馮守珍
(山西誠正建設監理咨詢有限公司,山西陽泉 045008)
在施工階段,測量工作貫穿于全過程,既是施工的基礎工作,又是各分項工作的導性工序。測量工作的質量,直接影響工程質量,稍有疏忽,可能導致返工,造成經濟損失、拖延工期。因此,施工階段的測量工作是不可忽視的重要工作。本文就施工階段的測量工作方法進行了探討。
施工測量是指建筑工程在施工階段所進行的測量工作。用測量儀器把設計圖紙上的建筑物或構筑物的平面位置和高程,按照設計要求測設在施工場地上,為后續施工提供依據,并在施工過程中通過一系列測量控制工作,來保證工程質量。
施工測量的主要內容包括施工前建立施工控制網,施工過程中進行建筑物定位放線、高程控制,以及工程竣工驗收質量控制等。
根據測量工作遵循“從整體到局部,先控制后碎步”的原則,在標定建筑物位置前,根據勘察設計部門提供的測量控制點,先在施工場區建立統一的施工控制網,作為建筑物定位放線的依據。施工控制網分為平面控制網和高程控制網。平面控制網常用的有建筑方格網和建筑基線。高程控制網需根據場地大小和工程要求分級建立,常采用水準網。
2.1.1 適用范圍與布設的形狀
建筑場地面積較小,平面布置簡單,地勢較為平坦而狹長的建筑場地。建筑基線在總平面圖上設計成三點“一”字形、三點“L”字形、四點“T”字形、五點“十”字形。
2.1.2 布設要求
建筑基線應平行或垂直于主要建筑物的軸線;建筑基線主點間應相互通視,邊長為90 m~400 m;主點在不受挖土損壞的前提下,盡量靠近主要建筑物;建筑基線的測設精度應滿足施工放樣的要求;基線點應不少于三點,以便檢測校核。
2.1.3 建筑基線測設
1)根據建筑紅線測設建筑基線:一般建筑用地的邊界由規劃部門在現場標定。標定的邊界點連線通常是正交的直線,稱為“建筑紅線”。建筑基線與建筑紅線平行或垂直,故可根據建筑紅線用平行推移法測設建筑基線。
2)根據附近已有的測量控制點測設建筑基線:可采用極坐標法。
1)適用范圍:地形較平坦的大、中型建筑場區。
2)布設原則:主軸線應盡量布置在建筑區中央,與主要建筑線平行,長度應控制整個建筑區。格網點布設成正方形或矩形,縱橫格網邊應嚴格垂直。方格網線要與相應的主軸線成正交,網線交點應通視;網格大小視建筑物平面尺寸和分布而定,正方形格網邊長一般取90 m~200 m。
場區水準網一般布設兩級,首級網作為整個場區的高程基本控制,一般情況按四等水準測量方法確定水準點高程,埋設永久標志。加密水準網以首級水準網為基礎,可根據不同測設要求按四等或圖根水準的要求布設。
建筑物的定位就是將建筑物外廓各軸線交點測設在地面上,然后再根據這些點進行細部放樣。
根據與原有建筑物的關系定位;根據建筑物方格網定位;根據建筑紅線定位;根據測量控制點坐標定位。
建筑物放線就是根據已定位的外墻軸線交點樁詳細測設出建筑物的其他各軸線交點的位置,并用木樁標定出來,稱為中心樁。并據此根據基礎寬和放坡寬用白灰線撒出基槽開挖邊界線。基槽開挖前,應引測軸線控制樁到基礎外不受施工干擾的地方,并做好標志。方法有設置軸線控制樁和龍門板兩種。
軸線控制樁設置在基槽外基礎軸線的延長線上,它離基槽外邊線的距離應根據施工場地的條件而定,一般是2 m~4 m。
建筑物施工放樣允許偏差見表1。

表1 建筑物施工放樣允許偏差
建筑物基礎的施工測量包括基槽挖土的放線和抄平,基礎施工放線、抄平。對于基礎挖土,應重點控制基槽開挖深度,通常在基礎開挖到一定深度后,在槽壁上每隔3 m~4 m和拐角處設置一些水平樁,作為清理基槽和墊層施工的依據。挖土完成后,再根據控制樁復核基底標高及墊層位置,合格后,才能進行墊層施工。在墊層施工完成后,施工單位在墊層上準確確定建筑物各軸線、邊界線、墻邊線、柱子位置等,以便綁鋼筋、支模板等。通常可根據基槽邊部的軸線控制樁,利用經緯儀檢查復核基礎定位及各軸線尺寸的準確性。
建筑物軸線投測和高程傳遞允許偏差見表2。

表2 建筑物軸線投測和高程傳遞允許偏差
一般在施工中,常用懸掛垂球法將軸線逐層向上投測。具體做法是:在樓板或柱頂邊緣懸掛垂球,垂球尖對準基礎側面的定位軸線,在樓板或柱頂側面邊緣面畫一短線作出標志;同樣投測軸線另一端點,兩端的連線即為定位軸線。同法投測其他軸線,再用鋼尺校核各軸線間距,同法依次逐層向上投測。為了減少累積誤差,保證工程質量,宜在三層時,將經緯儀安置在軸線控制上,儀器對中、整平后,瞄準基礎側面定位軸線,抬高望遠鏡把軸線投測到樓板或柱子上,以校核用垂球逐層傳遞的軸線位置是否準確,如有偏差在允許范圍以經緯儀投測上去的軸線為準,再用垂球法向上逐層傳遞。
高層建筑一般受周圍環境條件限制,無法用外控法來進行軸線投測。內投法不受施工場地限制,施測時在建筑底層測設室內軸線控制點,建立室內軸線控制網。用垂準線原理將其軸線點垂直投測到各層樓面上,作為各層軸線測設的依據。有吊線墜法、天頂垂直法、天底垂直法。
一般建筑物可用皮數桿傳遞高程。對于高程要求較高的建筑物,通常用鋼尺直接丈量來傳遞高程。一般是在底層墻身砌筑到1.5 m后,用水準儀在內墻面上測設一條高出室內地坪線+0.5 m的水平線,作為該層地面施工及裝修時標高的控制線。對于二層以上各層,一般從樓梯間用鋼尺從下層的+0.5 m標高線向上量取一段等于該層層高的距離,并作標志。然后,再用水準儀測設上一層+0.5 m標高線。
高層建筑底層±0.000 m標高點可依據施工場地的水準點來測設。±0.000的高程傳遞,一般用鋼尺沿結構外墻、邊柱、樓梯間等向上豎直量取,即可把高程傳遞到施工層上。用這種方法是至少有三處底層標高點向上傳遞,以便于相互校核和適應分段施工單位需要。由底層傳遞上來的同一層幾個標高點,必須用水準儀進行校核,其誤差不超過±3 mm。
水準基點是建筑物沉降觀測的依據,一般情況下建筑物周圍最少要布設3個基點,便于相互校核,防止其本身產生變化。這些點必須堅固穩定。布設水準點要考慮下列因素:要求與建筑物相距50 mm~100 m的范圍;布設在受振區域以外的安全地點;離開公路、鐵路、地下管道和滑坡至少5 m;水準點的埋深至少在冰凍線下0.5 m;一般情況下,可利用工程施工使用的水準點。
沉降觀測點的布置,應能全面反映建筑物地基變形特征并結合地質情況及建筑結構特點確定,一般宜選在下列位置:
1)建筑物四角、核心筒四周、大轉角處及沿外墻每10 m~20 m處或每隔2根~3根柱基上。
2)高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交界處兩側。
3)建筑物裂縫、后澆帶和沉降縫兩側、基礎埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結構的分界處及填挖方分界處。
4)寬度不小于15 m或小于15 m而地質復雜及膨脹土地區的建筑,應在承重內隔墻中部設內墻點,并在室內地面中心及四周設地面點。
5)鄰近堆置重物處、受振動有顯著影響部位及基礎下的暗溝處。
6)框架結構建筑的每個或部分柱基上或縱橫軸線上。
7)筏形基礎、箱形基礎底板或接近基礎的結構部分之四角處及其中部位置。
8)中型設備基礎和動力設備基礎的四角、基礎形式或埋深改變處以及地質條件變化處兩側。
9)對于電視塔、煙囪、水塔等高聳建筑,應在沿周邊與基礎軸線相交的對稱位置上,點數不少于4個。
5.3.1 觀測周期
沉降觀測時間和次數根據建筑物的性質、變形情況、工程地質條件綜合考慮。在施工階段,觀測周期具體視施工過程中地基與加荷而定。一般建筑物每1層~2層樓面結構澆筑完成后觀測一次。中途停工時間較長,應在停工時和復工前各觀測一次。竣工后,視地基土類型和沉降速度的大小而定,一般有一個月、兩個月、半年與一年等不同周期。沉降是否進入穩定階段,應由沉降量與時間關系曲線判定。當最后100 d的沉降速率小于0.01 d~0.04 d時可認為已進入穩定階段。
5.3.2 觀測方法
一般建筑物或中小型工業廠房,可采用三等水準測量的方法進行沉降觀測。對于高層建筑或大型廠房,應采用精密水準測量的方法進行觀測,按照國家二等水準測量要求進行施測,將各觀測點組成閉合水準路線或者附合水準路線往返觀測。觀測要遵循“五定”原則,即水準基點、沉降觀測點點位要穩定;所用儀器、設備要穩定;觀測人員穩定;觀測時的環境條件基本上要穩定;觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。
5.3.3 精度要求
一般多層建筑、工業廠房和構筑物的沉降觀測,其容許高差閉合差為,同一后視點兩次后視讀數之差不應超過±2 mm。高層結構及不均勻沉降地基上的重要建筑物,沉降觀測的水準測量容許高差閉合差為,同一后視點兩次后視讀數之差不應超過±1 mm。
5.3.4 成果整理
根據沉降觀測記錄表,繪制沉降曲線。橫坐標為觀測時間,縱坐標上部為荷載變化情況,下部為對應的沉降變形情況。從沉降曲線圖中可以預估下一次觀測點的大約沉降量和沉降過程是否趨于穩定狀態。
[1]趙景利,楊鳳華.建筑工程測量[M].北京:北京大學出版社,2010.
[2]吳來瑞,鄧學才,陳云祥.建筑施工手冊[M].第4版.北京:中國建筑工業出版社,2003.
[3]GB 50026-2007,工程測量規范[S].
[4]JGJ 8-2007,建筑變形測量規范[S].