大型复杂工程空间曲线面定位放线的施工测量方法

**大剧院工程定位放线的施工测量方法[摘要]本文介绍解决大型复杂工程的空间曲线（面）的定位放线的施工测量方法。结合工程实际制定了施工测量的精度控制标准，设置二级轴线控制网和内控法对平面轴线实施分区控制。运用数学模型和编程计算辅助放样。应用NTS－302R全站仪、J2光学经纬仪和DZJ2激光垂准仪等仪器，控制弧形轴线和不规则曲线等测量难点。[关键词]空间曲线（面）精度标准控制网坐标放样法数学模型误差修正1工程特点**大剧院工程设计先进，造型新颖，平面呈多个圆弧形的组合，主要由1470座的大剧场、400多座的多功能小剧场和6个电影厅构成，建筑面积为4.3万m2。整个工程以曲面为主，上部钢结构呈空间曲线（面）状态，形状十分复杂，平面轴线多为弧形和不规则曲线，且标高变化无规律，结构件形状不规则，斜梁、折梁、弧形梁等异型梁多，且工程质量精度要求高，质量目标是确保“杨子杯’，争创“鲁班奖”。基于以上特点，工程测量工作尤为艰难而重要，保证定位和放线的准确是确保工程质量一次成优的关键。2测量精度的标准本工程土建施工测量放线的质量目标：确保建筑物按设计要求准确就位，各部位的形状和几何尺寸与设计相一致，保证预埋件和预留孔洞的位置准确，将工程施工偏差控制在规定的允许误差范围内，为钢结构、玻璃幕墙和设备安装等后续工序施工提供精准的基点。为此，根据《工程测量规范》和《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求，特制定本工程的施工测量放线精度控制标准，如表1、表2、表3及表4所示。表1场区平面控制网的精度要求逃等获磨级午测角中误吓差摄(川垮″咐)宴边长相对中误认差碎一携骂级专±5乒1/3000恐0表2施工放样的精度要求雀建筑物决结构特征盾测距相对场中误差准测角中误差秤(封)后测站测定高差经中误迫差滑(更mm)组起始与施工测晴定高程中误差泼竖向传递轴线础点中误烦差搭(幼mm)杠钢混结构室1/2000寒0虫5形1钥6mm财4表3轴线、标高传递的允许误差律项呢渡茅佳目策轴线赢标高锅每垂喝盖间层雨允许留误差贿（扫m粮m师）诚3糖±3笛总高穿（途H呆）积H饮≤寿30m欧5拣±5受30m疾＜初H贝≤伤60m扒10况±10表4各部位放线的允许误差狮项庆臭盟哄闹目员允许误差裕（盲m拣m菊）歉轴线长度笨（板L肝）胖L悲≤饶30m亿±5严30m竹＜动L紫≤液60m她±10丙60m款＜耽L摩≤旁90m兆±15稻细部轴线平±2有梁、柱悉、板倚边线颈±3喇非承重墙边线幅±33仪器配置根据本工程的特点和测量精度控制标准的要求，现场配置的测量仪器见表5所示。所有测量仪器均应按规定的周期在国家授权的计量检测单位进行检定，并有检定合格证。现场测量仪器由专职测量员负责管理，各作业队应将使用仪器清单及有关资料上报项目部技术部测量组，统一管理。表5现场配置的测量仪器表康仪器名称竭用途矿精支购确抹声度亿数量过NTS-30须2闻R劫激光啊全站仪侦轴线引测肃测角羞2拣″序测距钞2mm拆+2ppm袄1济台招J姨2皮光学经纬仪陶轴线引测您水平方向误尽差忧±6"帽1骤台啄DM-200爆0祸红外测距仪赌量盏等饮距桨每公里往返误蓝差观±暂5mm肾1岩台气DS匪3吴光学水准仪样高程引测筝每公里往返误拴差再±窑3mm凭2发台展5循0守米余钢卷尺骤轴线尺寸测量忧全长最大误吃差族±萍10mm屈3秧把屈DZJ勉2提激光垂准仪外轴线传递需1/4500独0挡炼1蚁台4放线的原则4.1本工程平面测量应遵循先整体后局部、高精度控制低精度的原则，高程控制点布设应遵循方便测量、保证通视的原则，施工放线应遵循先长边后短边的原则。测量工作的重点是建立测量管理体系，测量工作的难点是环向曲线的实体放样、看台梁、钢结构等空间构件定位测量的精度控制。4.2在业主提供的原始平面控制点、高程控制点的基础上，首先建立平面控制网及高程控制点。平面控制网的测量采用以全站仪为主，极坐标和直角坐标法为辅的测量方法。放线中曲线和弧线较多，且标高多变，测量时优选全站仪坐标放样法。4.3强化测量复核和验线制度。各分包单位进场后，首先对前道工序进行复测校核，并将复测的成果报送总承包项目部技术负责人和监理工程师，然后按照批示进行下一步的测量放线工作。糕5壳平面测量害的叨控制笑5.1喂建筑物平面测红量是采用建立埋主轴雷线控制网，对摩分区平面测量阶轴线进行控制头。控制网中包波含重要点位置倒和重要轴线，蔑要保证每施工写流水段中至少季有四条两两相球交的控制轴线选，且和主要轴谈线保持平行关热系。本工程按敞平面布置分成汉三个控制区域答，轴线乏（苍A荡）盘、膊(K年)成交双(1誓)刮、六(13伏)壤为一区太，弹(挖1拜′总)在、哨(螺8蛾′手)测交页(绒A捧′貌)柴、邪(路K君′霉)沙为二区环，侍(邮1菠″务)三、匪(1关0激″革)岂交氏(袖A氏″钱)四、智(茫G代″心)务为三区，施工岸测量定位、轴晓线详见盛图学1犬所年示。三个区域悬的主轴线控制吨网和曲线、圆痰心分别定位，储均满足总平面红一级定位的精麦度要求。宾经复核确认北无误罗后埋设固定桩派，并制作引出词线。去5.2误建筑物纵首级平面控制养网（图骑1秩）布设完成后浩，疮其二级畅平面控制网悬弟挂于首级平面危控制网上赖，锐平面主轴线测嘱量控制网以红奏线坐标桩、导呆线坐标桩及建遥筑悄总平面帅位置踢，采循用醉NT卧S修－危302尊R程全站仪引测叶，治再用全圆归零胶测法依次测量前相邻两点的距雅离角度值，根洽据观测数据对芬控制网进行严胜密平差，根据围平差结果对最坐标快桩点进行修正沃。阳5.3姓平面主轴线控韵制网桩点长久条稳定是控制网盯精度的保证，倒桩点埋设按国恳家二级变形监详测基准点位要昼求程，费轴线标高控制券点详图胸如浓图粥2贪所示俯。首控制点位在使战用中五可能岛会晕有恢位移现象，使追用期间每月进胃行一次校测，谣平差后解算出微每个点位数据蝴修正值作为桩赵点坐标值。压5.4北锐为保证测匠量族的精度，隐每个待测面至眼少要投慨测活3畅个控制点。煌测量清时怖要求在两个控筋制桩上进行相字互复核，并与魔其他的轴线控往制点进稠行校核。经校最核无误后，方汤可在该平面上烧放出其它相应世的轴线。买5.哭5肠泛基础轴线开的疮测商量绪控制执。匠5.5.拦1腔醋基存坑开挖的定位拢控制猎。稿依据建筑物平过面露测量扎主轴线控制网屈及基础威结构施工图择计算坐标点，霉采用全站仪坐硬标放样法向基百坑内投测控制运点拒，设置木需桩圈标记明，贩并在边坡护壁尺上做出明显标姐识，类对基础轴线实漫施全轴线控制吉，倦边线桩应考虑婶距上、下口一浓定距离哪，施工中要慕保留边线桩湖，催以此作为开槽访挖土的依据蔽。智复核原桩基础糠的控制线筋，确保无误后顷才能进行放线嫂和后续施工与，族对轴线控制桩痕每半月复测一序次质，纪以防桩位位移炉影响到正常施司工及工程施测缺的精度要求。护升基求坑开挖的放线趴控制备。倍根据建筑物平狗面主轴线测量宴控制网测放基胸础位置轮廓线津，柿根据结施、建矩施佳图绑墙体、通道、坚柱基等宽度、耳标高及预留施能工朝的工作面，再哭按土方姐开挖放坡夺系数计算出相烧应各部位的基使槽开挖预的几何鼓尺寸摸和谷线折线点坐标间，看在缘计算确定的外被廓线上放出基丝坑上、下口畅的标开槽灰线。冻垫层平面位置果投测笛。张根据基础轴线猴网，投测垫层咱边沿线，在每翁个拐角处增加软钉盐木特桩控制允，谊高程变化交接词部位也放出边判线并钉客木丛桩统加以秃控制。权5.宽6碗平面轴线央的恐测量叼控制副。怪贯投测主体结构桶层间平面轴线朵，料主要采用全站瞎仪坐标放样法津向待测面投测如控制点，牛实施殿全轴线代测量愤控制。为便于吃测墙量司，每个施测面弊的控制点应保绳持上下一致，保以保证层间平捎面轴线逐层正羡确向上传递。忽主体轴线投测两采用轴线与胞偏碍轴线锡相限结合测量茄，赴将质全站仪树架设烘在偏轴线向上解投测，粪通视更好坑。铜蹲轴线投测假。胞应将控制轴线怠引测至建筑物诊内。根据施工而前布设的控制谷网基准点及施两工过程中流水迎段的划分，在榨各建筑物内做才内控点（每一弓流水段至够少展2-篮3昨个内控基准点燥），埋设在首那层相应偏离轴毁线惧1缓米匪的位置。基准城点的埋设采用谈10cm武×愿10cm戚钢板，钢针刻涂划十字线，钢解板通过锚固筋他与首层楼面钢透筋焊牢，作为欢竖向轴线投测脱的基准点。基秤准点向上各层兄在相应位置留掌出预留咏洞抬(释15cm石×企15cm累)棒往。轴线控制点群的投测，采用亦激光居垂淋准仪，先在底帽层基点处架设警激光布垂投准仪，调校到屋准直状态后，撞打开激光电源抵，然后在楼板归开口处用接收饺靶接收。观测雾人员逆时针旋毁转丝垂麦准仪，这样在玻接收靶处就可撕见到一个同心忆圆（光环），补取其圆心作为缝向上的投测点设，岁每一施工段至性少葡2-战3幻个点。剃列圆弧体的损曲线和折线的偷测定伤。蛋圆弧墙、梁测躬定以地面控制耗桩为基准，肺用全站仪涨向投测圆心点傍，爽底板施工完后妇，在其上部布铜设圆心点愁标记怪，焦可毁作为后续施工丧的基准颂点。兴用询计算机蒙将批建筑物演的束圆弧分为若干概等分，定出圆盾弧上的控制主介点，然后使用吗中央纵距法市（或传统的套激板法）贼加密至保证圆妻弧曲线的平滑投度为止。毛烟柱、墙、梁腥等混凝土结构斜件资位置线抛的龙投测写。锤投测柱中心线哗、十字线，墙斑、梁中心线。挣然后放出墙、伙梁边线及缝300mm同控制线，以及胞通道出入口、阔电梯井中心线荷、边线及福300mm躬控制线。悬扮空梁点、线的谊投测播，缓在梁的下一层依混凝土楼板上予测放并弹出梁凝位置线，以提控制则支模位置。在把梁的两端交点途处模板上测放痛出梁的位置线侦，以乞控制翅调整梁模及绑恼筋位置。备开钢结构纳和设备安装的警测量控制傲。恼钢筋混凝土柱恨结构施工后，瞒将控制轴线引倾测到钢筋混凝浓土冷的预埋件、预随留孔售处，校核无误织后作为绘安装宽施工的定位依殖据。具体见钢翼结构狠和设备安装的苹施工方案。拆装修拍的耽测量控制爱。析装修工程施工箱前，对已经完着成的结构进行弯全面测量，将现控制轴线引测阅至结构外立面僚上株，骨并将数据提交明装修放样人员每，依据结构现雾状进行放样工怜作。兼施工层抄平之沫前，应先校测洋首层传递上来匪的三个标高点膜，当概相比较之花差似值泪小于汤3mm笼时，以其平均聪点引测水平线兆。抄平时，应辉尽量将水准仪暮安置在测点范民围的中心位置傻，并进行一次狸精密定平，水诊平线标高的允靠许误差为涂3mm建。婶装修施工的放械线，应依据父实体厕控制线，对地早面、墙面、吊刊顶、屋面装饰膊测量基线按设强计图进行必要排的分格调整。必5.7蔑精度贿要求窃。烧采用全站仪坐恼标放样法投测术平面轴线，施芽测面上控制点邀的测设精度为驼测角中误差塌为吃±10辫"逆，边长相对中券误岛差长1/2000们0来，相邻两点的斯距离误差不大果于休±蚁3定mm序。在施测面上惰局部临时加密绿的控制点相对封精度为测重角绣±12布"至，量羽距滚1/1000姐0浩。垫6待高程测量控制俯6.1夜高程控制剂点的设置瞒。本工程从测棚绘局提供的基漠准水平点引入距施工现场，并贤在泼拟建工程的树外围四周设置识四个毅固定水其准点，摄水准点的间距欠应小耗于稍1率公里，距离建宇筑物应大于块2垂5谷米虚，距离回土边资线应不小于沟1斗5蔽米溜，本工程的吧水准点仓在辛东侧两大门的钥门墩边各设一股个，西面和北绝面围墙边各设钱一个。恶再从本工程的见固定水准点引溪测帜8仗个高程控制点舒到仓主轴线平面控榆制网控制桩，获构成标准水量准点条高程控制网。别6.胃2犬右层间标高线控墓制烘。妨用全站仪链接里到林高程控制肠水准点上弓，寻在作业面做临源时控制点，每症50释m许做一点录，杏每施工段不得逮少洒于显2代点航。滚采用水准仪及虑50掩m毙钢尺从罪底层丢标准水蹈准点兔高程控制网，唇将高程形直接诸引测到垒各低施工平面层，伤以刚控制施工标高勉。丑6.矿3桂椅为减少建筑沉赵降对建筑物标拖高的影响，尝在出±0飞.000只处重新确定建芽筑物的舒基准旱标高欠。政±0.00启0科以下勒的损基础标高可用愉水准仪往坑底吗引测两个以上盟施工水准点作美为基坑底、垫脾层、底板等标增高控制依据捐。摧±0.000涉以上标高用钢扛尺沿结构外侧捡垂直向上义，搭直接嗽从挎±0.00劈0猛处向上引测，言以减少累计误碍差，且酬每个施测面至锹少要从三处向楼上传递，优并作相互校核嚷，校核后三点永之陵差牌值恶不得超过师3mm燃，取平均值作慢为该平面施工佣中标高的基准裙点溪。善6.4页苹水准测量应符水合下列规定：雹水准线路应按千附合路线和环杜形闭合差计算其，每千米水准街测量高差全中探误差，木按下式计算勺：扩M样W缘=勇式裹中恨M包W奸---弊-沉高差全中误避差供(mm色)叔：充W-----坚-向闭合西差唇(mm产)乞：献L----项-胆-奴相应线路长度傲：杏N-----储-奶-昨附合或闭合路锋线环的个数。立意满足保国家二等水准迫测量要求震。夹6.火5鸭其他波分项工程余施工标高的薯控制挤。亚6.凉5祸.感1俯鹿垫层高程方格叠网测定方法案，终根据垫层各部仰位面积大小，因用毅5立00×50×冰50胆mm珠木桩或钢筋头青打入土内组成誓10×疮10m满的纱方格网浅，氧在每个木桩或睁钢筋棍上用水遣准仪测出垫层剖控制高程吸，稀木桩或钢筋棍过上用红油漆标漠出，形成垫层毙高程控制方格杠网，控制垫层愧混凝土施工。睡6.见5蛾.斥2隙醋梁、板标高控巴制貌方法纤。核梁、板标高控斥制线投测两次提，一次在其下串层墙、柱混凝昌土上，距控制冰位置膝25cm扇处投测，以控绣制支模高度；僻另一次在支模谦完成后向钢筋系上投测控制点饭，控制混凝土绢浇注标高。扔6.吴5躬.留3况懂建筑物的结构蔬成形后，丸以建筑标高为开控制标高，采怕用谨1.0m皆标高控制线，牵作为控制楼板终标高及层高的由依据。7、现场放样涌7.勿1孝镰曲线计算：设太计图纸上所反该映的曲线，半仆径宽度较大，冬且咸数量多，所以钱应好建立鱼快捷、高效的场数学模型牛，并从图上已知曲佣线起、终点坐出标、半径和圆扇心坐标或可间吩接求出靠，鸭用坐标反算可鞭求出起点方位培角，终点方位真角，圆弧上任瞒意点的坐标的傲数学模型蜓，层由奔方程：（竹x陡-绳x扶0修）波2设+(y-炉y唐0吹)垦2静=1蔽，络按图纸锋一定区间，晨确定业x画或店y滔的取值，求出造相应的算y找或谢x像坐标虏值。扩7.姜2毙晃编程计算：选返取一种计算机揪语言进行编程宰计算。输入起电始数据，计算绣机运算，然后搬输出打印。核用手工进行抽灵检，横用环AUTOCA盐D托进行模拟放样考校核。使7.侄3亿劣现场放样炸。箱7.3.确1径体平行轴线的直围线实体放样：梢先放出主轴线撒，然后，拉钢给尺进行细部线循的放样。池7.3.桐2臣调曲线实体用全振站仪极坐标法丽，按方案确定钞曲线婶上的多点座标仿，将曲线分解族到合适程度坝后，用套板枣进行放样丰。东小圆弧袋确定圆心后，帝现场条件具备勤，可直接咬画弧放样。基闷础阶段仁用全站仪东架于坑边控制砍点赵，考向坑内作业面仔进行投测放样棕。腹主体结构施工峡阶段且，役全站仪晕架于作业面投挺测点上进行放桥样。瓣初步枣放土样合完弃成淘后应到另一个茅控制点上进行准复核检帜查。响8姻误差援的敲预防陕及因资料收集忽8.蝴1多测量控制点的骄保护犹。每首先桩位必须升选择在地基稳陆固、不易碰压铜和通视良好的肾部位。所有控笔制桩位，用钢貌管围护，尺冻寸幕1.5×1.覆5×弦1.0m攻，并且挂牌标浮识，标明桩号籍、数据及看护拐人，标牌尺