设有通光孔的测量放线孔防护盖板研究与应用

张玉春 （安徽三建工程有限公司,安徽 合肥 230001）

0 前言

高层建筑轴线竖向引测主要采用激光铅锤仪内控法。因此，首层轴线控制点正上方各楼层结构板上均预留150mmm×150mm 左右测量放线孔（图1），存在安全隐患。为了保证安全，同时兼顾测量放线用途，传统防护是采用合页式防护盖板进行防护。但在测量放线时，合页式防护盖板无法保护测量人员。此外，合页式防护盖板存在安全管理难度大、测量人员操作不便等问题。

图1 测量放线孔

为了解决以上问题，通过调研分析，研究出一种设有通光孔的测量放线孔防护盖板，总结其安装流程。通过现场运用，取得较好的经济效益和社会效益。

图2 合页式防护盖板

1 合页式防护盖板应用及其缺点

1.1 制作和安装方法

合页式防护盖板由固定板和盖板两部分组成，通过折叠合页将固定板和盖板连接。固定板部分固定于测量放线孔一侧的结构板面上，盖板盖住放线孔，从而实现防护作用。

1.2 使用和维护

竖向引测轴线时，测量员首先走到每一层的每一个放线孔处开启合页式防护盖板，恢复放线孔的通视状态。随后，测量员在首层轴线控制点，即在以上各层楼板放线孔正下方架设激光垂准仪进行整平、对中和激光调焦等工作，将首层控制点投测到施工面的激光接收靶。完成轴线引测后，测量员再走到每一层的每个放线孔处合上防护盖板。

1.3 合页式防护盖板的缺点

1.3.1 防护盖板不牢固

合页式防护盖板的盖板部分为活动的，未固定到结构面上，任何无关人员无需任何工具即可轻易开启。此外，铰链连接也较为薄弱，盖板受撞击很容易移位。

1.3.2 消耗测量人员的体力和时间

测量放线时，放线孔防护盖板要人工逐层开启和关闭（图3）。随着施工楼层的增加，为开启和关闭盖板所上、下楼层数和各楼层水平各放线孔之间的走动增多，体力消耗增加，所需时间也增加。

图3 人工开启和关闭盖板

1.3.3 测量员得不到保护

测量员依次在首层各个轴线控制点安置激光垂准仪（图4），也就是在以上楼层预留放线孔的正下方进行激光垂准仪对中、整平、激光调焦等操作，时间较长。而此时放线孔防护盖板已全部开启（图5），测量员得不到保护。此外，放线孔周边有各种建筑材料和垃圾（图6），各层施工人员施工和走动，测量员遭放线孔坠物打击的风险最高。

图4 测量员安置激光垂准仪

图5 合页式防护盖板开启

图6 放线孔周边材料

1.3.4 管理难度大

一般高层住宅小区工程楼栋多，经常出现一天有2～4 栋楼施工面同时具备放线条件，测量放线任务十分繁重。为了不影响各楼道工序施工，一栋楼完成轴线投测后，测量员不再逐层逐个关闭放线孔防护盖板，为加快放线进度保留体力，为尽快进入下一栋楼施工面测量放线节约时间。由此，一天2～4 栋高层测量放线孔防护盖板处于开启状态，安全隐患很大。此外，无关人员可以轻松开启盖板，放线孔安全管理难度大。

2 调研和新型放线孔防护盖板设计

2.1 测量需求调研分析

从测量需求、安全需求、作业需求三个方面进行调查分析，提出放线孔防护盖板的开发方向。

①测量需求方面，放线孔铅锤通视，对铅锤激光无阻挡，这是竖向轴线投测工作的最基本要求。

②安全需求方面，测量员在放线孔正下方进行仪器操作时，希望得到最大程度保护。

③操作需求方面，测量员只专注于测量放线工作，而不希望在放线孔安全方面和防护盖板维护方面消耗体力和时间；为满足测量需求和测量员安全需求同时，木工进行放线孔预留模板安装工作的效率和经济性也要给予考虑。

2.2 方案选择

在不影响铅锤激光通过的情况下，最大程度缩小预留孔尺寸或者缩小防护盖板开启面积，会大大提高安全性。针对这两个方案对比分析，并从满足测量需求、安全需求、操作需求三个方面考虑选择方案。

①结构楼板缩小预留孔尺寸方案分析

从结构楼板上缩小放线孔预留尺寸，虽然能实现提高安全性和测量便利性，但是放线孔尺寸越小，对预留孔定位精度要求也就越高，模板制作和安装难度也就越大。一旦放线孔偏位，则有阻碍激光通过的风险，进而影响轴线控制点投测工作以及后续各工种的工作。

精准放线孔装置安装流程包括投点、定位开孔、安装、校准，安装过程繁琐。其主要由螺栓、2 块垫片、2 块钢垫板和大理石圆台螺母组装而成，涉及组件多，拆除后不便于保管。且各组件均需定制，丢失或损坏其中一个组件，就无法组装。

所以，缩小楼板放线孔预留孔尺寸，偏位风险高，安装效率低，经济性差。

而传统放线孔150mm×150mm 左右的尺寸，便于就地利用废旧模板和木方加工成四棱台状模板（图7），安装时，倒置插入模板放线孔便完成模板安装工作，安装简单高效。浇筑混凝土后，在放线孔四棱台模板下方用钢管或者木方用力向上顶，即可轻松拆除模板。此外，150mm×150mm 左右的尺寸，相对于激光垂准仪的激光斑大小要大很多，对预留孔定位精度要求不高。

图7 四棱台状模板

四棱台状模板加固和安装简单，小巧坚固，可重复使用，相较于精准放线孔装置更经济可行。

根据以上分析，本文放弃结构楼板缩小预留孔的方案。

②防护盖板缩小开启尺寸方案分析

从缩小防护盖板开启面积入手，与合页式防护盖板材料一样，仍然采用废旧模板加工，但在盖板上开孔，开孔尺寸以不影响激光通过为准，盖板固定在楼板预留孔上方。盖板通光孔平时可用孔塞塞上，测量时，取掉孔塞。相较于合页式防护盖板，设有通光孔的防护盖板固定于楼板上，开启面积小，安全性更高。此外，所用材料少，加工安装方面经济性与合页式防护盖板相当，具有可行性。

③综上分析，本文选择防护盖板缩小开启面积方案，并针对合页式防护盖板的缺点，研究设有通光孔的测量放线孔防护盖板。

3 设有通光孔的测量放线孔防护盖板研究

3.1 确定孔径

通过激光垂准仪参数可知，一般激光垂准仪物镜直径为36mm（图8）。激光投到施工面并调整焦距后，激光形成圆锥立体光束。物镜一端激光光斑直径最大（图9），施工面一端光斑最小。以高层住宅建筑为例，层高一般2.9m 及以上，圆锥形光束在2.9m 高度的光斑直径＜36mm。因此，防护盖板设置的通光孔直径≥36mm，便能满足放线要求。

图8 激光垂准仪参数

图9 激光垂准仪物镜激光斑直径测量

3.2 定位方法研究

确定了防护盖板开孔尺寸，如何精确定位开孔是非常关键工作，事关激光能否无障碍通过。施工面放线后，放线孔周边的控制线可以作为精准定位防护盖板通光孔的依据（图10）。通光孔的精准定位和开孔，有两种操作流程可以实现，其两种操作流程比对如下。

图10 放线孔周边十字控制线

3.2.1 先弹十字线开孔，后安装盖板

盖板上弹十字线为90°，操作要求高，效率低；安装时，盖板十字线要与放线孔周边十字控制线重合，反复调整和检查也较为耗时（图11）。

图11 先弹十字线开孔,后安装盖板

3.2.2 先安装盖板，后弹十字线开孔

先安装盖板，再参照放线孔周边的控制线在盖板上弹十字线。安装盖板没有精度要求，安装速度快。在固定好的防护盖板上按放线孔周边已有的控制线在盖板上弹十字线，定位通光孔中心，精度有保证。

图12 先安装盖板,后弹线开孔

经过以上操作对比，先安装盖板，后弹十字线定位通光孔，效率更高，开孔精度有保障。

3.3 安装步骤

清扫放线孔周边垃圾，露出控制线，采用水泥钉将盖板的四个角固定在放线孔周边的楼板上，依据楼面十字控制线在盖板上弹十字墨线。将手枪钻安装在直径40mm 的开孔器上，开孔器中间尖头对准盖板上的十字线交点精准定位后进行开孔，设有通光孔的测量放线孔防护盖板安装完成。

3.4 安装效果检查

图13 安装步骤

安置好激光垂准仪，调整好焦距后，在最底层的放线孔激光光斑直径最大。防护盖板上放置激光接收靶接收激光，激光光斑小于防护盖板上的通光孔，光斑边缘与通光孔间隙均匀，盖板上的通光孔圆心与激光光斑圆心基本重合（图14）。

图14 通光孔圆心与激光光斑圆心重合

4 优势

4.1 安全风险低

传统合页式防护盖板为可开启活动盖板，固定板和盖板连接处比较薄弱，容易损坏；放线孔不使用的情况下，关闭的防护盖板仅保护了放线孔下方偶尔行走穿过的施工人员，且放线孔下方停留时间极其短暂，频次也很低。唯一在放线孔下方作业的人员是测量员，且停留时间最长、停留频次最高，合页式防护盖板全部开启后，放线孔下方的测量员完全得不到保护；且一般情况下，合页式防护盖板一旦开启，测量员不愿意消耗体力去关闭盖板。所以，合页式防护盖板安全风险很高。

设有通光孔的测量放线孔防护盖板，安装牢固；盖板仅设置通光孔，大大降低防护阻挡作用，盖板通光开启面积，对施工人员尤其是测量员均能起到保护作用。盖板面高出结构板面，有效地将结构面上的杂物阻挡在防护盖板周边，即使孔塞平时未关闭，较小的开孔面积和高出结构面的牢固构造，安全风险相较于合页式盖板也显著降低。

4.2 制作更简单

设有通光孔的测量放线孔防护盖板构造简单，安装方便，使用材料少。

5 结语

设有通光孔的测量放线孔防护盖板的研究与应用，在满足测量要求的同时，提高了放线孔的防护面积，节约了测量员的时间和体力，降低了放线孔安全管理难度，取得了良好的经济效益和社会效益，适用于激光铅垂仪内控法引测轴线控制点的高层建筑洞口安全防护。