大型復雜工程空間曲線面定位放線的施工測量方法

**大劇院工程定位放線的施工測量方法[摘要]本文介紹解決大型復雜工程的空間曲線（面）的定位放線的施工測量方法。結合工程實際制定了施工測量的精度控制標準，設置二級軸線控制網(wǎng)和內控法對平面軸線實施分區(qū)控制。運用數(shù)學模型和編程計算輔助放樣。應用NTS－302R全站儀、J2光學經緯儀和DZJ2激光垂準儀等儀器，控制弧形軸線和不規(guī)則曲線等測量難點。[關鍵詞]空間曲線（面）精度標準控制網(wǎng)坐標放樣法數(shù)學模型誤差修正1工程特點**大劇院工程設計先進，造型新穎，平面呈多個圓弧形的組合，主要由1470座的大劇場、400多座的多功能小劇場和6個電影廳構成，建筑面積為4.3萬m2。整個工程以曲面為主，上部鋼結構呈空間曲線（面）狀態(tài)，形狀十分復雜，平面軸線多為弧形和不規(guī)則曲線，且標高變化無規(guī)律，結構件形狀不規(guī)則，斜梁、折梁、弧形梁等異型梁多，且工程質量精度要求高，質量目標是確?！皸钭颖瑺巹?chuàng)“魯班獎”?；谝陨咸攸c，工程測量工作尤為艱難而重要，保證定位和放線的準確是確保工程質量一次成優(yōu)的關鍵。2測量精度的標準本工程土建施工測量放線的質量目標：確保建筑物按設計要求準確就位，各部位的形狀和幾何尺寸與設計相一致，保證預埋件和預留孔洞的位置準確，將工程施工偏差控制在規(guī)定的允許誤差范圍內，為鋼結構、玻璃幕墻和設備安裝等后續(xù)工序施工提供精準的基點。為此，根據(jù)《工程測量規(guī)范》和《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》的要求，特制定本工程的施工測量放線精度控制標準，如表1、表2、表3及表4所示。表1場區(qū)平面控制網(wǎng)的精度要求逃等獲磨級午測角中誤嚇差攝(川垮″咐)宴邊長相對中誤認差碎一攜罵級?！?乒1/3000恐0表2施工放樣的精度要求雀建筑物決結構特征盾測距相對場中誤差準測角中誤差秤(封)后測站測定高差經中誤迫差滑(更mm)組起始與施工測晴定高程中誤差潑豎向傳遞軸線礎點中誤煩差搭(幼mm)杠鋼混結構室1/2000寒0蟲5形1鑰6mm財4表3軸線、標高傳遞的允許誤差律項呢渡茅佳目策軸線贏標高鍋每垂喝蓋間層雨允許留誤差賄（掃m糧m師）誠3糖±3笛總高穿（途H呆）積H飲≤壽30m歐5揀±5受30m疾＜初H貝≤傷60m扒10況±10表4各部位放線的允許誤差獅項慶臭盟哄鬧目員允許誤差裕（盲m揀m菊）歉軸線長度笨（板L肝）胖L悲≤饒30m億±5嚴30m竹＜動L紫≤液60m她±10丙60m款＜耽L摩≤旁90m兆±15稻細部軸線平±2有梁、柱悉、板倚邊線頸±3喇非承重墻邊線幅±33儀器配置根據(jù)本工程的特點和測量精度控制標準的要求，現(xiàn)場配置的測量儀器見表5所示。所有測量儀器均應按規(guī)定的周期在國家授權的計量檢測單位進行檢定，并有檢定合格證?，F(xiàn)場測量儀器由專職測量員負責管理，各作業(yè)隊應將使用儀器清單及有關資料上報項目部技術部測量組，統(tǒng)一管理。表5現(xiàn)場配置的測量儀器表康儀器名稱竭用途礦精支購確抹聲度億數(shù)量過NTS-30須2聞R劫激光啊全站儀偵軸線引測肅測角羞2揀″序測距鈔2mm拆+2ppm襖1濟臺招J姨2皮光學經緯儀陶軸線引測您水平方向誤盡差憂±6"帽1驟臺啄DM-200爆0禍紅外測距儀賭量盞等飲距槳每公里往返誤藍差觀±暫5mm腎1巖臺氣DS匪3吳光學水準儀樣高程引測箏每公里往返誤拴差再±窯3mm憑2發(fā)臺展5循0守米余鋼卷尺驟軸線尺寸測量憂全長最大誤吃差族±萍10mm屈3秧把屈DZJ勉2提激光垂準儀外軸線傳遞需1/4500獨0擋煉1蟻臺4放線的原則4.1本工程平面測量應遵循先整體后局部、高精度控制低精度的原則，高程控制點布設應遵循方便測量、保證通視的原則，施工放線應遵循先長邊后短邊的原則。測量工作的重點是建立測量管理體系，測量工作的難點是環(huán)向曲線的實體放樣、看臺梁、鋼結構等空間構件定位測量的精度控制。4.2在業(yè)主提供的原始平面控制點、高程控制點的基礎上，首先建立平面控制網(wǎng)及高程控制點。平面控制網(wǎng)的測量采用以全站儀為主，極坐標和直角坐標法為輔的測量方法。放線中曲線和弧線較多，且標高多變，測量時優(yōu)選全站儀坐標放樣法。4.3強化測量復核和驗線制度。各分包單位進場后，首先對前道工序進行復測校核，并將復測的成果報送總承包項目部技術負責人和監(jiān)理工程師，然后按照批示進行下一步的測量放線工作。糕5殼平面測量害的叨控制笑5.1喂建筑物平面測紅量是采用建立埋主軸雷線控制網(wǎng)，對摩分區(qū)平面測量階軸線進行控制頭?？刂凭W(wǎng)中包波含重要點位置倒和重要軸線，蔑要保證每施工寫流水段中至少季有四條兩兩相球交的控制軸線選，且和主要軸談線保持平行關熱系。本工程按敞平面布置分成漢三個控制區(qū)域答，軸線乏（蒼A蕩）盤、膊(K年)成交雙(1誓)刮、六(13伏)壤為一區(qū)太，彈(挖1拜′總)在、哨(螺8蛾′手)測交頁(絨A捧′貌)柴、邪(路K君′霉)沙為二區(qū)環(huán)，侍(郵1菠″務)三、匪(1關0激″革)豈交氏(袖A氏″錢)四、智(茫G代″心)務為三區(qū)，施工岸測量定位、軸曉線詳見盛圖學1犬所年示。三個區(qū)域懸的主軸線控制噸網(wǎng)和曲線、圓痰心分別定位，儲均滿足總平面紅一級定位的精麥度要求。賓經復核確認北無誤羅后埋設固定樁派，并制作引出詞線。去5.2誤建筑物縱首級平面控制養(yǎng)網(wǎng)（圖騎1秩）布設完成后浩，瘡其二級暢平面控制網(wǎng)懸弟掛于首級平面?？刂凭W(wǎng)上賴，銳平面主軸線測囑量控制網(wǎng)以紅奏線坐標樁、導呆線坐標樁及建遙筑悄總平面帥位置踢，采循用醉NT臥S修－危302尊R程全站儀引測葉，治再用全圓歸零膠測法依次測量前相鄰兩點的距雅離角度值，根洽據(jù)觀測數(shù)據(jù)對芬控制網(wǎng)進行嚴勝密平差，根據(jù)圍平差結果對最坐標快樁點進行修正沃。陽5.3姓平面主軸線控韻制網(wǎng)樁點長久條穩(wěn)定是控制網(wǎng)盯精度的保證，倒樁點埋設按國懇家二級變形監(jiān)詳測基準點位要晝求程，費軸線標高控制券點詳圖胸如濃圖粥2貪所示俯。首控制點位在使戰(zhàn)用中五可能島會暈有恢位移現(xiàn)象，使追用期間每月進胃行一次校測，謠平差后解算出微每個點位數(shù)據(jù)蝴修正值作為樁趙點坐標值。壓5.4北銳為保證測匠量族的精度，隱每個待測面至眼少要投慨測活3暢個控制點。煌測量清時怖要求在兩個控筋制樁上進行相字互復核，并與魔其他的軸線控往制點進稠行校核。經校最核無誤后，方湯可在該平面上燒放出其它相應世的軸線。買5.哭5腸泛基礎軸線開的瘡測商量緒控制執(zhí)。匠5.5.攔1腔醋基存坑開挖的定位攏控制獵。稿依據(jù)建筑物平過面露測量扎主軸線控制網(wǎng)屈及基礎威結構施工圖擇計算坐標點，霉采用全站儀坐硬標放樣法向基百坑內投測控制運點拒，設置木需樁圈標記明，販并在邊坡護壁尺上做出明顯標姐識，類對基礎軸線實漫施全軸線控制吉，倦邊線樁應考慮嬸距上、下口一濃定距離哪，施工中要慕保留邊線樁湖，催以此作為開槽訪挖土的依據(jù)蔽。智復核原樁基礎糠的控制線筋，確保無誤后頃才能進行放線嫂和后續(xù)施工與，族對軸線控制樁痕每半月復測一序次質，紀以防樁位位移爐影響到正常施司工及工程施測缺的精度要求。護升基求坑開挖的放線趴控制備。倍根據(jù)建筑物平狗面主軸線測量宴控制網(wǎng)測放基胸礎位置輪廓線津，柿根據(jù)結施、建矩施佳圖綁墻體、通道、堅柱基等寬度、耳標高及預留施能工朝的工作面，再哭按土方姐開挖放坡奪系數(shù)計算出相燒應各部位的基使槽開挖預的幾何鼓尺寸摸和谷線折線點坐標間，看在緣計算確定的外被廓線上放出基絲坑上、下口暢的標開槽灰線。凍墊層平面位置果投測笛。張根據(jù)基礎軸線猴網(wǎng)，投測墊層咱邊沿線，在每翁個拐角處增加軟釘鹽木特樁控制允，誼高程變化交接詞部位也放出邊判線并釘客木叢樁統(tǒng)加以禿控制。權5.寬6碗平面軸線央的恐測量叼控制副。怪貫投測主體結構桶層間平面軸線朵，料主要采用全站瞎儀坐標放樣法津向待測面投測如控制點，牛實施殿全軸線代測量憤控制。為便于吃測墻量司，每個施測面弊的控制點應保繩持上下一致，保以保證層間平捎面軸線逐層正羨確向上傳遞。忽主體軸線投測兩采用軸線與胞偏礙軸線錫相限結合測量茄，赴將質全站儀樹架設烘在偏軸線向上解投測，糞通視更好坑。銅蹲軸線投測假。胞應將控制軸線怠引測至建筑物診內。根據(jù)施工而前布設的控制谷網(wǎng)基準點及施兩工過程中流水迎段的劃分，在榨各建筑物內做才內控點（每一弓流水段至夠少展2-籃3昨個內控基準點燥），埋設在首那層相應偏離軸毀線懼1緩米匪的位置。基準城點的埋設采用談10cm武×愿10cm戚鋼板，鋼針刻涂劃十字線，鋼解板通過錨固筋他與首層樓面鋼透筋焊牢，作為歡豎向軸線投測脫的基準點?；訙庶c向上各層兄在相應位置留掌出預留詠洞抬(釋15cm石×企15cm累)棒往。軸線控制點群的投測，采用亦激光居垂淋準儀，先在底帽層基點處架設警激光布垂投準儀，調校到屋準直狀態(tài)后，撞打開激光電源抵，然后在樓板歸開口處用接收餃靶接收。觀測霧人員逆時針旋毀轉絲垂麥準儀，這樣在玻接收靶處就可撕見到一個同心憶圓（光環(huán)），補取其圓心作為縫向上的投測點設，歲每一施工段至性少葡2-戰(zhàn)3幻個點。剃列圓弧體的損曲線和折線的偷測定傷。蛋圓弧墻、梁測躬定以地面控制耗樁為基準，肺用全站儀漲向投測圓心點傍，爽底板施工完后婦，在其上部布銅設圓心點愁標記怪，焦可毀作為后續(xù)施工喪的基準頌點。興用詢計算機蒙將批建筑物演的束圓弧分為若干概等分，定出圓盾弧上的控制主介點，然后使用嗎中央縱距法市（或傳統(tǒng)的套激板法）賊加密至保證圓妻弧曲線的平滑投度為止。毛煙柱、墻、梁腥等混凝土結構斜件資位置線拋的龍投測寫。錘投測柱中心線嘩、十字線，墻斑、梁中心線。掙然后放出墻、伙梁邊線及縫300mm同控制線，以及胞通道出入口、闊電梯井中心線荷、邊線及福300mm躬控制線。懸扮空梁點、線的誼投測播，緩在梁的下一層依混凝土樓板上予測放并彈出梁凝位置線，以提控制則支模位置。在把梁的兩端交點途處模板上測放痛出梁的位置線偵，以乞控制翅調整梁模及綁惱筋位置。備開鋼結構納和設備安裝的警測量控制傲。惱鋼筋混凝土柱恨結構施工后，瞞將控制軸線引傾測到鋼筋混凝濃土冷的預埋件、預隨留孔售處，校核無誤織后作為繪安裝寬施工的定位依殖據(jù)。具體見鋼翼結構狠和設備安裝的蘋施工方案。拆裝修拍的耽測量控制愛。析裝修工程施工箱前，對已經完著成的結構進行彎全面測量，將現(xiàn)控制軸線引測閱至結構外立面僚上株，骨并將數(shù)據(jù)提交明裝修放樣人員每，依據(jù)結構現(xiàn)霧狀進行放樣工憐作。兼施工層抄平之沫前，應先校測洋首層傳遞上來匪的三個標高點膜，當概相比較之花差似值淚小于湯3mm籠時，以其平均聰點引測水平線兆。抄平時，應輝盡量將水準儀暮安置在測點范民圍的中心位置傻，并進行一次貍精密定平，水診平線標高的允靠許誤差為涂3mm建。嬸裝修施工的放械線，應依據(jù)父實體廁控制線，對地早面、墻面、吊刊頂、屋面裝飾膊測量基線按設強計圖進行必要排的分格調整。必5.7蔑精度賄要求竊。燒采用全站儀坐惱標放樣法投測術平面軸線，施芽測面上控制點邀的測設精度為駝測角中誤差塌為吃±10辮"逆，邊長相對中券誤島差長1/2000們0來，相鄰兩點的斯距離誤差不大果于休±蟻3定mm序。在施測面上惰局部臨時加密綠的控制點相對封精度為測重角繡±12布"至，量羽距滾1/1000姐0浩。墊6待高程測量控制俯6.1夜高程控制劑點的設置瞞。本工程從測棚繪局提供的基漠準水平點引入距施工現(xiàn)場，并賢在潑擬建工程的樹外圍四周設置識四個毅固定水其準點，攝水準點的間距欠應小耗于稍1率公里，距離建宇筑物應大于塊2垂5谷米虛，距離回土邊資線應不小于溝1斗5蔽米溜，本工程的吧水準點倉在辛東側兩大門的鑰門墩邊各設一股個，西面和北絕面圍墻邊各設錢一個。惡再從本工程的見固定水準點引溪測幟8仗個高程控制點舒到倉主軸線平面控榆制網(wǎng)控制樁，獲構成標準水量準點條高程控制網(wǎng)。別6.胃2犬右層間標高線控墓制烘。妨用全站儀鏈接里到林高程控制腸水準點上弓，尋在作業(yè)面做臨源時控制點，每癥50釋m許做一點錄，杏每施工段不得逮少灑于顯2代點航。滾采用水準儀及慮50掩m斃鋼尺從罪底層丟標準水蹈準點兔高程控制網(wǎng)，唇將高程形直接諸引測到壘各低施工平面層，傷以剛控制施工標高勉。丑6.礦3桂椅為減少建筑沉趙降對建筑物標拖高的影響，嘗在出±0飛.000只處重新確定建芽筑物的舒基準旱標高欠。政±0.00啟0科以下勒的損基礎標高可用愉水準儀往坑底嗎引測兩個以上盟施工水準點作美為基坑底、墊脾層、底板等標增高控制依據(jù)捐。摧±0.000涉以上標高用鋼扛尺沿結構外側撿垂直向上義，搭直接嗽從挎±0.00劈0猛處向上引測，言以減少累計誤礙差，且酬每個施測面至鍬少要從三處向樓上傳遞，優(yōu)并作相互校核嚷，校核后三點永之陵差牌值惡不得超過師3mm燃，取平均值作慢為該平面施工傭中標高的基準裙點溪。善6.4頁蘋水準測量應符水合下列規(guī)定：雹水準線路應按千附合路線和環(huán)杜形閉合差計算其，每千米水準街測量高差全中探誤差，木按下式計算勺：擴M樣W緣=勇式裹中恨M包W奸---弊-沉高差全中誤避差供(mm色)叔：充W-----堅-向閉合西差唇(mm產)乞：獻L----項-膽-奴相應線路長度傲：杏N-----儲-奶-昨附合或閉合路鋒線環(huán)的個數(shù)。立意滿足保國家二等水準迫測量要求震。夾6.火5鴨其他波分項工程余施工標高的薯控制擠。亞6.涼5禍.感1俯鹿墊層高程方格疊網(wǎng)測定方法案，終根據(jù)墊層各部仰位面積大小，因用毅5立00×50×冰50膽mm珠木樁或鋼筋頭青打入土內組成誓10×瘡10m滿的紗方格網(wǎng)淺，氧在每個木樁或睜鋼筋棍上用水遣準儀測出墊層剖控制高程吸，稀木樁或鋼筋棍過上用紅油漆標漠出，形成墊層斃高程控制方格杠網(wǎng)，控制墊層愧混凝土施工。睡6.見5蛾.斥2隙醋梁、板標高控巴制貌方法纖。核梁、板標高控斥制線投測兩次提，一次在其下串層墻、柱混凝昌土上，距控制冰位置膝25cm扇處投測，以控繡制支模高度；僻另一次在支模謙完成后向鋼筋系上投測控制點飯，控制混凝土絹澆注標高。扔6.吳5躬.留3況懂建筑物的結構蔬成形后，丸以建筑標高為開控制標高，采怕用謹1.0m皆標高控制線，牽作為控制樓板終標高及層高的由依據(jù)。7、現(xiàn)場放樣涌7.勿1孝鐮曲線計算：設太計圖紙上所反該映的曲線，半仆徑寬度較大，冬且咸數(shù)量多，所以錢應好建立魚快捷、高效的場數(shù)學模型牛，并從圖上已知曲傭線起、終點坐出標、半徑和圓扇心坐標或可間吩接求出靠，鴨用坐標反算可鞭求出起點方位培角，終點方位真角，圓弧上任瞞意點的坐標的傲數(shù)學模型蜓，層由奔方程：（竹x陡-繩x扶0修）波2設+(y-爐y唐0吹)墾2靜=1蔽，絡按圖紙鋒一定區(qū)間，晨確定業(yè)x畫或店y滔的取值，求出造相應的算y找或謝x像坐標虜值。擴7.姜2斃晃編程計算：選返取一種計算機揪語言進行編程宰計算。輸入起電始數(shù)據(jù)，計算繡機運算，然后搬輸出打印。核用手工進行抽靈檢，橫用環(huán)AUTOCA鹽D托進行模擬放樣考校核。使7.侄3億劣現(xiàn)場放樣炸。箱7.3.確1徑體平行軸線的直圍線實體放樣：梢先放出主軸線撒，然后，拉鋼給尺進行細部線循的放樣。池7.3.桐2臣調曲線實體用全振站儀極坐標法麗，按方案確定鈔曲線嬸上的多點座標仿，將曲線分解族到合適程度壩后，用套板棗進行放樣豐。東小圓弧袋確定圓心后，帝現(xiàn)場條件具備勤，可直接咬畫弧放樣?；鶒灥A階段仁用全站儀東架于坑邊控制砍點趙，考向坑內作業(yè)面仔進行投測放樣棕。腹主體結構施工峽階段且，役全站儀暈架于作業(yè)面投挺測點上進行放橋樣。瓣初步棗放土樣合完棄成淘后應到另一個茅控制點上進行準復核檢幟查。響8姻誤差援的敲預防陜及因資料收集忽8.蝴1多測量控制點的驕保護猶。每首先樁位必須升選擇在地基穩(wěn)陸固、不易碰壓銅和通視良好的腎部位。所有控筆制樁位，用鋼貌管圍護，尺凍寸幕1.5×1.覆5×弦1.0m攻，并且掛牌標浮識，標明樁號籍、數(shù)據(jù)及看護拐人，標牌尺