超大面积群体性工程的测量技术

超大面积群体性工程的测量技术

姚传伍杨贵明

上海谊博勘测工程有限公司201400

摘要：上海崇明体育训练基地一期项目是由30个项目单体及景观湖等多个结构单体组成的大型建筑群，其基本特征为面积大、超长超宽，建筑平面定位关键是保证建筑平面轴线定位的准确性，同时测量精度要符合测量规范。因此，采取整个项目区测量控制网和建筑平面轴线控制措施，建立统一的测量体系管理并多种方法测量技术，保证超大型建筑群体导线精度要求达到一级导线精度的允许偏差范围内。

关键词：大面积建筑群体测量控制网平面轴线测量放样技术精度偏差

引言

上海崇明体育训练基地一期项目位于上海市崇明县陈家镇，东北至55塘河、南至北沿公路、西至规划发展预留用地。工程南北向长约666.8m，东西向长约1009.5m。

工程建设用地面积558920.6㎡，总建筑面积189736㎡，其中地上面积：179974㎡，地下面积：9762㎡。主要含30个单体，其中1号楼为高层建筑，建筑高度为50m，其余均为多层建筑，建筑高度小于24m。

1、工程难点及针对性措施

工程难点：

a.项目地占地面积达55万m2，在整个施工阶段各单体陆续施工，传统方法在现场附近设置的控制点容易产生破坏，影响本工程中后期的测量基准使用；

b.结构单体数量较多，主要结构单体达30个，存在如何保证各单体之间测量的系统性和可控性问题；

c.各单体分区分块，且先后施工，如何保证各级轴线系统的统一性；

d.结构施工时间跨度长达数年，如何保证结构整体前后量度一致；

e.项目施工涉及的作业面大，各种分包单位众多，如何保证互相之间轴线系统的统一。

针对措施：

针对上述工程特点，依据我司在建筑施工测量中的成熟技术，将采用坐标法控制场地平面控制测量，采用上海市SHCORS系统测量标高控制，具体如下：

a.采用GPS方式在现场设置一级控制网，各控制点相互关联，以利于整个施工周期内测量基准的稳定可靠。局部有针对性的设置单体的天顶法内控网。

b.各区块之间、区块内的各单体之间，采用横向联测进行统一。

c.地下结构采用坐标方式测量定位，消除轴网复杂多变带来的不利影响。

d.对先后施工的主要结构分包之间进行测量联测，以确保各分包结构的轴线系统一致。对先后开始的各施工区在关键节点进行联测，以保证建筑各单体的统一性。

e.高程测量采用上海市SHCORS系统测量控制标高，使用电子水准仪，采用闭合水准路线进行精密测量。

2、测量总则

测量工作必须遵循“由整体到局部，先控制后碎部，从高级到低级”的原则。先建立控制网，然后根据控制网进行碎部测量。

3、控制测量

3.1平面控制测量

根据建设单位提供的首级控制网，施工单位引测至整个施工场区，形成二级控制网环，与首级控制网形成统一的平面测量体系。

注：1表中n为测站数。

2当测区测图的最大比例尺为1:1000，一、二、三级导线的导线长度，平均边长可适当放长，但最大长度不应大于表中规定相应长度的2倍。

3.3高程控制测量

根据建设单位提供的首级高程控制网数据，施工单位以三等水准要求引至整个施工场区，形成二级高程控制网环，与首级高程控制网形成统一的高程测量体系.

3.4二级高程控制网的精度要求

二级高程控制网测量等级为“四等水准测量”。

水准测量的主要技术要求

注：1结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度，不应大于表中规定的0.7倍。

2L为往返测段、附合或环线的水准路线长度（km），n为测站数。

3数字水准仪测量的技术要求和同等级的光学水准仪相同。

3.4二级平高控制网的复测频率

根据工程施工进度，在开挖地下工程前，二级平高网点已经建造完成，在建造完成后混泥土养护时间后，进行二级网与首级网联测，在收个月内因根据控制网数据变化进行调整观测频率，待在规范范围内按照一月一次进行复测；在施工整个现场后期（装饰、园林阶段），控制网比较稳定后，按照三个月一次进行复测，直至工程竣工。

3.4二级控制网平差报告

**控制网概况**

1.本成果为按[平面]网处理的[概算]成果

数据库为:C:\NAS\9.2\333.TXT

2.控制网中:

4、主要施工测量

4.1地下结构测量

4.1.1轴线控制

依施工场地二级控制网为基准点，利用等级导线法引测至地下结构基站点，通过基准站相互校核形成单体的三级控制网也叫单体施工控制网，并使其和首级、二级控制网形成统一的平面控制体系；利用施工控制网放样出单体的主轴线交点，并弹线。

4.1.2高程引测

依施工场地二级高程控制网为基准点，利用等级水准引测至地下室围檩上，利用钢尺传递或普通水平尺传递至地下结构基站点，通过基准站相互校核形成单体的三级高程控制网也叫单体施工高程控制网，并使其和首级、二级控制网形成统一的高程控制体系；利用施工控制网引测各个放样埋件的标高和结构标高。

4.2地上结构测量

4.2.1结构单体平面控制点内控布置

为了将高层建筑物的设计放样到实地上去，一般要建立局部的直角坐标系统。为了简化设计点位的坐标计算和在现场便于建筑物放样，该局部系统坐标轴的方向应严格平行于建筑物的主要轴线的中心线。

（1）采用等级控制的联测，在首期控制的基础上对整个工程的控制网同步测量。

（2）采用内控点传递法进行结构轴线垂直控制，轴线布置情况，采用矩形网的布设方法.

（3）各套轴线控制网点位尽量选取在同一直线上，以便相互校核。

4.2.2内控法测量方法

（1）±0.00以上的轴线控制采用激光铅直仪竖向投测法进行传递。并采用全站仪坐标点放样和检测的方法进行控制。

（2）内控点布设：平面内控点的布设，要根据施工流水段的划分进行，每一流水段至少布设3个点，作为该流水段的测量控制点。

（3）埋件的埋设：内控点所在平面层楼板相应位置上需预先埋设铁件并与楼板钢筋焊接牢固。以后在各层施工浇筑混凝土顶板时，在垂直对应控制点位置上预留出150mm孔洞，以便轴线向上投测。

4.2.3投点方法

其方法为：置仪—对中—整平，水平度盘指向0（轴线方向），通知上方准备投测，其作业步骤如下：

（1）指挥上方，使标志中心初步移在镜里十字丝交点附近（见图a）。

（2）指挥使标志中心精确移在十字丝交点中心（图b）。

（3）垂准仪旋转180°，使标志中心折射在纵丝下（上），离十字丝交点一微小距离d（图c）。

（4）指挥上方，在纵丝上向交点方向移d/2的距离，即此点为仪器旋转小圆轨迹的中心，旋转0°和180°两个对径位置，镜里会出现的情况（图d）。

（5）垂准仪水平旋转90°与270°位置，按上述方法测量移至在横丝上（图e）。

（6）检查投点位置正否，旋转四方，如点对称折射在十字丝线上，那点才算投正。

（7）点投好后，通知上方，固定标志。

（6）平面控制轴线测放步骤：任意架设全站仪于楼层上的M点，后视垂直引测上来的两通视基准点A、B，通过全站仪对边测量的方法（校核两通视点位A、B的投测精度至规范允许的范围内），求出此时仪器架设点的平面位置，计算通视边、A、B与建筑轴线的相对坐标关系，即可测放出该楼层所有的轴线。

4.2.6水准测量和结构高程控制测量

（1）以高程控制网的起算水准点作为场地基准水准点。则建筑设计±0.00m处标高H0的绝对标高，可根据相应高程换算。

（2）楼层控制标高设置：按四等水准测量规范要求引测至楼体某一侧，测定该点高程为H0（±0.00m），并使用红三角标志（倒置）作为上部结构高程控制依据。

（3）标高控制采用总体高精度控制、细部常规控制的方案。在已知标高点，沿筒壁垂直量上一段层高距离，钢尺经拉力、温度、尺差等改正，检查无误后，以红三角标志标定，作为高程放样依据。但考虑到使用该方法会积累一定误差，故在各施工楼每隔一定高度用全站仪各校核一次，保证高程传递的精度。

5、主楼沉降观测

5.1沉降观测点埋设

在首层结构施工完立即开始布置沉降观测点。观测点布置在距离地面标高50cm处结构的外表面，观测点采用沉降钉。观测点布置兼顾地下室沉降观测点，上部结构观测点与地下结构观测点原则上应上下统一。

5.2沉降观测频率及周期

观测时间分为结构施工和后期装饰两个阶段。结构施工阶段每层观测一次，如沉降较大，则加大观测频率。在后期装饰阶段，15天观测一次，具体可根据工况要求适当改变。

5.3沉降观测数据采集

沉降观测采用闭合法测量，确保测量精度。从一级高程控制网的水准点把高程引测到沉降观测点上，作为沉降观测点的初值，以后观测数据与初值的差即为沉降量。

5.4沉降观测数据成果

每次观测好以后，及时计算出各点沉降量的大小，整理成汇总表，生成沉降观测曲线图，以便各方随时掌握工程情况

6、市政道路测量控制

6.1施工准备

（1）施工前应放出设计图纸中过种箱涵等结构物的中心线位臵，并调查其平面位臵与高程是否与现况相符。若不相符，应及时向监理及建设单位提出，经其确认后再由设计单位进行变更设计。

（2）在现况调查结束后，应计算每一桩号中心坐标与对应的路基宽度，放出路基中线与边线。为保证填方段路基边坡的压实度，在每侧路基设计边线外加宽500mm作为填筑边线。如遇到路基范围内有不适宜材料需挖除、换填，必须在开挖之前与换填之前测量其范围及深度，并经监理工程师确认。

（3）路基清表前，均应按纵向50m测设一断面，横断方向6~10点测量原地面高程。若地形复杂，可以按纵向10~20m测设一断面，所有点位及高程数据应记录在册。在清表后，恢复所有点位并测量此时地面高程作为清表后的地面高程。

6.2路基施工测量

1）线路中边桩测量放样

直线上中桩测设的间距不应大于50m，平曲线上宜为20m；当地势平坦且曲线半径大于800m时，其中桩间距可为40m。当公路曲线半径为30～60m、缓和曲线长度为30～50m时，其中桩间距不应大于10m。当公路曲线半径和缓各曲线长度小于30m或采用回头曲线时，中桩间距不应大于5m。

（1）路基施工前，应根据恢复的路线中桩、施工工艺和有关规定钉出路基用地界桩和路堤坡脚、路堑堑顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等的具体位臵桩。在距路中心一定安全距离处设立控制桩，其间隔不宜大于50m。桩上标明极号与路中心填挖高，用（+）表示填方，用（一）表示挖方。

（2）在放完边桩后，应进行边坡放样，对深挖高填地段，挖掘机每换一个座基（2～5米）都要放出该挖方的坡脚处，检查是否符合设计坡度并放样线桩开挖点，测定其标高解决下一道开挖坡度要求。

（3）路基施工期间每月复测一次水准点。

（4）机械施工中，应在边桩处设立明显的填挖标志，宜在不大于50m的段落内，距中心桩一定距离处埋设能控制标高的控制桩，进行施工控制。发现桩被碰倒或丢失时应及时补上。

（5）边沟、截水沟和排水沟放样时，宜先做成样板架检查，也可每隔10～20m在沟内外边缘钉木桩并注明里程及挖深。

（6）施工过程中应保护所以标志，特别是一些原控制点。

（7）根据工作需要，可测设线路起终点桩、百米桩、平曲线控制桩的断链桩，并应根据竖曲线的变化情况加桩。

2）填方路段

填方段路基每填一层恢复一次中线、边线并进行高程测设。在距路床顶1.5m内，应按设计纵、横断面数据控制；达到路床设计高程后应准确放样路基中心线及两侧边线，并将路基顶设计高程准确测设到中心及两侧桩位上，按设计中线、宽度、坡度、高程控制并自检，自检合格并报监理工程师确认后，方可进行下道工序施工

（1）清表后，根据坐标法和填挖宽度计算法，放样出路基填方的坡脚线，直线段每20米一个桩，曲线段视曲线半径分别为10米和5米一个桩，并注明填方高度。

（2）施工过程中，每填筑一层，根据坐标法和填方宽度计算法，放样出路基填方的实际需要宽度，并在桩上标明填方深度。

（3）每填筑到一定的高度，根据坐标法和填挖宽度计算法，放样出路基填方的实际需要宽度，根据此宽度再修整坡面。

3）挖方路段

路基挖方段应按设计高程及边坡坡度计算并放出上口开槽线；每挖深一步恢复一次中线、边线并进行高程测设；高程点应布设在两侧护壁处或其他稳定可靠的部位。挖至路床顶1m左右时，高程点应与附后的高级水准点联测。

（1）清表后，根据坐标法和挖方宽度计算法，放出路基挖方的开口线。

（2）施工过程中，当挖方段落开挖至第一级平台位臵时，根据坐标放样法，放样出第一级平台内侧宽度，根据平台宽度再刷坡。其他平台依次采用同样的方法放样，直至到达路面结构层的设计标高。

（3）高边坡的测量放样，根据施工段落桩号，直线段每隔10米（曲线段5米），放样出坡顶和坡脚。

6.3路面基层施工测量

（1）路面基层施工前，应实测所有桥面铺装层高程，并与设计高程对比。若相差较大，应向监理及建设、设计单位提出，以确定高程调整量。

（2）路面基层施工测量重点在控制各层厚度与宽度。平面测设时，应定出该层的中心与边线桩位。边线桩位放样时应比该层设计宽度大100mm，以保证压实后该层的设计宽度。

（3）高程测设时，应将设计高程按一定下反数测设到中线与边线高程控制桩上；在使用摊铺机作业时，此时高程控制桩应采用可调式托盘；且桩位间距不应大于10m，在匝道处可加密至5m。高程控制桩上平臵铝合金导梁或Φ3钢丝绳；当采用钢丝绳时，每100m将Φ20以上钢钎砸入牢固的地面，其上固定1t倒链将钢丝绳绷紧，使其平稳臵于已测设好高程的可调式托盘上。在摊铺机行进中，应有专人看管托盘，若发现托盘移动或钢丝绳从托盘掉下时，应立即重测该处高程。

（4）当分段施工时，平面及高程放样应进入相邻施工段50~100m，以保证分段衔接处线型的平顺美观。

（5）在匝道出入口或其他不规则地段，高程放样应根据设计提供的方格网进行。

6.4路面面层施工测量

（1）路面下面层施工测量：在使用摊铺机进行路面下面层施工测量时，其施工测量方法同路面基层。只是应在摊铺压实后及时复测，以保证摊铺厚度。必要时，应适当调整压实系数。

（2）路面中、上面层施工测量：当摊铺机采用下面层同样的方法作业时，其施工测量方法路面基层。若采用浮动基准梁作业时，在摊铺机起步阶段应测量熨平板的平整度及高度；进入正常摊铺后，应在摊铺压实后及时复测高程，以保证摊铺厚度。

（3）在匝道出入口或其他不规则地段，高程放样应根据设计提供的方格网进行。

6.5路缘石、边坡与边沟施工测量

1）路缘石放样时，直线上桩位测设的间距不应大于10m，平曲线上宜为5m；当公路曲线半径和缓和曲线长度小于30m或采用回头曲线时，桩位间距不应大于3m。高程控制桩的间距与上述一致。

2）坡与边沟的施工测量应满足以下要求：

⑴边坡放样时，应每隔20m在上口线定一点位，计算并放出相应桩号下口线位臵，两者之间用细线绷紧。

⑵边沟放样应每隔20～40m放出边沟中线及上口线；至沟底时每隔10m测设一高程桩。

⑶锥坡的施工测量应按照曲线设计形式计算坡脚轮廓线的放样数据，并按设计的坡度要求计算长、短半径。锥坡放样一般采用支距法。

7桥梁施工测量控制

7.1桥梁墩、台定位

1）桥梁墩、台平面定位控制应依据桥区平面控制网，在墩、台的轴线上布设控制点或引桩。也可直接桥区控制点作为墩、台定位的控制点。

2）桥梁墩、台高程控制点一般直接采用桥区高程控制网上的控制点。

3）桥梁墩、台定位一般采用极坐标等方法，定位后应对墩台实际位置与设计的相关数据进行校核。

4）墩、台定位控制点测设后应绘制平面控制定位图，标注点号及墩台各部位的数据关系。

7.2基础施工测量

1）明挖基础的施工放样应根据墩、台平面控制点，按设计图纸先测放出墩、台位臵控制线，再进行细部放样。

2）明挖基础的高程控制采用水准测量，必要时利用悬吊钢尺，将高程引测至基槽内，并在距槽底1m处稳定的坑壁两侧布设临时水准点。

3）桩基放样应根据墩、台控制点，用轴线交会法或极坐标法进行定位

施工前应对各桩基分别定出十字控制桩，以便于施工过程中进行检查。

4）沉井下沉过程中的平面位臵应用极坐标法或角度交会法进行检测。采用角度交会法测量时交会角应尽量接近60°，同时，必须用三个控制点进行交会。

5）桩基施工过程中的高程控制可采用十字高程桩控制。

6）在水准测量条件不允许的情况下，沉井下沉前的高程测放和在下沉过程中的监控一般采用电磁波三角高程测量。

7.3墩、台施工测量

1）墩、台施工放样采用借线法投测轴线控制线，也可用极坐标方法或角度交会法进行施工放样。

2）墩、台高程控制测量采用附和水准测量方法，高差较大时用钢尺悬吊法配合观测。

3）墩、台垂直可采用经纬仪、铅直仪或垂线法进行控制。

7.4上部结构施工测量

1）垫石的施工放样一般先根据轴线控制点测设梁台中线和墩柱中心点，检查同一梁台的墩柱间距以及与相邻梁台的跨距，符合设计要求后再根据梁台中线和墩柱中心点进行垫石放样。

2）上部结构施工前应根据墩（台）的垫石（支座）中心检查跨度和全长，并复测支座顶面的高程和平整度。

3）桥梁护栏安装前应根据桥梁中心线进行放样，分别弹上护栏边线或控制线。沿护栏边线测设高程点，直线段点间距10m测设一点，曲线段点间距2～5m。根据测设的高程点控制护栏顶面的安装标高。

4）桥面铺装前应复测桥梁中线的高程。并在护栏内侧的立面上测设桥面的标高控制线。

8结束语

通过建立场区和建筑物平面轴线二级控制网,科学计算校正精度偏差,正确运用施工测量技术,从而保证大型建筑群及各建筑物平面轴线定位偏差在监控范围内,同时满足了测量精度≤1/5000,为大型建筑群施工测量技术积累了丰富的实践经验,具有显著的社会和经济效益。

参考文献:

1手册编写组1建筑施工手册(缩印本),中国建筑工业出版社,199213,第二版1

2杨嗣信等1高层建筑施工手册,中国建筑工业出版社,1992112,第一版1

3工程测量规范(GB50026-93)

4王诚培1施工测量方案的编制原则和内容,建筑技术1999,(2):102～1031

5《测量学》中国建筑工业出版社(第四版)1