建筑施工测量技术的实施

建筑施工测量技术的实施

杨伟雄

杨伟雄

茂名市国土资源勘探测绘院525000

摘要：本文结合实际的工程案例，主要分析了建筑工程测量技术中的建筑物控制线、建筑物的竖向传递、建筑物的高程控制、沉降与垂直度的观测等问题。

关键词：工程测量；控制线；竖向传递；高程控制

测量的质量如何将直接影响建筑物的质量；施工测量贯穿于施工全过程，应配合施工进度，若有差错，将延误工期。建筑施工一般层数较多、控制线多且变化大、轴线多且关系复杂，测量时要采用由专职测量员负责、各栋号施工员配合并由质检员进行复核的运作方式。对多栋建筑物的平面定位采用精确度较高的全站仪，可以减少定位因测量工具和外界因素（如风等）而产生的误差。在竖向传递方面采用激光铅垂仪，在高程控制和沉降观测方面采用水准仪，在垂直观测方面采用经纬仪。

1建筑物控制线确定

1.1轴线的定位依据。

根据规划部门及甲方提供的用地红线坐标和总平面图建筑物外轴线交点的座标来定位。

1.2建立施工控制线。

建筑物必须建立施工控制网，根据工程建筑特点及形状变化，遵循由总体到局部的原则，为了便于准确地定出建筑物各轴线的相交点，提高测量的精度和进度，根据施工顺序采用极坐标法对每单体方格控制、十字形主轴线的测设，作为定位放线的控制线。建立施工方格控制网必须从整个施工过程考虑。

1.3控制线的施测。

现状总平面图设计没有给出建筑物外轴线相交点坐标，故设法计算出建筑物十字主轴线与用地红线坐标点的关系，现介绍极坐标法的施测方法：用极坐标法测定一点的平面位置时，系在一个控制点上进行，但该点必须与另一控制点通视。

2建筑物的竖向传递

2.1在承台、地梁混凝土浇筑完成后，将地轴线引测至承台混凝土表面，按施工图放出有关截面的尺寸线。

2.2基础柱混凝土浇捣完成拆模后，根据已有的控制点线，把轴线精确引测到柱的侧面上，待±0.00层垫层混凝土施工完成后，在垫层面上弹出各轴线的位置，然后把轴线向内移（一般内移为一整数）。经复核无误后，弹出墨线，把相交点做好标记，作为以后放线竖向传递的基准点。

2.3以后上面楼层在支模时，应在相应位置留150mm×150mm的传递孔，以便在室内传递轴线。

2.4竖向传递方法采用激光铅垂仪法，在首层控制点上架设激光铅垂仪，调置仪器对中，整平后启动电源，使激光铅垂仪射出可见的红色光束，投射到上层预留孔的接收靶上，查看红色斑点离靶心最小之点，此点即为第二层的一个控制点。其余控制点采用同样方法向上传递。然后把控制点与点之间连成直线，向外移动回原来内移的实际尺寸，即还原该轴线。

3建筑物的沉降与垂直度观测

3.1沉降观测。

①沉降观测点的布设和要求。

观测点的位置与数量，根据建筑物的形状和结构荷重等特点布设，具体布置根据设计要求。对观测点的要求如下：第一，观测点本身应牢固稳定，确保点位安全，能长期保存；

第二，观测点的上部必须为突出的半球形状或有明显的突出之处，与柱身或墙身保持一定的距离。

第三，要保证在点上能垂直置尺和良好的通视条件。

②沉降观测点的形式与埋设。沉降观测点一般埋设在外墙面，高出散水面1米左右。

③沉降观测的方法。

为了保证观测成果的正确性，沉降观测应做到以下四定：a.固定人员观测和整理成果；b.固定使用水准仪及水准尺；c.使用固定的水准点；d.按规定的日期、方法及路线进行观测。确定沉降观测线路并编制观测路线图，进行沉降观测时，因施工或生产的影响，造成通视困难，往往为寻找安置仪器的适当位置而花费时间。在观测前，根据现场进行规划，确定安置仪器的位置，选定若干较稳定的沉降观测点或其他固定作为临时水准点（转点），并与水准点组成环路。最后根据选定的水准点，安置仪器的位置以及观测路线，编制沉降观测路线图，以后每次都按固定的路线观测。但应注意，必须在测定临时水准点高程的同一天内同时观测其他沉降观测点。沉降观测点的首次高程测定，首次观测的高程值是以后各次观测用以比较的依据，如初测精度不够或存在错误，不仅无法补测，而且会造成沉降工作中的矛盾现象，因此必须提高初测精度，故采用N2类型的精密水准仪进行首次测定。同时每个沉降观测点首次高程，应在同期进行两次观测后决定。以后每施工一层，复测一次，直至竣工。工程竣工后的第一年要测4次，第二年测2次，第3年后每年测一次，直测到沉降稳定为止。

3.2垂直度观测。

①需对工程的四个大角和楼进行垂直度观测。

②在施工过程中每层在外墙墙角侧面应弹出轴线的垂直线，利用经纬仪进行观测。

4工程概述

某高层电梯公寓工程为一类高层建筑，总建筑面积为63578㎡，其中地下室建筑面积为12232㎡，裙楼建筑面积为8488㎡，住宅建筑面积为41732㎡。建筑总高度为78.95m，地下2层，地上24层。本工程轴线众多，立面结构造型复杂，大部分墙、板、梁为曲面弧形结构，不同半径的各种圆弧形墙、梁共计46种。设计上的创新势必增加施工难度，而采用常规的四角转镜法测量放线已无法满足施工要求。如何在施工过程中指导施工并保证建筑物轴线和弧形部位的精度，是本工程施工测量的重点和难点。

针对本工程的结构特点，在施工测量中使用下述仪器：博飞DJ2--G电子经纬仪2台，测量放线和复核各使用1台；常州大地D3030E红外线测距仪1台；博飞DZJ3激光垂准仪3台，其中2台用于正常使用，1台备用。

4.1施工测量方案设计

（1）基础及地下室施工测量方案及流程

①施工测量流程

a.轴线：复测红线→建筑基础轮廓线放线→精放建筑物主轴线→确定基坑开挖范围→设立轴线控制桩→动态控制基坑开挖→电梯坑、集水坑定位→井字形控制网测设→其他轴线引测→柱、剪力墙边线弹墨线。

b.高程：高程引测→设立±0.000m高程控制点→控制基坑开挖→引测相对高程点至基底→控制基础底板高程→由基底向上引测高程→控制地下室各层高程。

（2）轴线及高程控制方案

场地平整后，即根据建设方给出的建筑红线及设计图，在施工场地上进行主轴线测设，设立轴线控制桩。该部分工作的重点为保证轴线控制桩的准确性，难点为控制弧型部分的土方开挖范围及保护控制桩。

用经纬仪在轴线相交处置镜，采用测距仪和钢尺在建筑边线外6m处设立一圈控制桩，通过两栋塔楼圆心的4条轴线形成“井”字形控制网。土方开挖阶段，由控制桩投测轴线，确定开挖线。在边界2m处再设1圈间距为2m的辅助桩来控制弧形部位开挖范围。如果市政道路施工时形成交叉作业，不便采用控制桩，可用红外线测距仪的动态跟踪测量功能监测弧形部位的开挖。地下室放线采用“井”字形控制网，地下2层及地下1层均由基坑边轴线护桩向下投测控制轴线，再由控制轴线引测其他轴线；弧形部分采用极坐标法测设。

控制轴线引测完毕后，立即进行距离复核，应满足较差小于3mm的轴线放线精度。

高程控制主要采用水准仪转测控制点的方法。首先根据建设方给定的水准点进行，±0.000m的引测，采用闭合回路法校核。将±0.000m高程点标示于附近不沉降的固定建筑物上，然后由该±0.000m程点引测出其他高程控制点，布置在施工场地四周。基坑开挖时，每米深度设一个高程控制点，在基坑护壁上标记明显油漆色带，粗略控制土方开挖深度。当土方开挖接近基底时，做一个混凝土基座，将垫层底高程（-9.8m）转测至基座上，用来精确控制垫层面平整度及底板高程。随施工阶段的进行，地下室各层高程均由该点向上引测，以避免累计误差。

（2）裙楼及主楼施工测量方案及流程

①施工测量流程

a.轴线：设立轴线传递基准点→预留轴线引测孔→轴线控制点竖向投测→确定控制轴线→确定其他轴线→柱、剪力墙边线弹墨线→关键部位模板检查线弹墨线。

b.高程：转测±0.000m高程控制点→设置各层高程控制点→脚手架高程控制→模板高程控制→混凝土浇筑高程控制。

②轴线及高程控制方案

在±0.000m以上，只有一层裙楼的放线位置低于轴线控制桩，可以利用“井”字形轴线控制网，上面楼层必须进行轴线垂直引测。考虑到激光垂准仪的架设环境要求，为避免施工干扰，将轴线传递基准点设置在地下1层。在轴线传递点的选择上，经过反复比选，在保证精度，易于复核，方便施工前提下，确定了a、b、c、d成等腰梯形的4点为基准点，将施工组织设计中的角度闭合方案发展为“四点传递、相互闭合”的轴线传递方案。每一层楼的轴线转测均由地下1层的基准点引测，避免产生累计误差。地上部分高程测量控制基点仍为±0.000m。当地面1层施工完成后，将±0.000m高程引测至建筑物上，在电梯井和内天井设立3个±0.000m标准点。以上每层楼的高程均从该标准点用钢尺向上引测，在楼层上用水准仪测量闭合差进行检核（闭合差应在3mm以内）。由于建筑物总高度为79.8m，大于50m钢尺的尺长，因此在高度的一半处（12层）再设立一个高程控制点（高程为37.80m），控制上部楼层高程。

（3）数据资料的整理归档

每次测量工作和放线工作结束后，及时进行数据的整理，将工作内容的全过程、参加人员、最终结果记入测量记录本。每层楼放线结束后填写分区、分楼层放线记录表，交由参与复核的检查工程师签字后存档。所有原始数据、测量结果（除分类保存外）均录入计算机进行备份。重要数据资料（如高程转测记录、轴线放线记录、放线复核记录）原件交由项目部资料室统一管理。

4.2施工测量方案的实施

（1）基础及地下室施工阶段

①轴线控制桩的设立与保护

按方案要求，共设立了轴线桩21个，其中8个为主要控制桩。采用断面为5㎝×5㎝的木桩，上钉小圆钉，周围50㎝×50㎝用砖围护，内浇筑混凝土，上覆预制混凝土盖板保护。在施工过程中随时注意控制桩状态，一旦损坏立即用交会法恢复。

②AutoCAD辅助施工测量

本工程放线中，大量采用了借线引测法、极坐标法、弦线法等放线方法；极坐标法包含有很多直角坐标转换成极坐标的计算，弦线法放线中涉及大量弦线长度、弦线至圆弧距离等计算，计算工作非常繁琐。若利用数学方法手工计算，工作量将非常大，也容易出现计算错误。采用AutoCAD软件在计算机中绘制1：1比例的放线图，利用标注（DIM）命令和量距（DIST）命令，可在图上直接得到距离值。

③制作弧形检查尺

本工程施工中有大量弧形剪力墙，钢筋绑扎后不易检查就位情况。因此，我们设计制作了检查尺。先将弧形简化制作出加工单，再用φ15镀锌钢管在弯管机上加工制作成型。使用时只需将检查尺靠在钢筋（或模板）上，就能达到检查控制的目的。

（2）裙楼及主楼施工阶段

①基准点的设立

该阶段施工测量的前提条件是要有精确的基准点。一般是将基准点设立在钢板上。具体做法为：用8mm厚钢板制作成200㎜×200㎜的预埋件，初步定位后，焊在地下1层楼板的面筋上，与楼板浇筑成一个整体。在该层放线时，由从基坑边轴线控制点向下投测的主轴线借线至钢板上，再用经纬仪复核角度值，用红外线测距仪复核距离值，调整差值后得到基准点（即轴线传递时垂准仪的对中点），再在四周砌筑30㎝高的砖，上加盖板进行保护。

②预留孔的改进

由于轴线传递点设在室内，因此每层楼的楼板上都要设置轴线预留孔，该预留孔要求在楼板混凝土初凝后就能贯通使用。通常的方法是：在楼板底筋上固定φ150的PVC管，待混凝土初凝后拔掉。实际运用中发现，混凝土中的PVC管难于拔出，不是破坏了混凝土就是损坏了PVC管；板底模板上的开孔也是一大问题，不是开孔位置对不准就是大面积损坏了模板，影响了孔四周混凝土的结构。经过几次试验改进，决定采用先开孔，再预埋的方法，并用铁板自行加工了预留孔器，成功解决了以上问题，保证了施工质量，为后续工作争取了时间。

4.3实施效果

经过一年多的施工，主体工程封顶了，随后在两栋楼的a、b、c、d点进行了主体验收测量：楼层整体垂直度偏差<6㎜，高程总偏差<7㎜，均远小于规范要求的垂直度偏差（≤15㎜）和高程总偏差（≤15㎜）。