阿尔及利亚Mobilis移动通讯办公大楼施工测量技术

摘 要：笔者曾在阿尔及利亚从事施工测量工作，借助在该国实际参与的一项结构设计相对较复杂的工程，结合国内施工测量经验，指出了一些国内与国外施工测量之间的不同之处，叙述并优化了在数学直角坐标系的前提下导线测量、水准测量的平差过程和施工测量坐标系之间

1 工程概况

本工程在该国隶属国家重点工程，该大楼造型美观大方、设计新颖：地下三层，基础桩、地梁、承台、集水井、排水管道纵横交错分布，还设计有地下连续墙围护结构；地上13层，建筑造型奇特，总体结构上以 轴线南北方向对称，并以⑥轴线为准东西方向对称。单层的平面外形轮廓如图1所示，南北方向为两条等半径的圆弧线构成，以形成对称的双曲线效果。

图1 建筑物平面图及剖面图

但每层的弧线圆心坐标和弧线半径数值都是变化中的，弧半径数值随标高从下至上依次呈从小→大→小的规律变化，以致立面形成的效果亦类似于对称的双曲线轮廓图形效果（见图 1中B-B剖面）。

另外还设计有圆形的阶梯会议厅结构，环会议厅四周为半球型钢网架屋面，外装饰以GRC、玻璃幕墙为主，受异型结构设计影响，装饰物亦多为异型。可见本工程结构、装饰设计较复杂，因此也给施工测量带来挑战。为了更圆满地完成施工测量任务，结合本工程实际特点，在开工前就制定一套贯穿整个结构施工过程测量实施方案，实践证明是可行的，完全满足施工精度要求，在此特把整个施工测量主要过程详述一遍，以供同仁参考。

2 测量依据

2.1 监理、业主、设计、施工四单位工地会议记录。

2.2 《GB 50026-93工程测量规范》（参考用）。

2.3 施工用结构图纸（设计图号ST-150-GC、设计图号AR-900-C、设计图号VR-001-GA、业主发图纸号VRD-10.1）。

3 主要测量仪器

3.1 经校核Leica-TC820全站仪，测量精度为：测距 2+2ppm，测角 2″。

3.2 经校核ZEISS DINI12T电子水准仪，测量精度：条码尺 0.01mm。

4 控制测量

4.1 导线测量及坐标系转换

4.1.1 支导线测量

此项工程的测量坐标定位比较复杂，存在四套坐标系间的转换关系（分别是桩基坐标系、结构坐标系、红线坐标系、管理局坐标系）。业主在现场给定了4个属于两个不同的坐标系定位控制点，其分别是红线坐标系的B1、B10点，管理局坐标系的P5、P11点，详见图2

依据现有资料确定不了红线坐标系和管理局坐标系之间的换算关系。要想得出两个坐标系的换算关系，就必须要知道同样的两个点在两个坐标系里所对应的坐标。为了确定两坐标系间的联系，决定先以管理局坐标系为准，全站仪设置在P11点，以P5点定向，采用支导线方式测出它们之间的实际坐标位置关系，两条支导线线路分别为P5→P11→DX1→DX2→B1、P5→P11→DX1→DX2→B10。为了结合场内控制网的建立，另外再增设一条支导线线路P5→P11→DX1→DX2→DX3。导线观测记录按表1所示样表记录，每测站测两测回，2C值控制在±6"范围内。

工程名称：Mobilis移动通讯办公大楼 仪器：Leica-TC802 天气：晴

观测者：*** 记录者：*** 日期：2008-9-18

表1 导线观测记录表

数据采集完毕后，再次核查数据无误后，利用《工程测量数据处理4.01》软件对支导线进行平差计算，计算结果如下表：

表2 支导线平差计算成果表→B1点

表3 支导线平差计算成果表→B10点

表4 支导线平差计算成果表→DX3点

4.1.2 坐标系间换算

值得注意的是，该国的工程图纸中坐标都是以数学直角坐标系标识，为了与图纸匹配，在计算坐标时注意把X、Y坐标值互换，本文中所有的坐标都是数学直角坐标系格式。根据表2、表3里的B1、B10点数据，再加业主给的资料，可列出四套坐标系换算关系所需的数据，如下表5：

表5 Mobilis移动通讯办公大楼工程坐标系间换算关系坐标点列表

从表5中可知，坐标系间都有同样两个点的坐标数据，如此四套坐标系之间就建立了桥梁关联，从而依据新旧坐标系间平移旋转换算公式可计算出定位特征点在各个坐标系里所对应的坐标。新旧坐标系间的平移旋转换算公式如下表6：

表6

利用表6计算公式，可计算出的各定位特征点在各坐标系所对应的坐标，列表7：

4.1.3 闭合导线测量

本工程坐标系较多，使用时需来回地切换，比较繁琐，不利于提高工作效率，确定只采用数值位数较少的桩基坐标系来进行构筑物定位。为了以后施工测量方便，需在场内建立独立的平面控制网，独立的闭合导线施测路线DX3→DX2→KZ2→KZ3→DX3→DX2，平差结果列表8：

表8 闭合导线平差计算成果表

再利用支导线法把KZ0、KZ1、KZ4坐标测出来，如此红线围墙内就有4个控制点了，满足了现场定位施工需要。

4.2 水准测量

业主在现场给定了一个水准点KZ0（标高±0.00m），以此点为准，利用精密水准仪进行闭合水准路线测量，闭合线路为KZ0→KZ1→KZ2→KZ3→KZ4→DX3→DX2→DX1→KZ0，数据处理成果见表9：

5 现场施工测量

现场施工测量包括两部分，分别是楼层点位放样和楼层标高放样。

5.1 楼层点位放样

工程进展到±0.00m以上的楼层施工时，楼层加高了，场内控制点由于视距较短限制，以致无法对楼层内点位直接放样，此时可以用距离主体较远的控制点P5、P11来进行楼层内控制点引测，此法称“外控法”，具有不受施工人员、材料、机械等因素干扰的优势。

本工程结构设计复杂，主要是弧线梁设计较多，在此着重叙述弧线的放样过程：先在弧线梁设计的大概位置处任意取一点（暂命名為RY1），测出此点的坐标，通过坐标正反算程序计算出此点至此弧线所对应的圆心点的实际距离值L（如图3所示），然后再与设计半径值R进行比较得出差值C，差值多少RY1点就再向标准弧线位置移动多少，一次也许不能正好移动到标准位置，所以有必要再测出RY1点的坐标，再次计算出此点至此弧线所对应的圆心点的实际距离值，如果有差值就需要再次移动RY1点，直到两点间所得到的差值在2mm之内，这样一个弧线上的点RY1就确定下来了。同样的放样过程可定位出弧线点RY2、RY3…………等等一系列的弧线点，然后这些弧线点的连线就构成了一个圆弧（注意相邻两个弧线点的间距不能超过50cm），所有的弧线都是以同样的方法放样出来。

图3

如何较快地得出差值C的数值，可以利用CASIO4850计算器编程序，列出程序可供参考：{F1 POL（（-O“X2”+P“Y2”-P+M“X1”），（-P+N“Y1”））？襊C=R-V}。程序中“X2”、“Y2”为实测放样点坐标，“X1”、“Y1”为圆心点坐标，R为设计圆弧半径，如果所得的C值为负值，就该往圆心内方向移动，反之往圆心外移动。

5.2 楼层标高放样

在地下室施工时，在连续墙墙面上测出一个比结构板面标高+1米的标高点，用红油漆标识出，复核无误后，地下室所有结构标高确定都以此点为准。在施工地面以上楼层标高放样时，在电梯井墙壁上测出±0.0m标高，用红油漆标识出，复核无误后，以后每一层所需的标高都以此点为准，用50m钢卷尺拉取。

6 结束语

由于不同国家人的语言、观念存在差异，造成有关涉外工程项目在运作当中或多或少地都会存在与当地人交流困难的问题，尤其涉及专业方面，我们需怀着尊重、宽容、虚心、耐心的心态与外国业主、专业监理工程师进行沟通。在施工测量方面由于各自的专业标准不一，也造成各自的测量方法、过程操作及测量验收标准的不同，我们可以互相学习，求同存异，对待工作认真细致、精益求精，最后是一定能赢得外国人的认同及赞赏。

作者简介：曾志敏（1979-12-19），男，汉族，江西吉安人，中级工程师，主要从事工程测量工作。