)可行。視覺三維測量技術是選取一個三維空間中的場景描述,將其映射到觀察表面(即監(jiān)視器屏幕)上的二維投影中。從圖1可以看出繪圖流程是一個連續(xù)的過程,它是一個貫穿各種三維空間變化的過程,即把一個物體的表示從一個空間變換到另一個空間。最后在一個空間稱為屏幕空間,在各個空間進行繪制操作,我們會發(fā)現(xiàn)屏幕空間也是三維的。三維圖形繪制流程主要的工作大致概括如下:先利用曲面、曲面實體造型方法逼近三維模型的外部;接著選擇一個合適的觀察坐標系(即相機坐標系),再對模型進行可見面判斷,在可見面的投影中,利用光照等技術,使每一個像素被賦以特定的顏色屬性;最后,利用合成技術來重新組合一幅圖形。這個過程也稱之為光柵化過程。從圖1可以看出,繪制流程的每一個階段都要經(jīng)歷坐標系的變換,從局部空間坐標系到最后顯示空間坐標系。每個階段坐標系的選擇和設置都是不同的。局部坐標系也可以成為建模坐標系,這個坐標系是為了方便建模,能使多邊形網(wǎng)格物體的頂點與某些位于物體或靠近物體的點聯(lián)系起來,使得存儲更方便有效;世界坐標系也是場景的全局坐標系,它的目的是為了將空間的物體聯(lián)系起來,當一個物體被放置到空間中時,要經(jīng)歷局部坐標系到空間坐標系的轉換;觀察坐標系可以當作現(xiàn)實世界中人的眼睛或者攝像機,它是用于建立觀察參數(shù)以及視見體的空間,有了這個坐標系我們就可以從不同角度觀察空間中的物體,這個坐標系有兩個部分分別是變換部分和旋轉部分;最后的3D平面坐標系負責將三維場景投影到顯示空間中,通常顯示空間都是二維,因此,需要將三維的數(shù)據(jù)信息轉化為二維的數(shù)據(jù)信息。

總之,測量放線工作貫穿于建筑工程施工的始終,同時隨著房屋造型設計的不斷更新,房產(chǎn)測量工作的難度也越來越大。這也促使我們要積極尋找解決問題的新途徑,拓寬工作思路,并以此為動力推進房產(chǎn)測繪事業(yè)的健康發(fā)展。

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作者簡介:龔逸(1972-),男,湖南漢壽人,常德職業(yè)技術學院土建系講師,碩士,研究方向:建筑施工測量技術。