梁憲軍 苗曉寧
(1.江蘇鎮江建工建設集團有限公司,江蘇鎮江 212004;2.新疆欖潤國際咨詢工程技術有限公司,新疆烏魯木齊 830000)
我們在設計施工測量控制網時,應注意留有較多的余地,應根據技術和設備條件,精心設計,精心作業,使點位精度符合測量規范。筆者認為,大型,特別是特大水泥工程,其首級控制相對于起始點的點位中誤差應控制在±10mm以內。這主要參照施工測量行業標準GB50026-93工程測量規范,根據在水泥廠實踐,這是完全有條件達到的。在水泥生產線施工測量要考慮到建筑物的性能以及分部之間的相互聯系。根據單項工程的特點,以及各個施工階段綜合起來,可將施工過程的測量精度分為三類。
第一類所有樁位打樁階段。其測量的點位中誤差(相對于鄰近基本控制網點)MP≤5cm。
第二類一般混凝土結構工程的測量放樣的點位中誤差MP≤1cm~2cm。
第三類一般金屬結構安裝工作,其測量放樣的點位偏差(相對安裝工程的軸線)為1mm~5mm。
從上面三類精度標準來看,第一類所有樁位打樁階段精度是容易控制的。第三類它是相對鄰近的軸線而言,雖要求比較高但可就近用鋼尺直接丈量,精度也易保證。因此混凝土結構工程放樣精度極其重要。
水泥生產線是一項綜合性的工程,它由各分部工程所組成,在布設場區控制網時,就應有針對性。要考慮施工控制網精度是否滿足各分部工程要求。控制網通常二級控制。首級控制網一般為主軸線布設控制網相對于鄰近控制點的點位中誤差不大于±10mm。第二級控制為二級導線及支導線或Ⅱ級建筑方格網。可將熟料工段施工包括窯尾、窯中、窯頭、廢氣處理、生料庫、熟料儲存、各項目間輸送、部分輔助車間等項目作為主軸線的控制范圍。考慮到這個區段生產工藝連續,有很多大型設備安裝,這個施工區段可以定為工程嚴密性的部位。
松散性:松散性的建筑部位,彼此間聯系松弛。這類工程部位主要為原料工段,包括石灰石破碎、預均化,輔助材料破碎,聯合預均化堆場,生料粉磨、各項目間輸送、部分輔助車間等項目。
一般水泥生產線控制面積在1km2~2km2左右。為了滿足各分部工程要求,一般邊長都比較短,平均在200m左右,控制點的密度相對的大一點。控制點的點位中誤差是以毫米計,布設獨立自由網。邊長不投影在高斯平面上,根據需要只投影在建筑區的平均高程面上,或投影放樣精度要求高的建筑物高程面上。水泥工程的廠區控制測量中,因測區范圍一般不大,高精度測距儀器的應用保證了測邊精度,網的點位誤差也易滿足要求,但因受環境或其他因素所限,經常出現測角誤差較大的現象,此時判斷控制網是否合格的關鍵在于平差后測角中誤差是否達到等級要求。對于測區首級平面控制網一般采用獨立網,主要考慮測區控制網的自身強度,而用于平面聯測的附合導線的精度一般不作嚴格要求。
建筑限差是工程驗收和質量評定的標準,設工程建筑物軸線建筑限差為Δ,這里的建筑限差應理解為極限誤差,則工程建筑物竣工后的軸線位置中誤差M=±Δ/2。M包括施工誤差M施和測量誤差M測。即,首先確定測量誤差和施工誤差的關系。設M測/M=N,則M測=N·M,顧及式(1),則M測=±1/2N·Δ。根據建筑工程測量的規程規定,N=1/2~1/3,為了討論方便,我們分別取 N=0.3,0.4,0.5,則m測的值如表1所示。

表1 N值對應的M測值
M測又包括M控制點誤差和M放樣點誤差。
即:

不同的理論學派從不同的角度直接或間接地證明了一般創造力內在地存在于普通人之中,是“健康人”實現完整人格和獨特自我的需要。

在控制網的精度設計時,一般都按照“使控制點的誤差引起放樣點的誤差,相對于放樣誤差來說,可以忽略不計”的原則。對式(2)化簡,令,則控制點的誤差影響僅占點位測量M測誤差的10%。由此得出,考慮到表1及式(2)。
建筑限差Δ的大小,是由建筑物的規模和性質來決定的,在相應的施工及驗收規范中都有明確的規定。若建筑限差Δ取10mm,20mm,50mm 和100mm,我們可得表2。
根據現場施工條件,現在我們討論控制點的精度,一般指最低一級的施工相鄰點點位精度。
相鄰點點位精度為:

其中,Mij為相鄰點點位精度;ms/S為邊長相對中誤差;mβ為測角中誤差;Sij為相鄰點邊長。
《建筑工程施工測量規范》規定,施工控制網按技術要求一般分為三級,相應的邊長中誤差分別為1/10000,1/20000,1/40000,相應的測角中誤差分別為 ±20″,±10″,±5″,邊長為100m,200m,300m。按建筑限差Δ取50mm,則由公式可得上式相鄰點點位誤差見表3。

表2 Δ取不同值時對應的M控和M放

表3 相鄰點點位誤差
在全站儀逐步普及的條件下,導線與軸線法聯合測設施工控制網將成為施工廠區控制網的首選。對于大型新建廠區,采用軸線法在地面測定窯系統主軸線,作為首級控制然后以主軸線上的已知點加密導線可以按照建筑物施工精度不同要求或按不同的開工時間,來分期施測。通常窯系統測量定位為整個工程的關鍵。為了保證窯系統定位放線主要軸線點(加密點)的精度,布設等級主軸線考慮Ⅰ級控制,廠區控制網可適當考慮在Ⅱ級控制,邊長控制在200m~300m之間,測角中誤差在10″考慮。
在建立完成廠區控制網后,就開始進行各單體工程的定位,在廣泛應用全站儀的情況下,最常用的方法是極坐標法。放樣點的點位中誤差,應該考慮起始數據的誤差,而在許多情況下,起始數據誤差往往大于測量誤差,因此,應盡量使起始數據的誤差減少,以保證放樣軸線點的精度。
極坐標法:放樣點p點精度由放樣β角的誤差Δ使點位移至pp/(設為Δμ,稱為橫向誤差),又由放樣距離s的誤差Δs,使點位又移動到pp//(Δs被稱為縱向誤差)。

則角度和距離誤差的綜合影響,經轉為中誤差后得點p的點位中誤差Mp為:

其中,ms為測距中誤差;mβ為測角中誤差。
由此可以看出,點位中誤差與邊長中誤差ms,角度中誤差mβ和測站點至放樣點的距離s有關。現分析用全站儀進行極坐標法放樣點位的精度,見表4。

表4 放樣點位精度
通常可根據全站儀視線長度不超過200m。
在實際測量工作中,有些測量人員對測量精度缺乏認識,存在著不重視測量方案設計的現象。其實,測量工作不管工程的大小,測前方案設計非常必要,它可提高工效、保障預期精度等。測前方案的設計雖然占用了一些時間,但對測量工程卻達到了整體把握的效果。以工程項目的實際需要與工程特點為基礎、以測量規范為準繩、以分級布網控制測量誤差,確保校核條件控制測量質量,最大限度地保證測量成果的可靠性。
[1]李青岳,陳永奇.工程測量[M].北京:測繪出版社,1995.
[2]陳宗佩,楊 笑.工程建筑物的測量放線[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2003.