淺談弧形建筑施工中的測量放樣

鄧建明

【摘 要】弧形建筑工程施工的測量放樣與一般的矩形建筑物的測量放樣方法有著很大的區(qū)別。弧形建筑平面位置控制樁的設(shè)置以及軸線的向上傳遞若也采用同樣的方法，工作量大，需投人大量的人力、時間，放樣速度慢，且測量放樣的精度較難達到要求。因此采取合理的方法進行弧形建筑的施工測量放樣是十分關(guān)鍵的技術(shù)。本文即通過具體工程實例詳細闡述了弧形建筑施工中的測量放樣技術(shù)要點。

【關(guān)鍵詞】弧形建筑；測量放樣；平面放線；極坐標(biāo)法；全站儀

一、工程概況

西安某工程是集合了商業(yè)區(qū)（50#—52#樓B段）、辦公樓（48#樓）及五星級酒店（50#樓A段）的綜合型商業(yè)項目， 其中48#樓為地下室2層，地上24層；52#樓A段為地下室1層，地上17層；49#樓為地下室1層，地上4層（影院部分為5層） 50#—52#樓B段地上4層，地下2 層，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積為44500m2。該商業(yè)區(qū)工程主樓平面呈弧形，地上部分橫軸共有5條：1～5；縱軸共有4條：A、B、C、D，A 軸半徑 92.570m、D軸半徑 116.350m，圓心角42.4°。

二、測量放樣方案的分析確定

圓弧線的確定有兩個條件，即圓心和半徑。放樣中，只要給出圓心位置和半徑長度，就可以放出弧線來，具體方案如下：

（一）地下室放線

地下室的測量放線用全站儀直接進行定位放線。

（二）主體結(jié)構(gòu)軸線傳遞

該工程主樓建筑物較高，需嚴格控制主體結(jié)構(gòu)的垂直度偏差，以確保結(jié)構(gòu)受力滿足設(shè)計要求。縱橫軸線向上傳遞采用外控法，即將縱橫軸線及其控制線投測到首層框架柱及基礎(chǔ)梁上。

根據(jù)現(xiàn)場情況選擇在外弧D軸外布置控制點2 3點 內(nèi)弧布置控制點1 建立控制網(wǎng)。其次建立軸線控制網(wǎng)儀器架設(shè)在外弧形2控制點或3控制點導(dǎo)線法定處D軸-1/2/3/4/5軸平移外1米的控制軸線交點。同理儀器架設(shè)在B或1控制點按導(dǎo)線法定出A軸-1/2/3/4/5軸平移外1米的控制軸線交點。至此連接各軸的內(nèi)外弧形控制點弧形形成各軸線。

（三）建立內(nèi)控網(wǎng)

第一步外控定位至±0首層平面上，適當(dāng)位置設(shè)置與軸線平行的輔助軸線距軸線800～1200mm為宜，并在輔助軸線交點或端點處埋設(shè)標(biāo)志。四個控制點角度盤左盤右觀測，距離往返丈量分別進行現(xiàn)場平差，檢查合格后做好標(biāo)志。作為軸線控制點在該樓面上的投測點。

利用AutoCAD計算機輔助繪圖軟件，按照上步所定的主樓內(nèi)控定位圖基礎(chǔ)，建立相對坐標(biāo)系確定細部弧形上各軸線定位坐標(biāo)點，分別標(biāo)注出弧形軌跡上控制點的極坐標(biāo)值，再使用全站儀（或經(jīng)緯儀測角法）可以很方便地完成曲線點定位測量。

三、弧形建筑施工中的測量放樣技術(shù)要點

（一）控制測量

1、標(biāo)高控制網(wǎng)

以現(xiàn)場附近甲方指定的國家水準(zhǔn)點為引測依據(jù)，使用不低于SI級精密水準(zhǔn)儀按國家三等水準(zhǔn)測量精度要求對標(biāo)高控制點進行閉合或附合水準(zhǔn)路線觀測，按工程規(guī)模和施工的需要有的放矢地選擇部分安全穩(wěn)定的控制點兼作標(biāo)高控制點，使整個平面高程控制同達到既經(jīng)濟合理又實用可靠。為防止標(biāo)高控制點下沉造成高程傳遞錯誤，在場內(nèi)分設(shè)的標(biāo)高控制點中設(shè)不少于二個深埋式標(biāo)高控制點。

為確保整個規(guī)劃區(qū)建筑群整體平面和高程相對位置的正確性，經(jīng)常對控制點進行必要的檢核，檢核時可利用全站僅能直接測定坐標(biāo)、高程的功能，按三聯(lián)腳架法直接測定控制點的三維坐標(biāo)。由于控制點要經(jīng)常使用，為防止被碰動造成測量差錯，施工現(xiàn)場應(yīng)對控制點采取必要的安全保護措施。

2、平面控制網(wǎng)

根據(jù)場地條件，建筑物平面形狀和其主要點線分布情況，同時為便于利用PC-E500電子手簿中內(nèi)存的控制網(wǎng)測量平差軟件和極坐標(biāo)放樣軟件，以建設(shè)單位提供的軸網(wǎng)平面布置圖為參照依據(jù)，建立場區(qū)施工測量坐標(biāo)系。

利用PTS-Ⅲ05電子全站儀既可測角又能測距的功能，以現(xiàn)場附近的國家導(dǎo)線點或規(guī)劃部門測定認可的定位基準(zhǔn)點為施測依據(jù)，先在場區(qū)布測一條閉合或附合導(dǎo)線，該導(dǎo)線點的密度和間距應(yīng)根據(jù)場地條件和工程特點做到方便使用，安全可靠。導(dǎo)線點布設(shè)后，經(jīng)嚴密平差計算其精度符合國家《工程測量技術(shù)規(guī)范》的要求。導(dǎo)線點坐標(biāo)與設(shè)計圖所示坐標(biāo)統(tǒng)一為同一坐標(biāo)系統(tǒng)。然后采用極坐標(biāo)法分別定出建筑物的圓心點，并在此基礎(chǔ)上作進一步擴展定出測量平面控制點，這些點相連形成一個總的測量平面控制網(wǎng)。

（二）弧形建筑的平面位置放樣

該工程裙樓的圓弧形平面曲線圖形較復(fù)雜，半徑較大，無法用直接拉線法或或幾何作圖法來進行施工放樣。

根據(jù)場地條件狀況并考慮到以后結(jié)構(gòu)施工中多工種交叉作業(yè)的復(fù)雜性，采用極坐標(biāo)法不僅能獲得較高的施工放樣精度，而且操作方法較為簡單，因此該工程平面位置采用極坐標(biāo)法進行放樣。

1、自然地面上測設(shè)平面位置

（1）放樣方法的選擇

該建筑的平面位置放樣以測定的平面控制同為施測依據(jù)，使用PTS-Ⅲ05電子全站儀，采用極坐標(biāo)法測設(shè)（因極坐標(biāo)法不僅能獲得較高的施測精度，且不存在誤差累積）。

為便于用極坐標(biāo)法測放平面位置，正式放樣前先根據(jù)設(shè)計圖所示關(guān)系尺寸和角度將待放點的測量坐標(biāo)全部算出，經(jīng)校對無誤后根據(jù)站點、后視點（起始方向）與待放點間的關(guān)系進行坐標(biāo)反算，即換算出放樣所需的極坐標(biāo)（極距、極角）。極坐標(biāo)計算采用自編的“ZBFY”程序在PC-E50O電子手薄上操作并打印出。

（2）實地放樣技術(shù)

實地放樣時，將全站僅安置在控制點上，先測設(shè)出建筑物各個大角的軸線樁，然后再測放其余的樁點。當(dāng)有些樁點因場地或通視條件影響無法一次性放出時，可將儀器移至與待放點相對較近的控制點上進行測放，也可視定位條件靈活采用如直角坐標(biāo)法、距離交會法等其他測量方法測設(shè)。為保證測量質(zhì)量，在整個測設(shè)過程中應(yīng)注意觀察儀器長水準(zhǔn)器氣泡是否居中（氣泡中心位置偏離整置中心不超過1格），并對起始方向經(jīng)常作歸零檢查。若測設(shè)時程有較強日光則打傘遮陽保護儀器，以免儀器受暴曬后發(fā)生內(nèi)部變化，影響觀測精度。