建筑工程施工測(cè)量放線技術(shù)的應(yīng)用

龔 逸

摘要:眾所周知,建筑施工測(cè)量放線技術(shù)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(jié)構(gòu)尺寸符合設(shè)計(jì)要求。文章主要探討了建筑工程施工測(cè)量的流程與質(zhì)量控制,概述了視覺三維測(cè)量技術(shù)在測(cè)量放線中的應(yīng)用,希望以此能夠確保測(cè)量工作快速高效進(jìn)行。

關(guān)鍵詞:建筑施工;測(cè)量放線技術(shù); 視覺三維測(cè)量技術(shù)

中圖分類號(hào):TU761文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)20-0143-02

在建筑工程施工中,測(cè)量放線工作主要是按照設(shè)計(jì)要求配合施工進(jìn)度測(cè)出地平面位置和標(biāo)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(zhǔn)備工作,熟悉和校核設(shè)計(jì)圖紙,仔細(xì)校對(duì)各項(xiàng)尺寸,了解施工現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)的坐標(biāo)與高程,制定測(cè)量作業(yè)方案,準(zhǔn)備必要的器材。

一、建筑工程施工測(cè)量的流程與質(zhì)量控制

當(dāng)前整體建筑工程安裝的質(zhì)量和進(jìn)度更是與放線測(cè)量工作的好壞密切相關(guān),為此建筑工程工程應(yīng)積極采用先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器,針對(duì)高層建筑工程工程施工中的難點(diǎn)和重點(diǎn),充分發(fā)揮已有類似工程施工的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合高層建筑工程施工的特點(diǎn),對(duì)建筑工程吊裝和焊接質(zhì)量進(jìn)行引導(dǎo)和實(shí)時(shí)監(jiān)控。

(一)測(cè)量控制的主要內(nèi)容

建筑工程安裝測(cè)量工作的主要內(nèi)容包括:驗(yàn)收土建平面控制基線或紅線界樁點(diǎn)及標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn),并作好書面交接記錄;基礎(chǔ)埋件的放線就位及標(biāo)高;設(shè)置好墊板組,控制好構(gòu)件安裝的標(biāo)高和軸線;主軸線網(wǎng)的建立;平面控制網(wǎng)的測(cè)放;標(biāo)高的引測(cè)。

(二)測(cè)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(fù)核軸線偏差相結(jié)合的控制方法。高程傳遞:除用大盤尺直接進(jìn)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(jìn)行高程傳遞。平面控制網(wǎng)的測(cè)放:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)通視條件,先測(cè)設(shè)主控制軸線,然后在此基礎(chǔ)上加密各建筑軸線。平面控制網(wǎng)的垂直引測(cè):激光鉛直儀垂直引測(cè)已測(cè)設(shè)好的軸線控制點(diǎn)。

(三)測(cè)量控制的準(zhǔn)備工作

1.測(cè)量?jī)x器具的準(zhǔn)備。按ISO 9002 質(zhì)量管理體系的要求,在鋼框架結(jié)構(gòu)工程中使用的計(jì)量?jī)x器具均應(yīng)經(jīng)過權(quán)威計(jì)量檢測(cè)中心檢驗(yàn)并校正合格,方可投入使用。并填寫好以下相關(guān)表格作為管理資料存檔。此次準(zhǔn)備應(yīng)填寫的表格為《計(jì)量檢測(cè)設(shè)備臺(tái)賬》、《計(jì)量檢測(cè)設(shè)備周檢通知單》、《機(jī)械設(shè)備校準(zhǔn)記錄》、《機(jī)械設(shè)備交接單》。測(cè)量?jī)x器具計(jì)劃配置表:全站儀、經(jīng)緯儀、激光鉛直儀、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀彎管目鏡(垂直度校正)、對(duì)講機(jī)、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(cè)距和高程傳遞)。

2.測(cè)量人員準(zhǔn)備。根據(jù)工程測(cè)量工作量及操作的難易程度,需配備相應(yīng)數(shù)量的測(cè)量人員。

3.技術(shù)準(zhǔn)備。熟悉圖紙,學(xué)習(xí)測(cè)量施工規(guī)范。計(jì)算并記錄內(nèi)業(yè)成果。

4.主軸線的測(cè)放。根據(jù)施工總平面圖上標(biāo)示的界樁點(diǎn)或軸線交點(diǎn)的大地坐標(biāo),結(jié)合整個(gè)工程(指包括土建、建筑工程在內(nèi)的整體)的測(cè)量方案,并對(duì)土建交付的控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核,地下室結(jié)構(gòu)施工時(shí),控制點(diǎn)設(shè)置在地下室基坑周圍地面,確定主控制點(diǎn)。

5.平面控制網(wǎng)的測(cè)放。根據(jù)測(cè)放出的主軸線點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,平面控制網(wǎng)一般需經(jīng)過兩次測(cè)放來完成對(duì)整個(gè)建筑工程工程的安裝與校正。(1)第一次測(cè)放(即地下室部分):當(dāng)基礎(chǔ)墊層澆筑完畢并達(dá)到一定強(qiáng)度后,根據(jù)基坑外圍地面控制點(diǎn),在基礎(chǔ)墊層上進(jìn)行平面控制網(wǎng)的第一次測(cè)放,測(cè)放時(shí)首先根據(jù)已經(jīng)測(cè)放的主軸線點(diǎn)結(jié)合內(nèi)業(yè)計(jì)算成果,用全站儀將建筑軸線測(cè)放在地下室基礎(chǔ)墊層上,并在基坑周圍做好控制軸線引樁以備測(cè)量放線用。地下層測(cè)量放線的基準(zhǔn)均從基坑外圍地面控制軸線做起始,每次測(cè)量放線前進(jìn)行復(fù)測(cè)檢查,確保各次放線位置正確一致。(2)第二次測(cè)放(即地上部分):對(duì)于±0.000m 以上即采用“內(nèi)控法”,當(dāng)±0.000m層結(jié)構(gòu)樓面混凝土澆筑并達(dá)到一定強(qiáng)度后即可開始進(jìn)行第二次控制軸線的測(cè)放。根據(jù)測(cè)設(shè)好的基坑四周主軸線控制引樁,將主軸線點(diǎn)恢復(fù)至±0.000m層樓面,用同樣的方法進(jìn)行點(diǎn)位的精度調(diào)整,然后用事先預(yù)埋的鋼板刻上十字線作為標(biāo)示。

6.平面控制網(wǎng)的垂直引測(cè)。分別架設(shè)激光鉛直儀于首層油漆(一般采用油漆)標(biāo)示的主軸線控制點(diǎn)上,將主軸線點(diǎn)逐一垂直引測(cè)至同一高度樓層,以便上一層的建筑軸線測(cè)放。盡管激光鉛直儀的定位精度可達(dá)到1/100000,但高層結(jié)構(gòu)施工具有一定的特殊性,例如激光預(yù)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(cè)布置六個(gè)循環(huán),但每次引測(cè)循環(huán)基準(zhǔn)點(diǎn)都從±0 層向上投點(diǎn),避免測(cè)量累積誤差。中間各層可從循環(huán)基準(zhǔn)點(diǎn)垂直向上投測(cè)軸線,投點(diǎn)得到的樓層軸線控制點(diǎn)需作閉合復(fù)測(cè),正確無誤后進(jìn)行鋼柱梁的測(cè)量定位和檢測(cè)。

7.標(biāo)高控制網(wǎng)的測(cè)放。應(yīng)根據(jù)建筑工程工程施工的特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,但標(biāo)高控制網(wǎng)的測(cè)放一般同樣需要經(jīng)過兩次測(cè)放來完成對(duì)整個(gè)建筑工程工程安裝與校正的高程測(cè)量控制。第一次測(cè)放(即地下室部分):當(dāng)基礎(chǔ)墊層澆筑完后即可在基坑護(hù)壁四周測(cè)放一個(gè)新閉合回路,以便預(yù)埋件和第一節(jié)柱的測(cè)量控制。要求閉合引測(cè)時(shí),前后視距大致相等以消除系統(tǒng)誤差影響。第二次測(cè)放(即地上部份):當(dāng)±0.000m混凝土結(jié)構(gòu)施工完畢后應(yīng)進(jìn)行±0.000層標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)放。方法是根據(jù)工程原始標(biāo)高控制點(diǎn)在四個(gè)角柱外側(cè)+1.000m 處建立一個(gè)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(cè)控水準(zhǔn)基點(diǎn)組。標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的垂直引測(cè)。每安裝一節(jié)柱后,位于±0.00米的標(biāo)高基準(zhǔn)均需向上引測(cè)。為克服超高層結(jié)構(gòu)施工中用大盤尺垂直引測(cè)基準(zhǔn)標(biāo)高時(shí)的累積誤差影響,工程中的標(biāo)高基準(zhǔn)最好采用先進(jìn)的全站儀應(yīng)用三角高程的原理垂直向上引測(cè)。每次引測(cè)到目標(biāo)高度后的四個(gè)點(diǎn)均需再次閉合,且閉合差≤2mm,位置為其所在樓層結(jié)構(gòu)面上1.000m處。閉合的四個(gè)點(diǎn)作為本層上一節(jié)鋼柱及其它構(gòu)件安裝與校正的高程控制點(diǎn)。

8.鋼柱的測(cè)量校正。建筑構(gòu)件吊裝臨時(shí)固定后,校正即可進(jìn)行,校正內(nèi)容包括“安裝前的準(zhǔn)備工作、柱底就位、鋼柱垂直度校正、鋼柱標(biāo)高測(cè)量、鋼柱軸線偏差測(cè)量方法”等。同時(shí)架設(shè)全站儀于選定的測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)上,根據(jù)計(jì)算成果。結(jié)合當(dāng)日氣象值設(shè)置好坐標(biāo)參數(shù)及氣象改正,準(zhǔn)確無誤后分別照準(zhǔn)儀粘貼于構(gòu)件上的激光反射貼片,得出構(gòu)件空間位置的實(shí)測(cè)三維坐標(biāo),比較每柱側(cè)面兩反射貼片的坐標(biāo),得出鋼柱的軸線偏差和扭曲值,然后通過導(dǎo)鏈和千斤頂校正鋼柱垂直度至規(guī)范允許的范圍內(nèi)。

二、視覺三維測(cè)量技術(shù)在測(cè)量放線中的應(yīng)用分析

隨著數(shù)字時(shí)代的到來,人們不再只對(duì)傳統(tǒng)的靜態(tài)紙質(zhì)的建筑圖紙或者一般的電子地圖感興趣,更希望地圖能對(duì)地理現(xiàn)象的演化過程進(jìn)行可視化和動(dòng)態(tài)分析和模擬。特別是衛(wèi)星遙感技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)、巨量存儲(chǔ)技術(shù)、高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,使動(dòng)態(tài)的、交互的三維可視在技術(shù)上已經(jīng)可行。視覺三維測(cè)量技術(shù)是選取一個(gè)三維空間中的場(chǎng)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(gè)連續(xù)的過程,它是一個(gè)貫穿各種三維空間變化的過程,即把一個(gè)物體的表示從一個(gè)空間變換到另一個(gè)空間。最后在一個(gè)空間稱為屏幕空間,在各個(gè)空間進(jìn)行繪制操作,我們會(huì)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(shí)體造型方法逼近三維模型的外部;接著選擇一個(gè)合適的觀察坐標(biāo)系(即相機(jī)坐標(biāo)系),再對(duì)模型進(jìn)行可見面判斷,在可見面的投影中,利用光照等技術(shù),使每一個(gè)像素被賦以特定的顏色屬性;最后,利用合成技術(shù)來重新組合一幅圖形。這個(gè)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(gè)階段都要經(jīng)歷坐標(biāo)系的變換,從局部空間坐標(biāo)系到最后顯示空間坐標(biāo)系。每個(gè)階段坐標(biāo)系的選擇和設(shè)置都是不同的。局部坐標(biāo)系也可以成為建模坐標(biāo)系,這個(gè)坐標(biāo)系是為了方便建模,能使多邊形網(wǎng)格物體的頂點(diǎn)與某些位于物體或靠近物體的點(diǎn)聯(lián)系起來,使得存儲(chǔ)更方便有效;世界坐標(biāo)系也是場(chǎng)景的全局坐標(biāo)系,它的目的是為了將空間的物體聯(lián)系起來,當(dāng)一個(gè)物體被放置到空間中時(shí),要經(jīng)歷局部坐標(biāo)系到空間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換;觀察坐標(biāo)系可以當(dāng)作現(xiàn)實(shí)世界中人的眼睛或者攝像機(jī),它是用于建立觀察參數(shù)以及視見體的空間,有了這個(gè)坐標(biāo)系我們就可以從不同角度觀察空間中的物體,這個(gè)坐標(biāo)系有兩個(gè)部分分別是變換部分和旋轉(zhuǎn)部分;最后的3D平面坐標(biāo)系負(fù)責(zé)將三維場(chǎng)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(zhuǎn)化為二維的數(shù)據(jù)信息。

總之,測(cè)量放線工作貫穿于建筑工程施工的始終,同時(shí)隨著房屋造型設(shè)計(jì)的不斷更新,房產(chǎn)測(cè)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(dòng)力推進(jìn)房產(chǎn)測(cè)繪事業(yè)的健康發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介:龔逸(1972-),男,湖南漢壽人,常德職業(yè)技術(shù)學(xué)院土建系講師,碩士,研究方向:建筑施工測(cè)量技術(shù)。