理论结合实际谈建筑工程中的测量技术

胡建伟

摘要：在施工过程中，工程测量在整个过程中有着举足轻重的作用。测量放样的结果直接决定工程建设项目的质量等级和进度，本文依据笔者多年工作经验，通过对建筑工程测量施工技术方面来阐述，仅供同行参考。

关键词：建筑技术；工程测量；理论方法

1建筑工程测量技术特点与理论方法

工程施工测量的主要任务是利用专门的测量器具，通过一定的技术方法把设计图纸的位置、数据、几何形状真实的放样到实地，其测量放样的成果直接影响着工程建设项目的质量等级、结构、安全及建成后的功能。

1.1工程测量技术特点

工程測量在整个施工过程中的技术也是非常讲究的。大家都知道，测量放线为工程施工开辟了道路，提供了明确的方向。准确、细致的测量工作不仅是决定着工程能否顺利按图施工，而且还给施工的质量提供重要的技术保证，为下一步的质量检查等工作提供了方便。

1.2工程测量理论方法

1.2.1测量平差理论

最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型，它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上，主要包括：平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断；模型误差对参数估计的影响，对参数和残差统计性质的影响；病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要，导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论，以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。

1.2.2工程控制网优化设计理论和方法

控制网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。

解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用，对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言，按固定参数和待定参数的不同，网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计，涉及到网的基准设计，网形、观测值精度以及观测方案的设计。

模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是：根据设计资料和地图资料在图上选点布网，获取网点近似坐标（最好将资料作数字化扫描并在微机上进行）。模拟观测方案，根据仪器确定观测值精度，可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。

用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案，可进一步用模拟观测值作网的平差计算，同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。下面通过一个笔者所经历的实际案例来阐述测量技术相关问题。

2建筑工程测量施工技术

该工程具有深基础、大凌空、高程落差大、曲线类型多、结构平面形式复杂等大型建筑特点，且工期紧、任务重、图纸多，促成施工测量工作内业计算量超常。因此，如何控制本工程测量放样的精度，如何进行系统地、高效地、全面地图纸审核和快速准确的提供施工测量数据，是测量工作的重中之重，直接关系着最终工程的质量。

2.1控制点的布置及施测

（1）从场地实际情况看，拟建建筑物的四周场地狭小，故南北向和东西向控制点集中布设在东侧和北侧的原有混凝土路面上，西侧和南侧只布设远向复核控制点。

（2）布设的控制点均引至四周永久性建筑物或马路上，且要求通视，采用正倒镜分中法投测轴线时或后视时均在观测范围之内。

（3）根据甲方要求和测量管理部门提供的控制点形成四边形进行控制。

（4）根据甲方提供的高程控制点数据，向建筑物的东、西、南、北各引测一个固定控制点。

（5）水准点按三等水准测量要求施测。

2.2轴线及各控制线的放样

（1）场地控制测量，按照由整体到局部、先控制整体后控制碎部的逐级控制的测量原则，结合场地、工程建筑结构特点，根据现场通视条件以及现场施工的需要，以城市导线点为高级控制点，沿场地周围布设了一条闭合导线，作为首级控制导线网。导线全长相对中误差高于1/35000，方位角闭合差小于±5″（n为导线点个数），平差后精度指标：测角中误差小于±2.5″，边长相对误差高于1/40000。

（2）由于曲线类型多、通视条件差、占地面积大、平面形状复杂等施工特点，外控制点的布设困难大，布设导线边长差异大，首级导线点之间精度不均匀，且在施工过程中的使用率也会受到很大程度的限制。因此，在施工测量的总体控制采取内控为主，外控为辅，内外控相结合的控制方法，但始终保持内、外联测。测设现场方格网作为轴线控制时，边长不宜过长（如取≤100m），并以此作为工程的二级导线，为减少由于工程高差太大产生I角的影响，避免地下、地上两部分结构出现测量放样的超差，事先在基础护坡周围布设“十”字轴线控制点，并与地上Ⅰ、Ⅱ级导线点联测，检核，以确保施工测量控制精度的要求。

（3）轴线控制点的测放，按常规正倒镜投点法投测，并经平差、复核后，采用内分法或直角坐标法测放出其他线及墙体控制线等细部线。如基坑开挖进行边坡上、下口线控制时，应根据坡度计算边坡外放量。

为便于层间的检核，在各流水段内应以适当密度设置预留点：轴线控制点，主楼每层预留点九个），以此进行层间放线的复核，对于大凌空层间较复杂的点位采用激光铅直仪法进行投点检核。

平面细部测量一般分为初测和归化二步进行，放样定点后要对各点做校核条件的检查或在一点架设仪器重复检查。对于一些不连线的或与周边结构相对关系不很明确的独立结构（如独立柱），在放样后必须用另外的控制点或轴线进行检查，以保证其位置正确。

2.3竖向标高控制

本工程的高层控制，采取二等水准测量和四等水准测量法控制。

（1）±0.000以下

由于工程结构基坑深，采用水准仪高程测量向基坑度进行标高传递，获得基底高程，经检查、复检、复核进行闭合差调整后将标高基准桩妥善保护起来（标高基准桩不少于3个），对于基底均以2～3m设控制桩带水平线来控制开挖平整度。

（2）±0.000以上

为了避免标高传递出现上、下层标高超差，经常对标高控制点进行联测、复测、平差，检查核对后方可进行向上层的标高传递，在适当位置设标高控制点（每层不少于3点），精度在±3mm以内，总高±15mm以内调整闭合差，结构标高主要采取测设﹢1m标高控制线，作为高程施工的依据。

3工程测量施工计算机技术的应用

3.1曲线放样计算程序

根据曲线特征要素，为施工放样的方便起见，以一定弧长为等分圆弧起始步长，来实现计算圆弧中间加密点坐标，输入已知数据即可算出该段圆弧中所加密点数和各点在当前坐标系内的坐标值。对于椭圆曲线，可以一确定距离为限定界限等分拖延来计算加密点坐标。

3.2计算机电子模拟制图应用

电子版模拟制图也显得十分重要，尤其是在处理复杂部位上起到了十分明显的效果，如曲线、不规则斜线、基础开挖边坡控制、汽车坡道三维实体模拟等。除此之外，应用电子版制图模拟法还可快速求点坐标和量取距离及图形面积、实体体积、图纸校对等。但我们应该注意：在用电子版制图应时要与施工坐标系统相一致。

4结语

本文通过实际案例表明：工程测量不仅仅是整个工程建设项目中最复杂的工作之一，而且直接决定了工程建设项目的质量等级、结构、进度等，相信在不久的将来，测量工作会更加认真细致，同时要更加严格提高从业人员的工作水准，为标准化建设而努力前进。