浅谈不规则圆弧形结构工程测量控制

王忠义李燕珍

摘要：为满足顾客对工程产品越来越高的要求，提高工程的质量是其中最重要的一环，而采用何种测量控制方法对施工质量进行控制，将直接影响到工程质量的好坏，同时也是衡量不规则圆弧形结构工程质量的一项重要指标。

To meet the increasingly high demands on engineering products customers, improve the quality of projects is one of the most important part, measured control over construction quality control method used, will directly affect the quality is good or bad, is also a measure of irregular arcs form an important indicator of the quality of structural engineering.

关键词：不规则圆弧形结构测量控制

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

随着建筑业的发展以及建筑技术水平的提高，涌现出越来越多的不规则地标性建筑，并受到广泛关注。而在此类建筑施工中，测量技术被列为施工技术的关键及质量控制的重点。目前对建筑工程的测量控制，主要包括平面控制及高程控制两项内容，下面根据北京凤凰国际传媒中心工程地下施工部分的成功的施工经验来谈谈不规则圆弧结构工程的测量控制工作。

1.工程概况：

凤凰国际传媒中心工程位于北京市朝阳区朝阳公园西南角，总建筑面积64973m2，其中地下部分29973m2；地上部分南侧办公楼10层，北侧演播楼4层(局部6层)，地下3层，建筑檐口最高为52.000m；±0.000相当于绝对高程37.720m m，除集水坑外，垫层底相对高程为-15.570m，基础结构形式梁板式筏形基础。

2.施测依据：

根据北京新兴华安测绘有限公司提供的A#(G2#)、 B# 、C#、G1#及G3#点5个已知原始控制点位成果，首先选用徕卡TC1201型全站仪〈其精度指标为±2″，±(2mm+2PPm×D)〉，采用闭合导线以及全站仪三维坐标的测量施测方法，对三个已知原始控制点位进行联测，三个已经点位经过检核,可以满足《工程测量规范》［GB50026-2007］及《建筑施工测量技术规程》［DB11/T446-2007］，对本工程的测量精度要求后，将作为本工程场区平面及高程控制施测依据。

3. 场区控制网的施测:

从本工程现场实际情况可以看到，施工场地非常狭小，同时从基础轴网图可以看到，整个建筑物外墙由9段不同直径不同圆心的圆弧组成，内部北侧演播楼由5部分不同方向的矩形结构相互连接而成，南侧由一段不规则的曲面组成，两楼之间的中间区域由一些圆弧及矩形轴网连接而成。这些都给我们的测量施测点位的投测，以及测量控制点位的布设等工作带来相当大的难度。

3.1 场区平面控制网的施测：

根据北京新兴华安测绘有限公司提供的A#(G2#)、 B# 、C#、G1#及G3#点5个已知平面控制点位(经过对5个平面坐标点位进行检核)，采用全站仪三维坐标法及极坐标法的平面点位引测方法，进行本工程场区平面控制网的施测。

首先我们对现场进行实地踏勘，同时结合图纸、建筑物的结构特点，及现场施工的需求等，施测本工程的场区平面控制网。然后选用附合导线的测量平面点位引测方法，将平面点位引测至施工现场四周，本工程导线点的施测，按照一级导线网的主要技术要求进行引测（其中测角中误差±5″，边长相对中误差1/40000，方位角闭合差±10√n，导线全长相对闭合差1/20000），现场4个导线点位引测完毕，经过严密测量平差后，计算出各导线点位的坐标，最后将场区内的4个导线点，作为本工程场区平面控制的施测依据。（各平面控制网点在使用之前，必须进行各点位间角度以及距离的检核）。

说明：P1点准备设置于G1点北侧，P2点准备设置于A(G2)点东北侧，P3点准备设置于G3点东北侧，同时选取2个附近高层建筑物上的避雷针或角点，采用前方交会的测量方法，施测出其点位坐标，便于以后点位施测的检核，同时以上3个测量控制点的位置，依据现场实际情况，随时进行调整。

3.2 场区高程控制点的施测：

为保证本工程高程控制测量工作的整体精度，我们根据北京新兴华安测绘有限公司提供的A#(G2#)、 B# 、C#、G1#及G3#点5个已知已知水准点，首先选用附合水准路线的测量施测方法，对三个已知水准点进行点位高程复测，点位高程精度满足要求后，按照三等闭合（附合）水准路线的测量施测方法及技术要求（其中三等水准路线测量全中误差±6mm，附合环闭合差≤12√L（L为路线长度，单位km），在建筑物周边四个方向的坚固土层上分别引测1个高程控制点，然后将4个方向的高程控制点进行点位高程联测，点位高程在经过严密的测量平差后，确定这四个高程点的点位高程（定期对引测的4个高程点位进行检核），并以此作为本工程场区高程控制的依据。

4. 建筑物平面及高程控制：

4.1 建筑物平面控制：

依据场区内的4个测量导线点，按照一级建筑物平面控制网的主要技术要求（其中其中测角中误差±5″，边长相对中误差1/40000），采用导线法与轴线法联合测量的施测方法,进行本工程建筑物平面控制网的施测。首先选用极坐标的测量施测方法，施测出本工程平面控制网的五个主轴线点，并将其布设成“十”字形 (经过对主轴线点的三测回观测、严密的测量平差以及主轴线点的调整后，确定本工程建筑物平面控制网的五个主轴线点)；再次依据五个主轴线点，采用直角坐标和极坐标的测量施测方法，施测出本工程平面控制网的其余各控制网点（并在基坑的护壁上或周边墙体上留出各轴线控制点延长线的方向线，以便再次施测时作为点位检核的依据）；最后采用闭合导线的测量施测方法，将本工程的所有场区平面控制网点进行点位联测，经过严密测量平差后，推算出各点位的实测坐标，并与设计坐标进行比较，并做相应改化，改化之后再次进行检核，直至满足本工程场区控制网的精度要求，最终确定本工程的建筑物平面施工控制网点（各控制网点在使用之前，必须进行各点位间角度以及距离的检核）。这样既能保证工程整体性，又能满足测量工作施工精度的要求。

4.1.1地下结构部分平面控制，采用经纬仪投点法、正倒镜交点法以及全站仪三维坐标测量法相结合的测量施测方法，同时配合全站仪三维测量法对投测的轴线交点进行检核(外控法)。（地下部分测量控制网布置图见下图）

南侧办公楼纵轴方向依据3条1m测量轴线控制线进行核心筒以及框架柱的位置控制，横轴方向依据2条互相平行的轴线控制线，采用AUTOCAD画图计算的方法，将各轴线交点到控制线的距离经过反复计算后，到现场进行放样，同时采用全站仪三维坐标测量法对轴线交点进行点位复核，满足精度要求后，进行细部轴线点位的施测。

北侧演播楼依据5个小区段的各自控制轴线，采用经纬仪投点法与正倒镜交点法相结合的测量施测方法，后视对准基坑另一侧控制网点(控制方向线)，进行平面轴线位置的投测（如果控制点位处无法架设仪器，可采用正倒镜交点法），投测好控制轴线，同时采用全站仪三维坐标测量法对轴线交点进行点位复核，满足精度要求后，进行细部轴线点位的施测。

L1外墙部分依据9段控制线，采用切线矢距法进行L1外墙弧度的控制；中间区域圆弧L2与北侧演播楼，以及中间区域圆弧L2与南侧办公楼相交的弧段部分，将直线延长线交点与全站仪三维测量法相结合的测量施测方法进行点位控制。

4.2 建筑物高程控制：

4.2.1 地下部分高程控制，依据引测的四个场区高程控制点，采用全站仪光电测距四等三角高程测量施测方法（（其中垂直角较差±7″，附合环闭合差±20√ΣD（D为光电测距边水平距离长度，单位km），将已知点位高程引测到基坑底部稳固桩位上（至少引测三点）。然后采用三等闭合水准路线（或附合路线）的高程引测方法（其中三等水准路线测量全中误差±6mm，附合环闭合差≤12√L（L为路线长度，单位km），将引测至基坑底部的三个高程点进行点位联测，如果三点的高程闭合差在允许的范围之内，则需在高程点位处做上明显的标志；然后沿着基坑的坡道方向，采用三等闭合水准路线的测量施测方法，对采用全站仪三角高程测量方法引测的点位高程进行复核。如果其两次引测点位的高程之差超差，则需要对两次所引测的高程数据进行分析和处理，直至误差在允许的范围之内；如果其限差在允许的范围之内，则向基坑底部的四个方向分别引测2-3个高程点，经过复核后的点位高程，作为地下部分高程控制的依据。

5.小结

不规则圆弧形结构工程越来越多、越来越复杂，而且需要其他工种相互配合，相互协作，并随安装工艺流程的变更要及时变化作业方法和手段。为满足顾客对工程产品越来越高的要求，提高工程的质量是其中最重要的一环，测量精度的高低直接影响到工程质量的好坏，而高精度测量仪器的应用，以及先进测量控制方法的选用，将直接影响工程测量精度。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。