闫 旭 吕达林(郑州大学土木工程学院土木工程专业 郑州大学建筑环境与能源应用工程专业)
施工放样的方法对比与分析
闫 旭 吕达林
(郑州大学土木工程学院土木工程专业 郑州大学建筑环境与能源应用工程专业)
近年来,随着科技的不断发展,在建筑工程施工中计算机数据的处理与不断改进更新的仪器逐渐被广泛应用,贯穿于整个工程的施工放样工作在越来越简化的同时也拥有了越来越高的精度,根据工程中的实际需求人们可以选择采用不同的放样方式,选择快捷准确的放样方式,在提高工程质量、加快工程进度方面都有着极其重要的作用。
施工放样[1];方法;选择与复核
作为测绘专业的核心工作,在现代工程施工中施工放样始终发挥着重要的作用。施工放样的主要工作是通过测设水平角、高程和水平距离三项基本工作将设计图纸中的建筑物测设到施工现场。在传统的施工放样中通常采用极坐标法的放样方法,最为繁杂的工作是缓和曲线和圆曲线的放样,我国多采用偏角法和切线支距法进行测设,并采用螺旋线作为缓和曲线[2]。传统方法大多容易产生累积误差,往往需要测量多次分配误差,尽量消除误差,不但效率较低精度不高,施工时常还被大大加长。
(一)定点放样[3]
在定点放样过程中,特定点标记要明显且放样位置要符合设计要求。下面以园林绿化种植为例对定点放样进行介绍:
(1)在接到设计图纸后,施工人员应前往现场对地形与地面障碍物情况进行实地核对,作为定点放样的依据;
(2)以路牙或道路中心线为依据,按照设计规定,用钢尺、皮尺或测绳确定株距,清除障碍物后使用皮尺或仪器对绿地进行定点,;
(3)用仪器或皮尺对孤立树进行定点,并用标明栽种树种与树坑规格的木桩标出每株数的位置;
(4)用白灰线在自然式树丛中标点定出树丛的范围。
(二)定线放样[4]
沿用至今的一种传统方法是,在周密的踏勘后由选线、测角等工作组成的外业勘测组以流水作业进行路线详测,尤为适用于路线不长的公路施工放样中。在大部分工程中定线放样都是直接在现场进行的,测定数据准确,设计资料出现的问题较少但同时外业工作劳动强度较大。
(一)传统放样方法
在传统的施工放样中,必须将放样数据即建筑设计图中放样点线与原有建筑物或控制网两者之间的角度、高程以及间距求出,通常采用极坐标法进行测设,从仪器中读出经纬仪的度盘读数,用经纬仪测量水平角与竖直角的角度并进行定线,再利用钢尺或皮尺完成量距工作,进而测设出点位,在工作的最后,利用塔尺、水准仪等工具测设出高程。通常在施工过程中是分开进行点的坐标测设与高程测设的,高程的测设放样常用水准测量,点位测设则通常采用极坐标法、距离交会法、直角坐标法以及角度交会法等。
(二)全站仪放样
随着计算机与光电技术的快速发展,高精度测量距离仪器如“半站仪”这种可直接安装在传统经纬仪上的光电测距仪也逐渐出现并被广泛运用于现代施工现场中[5],从而同时完成量距与测角的工作,结合计算机之后便可将所测设点的坐标与高差计算出来,并进行设计点的放样。通常采用极坐标法和直角坐标法进行放样,此方法最大的特点是:仪器的显示屏上直接显示距离与度盘读数,放样点坐标的直接获取使得在工程中可反算出设计点位与实际点位的差值,而距离的直接测量也可使测程更远、效率更高、精度更高。在开挖路基边坡与开挖隧道工程的应用中最好,在开挖工程中实时测出某点是超挖还是欠挖便可将在线路中的偏置与里程计算出来。
1、放样设备
全站仪的放样准备共可分为以下五步:
(1)选择、录入放样数据文件。①即将设计图纸中
(2)选择、录入坐标数据文件。可调用后视坐标数据以及测站坐标数据。
(3)设置仪器:①选择左角或右角的水平角显示方式;②设置仪器参数:如测量次数、倾角自动补偿、大气压和温度、测距模式(如跟踪测量、精测与粗测)以及棱镜常数。
(4)置测站点,在全站仪中输入仪器高、测站点坐标以及棱镜高。
(5)置后视点,在全站仪中设置后视点坐标便可计算出方位角,瞄准后视设置方位角。
2、放样实施
在放样实施的过程中共可选择3种方法并进行快速放样,如下:
(1)放样点位较少时可采用的直接键入坐标值的方法;
(2)如基础边缘点坐标或桥梁桩基中心点可采用的通过点号调用内存中的坐标值的方法;
(3)路基放样过程中可采用的输入历程桩号和偏置的方法。
(一)RTK-GPS-放样[6]
从费时费工的传统放样方法发展到直接方便的全站仪放样方法,尽管已在很大程度上提高了精度,且放样工序被极大简化,但这两种方法都要求将棱镜架置在待放样点上,且都要求通视。在施工现场环境较为复杂,在放样设计点时,往往需要2~3人参与操作,且需要来回移动目标,又极易受高差、施工机械等现场因素的影响,劳动效率被降低。RTK -GPS-放样是对两个测站载波相位观测实时处理的差分方法,施工放样因它的出现有了突破性的发展。RTK技术在工程中的实施不仅克服了传统放样法与坐标放样法先天存在的不足与缺点,且具有定位精度高、现场给出精确三维坐标、无需通视并能全天候作业并能实时放样出三维坐标等优点。
(一)施工放样方法的选择
工程建筑现场中建筑物复杂多样,要放出该建筑物的点与线往往需要综合应用多种方法。因此放样方法的选取对于快速准确地完成施工放样工作极为重要。在选择方法时,建筑物形状、种类以及大小,建筑物所在地区的条件,施工阶段,施工速度与方法,测量人员的技术条件,控制点的分布情况,现有器材条件以及放样所需要的精度等因素都需顾及到。在实际工程作业中,工程总体的布局和细部结构设计图都需熟悉清楚,找出工程中主要点位的位置、主要设计轴线以及各部分间的几何关系,将已有控制点布设情况与现场条件紧密结合起来分析具体放样方案,并对方案作出最优处理,使放样精度达到最高。
为工程施工服务的测量放样工作的选择,与工程建筑物的施工部位、类型、控制点的分布以及精度要求都有着密切的关系,因此在工程现场中往往需结合现场实际情况综合考虑,选择最合理的放样方法。
(二)施工放样复核的重要性
在实际工程中,图纸复杂程度、测量人员的技术水平限制以及放线过程等操作都会或多或少的出现人为失误,贯穿于整个工程施工过程的施工测量放样,其数据的略微错误便会给工程带来不可逆转且差之千里的损失,因此在处理数据时应进行及时的检查与复核,保证精度满足方案要求,为避免影响工程质量与进度,施工放样的测量复核应贯穿于整个施工工程。
在实际施工过程中,施工现场建筑物复杂多样,要放出建筑物点与线往往需要综合应用几种方法,因此,与工程建筑物的施工部位、类型、施工方法、控制点分布以及放样精度要求有着密切关系的放样方法的选取便显得尤为重要,需根据不同的现场实际采用不同的放样方法。在现代施工过程中须满足更多的技术指标,处理数据的新方法与仪器的发展与放样的技术也有着密切的联系。工作人员在放样过程中也应认真分析数据,在精度范围内不断积累探讨放样经验,做到实用、快速且精确,确保能正确的高效的完成对工程的指导工作。
[1]龚真春, 陈宏伟, 张晓博,等. GPS-RTK联合全站仪在沿黄公路施工放样中的应用[J]. 测绘与空间地理信息, 2015, 38(11):137-138.
[2]谭国祥. 弦长斜距法测设缓和曲线[J]. 公路, 1990(3).
[3]林纲虎. 浅述山区砸栽运测量定点放样工作[J]. 中小企业管理与科技, 2015(20).
[4]张北樵. 关于公路测量中定线恢复若干问题的探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2015(8).
[5]李保国. 全站仪的日常使用与维护[C] 六省矿山学术交流会. 2009.
[6]于志鹏. 浅谈GPS-RTK在工程放样中的应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2015(16).
TU75
B
1007-6344(2016)04-0245-01
闫旭(1995-),男,汉族,辽宁省凌源市人,郑州大学土木工程学院土木工程专业,本科生。
吕达林(1995-),男,汉族,黑龙江省双鸭山市人,郑州大学建筑环境与能源应用工程专业,本科生。