桩基础施工中的测量工作

桩基础施工中的测量工作［摘要］桩基础是基础施工中的一个重要子分部项目，目前在我国房建施工领域、市政施工领域大量运用，桩基础是主要的承重结构，其施工质量的好坏，将直接决定建筑物或构筑物后期是否发生沉降，而桩基础的位置是否准确，是影响桩基础施工质量的一个重要环节，测量的速度和质量对桩基工程具有至关重要的影响，本文将重点介绍桩基础施工中所包含的测量工作及测量作业时的注意事项。［关键词］桩基础，测量，放样，步骤随着我国城市房地产开发的持续火热及国家对基础设施领域的投入，专业性强的桩基础施工作为基础施工中的一个重要子分部项目，在建设领域起着非常重要的作用，作为主要的承重结构，其施工质量的好坏，将直接决定建筑物或构筑物后期是否发生沉降从而造成质量事故。桩基础施工过程中测量精度是否满足设计要求，是桩基础施工时重要的控制指标，桩基施工施工单位只有重视桩基础施工时各阶段的测量工作，才会保证测量成果满足下道工序要求，避免不必要的经济损失发生。本文将以房建施工领域中目前应用最广的旋挖钻机桩基础施工为例介绍桩基础施工中所包含的测量工作及其注意事项，希望能对初进入桩基施工领域的测量人员有所帮助。桩基测量工作中所涉及的主要标准规范及相关指标桩基施工中目前所涉及的和测量有关的规范有《工程测量标准》GB50026-2020、《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202-2018、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008、《建筑地基基础工程施工规范》51004-2015，规范中主要测量控制指标如下。（1）《工程测量标准（GB50026-2020）》关于基础桩位放样允许偏差的规定（见表1）：

表1基础桩位放样允许偏差Table1PermissibleDeviationofPileLayoutforFoundation项目内容允许偏差（mm）基础桩单排桩或群桩中的边桩±10位放样群桩±20（2）《建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）》关于灌注桩成孔施工允许偏差规定（见表2）表2灌注桩成孔施工允许偏差Table2Permissibledeviationofboredpileconstruction桩位允许偏差（mm）成孔方法垂桩直度允成孔方法垂桩直度允径允许许偏差（mm）（%）1〜3根桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边条形桩基沿轴线方向和群桩基础中的中间桩泥浆护壁钻、D<1000三1泥浆护壁钻、D<1000三1mm ±50d/6且不大于100d/4且不大于150D2100挖、冲孔D2100桩100+0.01H150+0.01H0mm《建筑地基基础工程施工质量验收标准(GB50202-2018)》关于灌注桩的桩径、垂直度及桩位允许偏差的规定如下表所示：表3灌注桩的桩径、垂直度及桩位允许偏差Table3PileDiameter,VerticalityandPermissibleDeviationofPilePositionofCast-in-placePiles桩垂直度桩位允成孔方法径允许许偏差(mm)允许偏差(mm)D<1000<70+0.泥浆mm<1/01H护壁钻孔三0100灌注桩D2100<100+00mm.01H注意：标2和表3中H为桩基施工面与桩顶设计标高距离(mm)；D为设计桩径(mm)《建筑地基基础工程施工规范(GB51004-2015)》关于基础桩位放样的相关规定：泥浆护壁成孔灌注桩护筒上应标出桩位，护筒中心与孔位中心偏差不应大于50mm；护筒内径应比钻头外径大100mm，旋挖成孔的护筒内径比钻头外径大200mm，垂直度偏差不宜大于1/1000。基坑支护施工中，灌注桩排桩施工其桩位偏差轴线及垂直轴线放线均不宜大于50mm。根据上述规范进行分析，对于必须设置护筒的灌注桩，在进行护筒复核时，护筒中心位置必须保证在50mm以内。测量作业准备工作人员准备桩基项目承接后开工前，可根据场地范围的大小、灌注桩的根数、投入施工设备数量的多少来决定投入测量人员的数量，大型工程成立测量组，小型工程成立测量小组，测量人员包括测量员和配合人员，测量员必须由经过培训且考核合格的测量或技术人员担任，配合人员必须经过简单培训后才能上岗，每个项目测量人员及配合人员必须相对固定，才能确保测量速度，保证放样精度。仪器准备根据桩基项目的大小，确定全站仪或RTK设备的投入数量，所有使用测量仪器必须在检定期内（1年），超出检定期限的及时进行检定，未经检定或不在检定期限的仪器严禁使用，全站仪和RTK均可用于平面桩位放样和标高测量，标高测量也可采用水准仪单独进行。桩基施工测量放样方法及原理桩基平面位置确定的方法，根据控制网的形式及分布，放样方法有极坐标法直角坐标法、角度前方交会法、距离交会法、方向线交会法等，使用最多为极坐标法。根据所使用的仪器，测量放样方法又分为经纬仪配钢卷尺法、全站仪放线法、GPS-RTK放线法。目前经纬仪配钢卷尺法已很少使用；全站仪放线法适用性最广应用最为广泛，GPS-RTK放线法目前已能代替大部分的传统外业测量，未来桩基工程高效测量方法应为全站仪结合RTK一起进行。采用全站仪进行桩位放样，是利用极坐标的原理，在测站点上架设仪器，另一控制点为后视，根据测站点、后视点和放样点的坐标，仪器自动计算出它们之间的夹角（极角B）与距离（极距S）,按B与S之值即可将给定的点位进行放样，测量原理如下：图1桩基测量原理图Fig.1Schematicdiagramofpilefoundationsurvey4桩基测量作业步骤桩基施工测量作业步骤见图2。蔓丸干■伽图2桩基施工测量作业步骤Figure2PileFoundationConstruetionSurveyProcedures4.1有关测量资料收集桩基施工测量前，必须收集的资料有：建筑总平面定位图、桩基础平面布置图、控制点及水准点移交图，必要时根据施工方需求，还应要求建设方提供红线定位图、场地原始标高图。收集相关资料后，必须注意检查建筑总平面定位图是否提供坐标系、是否标注了建筑物主要楼栋轴线交点坐标、总平面图中坐标系是否与与控制点移交图坐标系一致，注意核对总平图和桩基础平面图轴线尺寸是否一致，核对红线定位图中拟建建筑物与周边建筑物、构筑物关系是否一致，遇有疑问或不符及时以书面形式请求建筑单位回复，确保收集资料的准确性。收集上述资料，除纸质版外还应收集电子版文件，同时办理交接手续，确保图纸版本的有效性。原始控制点的移交及复测对建设方提交的控制点，一般要求不少于3个，且保证能够互相通视，复测时一般以其中一点为测站点，距离较远的另一点为后视点进行定向（长边定向）后进行坐标反测，同时对第3点进行复测，填写控制点复核表，并将复测情况告知建设单位，误差较大时，由建设单位通知控制点原布设单位进行复核。控制点的布设桩基平面控制测量必需遵循“由整体到局部、先控制后细部”的原则，以避免放样误差的累计。对建设方提交的控制点，一般作为桩基工程的外部控制点，为防止外部控制点损坏，可在场外增设适当控制点，确保万无一失，同时在场内四周适当位置布设控制点，场内布设控制点时可利用场外控制点作为首级点采用附合导线法、闭合导线法或散点法进行布设，控制点布设后利用CAD软件绘制控制点略图，方便查询。控制点的布设形式宜采用内外控制两层控制，场外控制点用于日后移交和定期检查复核内部控制点之用，场内控制点用于桩位放样，控制点布设完成后填写工程定位记录，并上报监理复核。场地自然标高的测量桩基施工后，场地标高会由于渣土的临时堆积发生变化，为防止桩基施工完毕后场地标高发生变化影响开挖土方量的计算，在进场后桩基施工前应对场地自然标高进行测量，测量采用方格网法进行测量，方格网的尺寸根据场地的平整度一般为10mX10m、20mX20m或50mX50m,场地越平整，方格网间距越大。测量完毕后，绘制场地方格网图，参建各方签字认可，场地自然标高测量宜采用全站仪进行。桩位坐标的获取及上传获取相关资料及图纸后，进行的工作有：（1）检查纸质版桩基平面图主要轴线尺寸是否与电子版一致；（2）在桩基平面图中对所有桩基进行桩编号，编号一般按楼栋位置分别进彳丁编号，如1-1,1-2、...（1号楼桩）；2-1、2-2、...（2号楼桩）；D-l、D-2、...（地下室桩）；Z-l、Z-2、...（支护桩）。（3） 检查总平图中标注轴线交点标注坐标是否与CAD中坐标查询是否一致如不一致，可通过旋转、平移命令将总图坐标系与控制点坐标系保持一致，同时利用总图上主要坐标，通过缩放、平移、旋转命令将已编号的桩基础定位平面图电子版转换成与总图坐标系统一致。（4） 在电子版桩基础定位平面图中通过相关命令直接点取获得各桩位坐标，同时按全站仪要求格式对获取坐标进彳保存，再对坐标数据进彳反复复核后上传至全站仪，同时将控制点数据上传全站仪。桩位放样桩位初次放样（1）在测站点上对全站仪进彳对中和整平，设置好仪器参数。（2） 进入坐标放样模式，调出测站点编号，输入仪器高、目标高。（3） 进入方位角的设置状态，调出后视控制点的编号。精确照准后视点棱镜中心，仪器根据测站点和后视点坐标，将自动完成后视点方位角的设置，设置完毕后，可调取另外1个控制点进彳坐标复核。（4） 再次进入坐标放样模式，调出待放样桩位的编号。（5） 旋转仪器的照准部，所显示的水平角读数为零。此时，照准的方向即为待测点的方向。仪器操作人员可指挥待放样点附近棱镜，通过对照点测量，仪器显示出预先输入的待放样值与实测值之差。6）根椐显示值，指挥持棱镜的测量人员，沿照准方向移动带测杆的棱镜，直到观测屏幕上的显示值在误差范围之内。（7）打入钢钎，对钢钎头位置再次复核，确保无误，该钢钎头位置即为桩位中心位置。护筒埋设钻孔灌注桩施工均需要埋设护筒，否则极易孔口垮塌事故。护筒宜采用壁厚（大于lcm）、直径大于设计桩径100〜200mm的规则钢护筒。护筒的长度选择应根据地层情护筒的长度选择应根据地层情况而定，一般应大于杂填土的深度。护筒埋设的准确与否，直接关系到成桩后桩位偏差的大小，护筒不仅起防止地表土坍塌的作用，对桩位的定位也起非常重要的作用，护筒的埋设方法一般有两种，既两点距离交会法及四点十字线中心法，或是这两种方法的结合，一般采用钻机自行埋设，特殊地层可以人工挖孔埋设或振动锤辅助埋设。护筒中心位置复核及标高测量护筒埋设完毕后，测量人员应对护筒中心位置进行二次复核，复核方法为：采用木方或钢筋定位架放置在护筒上，重新放样出桩位，用钢尺检查实际护筒中心与二次放样点的偏差。护筒最终中心偏差应控制在±5cm以内。如偏差超限，则采用钻机进行修正，直至偏差符合要求，否则，可将护筒拔起后重新进行埋设护筒埋设完毕后，需将周边缝隙填满夯实，避免护筒在成孔过程中失稳下降。护筒埋设完毕后，测量护筒和地面标高，填入桩位标高一览表，并告知当班技术员。钻进过程中的检查在钻进过程中，可通过全站仪对钻杆垂直度或方位进行跟踪检查，也可通过两点距离交会法对钻杆插方进行反复校正，钻杆垂直度控制在1%以内。场地标高的移交桩基施工完毕后，应做到工完场清，施工单位应通知相关单位到场，再次对场地标高进行场地，测量方法和方格网间距同进场前一致，测量后的场地平均标高与进场前的场地平均标高误差在±5cm。竣工测量及竣工图绘制在基坑土方开挖完毕，灌注桩桩头凿至桩顶标高后，一般在总包单位垫层施工完毕后，即可进行桩位竣工测量，竣工测量的目的就是测量出每根桩的实际位置，量出其桩位偏差。为避免场内控制点因土方开挖发生位移，影响测量精度，竣工测量时必须再次从场外将控制点引测至场地，用新的场内控制点进行测量。测量成果必须绘制在桩基平面电子图中，沿轴线方向标出偏差方向和大小，形成桩位偏差成果，与其他检测成果一起绘制成竣工图，桩位偏是竣工图非常重要的部分，桩位偏差以表2和表3中中要求稳准。对于桩位偏差超限的桩位，应及时上报建设单位通知设计单位出具变更处理意见，竣工图绘制完毕后应要求相关单位签字盖章认可。结语桩基工程测量是工程测量的一部分，在桩基工程发挥着重要的作用。桩基施工测量是保证桩基施工中最重要的步骤之一，一旦桩位放线发生错误，带来的经济损失是巨大的，同时也会给桩基单位造成的极坏的负面影响。桩基施工测量是一项琐碎而细致的工作，作业人员应遵循“由整体到局部，先控制后细部”的原则，掌握工程测量的各种测量方法及相关标准，熟练使用测量器具正确作业，满足工程施工的需要。参考文献中华人民共和国行业标准(JCJ94-2008)建筑桩基技术规范，中华人民共和国住房和城乡建设部20