…………工程地处东莞市城市中心的文化区,市鸿福路南侧。是该市十大建筑工程之一。建筑占地面积9628m2,总建筑面积40257.19m2,该工程建筑地下两层,地面十层。歌剧厅1606座,实验剧场409座,车辆泊位199辆。
…………工程室内地面±0.000相对于绝对标高9.100m;室外地面设计绝对标高为8.100m。前期已施工地下一层和二层的基坑土方开挖和基坑支护,以及地下二层的地基基础处理人工挖孔桩和锚杆桩,因此原施工的单位工程定位的控制桩已布设在现场。
…………工程设计新颖,造型别致,结构复杂,标高层次多。地下基础底板呈圆形和放射渐变形(见轴网图);顶部呈芭蕾舞演员的舞裙的旋转造型。上部为圆台形,采用钢筋砼框架结构,局部钢结构,屋盖一部分采用钢结构;另一部分采用钢筋砼结构;基础采用人工挖孔桩,锚杆桩,预制管桩和筏型基础组合底板。建筑防火,耐火,屋面防水均为一级,抗震设防烈度为6度,采用7度抗震措施。
由于建筑面积大,结构复杂,施工分四个区进行,每个区以后浇带分隔,因标高层次多,大面积施工中还要对标高不同的部位进行施工缝的预留,给测量定位放线带来相当大的不便,不能进行误差的检查和闭合测量,因此测量工作在技术上可靠、可行,必须满足钢结构的安装要求,并保证钢结构的安装到位。
…………工程合同为总包,工期为513天。
二、基础开挖支护测量控制桩的复核测量
…………项目部进场时接收原基础开挖支护和地下二层人工挖孔桩和锚杆桩施工的单位工程定位控制桩,应业主和监理工程师的要求,对其控制桩进行了复核检查测量。
1、 工程控制桩的复测
(1).城市工程控制桩的复测:我们测量组进场后,从监理部接收原施工位置的单位工程测量座标点,及业主提供城市工程控制桩Z1—3、Z1和Z101三点,我们用电子经纬仪加测距仪对三点间的夹角和长度进行了复测,其夹角误差为-0.4秒,长度Z1—3—Z101和Z1—3—Z1的误差为-11mm和-7mm。然后引测一临时点到现场,进行已有的定位桩点的坐标复核测量。
(2).基坑开挖施工控制桩的复测:在城市工程控制桩复测的基础上,我们用引测到现场的“临时点”对J3、J2、J2—1、J2—2、J2—3、J2—4六个提供坐标的控制桩点中的五个进行了坐标测量,并且进行了两次复测,其坐标成果中,五个控制桩座标相差最大的4厘米多,而且两次检查测量的差也有3厘米多。(见测量成果表和简图附1、附2)
而五点的高程我们用Z1—3点的高程和精密水平仪及因瓦水准尺进行往返引测到J2—4点上,其闭合差△h=- 0.035mm,然后进行场区内五点闭合水准测量其闭合差△h=- 0.182mm,然后进行平差求得各点的高程,与原控制点的高程比较,J2—2最小误差+1mm,J2—4最大为-9mm。
2、 基坑内地面开挖标高检验测量
基坑支护和开挖已完成,负二层已经完成了地基处理的人工挖孔桩和锚杆桩的施工。负一层土方开挖已完成,因此有必要对负一层地面标高的检查复测,其方法是按负一层的基坑边分别向四周进行方格网(10m×10m)布点并用钢筋头标定,然后逐一进行地面标高的检查测量。(见复测点图和成果表附3、4、5)
3、 基坑开挖支护边线的复核测量
基坑开挖支护由支护单位重新设计了开挖支护图,但很不完善,特别是西面的采光通风口和大台阶的开挖支护都未包括在内,因此对已有的开挖支护边线进行复测的必要。我们按施工单位设计的支护图结合基坑平面布置图,在图上定出有特征的点,进行坐标计算然后用测距仪进行这些点位的测放,其结果基坑支护边都在设计的范围内,边坡开挖和支护的基坑都偏大在30cm—1.5m之间。
4、 施工生活区的定位测量
生活区在我们项目部进场后,由建设单位指定在工地南面的道路之南安排临建,建设单位找文化中心广场施工的单位提供出…………南面的道路坐标和道路的宽度及红线坐标,要求我们生活区在道路宽度和绿化要求的宽度设计外3米进行搭建。但是我们准备用…………的红线坐标点进行放线。我们拿到图纸后在图上就发现给我们的设计坐标点南面的比北面的X坐标值还要大,生活区要放在…………的基坑内,然后请建设单位复核,纠正了错误,但是测放还是在…………基坑内,最后建设单位找规划和城建单位,才知道…………始用的是珠江坐标系,而中心广场用的是北京坐标系,两者使用时要换算。珠江坐标系换算北京坐标系时X应加500000.000-58.678m,Y应加300000.000-58.018m,反之要减去此数。最后只好用已测放的…………的红线为基准向南推21m才定下来。
5、…………的建筑规划用地红线已测放并在地面标定,而且围墙已形成,为了城市道网的改造,建设单位要求我们重新复测一次,我们按红线点坐标分别进行了四个角8个点的定位测量,都是与原来的点相符合,保证了道网改造不因用地而拆除围墙。
三、基础工程桩的施工测量
1、地基处理的基础桩工程为打入的砼管桩。其桩位有600佘根,全部布置在承台上。打桩施工队先按我们复测过的基坑开挖控制桩点在基坑边上测得6个临时控制桩,然后按这些临时控制桩的坐标测放承台中心点位,再测放各桩位。
2、项目部测量组对这几个临时点位进行了复测检查(同监理工程师一道),其坐标点的误差在 20mm之内,只有一个坐标误差50mm,满足定位放线要求,然后对所放的承台中心或桩位进行坐标点检查其误差都在50mm之内。
3、负二层基坑支护位移的观测
打桩前,我们在负二层基坑支护边上建立一条基本控制线,用经纬仪直接标定在支护边上,并用红色油
漆三角形标定在上面,纵横各标定两条,打桩时每天观测一次,在坑边上打桩时还每天上午和下午分别观测一次,最大的支护边偏斜4轴上5cm,而且在对面位置打时还弹回去2cm。如:在K轴前打桩时,K轴方向偏斜2.2cm,而E轴则向土内移动1.1cm,当打E轴前的桩时,就使E、K两轴都基本恢复到原来的位置。在不打时也会弹回去部分值,有的部位还恢复到原来的位置,因此支护的边坡的刚度是好的。每观测一次都提供了观测成果。
四、工程控制桩按等级要求的测设
由于原基坑开挖控制桩在我们复测时其坐标值误差大到5cm左右,而且是用全站仪按极坐标法进行施测的,没有严格闭合测量及平差,误差比较大,这种精度是满足不了…………工程砼框架施工和钢结构的安装要求的。因此就确定在现场比较安全的地方布设几个控制桩点按等级要求进行施测。
1、为保证钢结构的安装,按规范要求,长度测量必须保证1/15000,因此按等级测量的起始边长丈量的相对误差必须达到1/6万以上。按规范的要求就用两把经尺长检定有尺长方程式的新钢尺进行同时往返丈量;角度观测按工程测量规范要求进行四等三角观测。
(1).控制桩的设置和布置
由于…………现场为回填土,为保证控制桩的稳定,我们布置四个1000mm×1000mm的砼桩,并打下三根长的钢管,然后在面上绑扎钢筋(见控制桩构造图附6),标高都控制在室外标高-1.000m以下20—30cm,为未来回填绿化不被毁掉。四个控制桩布置成大地四边形。(见控制桩点布置图附7)
(2).基线丈量:控制桩施工完成后进行了编号,选择基线丈量的一条边,原计划在JW1—JW4间进行悬空丈量的。由于新购的钢尺要进行尺长检定,我们在网上查找了很多单位都没有比尺场进行悬空丈量检定,只好到湖北省地震局在室内平台上进行了尺长检定。因此只好在JW2—JW3之间进行基线丈量,此段地面都已有砼硬化,地面比较平坦,虽有不平只是局部的。因此用两把50m长新购置有尺长方程式的钢尺进行丈量(见成果表附8、9、10)。钢尺丈量的基线相对误差为1/7万,满足起始边长的精度要求。但是由于地面的平整
度差些,而且与检定平台的光滑比更差,所以基线丈量的误差是存在的,特别是两把钢尺各按尺长方程式计算的长度往返都相差5—6mm,这说明沿地面丈量的误差比较大,悬空丈量的误差就小得多,以后的钢桁架都是悬空设置的,两点间的距离都是空间上的长度。而且我们将使用的钢尺(上海产的田岛)也进行了比较测量,按说明在设计尺长和拉力下与我们有尺长方程式的钢尺在同等条件下,丈量时50m的误差不到1mm。同时悬空丈量时也有尺长和悬链线的改正。我们丈量的J W2—JW3间的长度在最佳环境时用测距仪进行长度测量(新购的一台测距仪)正好相等。但第二天重测时就差-3mm,旧测距仪就差-7mm。
(3).四等三角观测:我们选择J2级光学经纬仪进行四等三角测量,按布置的大地四边形进行观测(见四等三角观测的基本要求和观测操作程序附11)。由于基坑比较深,布置的四个主控制桩要在基坑进行定位放线测量是满足不了的,只好在基坑边上又选择四个临时控制桩点与基线两两组成另两个大地四边形。按同样的四等观测要求进行观测,形成三个大地四边形,第一个大地四边形最大的三角形闭合差为-5.0″,测角中误差为±2.14″;第二个大地四边形最大的三角形闭合差为-4.9″,测角中误差为±1.76″;第三个大地四边形最大的三角形闭合差为-6.4″,测角中误差为±2.41″,都满足四等观测测角中误差±2.5″的要求。
四等三角观测的第一个大地四边形的几何强度是最理想的,边长和角度几乎相等,但是由于观测人员的熟练程度不够,观测时间过长,所以测角中误差还比第二个大地四边形大;因为第二个大地四边形的几何强度也不错,比第一个大地四边形要稍差些,由于观测者熟练程度提高、观测时间短,精度就提高了。但第三个大地四边形的强度就更差些。这样布置的原因就是使得这八个点的精度是同等精度条件观测的,是等精度的。
(4).观测值的平差计算和坐标成果
我们选择了典型图形的全展系数法进行大地四边形的严密平差。其平差结果看第一个大地四边形因图形条件好,测角单位权中误差为±1.86″比观测值中误差提高了,而且权倒数也比较小,最弱边边长相对误差为1/20万。第二个大地四边形平差后测角中误差为±2.35″精度没有提高而且下降了,权倒数比较大,最弱边边长相对误差为1/7.5万。第三个大地四边形平差后测角中误差为±2.00″精度也提高了,主要是目标对中采用小花杆的结果,而权倒数也比较大,但最弱边边长相对误差也达到1/7.9万。第二个大地四边形观测时间虽短,
但在其基线边上的点的目标对中都是用对中杆和觇牌。对于使用对中杆除了要校正其垂直外(校正圆水泡),主要是要照准对中杆的杆,不能照准觇牌。因为觇牌的旋转中心不一定是对中杆的中心,觇牌的中心在正对仪器时是与对中杆的中心方向一致,而转动后它不一定是对中杆的中心。对中杆架好后,杆的中心位置就确定了,几个方向照准中心是一致的,但觇牌的旋转中心就会在不同的方向上改变。所以产生的目标对中误差就大。第一和第二个大地四边形观测时也有观测觇牌中心的情况,重测的测回和方向就是这个原因。今后要注意这种情况,不要用觇牌做测角的目标进行观测。
(5).控制桩点坐标的传递和联测
由于新建的控制桩点的方位和坐标必须与原控制桩的方位和坐标一致,我们将新建的第一个大地四边形与原控制桩(JW4—J2—4)的长度进行按基线丈量的方法,用两把有尺长方程式的钢尺进行丈量求其长度。然后联测角∠JW1.JW4.J2—4和∠J2—1. J2—4.JW4,也是按四等观测进行。这样传递方位和坐标使得新的控制桩点的坐标由J2—4点的坐标传递到四边形上的,保证了其系统的一致性。
(6).控制桩坐标成果的检查测量
我们经过平差计算后,求得了各点的坐标,然后用基坑上的四个控制桩点组成两组用前方交会的方法在现场标定C圆心点的位置,得到两个C圆心点其误差在4mm之间。
2、四个控制桩点的高程测量
我们在四个控制桩点位上做了四个高程点的标志,并用锉进行了打磨成半圆形,然后用精密水平仪和平行玻璃板测微器及铟瓦水准尺,按二等水准观测方法(见“二等水准观测的基本要求和操作程序”附12)。进行闭合线路往返两圈的观测。并事先选择了测站和立尺的位置,前后视距长度用钢尺进行了量测。其往返高差平均值闭合差△h=- 0.31mm,前后视距总和之差0.5m,满足二等水准的观测要求。观测时是9月末又是阴天,观测条件最理想,只用了一个上午的时间(见“观测成果表”附13)。
3、控制桩点的增补测量
由于…………的结构复杂,相应的施工难度也大,施工作业面大,造成了整体施工进度的不平衡。原分四个区的施工,但一区由于负二层和负一层的施工标高多面积大,难度也大,在四区、三区、二区都完成了±0.000层的施工有的要上三层时,一区还未出±0.000。原有的四个主控制桩和基坑边上的四个控制桩能对一区施工有用的各只有一个,因此为了满足施工的需要,我们只好在场区内较高的三个门卫室和实验室的房顶上再建四个控制点,基坑上再增加两个临时点。(见“控制桩布置图”)四个房顶上的点与JW2—JW3组不成四边形,只能与JW6—JW8组成第一个大地四边形,这四个点再组成一个大地四边形;而基坑上增加的两个点与JW7—JW8组成菱形四边形图形。但都是按四等三角观测进行角度测量,分别以JW6—JW8、JB3—JB4、JW7—JW8为基线进行全展系数法严密平差和菱形图形的固定系数法平差。这三个图形的精度等级都只能达到一级小三角测量的精度要求,但对施工放线测量的精度是满足的。
在两个大地四边形中,第一个大地四边形的观测是好的,但图形条件差,强度就低,但能满足一级小三角的精度要求,第二个大地四边形的图形条件好,强度也高,虽然长度进行了第二次传递,对于误差的累积来说因强度高而弥补了部分,也达到一级小三角的精度要求。基坑边上的菱形四边形,图形强度不高,但观测精度高,平差不太严密,但精度也达到一级小三角的要求。
由于有了这六个点,对一区出±0.000以后的施工放线测量有了依据,放线结果也比较理想。
五、基础承台、底板和首层上轴线的定位放线测量
1、 基础打桩处理并破除桩头后,要对基础承台进行土方开挖,施工部门按设计图纸上的基础承台桩位先进行土方开挖,并控制开挖标高后,施工完垫层砼,测量组就按承台轴线的方位在轴线上计算定位坐标,用测距仪测放出这些轴线点位后组成承台“十”字轴线,再砌砖胎模。
2、 砖胎模砌完后,承台外回填土方到垫层砼的高度后,整体浇筑垫层砼。这时我们在垫层砼面上适当的轴线位置上计算其轴线点的坐标,然后用两台光学经纬仪分别在基坑上的控制点进行前方交会法测放这些轴线点位,圆弧上轴线点测放出来后用墨线弹出并标定编号和半径,而方格轴线则用经纬仪配合钢尺量距组成轴线网点,并进行轴线的测放和弹线,组成控制线。(见“四区底板下轴线测放点位示意图”附14)
3、 基础部分的定位放线测量分为承台轴线的放线、垫层砼面上的定位放线、底板砼面上的放线。都是用两台光学经纬仪采用前方交会法进行的。轴线点位确定以后进行弹线标定。
4、 负二层轴线放线测量:由于负二层标高比较低而且坑内面积小,用前方交会法无法定在底板上,因此我们把负二层的主要轴线点坐标计算出来,交会定在负一层垫层上,然后用经纬仪投测到坑底上组成“十”字控制线,再在坑底进行部分轴线的测放。
我们在负一层的砼垫层上,先后测定(交会)4′、H′、E′、K′点后,在4′、H′两点分别用基坑上的控制桩进行方位角的拨放,组成H和4两条轴线方向线,并且标定在坑底上。由于4/H点在H′位置定不出来,只好在H″位置定一临时点,然后把轴线方向线投测到4轴线上,标定出4/H点,再在4/H点进行角度检查,其90度角误差∠4′.4/H. H″为89°59′56″,满足规范的要求。再用钢尺量距确定5、6……..12和E、K…….等轴线点的位置,并且在4和12轴线分别测定E—K等轴线点,用经纬仪分别把这些轴线标定在基坑垫层上。而且在负一层上的E′、K′点用方位角再次检查E、K轴线是否一致。负一层上的H′、E′、K′点的距离也用钢尺量距检查。误差都在1mm左右。
5、 负一层轴线放线测量
负一层各轴线的定位放线测量,主要是按施工组织设计的四个区,随工程进度和现场变化同步进行,而且提前按现场条件分别计算基坑上已有的控制桩点坐标和轴线点坐标组成放线数据方位角和距离,也是用前方交会法时行定点的然后组成轴线并用墨线标定在垫层和砼板面上。当浇完垫层砼和浇完底板砼后就立即进行再放线测量。
(1).在放线测量前按设计的结构定位图上的尺寸和位置首先计算出各条轴线方位角,特别是圆心轴线,并且由多人进行分别计算,然后相互核对,形成一个完整的方位角资料。分别划区由两人进行放线数据的对算,防止计算错误。由于四区和二区底板的形状是渐变半径曲线,按放射轴线定点后,施工队对曲线难以细放,但无半径又没法进行坐标计算,只得用光盘图进行坐标计算。
(2).光盘图坐标的转换设置:在施工管理人员和测量员的共同研究和操作下完成了光盘图上测量坐标的转换,因此有些在图上无尺寸的结构就用光盘图在计算机上进行计算。(因此测量员的电脑操作能力要强),如:在渐变半径曲线上多计算些测放点位和高度分界线等点位。
(3).由于设计图上的尺寸只精确到毫米和角度在小数点后都只有两位,光盘图上的放射线轴线的位置由于角度设置精度差,在C圆心到D圆心最后一条放射性轴线其角度误差在1分多,使得有个别轴线(放射线)不同圆心的在同一个地方靠得很近时,两条轴线的位置方位都画反了如下图。如D1和AO、1/D4和2/AO。因此我们只好用计算机按设计坐标和各条轴线的方位角重新在计算机上再画轴网图。这样在以后坐标计算量特别大时就用自已画的轴网图计算。我们画的图角度就是取到了0.00001度以上,保证了坐标计算的准确和方位角的精度。
(4).在基础垫层和底板上进行结构定位放线时,有些精度要求不高的部位我们还借助于测距仪加电子经纬仪进行坐标点的测放,如后浇带。
(5).轴线点位按坐标计算,用前方交会法定点后组成轴线,我们首先进行两点间长度的检查,其方法用钢尺测量距离,是否满足设计坐标间的距离,然后检查轴线上是三个点的就要检查三个点是否在直线上。轴线上是两个点的就检查两点组成的方位角是否是设计的方位角,即轴线的方位角。这时用经纬仪架任意一点,后视基坑边上任意一控制桩,转过来对另一点的方位角是否正确。方格轴线还检查其组成的拐角90度是否满足。如果计算无误,仪器完好和操作正确,那么测放(交会定点)的误差都是很小的,方向偏移和长度都只在1—2mm之间,误差在5mm以内的就认为正确。如果误差在5mm以上就要进行复核检查。查出原因或重新测放或者进行误差调整。
(6).前方交会定点误差产生的原因:a.环境因素:主要是施工现场条件的因素,如视线部分被挡住,通过的空气因砼面温度高和太阳的照射产生的气流使得影像跳动,太阳直射在仪器上仪器部件产生的变动等等。b.人为的因素:操作者使用仪器安置不稳,整平、对中不够精度要求,照准目标视差未消除、或看错读数,度盘配置不准等。c.仪器的因素:仪器完好无损是测量最主要的保证。重要的工程,仪器必须是最完好的,必须进行严格的检验校正,我们…………用的是全新的仪器。但是仪器的脚架必须也是完好的,所有的脚架螺旋不
能有点松动。脚架螺旋松动后仪器在上面就会不稳,有风、有振动仪器照准后视目标后就会移动。后视目标的读数就不是你所配置的,所以测出的点位误差就大。我们在…………的实践中深有体会。如:我们在二区垫层砼上测放D圆和C圆轴线后,轴线检查时长度和方位角都偏大,而且很不均匀有的差5mm左右,有的1cm,有的甚至还要大。往返复重测和检查未能检查出原因,就只好进行误差调整。当我们把方格轴线都测放完时发现仪器脚架的螺旋是松的,而且用手一拿就掉了,这样原因才找到。在二区我们还有B圆轴线的B10、B11两条未调整误差,就重新测放这两条轴线,结果长度、方位角都满足设计要求,而且一点都不差。因此在经常对仪器进行检验校正和保养时,也要检查和重新拎紧脚架上所有的螺旋。
(7).电子经纬仪、红外线光电测距仪和全站仪使用时应注意的问题
电子经纬仪、红外线光电测距仪及全站仪在操作时,必须按说明书上的要求进行,特别是各种按键在操作时,按键按下后必须有一个时间,不能在它的间隔时间内连按几个键,若按就会使其操作程序混乱,使得仪器有关指标改变,不是正确的指标位置。应特别注意竖直度盘的指标。如果混乱后应立即送仪器店进行调校。同时应对仪器的主要指标、棱镜的指标、气压的指标、温度的指标要根据不同地区和不同的时间进行调校,如棱镜常数一般为-030,气压在沿海地区为1013。但在重庆只有900多一点,而在昆明那就更低了。温度应随气候的变化随时调整。使用时首先必须打伞作业,如果进行控制点测量时,棱镜也应打伞;其次应避免在强磁场地区使视线及光电波穿过强磁场;第三观测时棱镜的背后不能有反光物体或反光镜等;第四光线通过的途中也不应有反光和产生红外线的物体。这些我们在施工测量中都碰到过。如:在贵阳施工立交桥时,有一个点要定在十字路中间,当时使用WLT全站仪就是不工作,反映出的是错误数据,当把四个方向汽车拦停后就测放出来了。如:我们在…………施工第七层放线时,有一个点就定不出来,测距仪就不测距,我们发现有两根预埋电线管和水管在望远镜视线上但未挡“十”字丝。把它们搬歪后测距就能进行了。还有一个地方,测距仪设在一变压器下面,结果测出的数据都是错的,其他点测出的都正确。棱镜常数如果不准确就使得测距结果要差几公分。如果在发电厂施工,由于电厂发电所产生的磁场使得测距仪的方向线要产生一个磁场角,这也是我们在电厂施工时发生的。光电测距所测的方向和光学经纬仪所测的方向就产生一个夹角,始终在相同的方向上不能闭合,而且都是向一个方向偏移的,所偏移的角度也是相等的。所以说电子经纬仪、红外线光电测距仪以及全站仪所使用的附加条件比光学经纬仪多,而且它们大多数为塑料壳和芯片,使得受温度的影响也比光学经纬仪大,因此使用时应特别注意对仪器的保护和成果的分析。
(8).轴线误差的调整
我们在首层以下的各次测量定位轴线点和测放轴线时,对轴线点间的长度、方位角和夹角进行检查复核外,对角度超过10秒和长度误差大于5mm的点位的方位角或角度要进行误差调整。使其点位间距离、轴线方位角和轴线间夹角满足设计要求或符合规范要求。调整误差时要保证长度和角度或方位角都必须一次调整后都满足要求。因此我们调整误差时,先满足方位角,然后再调整长度,最后保证夹角。如二区的圆曲线轴线:C4、C1/7、C8、C9四条圆曲线轴线的两轴线点的方位角产生10mm或20mm的误差,这时由于长度(两点间)无误差就将两点分别向正确轴线方向的两边相反方向各调整5mm的误差或10mm的误差组成新的正确轴线满足设计的方位角方向。
方格轴线的检查,当四个或两个交会点定出后:首先也是检查最长边的方位角和两点间的长度是否满足设计的要求,然后再按角度偏差产生的方向偏移值和90度直角的关系调整相应的点位置,图中二区在垫层砼上测放的方格轴线因脚架松动和视线通视差所交会的点位误差图。经过方位角检查后进行了点位调整。交会定点所测出的20轴与K轴和1/D轴的平行线的交点,15轴与K轴和1/D轴的平行线的交点四个点。仪器设在K/20和1/D′/15检查方位角。在K/20点上20轴方位角方向在1/D轴平行线上偏西5mm,而K轴方位角方向在15轴线上偏北3mm,同时检查长度S20轴=32.999m与设计值33m只差-1mm。1/D轴平行线上的长度为12.002m与设计值只差+2mm。但K轴上的长度就为12.004m与设计值差+4mm。为保证长度和角度都能满足规范要求,我们在1/D′/15点上进行角度测量检查为90°00′44″,角度偏大,而在K/15点上的角度则偏小为89°59′43″,因此为使角度误差不超过10秒和长度差不大于5mm,确定调整K/15点的位置,在K轴线方向上向东调整4mm,最后检查方格轴线中各角度∠1/D′/20.K/20.K/15=90°00′02″,∠K/20.K/15.1/D′/15=90°00′07″
,
∠
K/15.1/D′/15.1/D/20=89°59′57″
。
而
∠
1/D′/15.1/D′/20.K/20=90°00′00″。而且长度误差都在1—2mm之间。
6、 首层上的轴线点定位和放线方法与底板上是一样的,误差的检查和调整也是一样的。当把仪器脚架上的所有的螺旋拎紧后,轴线定位和轴线放线的误差也未再出现与二区垫层上的情况。但是随着建筑物的上升,要保证各层轴线的定位放线与首层一致,我们用同样的方法进行交会定出选择的轴线控制点投点,在各层上组成控制轴线网。
(1).轴线控制点位置的选择,由于施工按四个区进行,而且工程进度不一致,建筑物的上升层高不一样,因此分区进行选择轴线控制点,这些点必须满足该区的放线测量,而且投点方便,定位不在柱子和梁上,必须在板面上可以开洞和架设仪器,能用钢尺量距。(见附15投点布置图)
(2).轴线控制点位(投点点位)在首层定位放线时一并进行交会定点,并用红油漆做好标记(最好能用钢板埋设在砼中,然后在上面定点)。并用红油漆标成框,示意在此地方的上方需要在板上留洞。
(3).投点点位确定后,进行两点间长度和方位角的检查,以及所组成的夹角的检查,在四个区内只有二区的两个投点进行了误差的调整,调整的方法同5条第(8)款一样。
六、建筑物出±0.000后各层的轴线点定位和放线测量
建筑物上升到二层以及各层,当砼浇筑完后,施工队将预留的投测点位洞口打开,我们就用激光准直仪将地面上的轴线控制点位投测到各层上,并用毛玻璃当接收靶(原应用有网格的靶,由于留的洞偏大,又未按标准尺寸留,靶不能嵌在洞内,因为洞大又无槽口),所以只好用毛玻璃临时固定在砼板面上。
1、 投测点位时,用下激光对准首层上的点位,打开上激光投点到靶上,先投定一点转动180度再投一点,如果两点不重合就取其中间位置,然后重复进行一次。由于激光的散射激光光斑大就取其中最亮的部分定点。但必须同时投出两个轴线控制点,才能组成方向线,最好能多投几个点,以便进行检查校核。
2、 在投上的点位上进行两点长度和另一点间的夹角的检查,符合设计要求后进行轴线的定点放线。
3、 由于各层上投点的位置与各轴的位置必须靠近,而且砼楼板面平整,就用极坐标法进行放线定点:主要是圆曲线轴线点的放线必须这样做,当地面不平(高差大时)就用电子经纬仪和测距仪进行放线定点。方格轴线直接在轴线控制点间用钢尺最距和转90度的方法测放出各轴线的控制点线。(有时因柱梁钢筋挡住视线只得定出轴线控制点和线)
4、 由于各层的面积越高就越小,也就是圆曲线半径缩小(A、B两圆上),每一层就要进行所放轴线点
位坐标计算和放线数据的计算,这时必须看懂每一层图上的有关柱梁的位置变化和通视条件等,选择曲线的半径进行测放点位的计算。重要部位除计算器计算外还要用电脑进行复核计算。
5、 第五层测量轴线点定位和放线的方法及检查
(1).对设计图上有关轴线的复核计算
除在5条3款中提到的问题外,还有一些轴线在不同的图上所标的数据都不一样, 这样我们就进行反复的核对,计算坐标时用计算器和计算机同时进行计算,并画图来比较确定其关系。如C1轴线在桩位图上与C2轴线的夹角为6.76°,而大底板和各层上标的为8.10°。这样我们就找技术部门落实,而且明确提出应按8.10°进行放线定位;在五层上的A1与3/AO间的转换梁上增加的两斜柱,其轴线定位图上是与A1分别为15°和28°,但在结构模板定位图上又分别在8轴和9轴的梁上。经过我们定位放线实测和在计算机上画图,实际相差很大,但又必须将斜柱设置在梁上是正确的。经过计算出实际的夹角请设计院认可。
钢结构的安装在不同高度上,在A圆、B圆、C圆和D圆上都有钢结构斜柱的增加,以及观众厅上B圆转换梁上增加的斜柱,其位置因在不同的图上角度不一致,造成放线重复检查,也都先后复核计算出位置的不对,但为保证钢桁架位置的不变,这些斜柱因数据有误必须更正它,计算放线数据,在实地上放出这些斜柱的位置。
(2).投测点位的相互检查
一区投测点平行于4轴与M轴和E轴的两点,其长度检查为+4mm,用这两点用测距仪测放的A9轴线两点其误差在10mm之内。
用四区的投点Q′/5点检查M′/4′点间的方位角,其方向偏移-8mm。用Q′/5点测放的A1和用M′/4′测放的A1方向长度都相差在8mm之内,和测放的5轴与M轴平行线的夹角正好为90°。
6、 第七层为观众厅钢桁架安装的测量定位放线的检查
一区第七层轴线定位放线完成后,二区第七层也施工完,但二区的测量投点因没有板面就不能再投测了,我们用一区平行于12轴线与E轴线和K轴线的控制线的交点进行定位放线测量。先测放右边的也是用测距仪测量定位在C轴上的14轴线的平行线点和15、16轴线点,再用钢尺量距从12轴线平行线量到14轴线平行线与15轴线只差5mm,15—16间又差-5mm,这样我们把15轴线点向东调+5mm,16轴线点向东调+10mm定点。
左边放线也是用测距仪定出在M轴线上的15、16、20三点,其间长度误差都在1—2mm之间,然后分别在15、16点设仪器检查与右边点组成的夹角都在90°±3″间,测距检查长度只差-1mm。因此在20轴线点直接设90°用测距仪定出右边20轴柱子上偏C轴1米的点。这样就满足了轴线间的设计尺寸要求,保证钢桁架的安装尺寸。
7、 第八层转换梁轴线点位和放线的方法及检查
(1).第八层转换梁从24.6米标高就要增加梁板,其标高只高7层板10cm。原来我们已在观众厅池座内测放出转换梁的位置和斜柱轴线的位置,施工队已把梁和环梁的曲线及控制曲线也在厅内用墨线弹出标定。计划在施工时把斜柱的轴线点用垂准仪向上投,由于施工架子满堂搭设不能进行,所以只有改变测量定位放线方法。
(2).在24.6米标高的转换梁板施工完成后,就用一区第七层上的E'/12'或K'/12'点在转换梁板上进行梁和斜柱轴线的定位放线。转换梁、斜柱轴线点坐标已在计算机上算出。E'/12'和K'/12'点已有坐标,只要在计算机上就可以计算出这些放线数据。
(3).在第八层上支完模板后,就用第八层上的E'/12'和K'/12'点进行梁和斜柱轴线的再放线,保证其位置的准确,并保证牛腿预埋件的安装。在B9、B10轴线间的新增斜柱和次桁梁中心线已放样出,并标定在第八层板上。
(4).第八层上其它的部位的放线测量同各层一样。由于各层情况的不同,有部分轴线的定位放线按实际情
况选择不同的投测点进行,因此误差是有累积的,但最大不会超过30mm.
8、 各层标高的控制测量
各层上的标高在砼施工前由施工队按我们测量组提供的在三个塔吊上的±0.000标高,他们用水准仪加钢尺量测,逐层传递。我们测量组进行了几层的检查,误差都在2—8mm之间,而且铁件安装单位也检查过在10mm以内。
当砼施工完成架管折除后,我们测量组将标高用垂下钢尺的方法,上、下分别用水准仪进行观测,将高程传递到各层,然后用红油漆标定在各层的柱和墙上,并且进行一圈的闭合检查,误差在5mm之内。因此保证了各层砼和埋件的安装施工。
9、 特殊条件下采用的轴线点的放线方法:
当用钢尺量距不成又不能用测距仪测距时,但经纬仪能放出待定点与仪器的方向线,这时可以采用方向和距离交会的方法来定待定点,这时待定点附近有控制点,或有已测定的轴线点,该点与待定点必须有距离数据,这时用经纬仪定出方向线,然后用另一控制点或已定轴线点量距与方向线交会定出待定点。我们在三层以上的轴线点定点时就用过,然而必须注意的是交会时,用方向和距离是就有条件的。特别是方向线与用量距的待定点方向应是一致的或接**行,误差就小。如果接近垂直时那样的误差就很大。而且量距的长度最好小于3米效果就好。如:新增斜柱14#和15#两个柱的轴线放线时,因钢筋密测距不能进行,量距更不行。两条轴线分别已定出1号点,但2号点只能用与控制点的方向线和1号点的距离交会。然而控制方向线与量距方向线几乎成垂直,结果定出的14#的2号点误差达20cm,15#的2号点误差达6cm,两1号点间的夹角弦长正好是设计值1.176m;后两2号点间的弦长只有0.99m,经复测检查后重新定两2号点,两弦长才正好为设计的1.250m。
产生误差的原因是由于控制桩与待定点方向和距离交会的方向接近垂直,即相当(1—2)由1为圆心1—2为半径的圆曲线成切线方向,而弦长和弧长接近相等,只差1—2mm,用1号点和1—2号点长度画弧
线交会时约在20cm的曲线上,所有点的位置都是可视为待定点的位置。点位可以有几公分到20公分差,因此造成点位不准,使14#、15#两轴线的位置差异大,所以这种方法必须在所定方向线要同距离交会的方向线一致,(或平行)时最理想,而误差就小。
七、…………部分特殊部位的定位放线方法的选择
1、 环形梁的放线由施工队按我们测量组提供的圆曲线的半径(当我们放样曲线轴线点时都是按平面图上的半径选择半径长度计算坐标后再放样的,并标在砼板面上)。他们根据两轴线的圆心夹角按弦线法计算各弦长中心点上的矢高进行放线的。这样放出弧线来,并放样梁的上和下弧线及控制弧线。
2、 观众厅池座、楼座的预埋套管的定位放线测量
(1).主要轴线控制点的确定:为了观众厅池座预埋套管的定位,首先选择测放的控制点和轴线方向线。在一区出±0.000时,在进行首层轴线点的定位和轴线放线时,就确定对观众厅定位放线的控制点和轴线方向线。我们在舞台台前的12轴线与2/G轴线的交叉点定在舞台前台上,然后在后舞台边上的2轴上也定出与2/G轴的交叉点,作为控制轴线的方向线,在池座的最后端也标出2/G轴线方向,用红油漆三角符号标定,组成2/G轴线。
(2).池座预埋套管都是以池座半径上的2/G轴为中心线两边分的曲线布置,因此我们把每排座位套管中心的半径计算出来,再计算每排总套管的总弧长,求出他们的圆心夹角和弦长,如图:第6排,在计算出第一排的曲线半径为29.107米后,除有一排为0.945米的间距外,其余的4排每排递增0.95米。第6排的半径为33.852米。然后在每排有特征的管位,确定为测放的控制点位,并在图上用红色圆点标出,以便计算坐标,再用12/2/G点进行定位,用这些有特征定位点进行其管位的测放定位,组成曲线。如第6排就是利用所定出的控制管位点按上图的弦长和矢高数据量测其他管的位置。由于弦长与弧长相差很小而且矢高确定后,量测出其他套管的位置精度也就相当高。
(3).计算出图中有红色圆点的各点的坐标,再与12/2/G点的坐标一起计算放线的方位角和距离。用测距
仪进行这些点的定点。
(4).按照控制点位再放样本条曲线上的其他套管的点位,对照设计图,图上已标明每条曲线上控制点位置,两控制点间有几个套管的就定几个套管位置,按计算图上的弦长、弧长量。有错也会发现。
(5).前面提到八层上转换梁和斜柱在观众厅内的放线也是利用12/2/G点进行测放的,而且组成的13轴和14轴两轴线上的所有点都在一条直线上,误差都只在0—3mm之间。同时还用E'/12'和M'/12'两点进行观众厅内14和2/G轴交点的交会定点,与原定的2/G轴和测放转换梁的14轴的交点差为4—5mm,点位差为6.5mm。这就说明我们在±0.000上的投测点测量出的每个轴线点的精度都是能保证的。
(6).观众厅楼座套管的测量:
由于楼座套管也是在观众厅圆心半径上的,也是用池座的计算方法进行点位和放线数据的计算,由于楼座的曲线每排都是一个台阶,并有梁支撑,因此我们就在第三层上把20轴线标定在楼板上,然后计算出楼座第9排的套管曲线中心线在各横轴线上的交点的位置和与20轴的距离,然后用钢尺量距确定各横轴线上的套管曲线中心线的交点。支模时施工队用标高控制每个台阶,然后以2/G轴线为基准线,以台阶模板边进行套管点位的定位。(如下图)
3、 钢结构的放线测量
由于钢结构桁架梁的结构要求,设计重新出了节点图,在不同的高度上增加了几十个斜柱和牛腿,并在其上预埋了铁件和螺栓。为保证这些预埋件位置的准确,用各层斜柱测量定位的方法进行方位角和坐标的计算,与结构斜柱一道定位放线,而且把钢桁架的的轴线一并测放出来。在三、四两区的顶层砼面上再次把钢桁架的轴线标定在上面。然后投测在牛腿间的上下环梁上或组合斜柱上。
钢结构安装施工单位,在观众厅钢桁架的安装前,利用我们提供的轴线复测量出牛腿预埋件和螺栓的位置数据经过我们复核检查,误差只在5mm以内。
4、 幕墙施工测量
幕墙大理石挂板施工前,我们把A、B圆上的斜柱轴线在施工场地建筑物外都定有控制轴线点,我们用经纬仪直接标在斜柱外侧面上,为幕墙的施工提供准确的轴线。
八、沉降观测:由业主用招标的形式包给广东省水利水电勘测设计院岩土工程公司进行施测,观测方案、观测技术资料和总结由他们提供。
九、…………工程施工测量成功的主要经验和不足
1、…………施工控制测量方法的选择是正确的,施测方案的实施是成功的而且对放线测量的精度是满足的。在各层的放线中虽然没有进行严格的闭合测量,但是从不同的投点进行放线的误差检查看保证了在±10mm,满足了钢结构的安装。
2、…………有一个高水平和高效率的测量组,也是公司和项目上组建决择的正确,如果没有一个完善和独立的测量组,很难保证施工测量的统一和现场施测的一致。
3、…………测量仪器设备的完好、保养、检校能定期进行,保证施工作业的所有放样都能控制在10mm以内(特别是各层的标高)。施工队的仪器,测量组都进行了检校。
4、施工放线测量方法的选择,有效地保证各条放样的轴线位置的正确和误差能控制在5mm—10mm之间,特别是首层以下的各次放线测量采用前方交会法,由于控制桩精度高,放样出来的点位组成的轴线在方位上、长度上都能保证在5mm以内。
5、不足之处:
(1).由于进度的不均衡,后来补测的四个房顶上的控制点的误差就不满足四等要求,这对后来施工测量精度就降低了。
(2).由于各区的施工进度的不均衡,在首层的准备投点用控制点也不是各区一起测定的。特别是一区四个点分了四次才测定,只进行了两个方位角和两条边长的检查,而且是用的电子经纬仪和测距仪,未用钢尺检查,因为施工首层的标高很多不能丈量测距。
(3).由于施工方法和施工部位的不均衡,造成二层以上各层轴线放样和投测控制点的闭合测量很难进行,甚至不待其他部位上升就在已浇好的砼的地方用一个投点就放线,而且还必须找另一个方向线或点作为后视,往往连后视也不能用方位和长度检查。只是在5层和8层用不同的投点同时对一条轴线进行了放线检查,但误差都在±10mm之间。
(4).由于施工进度的差异,各区都有几个投点分开投测实施,加上每层进行测量时钢筋脚手架也开始施工,造成了测量赶进度,有个别轴线的测放粗差大,而且量距也易产生差错。这些当场很难检查出来,只能由施工队放细部线时才能查出,才去纠正。
(5).由于施工技术方案测量组未见到,在其中对测量也未提出什么要求,更没有给出应有的测量放线时间,施工放线测量工作可以说是在施工夹缝中进行的。如果不是有一个完整的和高效率的测量组,很难保证其轴线放线的正确,这是在今后的大型工程项目和技术含量高的工程项目应特别注意的。
中建五局…………测量组
杨景望
20XX年5月25日
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