提高異型建筑物工程測量精度的方法探討

李明曉

【摘 要】隨著我國城市化建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)展，許多造型獨特的大型建筑物已成為城市風(fēng)景中的亮點，比如形狀別致的高樓、會展中心、體育場館、橋梁、一些水利水電設(shè)施等。這里我們稱這些在外形上不同于常規(guī)形狀的建筑體為"異形建筑物"，在這類建筑物的施工過程中，如何獲得正確無誤的將這些建筑物的點、線、面精確的定位出來就成了擺在我們測量工作者面前的一個問題了。以下是個人對異型建筑物施工測量放樣方法的一個總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】異型建筑物；工程測量；精度

現(xiàn)如今，我國建筑行業(yè)正在飛速發(fā)展，人們的整體居住條件也在不斷提高。但是，我國現(xiàn)在的建筑工程無法滿足人們?nèi)諠u增長的物質(zhì)需求——許多異型建筑工程的測量精度并不符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，有些建筑內(nèi)部的裂縫問題屢見不鮮，有些工程甚至出現(xiàn)了倒塌的情況，這些嚴(yán)重威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。

1全站儀、計算機(jī)AutoCAD軟件輔助法對異型建筑物的測量定位

1.1總體思路

根據(jù)建筑平面形狀特點，結(jié)合設(shè)計圖紙充分利用AutoCAD強(qiáng)大的矢量計算功能和CAD軟件提供虛擬的空間功能，可得到圖紙任意一點坐標(biāo)、兩點距離、兩線夾角，將大量測量計算通過計算機(jī)實現(xiàn)，再采用極坐標(biāo)法通過全站儀測角測距來進(jìn)行測量放樣。

1.2步驟方法

（1）研究圖紙。把握復(fù)雜圖形的組合特點與異形曲線及面的特征，認(rèn)真校核設(shè)計圖紙軸線尺寸、比例、坐標(biāo)，確保一致后建立圖紙模型。利用CAD技術(shù)準(zhǔn)確查詢設(shè)計圖紙上的任意長度和角度。

（2）建立坐標(biāo)系。主要是在Auto CAD中建立絕對坐標(biāo)系，再從設(shè)計單位拷貝其城市規(guī)劃總平面圖，其總平面圖包含工程整體平面絕對坐標(biāo)信息，將建筑物的幾個主要控制角點的坐標(biāo)對應(yīng)即可。注意落圖后必須保證主要軸線控制點絕對坐標(biāo)和總平面圖一致，且落圖不得縮小放大、平移圖形，否則會改變絕對坐標(biāo)值。經(jīng)過校核后的圖紙利用CAD坐標(biāo)查詢功能可以方便地對任意軸線和特征點進(jìn)行絕對坐標(biāo)標(biāo)注。并且將需要放樣的點編號依次將其坐標(biāo)輸入到全站儀里。

（3）全站儀極坐標(biāo)放樣

測量人員使用全站儀將場內(nèi)通視好的控制點作為測站點，后視另一控制點，使用全站儀中的采集或放樣命令程序?qū)刂泣c網(wǎng)進(jìn)行復(fù)核，無誤后即可進(jìn)行主要特征點的放樣，放樣完成后，采用抽樣法對其中任意兩點距離用鋼尺進(jìn)行復(fù)核，任意兩點間距離可以通過其坐標(biāo)計算得出，也可以在AutoCAD中利用"對齊標(biāo)注"命令得出。在施工過程中僅僅知道主要特征點遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了施工的需要，因此還需要在曲形軸線上增加點，此時可以根據(jù)現(xiàn)場條件選擇不同的放樣方法。

方法1：基本與上述A、B、C、D四個特征點的方法一樣，按照在Auto CAD上取得的坐標(biāo)把所有的點按照極坐標(biāo)放樣法定位到實地。

方法2：當(dāng)O點適合架設(shè)儀器時，在O點架好儀器并檢查設(shè)站后，直接調(diào)取已經(jīng)輸入儀器里的各個點號用極坐標(biāo)放樣出1、2、3、4、5號點等，放樣的同時利用異型建筑物自身的對稱性，定位好一個點后將全站儀倒鏡或者旋轉(zhuǎn)180度放樣出6、7、8、9、10號點等。

2 采用傳統(tǒng)測繪方法時存在的問題

傳統(tǒng)測量異型建筑方法是使用經(jīng)緯儀、線墜、鋼卷尺定位測量。但是，受施工現(xiàn)場自然因素的影響比較大，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)計算過程十分復(fù)雜，且誤差大，極易出現(xiàn)質(zhì)量問題。

隨機(jī)調(diào)查時，使用傳統(tǒng)測繪方法、放線方法得出了該項目的相關(guān)數(shù)據(jù)。工作人員發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中存在很多問題，例如，旋轉(zhuǎn)角度偏差、曲面弧度偏差、水平距離偏差、豎向傳遞偏差和其他質(zhì)量問題。

3 解決異型建筑物測量不準(zhǔn)確的問題

3.1組織建立用戶坐標(biāo)系

因為很多建筑物沒有使用CAD建立用戶坐標(biāo)系，所以，項目必須吸納一些CAD能力很強(qiáng)的人才繪制該項目的平面圖，并根據(jù)工程的實際情況建立自己的坐標(biāo)系。

以建筑物與兩點之間的關(guān)系為基礎(chǔ)，在CAD中按一定的比例尺畫出定位圖。為了滿足數(shù)據(jù)輸入和精度測量的要求，以米為單位，精確至0.001 m。根據(jù)建立好的用戶坐標(biāo)系，使用CAD程序中的查詢和自動捕捉功能，準(zhǔn)確定位建筑物各控制點的坐標(biāo)。

使用CAD的查詢和自動捕捉功能，可以很快并且準(zhǔn)確無誤的計算出來各控制點的坐標(biāo)，并采用抽樣法對其中抽取的任意兩點進(jìn)行校核，經(jīng)公式計算保證定位出的坐標(biāo)準(zhǔn)確無誤。

3.2 使用高精度全站儀

有些放線人員在拉鋼尺時用力不均勻，就會導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。以P1為測站點、P2為后視點，輸入測站點和后視點坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系之后，根據(jù)全站儀的坐標(biāo)放樣功能一個個放出各控制點的坐標(biāo)。在坐標(biāo)放樣時，要確保觀測屏幕的顯示值小于等于3 mm。

利用CAD的標(biāo)注功能將圓弧梁兩端點相連接，以500 mm為標(biāo)準(zhǔn)將該段弦AB等距分割，標(biāo)注出分割點與該段弦垂直相交于弧形梁交點之間的距離。之后，由工作人員現(xiàn)場放樣，用拐尺放出弦AB間弧形梁上的主要控制點，然后用直線將兩點連起來，以此作為整個弧形梁的控制線。

3.3 設(shè)置室內(nèi)基準(zhǔn)控制點

在測量過程中，有很多建筑忽略了設(shè)置室內(nèi)基準(zhǔn)點，根據(jù)已經(jīng)建立的客戶坐標(biāo)系，利用P1、P2作為向上引測軸線的室內(nèi)基準(zhǔn)控制點，以便于校核。另外，還應(yīng)選擇距離適中的弧形梁圓心P3點校核使用。

3.4 利用激光鉛垂儀豎向投測

由之前的測試結(jié)果可知，豎向傳遞偏差大。這是由線墜掉電誤差大引起的。鑒于此，可以利用激光鉛垂儀進(jìn)行豎向投測。即在首層軸線室內(nèi)基準(zhǔn)控制點上安置激光鉛垂儀，使用激光器底端所發(fā)射的激光束進(jìn)行對中。在上層的施工樓面正對控制點P1、P2、P3處留出洞口放置接收靶，啟動激光器并發(fā)射鉛直激光束，通過發(fā)射望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦，使激光束匯聚成紅色耀目光斑，然后投射到接收靶上。移動接收靶，使靶心與紅色光斑重合，然后固定接收靶，并在預(yù)留孔四周作標(biāo)記。此時，靶心位置即為軸線控制點在該樓面上的投測點。利用全站儀坐標(biāo)放樣功能復(fù)測校核3個投射內(nèi)控點的坐標(biāo)，然后定位放樣所有控制點坐標(biāo)。

4結(jié)束語

在快速發(fā)展的社會主義現(xiàn)代會建設(shè)中，各種異型建筑物可能隨處可見，而作為測量工作者的我們也難免會遇到此類型建筑物輪廓線或者軸線的測量放樣通過以上幾種方法可以有效減少野外作業(yè)工作量，簡化外業(yè)計算，提髙工作效率，從而滿足工程施工進(jìn)度和精度的需要。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張平，黃承亮，朱清海，等.基于三維激光掃描技術(shù)的異型建筑物建筑面積竣工測量[J].測繪與空間地理信息，2014.