王宝肃
[北京海开控股(集团)股份有限公司,北京 100080]
建筑行业作为我国重要的主导产业,对我国经济发展有重要的推动作用[1]。伴随着建筑规模不断拓展,民众对建筑工程品质的要求持续提升[2]。测量工作是建筑工程的第一道工序,更是建筑企业质量控制的重点[3]。但是,如何控制测量质量已成为困扰建筑企业的难点。建筑工程测量学科通过半个多世纪的发展,已经取得了显著的研究成果。现有研究多集中于基础理论、仪器设备、生产技术等方面,构建以人工智能技术、神经网络、专家系统方法以及遗传算法等为核心的监测理论体系[4-5]。虽然建筑工程测量技术在理论与技术层面都获得了较快的发展,可是和西方国家测量学技术相比,依然有较大差异。这些差异表现为数据获取方法没有优势、生产技术传统单一、理论方法发展缓慢。为此,本文通过实例分析,剖析了测量技术在建筑工程中的实际应用,探究了测量质量控制方法,对提升建筑施工质量有积极的推动作用。本文主要从以下几个方面进行研讨,首先编制适应本项目的测量施工方案,其次审核施工图纸及做测量的准备工作,再次复核测绘院提供的坐标点和高程控制点及布设适合本项目的控制点,按照±0.000 以下和以上分别施测,最后对测量成果进行验收。
该项目为法院审判业务用房,建筑高度为66m,地下2 层,地上13 层。建筑面积为34 073m2。该建筑工程轴线相对较多,立面相对简单,地下室机房标高较多。如何能够在施工进展中指导施工,并且确保建筑物的轴线部位精度、标高准确无误,成为该工程施工测量的难点。
进入项目施工现场后,项目技术人员根据现场情况编制施工方案。方案编制完成后下发到施工单位职工的手中,确保员工可以充分认识到施工测量的重要价值,强化施工测量的规范意识,依据规范和标准完成测量工作。施工方案的主要内容包括:(1)工程测量的流程;(2)测量的准备工作,包括:审核施工图纸和选用测量仪器;(3)建筑物平面控制网和高程控制网布设;(4)施工测量控制;(5)质量保证措施;(6)项目测量成果的验收,包括项目测量成果自检和项目测量成果第三方监督。
工程测量流程如图1 所示。按照工程施工测量的整体工作量以及难易程度,测量技术部门要组建测量小组,根据施工图中的坐标点、高程位置,对建筑做定位,并设置轴线控制网。测量工作开展前,要对小组成员作施工图的交底工作,细化分工,确保所有人员都持证上岗。
图1 工程测量流程
2.2.1 审核施工图纸
首先测量小组人员认真熟悉并审核图纸,全面了解设计意图。通过对总平面图和设计总说明的学习,了解工程总体情况、工程特点、周围环境、建筑物的坐标及位置、现场测量坐标与建筑物的关系、水准点高程和工程±0.000 的绝对高程。在了解总平面图后认真审核平面图、立面图、剖面图、楼梯间详图和其他部位的大样图,是否有矛盾。图纸上出现的问题及时汇总,待设计交底时与设计单位沟通,最终将问题汇总到图纸会审记录中。
2.2.2 选用测量仪器
测量过程中要合理选择测量工具,按照《中华人民共和国计量法实施细则》的有关规定,确保计量器具有合格证,并且处于检定周期内,保证工具的质量[6]。对于工具的检定,需要委托具备资质的专业部门实施。本项目在测量过程中分别使用全站仪、经纬仪、水准仪、垂准仪等设备,具体规格如表1 所示。
表1 测量仪器的选用表
首先,使用全站仪、经纬仪和水准仪对建设工程测量成果报告的城市定位坐标点和高程标高控点进行校测,如出现偏差及时联系测绘院复核[7]。
其次,在红线内,布置平面控制坐标点和高程标高控制点。平面控制坐标点不应少于三个,分别设置在工程总平面红线内的三个角点处。高程控制点不应少于两个,分别设置在工程总平面红线内的两个对角处。控制点必须用混凝土保护,砌砖围护,外设1.5m×1.5m,高1m 的钢管围护架。平面控制坐标点在钢管围护架上悬挂标牌,标牌上写有“坐标控制点x,X 轴:xxxxxx.xxx;Y 轴:xxxxxx.xxx”字样;高程控制点同样悬挂标牌,标牌上写有“高程控制点x,相对高程XXXX”。标牌上数字全部用红油漆标示。控制点应选在便于施测使用,易于长期保留的地方,同时土质要稳定,距离建筑物不小于25m,距回填土边线不小于15m,施工期间应定期复测。
再次,再针对单位工程建筑物的结构形状及现场具体情况,布设适用于单位工程形状的轴线控制网作为建筑物平面控制网[8]。
以地下室外墙的轴线为基础线,根据地下施工图纸、施工方案、施工作业面和基坑支护方案等外扩展出:基坑的下口线、基坑上口线。在基坑边的轴线控制桩上架设经纬仪,对中整平以后,后视同一方向桩,盘左盘右取中以后,在施工平面上投测需要的轴线。在同一层投测纵向和横向轴线都要多于两条,并将此作为距离与角度的校核。待校核完成以后,才能够用钢尺在平面上放出其他轴线和细部线。采用经纬仪,通过正倒镜挑直法进行投测,误差控制在±2mm。在利用钢尺进行距离测量的时候,要充分考虑钢尺本身的尺长误差和温度改正。对于钢尺的尺长改正数可以采用ΔL=Δd·L 实施,其中式子当中的Δd 代表了每米改正数,式子当中的L 则代表了所量的距离。对于钢尺温度改正可以采用ΔLt=ɑl(t-t0)实施,式子当中的ɑ代表了钢尺膨胀系数,式中的t0则代表了钢尺检定时温度,式中t 代表丈量时的温度[9]。绑扎筏板钢筋前再使用全站仪再次校核垫层上的楼角坐标。
除此之外,还要测量标高。在向基坑内部引测标高的时候,要先对标高控制网点进行复测,如果复测无误,此时才能够向基坑内引测需要的标高。对于±0.000 以下标高传递,施工过程中要使用钢尺与水准仪搭配操作(详见下图)。分别在基坑内基础外三个角处做标高基准点,并对三个标高基准点进行复核,差值要低于3mm。在标高基准点标注上绝对标高与相对标高,便于施工时使用。浇筑垫层前再使用全站仪进行复测,槽底高于设计标高的部位继续清理槽土,槽底低于设计标高的部位不做处理,直接用垫层混凝土找平。其他地下室楼层同垫层标高一样引测。
注:在钢尺下端必须吊一重锤,重锤的重量应与检定钢尺时所用的拉力相同。
采用经纬仪和钢尺配合完成平面控制。采用内控法实施主体结构平面控制测量,就是采用垂准仪在对应的楼层上投测控制点,采用电子经纬仪和钢尺配合的方式投测对应的轴线。±0.000 楼板施工结束以后,在楼板上投测轴线控制线,将其作为±0.000 以上楼层,向上传递的依据。按照楼板上控制线,使用内控法中的侧向借线法在施工层投测控制线,以此为放线依据,其他各层都要按照该方法实施。
所在楼层的轴线控制线投测结束以后,采用经纬仪联合钢尺完成对轴线距离、角度的复核,使其能够符合相关规范要求。为了有效控制轴线误差在允许范围内,并达到在装修阶段仍能以结构控制线为依据测定,要求在施工层的放线中弹放下列控制线:所有轴线、墙体边线、门窗洞口边线等。室内把工程轮廓轴线、核心筒轴线、门窗洞口等轴线的投测作为关键部位。除此之外,强化对悬挑构件所实施的平面控制。悬挑梁、飘窗板等部件均为悬挑构件,待顶板模板支设结束后,才能够开展悬挑构件的测放。依据线坠、下层悬挑构件边缘大角对其进行复核,保证无偏差的情况下,才可以施工。此外,悬挑构件两侧以及结构墙体相交的位置,要在与相交点300mm 的位置侧放控制线,借此实现对悬挑构件两侧位置的确定,保证上下垂直[10]。
采用水平仪和钢尺配合完成标高控制。用水平仪将高程控制点引测到首层首段竖向主筋3 个角点上,复核合格后计算出“建筑+50cm 线”,利用钢尺测量出,然后用红油漆标明“建筑+50cm 线”。标高的竖向传递,竖向钢筋绑扎完后,用钢尺从首层控制点根据层高引出二层标高。待首层顶板浇筑混凝土后使用水平仪将二层的标高进行复核。以此类推向上传递标高。首层竖向构件浇筑混凝土后再从场区水准控制点将场区高程引测到首层竖向构件混凝土上,检查校核合格后弹出“建筑+1m线”墨线,用红油漆标明高程数据以备使用。超过20m 处楼层用钢尺和塔尺利用平面控制内控法留置的预留孔洞设置“接力层”标高控制点。抄平的时候,要尽量把水准仪设置在测点范围中心区域,抄测结束以后,换人复查[11]。
首先,大角铅直度检测和控制。待首层墙体施工结束以后,在大角墙柱的两侧300mm 的位置作竖直线,作三角标记,以此为标志,作施工下层柱子支模的控制线,确保柱脚能够和本层的柱脚平直,采用该方法层层传递,保证大角垂直度。
其次,装修工程测量。在结构施工测量中,按装修工程要求将装修施工所需要的控制点、线及时弹在柱、墙、板上,作为装饰工程施工的控制依据。此外,还要在柱、墙上投测“建筑+1m 线”水平线,作为地面施工标高控制线。
再次,外墙测量的时候,需要借助铅垂线,在建筑物的四个角上悬吊铅垂钢丝,保证其与墙体之间的紧密结合,确保墙面的垂直与平整度。两端高度差要尽量控制在±1mm 区域内。
最后,依据《建筑工程施工测量规程》中的要求,需进行沉降观测。在该项目实施过程中,将沉降测量验收工作委托给有资质的沉降监测单位进行观测,施工单位全力配合监测工作,互相沟通,及时收集沉降资料。
在施工测量中要采取以下措施:(1)雨天及风力五级以上应停止室外仪器操作。(2)强光下应打伞遮护仪器。(3)测量工作应做到每一步都有校核,以控制误差超,,并防止出现粗差。(4)延长直线时应采用正倒镜法,且前视长度不应大于后视长度的3 倍,以降低或消除方向误差。(5)标高竖向传递时应始终以首层或“接力层”的“建筑+1m 线”为起点,并在传递至实测层后与下一层标高校对,以防标高在传递过程中出现误差。(6)墨斗弹墨线时,应保证线段长度适中、拉力均匀、线形直顺,墨线本身宽度不大于2mm,以防墨线不准。(7)使用线坠吊点时,应稳定不晃动,以尽量消除对中误差。(8)使用钢尺量距时,应做到“平、直、齐、准”。(9)精密量距时,钢尺要使用标准拉力计,并考虑钢尺的尺长改正,以防止量距误差超过限值。
每层平面或者每个施工段测量结束后,都要进行自检,只有自检合格后才能记录成果、填报报验表,并且向监理单位提交申请并完成验收,验收合格后方可开展后续的施工工作。
在测量施工的进程中需要有第三方机构进行监督验线,分别是:灰线验线、±0.000 线验线、结构封顶验线和竣工测绘。如在灰线验线和±0.000 线验线时发现偏差,及时与第三方监督部门进行沟通复核,对出现的偏差进行整改。
综上所述,本文对建筑工程测量要点进行了分析,对施工中各个阶段的测量工作进行了阐述,特别是各阶段的测量控制重点进行了分析。测量中不仅要使用经纬仪、水平仪和钢尺等传统仪器更要使用全站仪对重要节点进行复核。布置平面控制坐标点和高程标高控制点力争保留到工程竣工。在使用钢尺时要重视尺长误差和温度改正。通过本项目的施工,为企业培养了优秀的测量技术人员。