閆 旭 呂達林(鄭州大學土木工程學院土木工程專業 鄭州大學建筑環境與能源應用工程專業)
施工放樣的方法對比與分析
閆 旭 呂達林
(鄭州大學土木工程學院土木工程專業 鄭州大學建筑環境與能源應用工程專業)
近年來,隨著科技的不斷發展,在建筑工程施工中計算機數據的處理與不斷改進更新的儀器逐漸被廣泛應用,貫穿于整個工程的施工放樣工作在越來越簡化的同時也擁有了越來越高的精度,根據工程中的實際需求人們可以選擇采用不同的放樣方式,選擇快捷準確的放樣方式,在提高工程質量、加快工程進度方面都有著極其重要的作用。
施工放樣[1];方法;選擇與復核
作為測繪專業的核心工作,在現代工程施工中施工放樣始終發揮著重要的作用。施工放樣的主要工作是通過測設水平角、高程和水平距離三項基本工作將設計圖紙中的建筑物測設到施工現場。在傳統的施工放樣中通常采用極坐標法的放樣方法,最為繁雜的工作是緩和曲線和圓曲線的放樣,我國多采用偏角法和切線支距法進行測設,并采用螺旋線作為緩和曲線[2]。傳統方法大多容易產生累積誤差,往往需要測量多次分配誤差,盡量消除誤差,不但效率較低精度不高,施工時常還被大大加長。
(一)定點放樣[3]
在定點放樣過程中,特定點標記要明顯且放樣位置要符合設計要求。下面以園林綠化種植為例對定點放樣進行介紹:
(1)在接到設計圖紙后,施工人員應前往現場對地形與地面障礙物情況進行實地核對,作為定點放樣的依據;
(2)以路牙或道路中心線為依據,按照設計規定,用鋼尺、皮尺或測繩確定株距,清除障礙物后使用皮尺或儀器對綠地進行定點,;
(3)用儀器或皮尺對孤立樹進行定點,并用標明栽種樹種與樹坑規格的木樁標出每株數的位置;
(4)用白灰線在自然式樹叢中標點定出樹叢的范圍。
(二)定線放樣[4]
沿用至今的一種傳統方法是,在周密的踏勘后由選線、測角等工作組成的外業勘測組以流水作業進行路線詳測,尤為適用于路線不長的公路施工放樣中。在大部分工程中定線放樣都是直接在現場進行的,測定數據準確,設計資料出現的問題較少但同時外業工作勞動強度較大。
(一)傳統放樣方法
在傳統的施工放樣中,必須將放樣數據即建筑設計圖中放樣點線與原有建筑物或控制網兩者之間的角度、高程以及間距求出,通常采用極坐標法進行測設,從儀器中讀出經緯儀的度盤讀數,用經緯儀測量水平角與豎直角的角度并進行定線,再利用鋼尺或皮尺完成量距工作,進而測設出點位,在工作的最后,利用塔尺、水準儀等工具測設出高程。通常在施工過程中是分開進行點的坐標測設與高程測設的,高程的測設放樣常用水準測量,點位測設則通常采用極坐標法、距離交會法、直角坐標法以及角度交會法等。
(二)全站儀放樣
隨著計算機與光電技術的快速發展,高精度測量距離儀器如“半站儀”這種可直接安裝在傳統經緯儀上的光電測距儀也逐漸出現并被廣泛運用于現代施工現場中[5],從而同時完成量距與測角的工作,結合計算機之后便可將所測設點的坐標與高差計算出來,并進行設計點的放樣。通常采用極坐標法和直角坐標法進行放樣,此方法最大的特點是:儀器的顯示屏上直接顯示距離與度盤讀數,放樣點坐標的直接獲取使得在工程中可反算出設計點位與實際點位的差值,而距離的直接測量也可使測程更遠、效率更高、精度更高。在開挖路基邊坡與開挖隧道工程的應用中最好,在開挖工程中實時測出某點是超挖還是欠挖便可將在線路中的偏置與里程計算出來。
1、放樣設備
全站儀的放樣準備共可分為以下五步:
(1)選擇、錄入放樣數據文件。①即將設計圖紙中
(2)選擇、錄入坐標數據文件??烧{用后視坐標數據以及測站坐標數據。
(3)設置儀器:①選擇左角或右角的水平角顯示方式;②設置儀器參數:如測量次數、傾角自動補償、大氣壓和溫度、測距模式(如跟蹤測量、精測與粗測)以及棱鏡常數。
(4)置測站點,在全站儀中輸入儀器高、測站點坐標以及棱鏡高。
(5)置后視點,在全站儀中設置后視點坐標便可計算出方位角,瞄準后視設置方位角。
2、放樣實施
在放樣實施的過程中共可選擇3種方法并進行快速放樣,如下:
(1)放樣點位較少時可采用的直接鍵入坐標值的方法;
(2)如基礎邊緣點坐標或橋梁樁基中心點可采用的通過點號調用內存中的坐標值的方法;
(3)路基放樣過程中可采用的輸入歷程樁號和偏置的方法。
(一)RTK-GPS-放樣[6]
從費時費工的傳統放樣方法發展到直接方便的全站儀放樣方法,盡管已在很大程度上提高了精度,且放樣工序被極大簡化,但這兩種方法都要求將棱鏡架置在待放樣點上,且都要求通視。在施工現場環境較為復雜,在放樣設計點時,往往需要2~3人參與操作,且需要來回移動目標,又極易受高差、施工機械等現場因素的影響,勞動效率被降低。RTK -GPS-放樣是對兩個測站載波相位觀測實時處理的差分方法,施工放樣因它的出現有了突破性的發展。RTK技術在工程中的實施不僅克服了傳統放樣法與坐標放樣法先天存在的不足與缺點,且具有定位精度高、現場給出精確三維坐標、無需通視并能全天候作業并能實時放樣出三維坐標等優點。
(一)施工放樣方法的選擇
工程建筑現場中建筑物復雜多樣,要放出該建筑物的點與線往往需要綜合應用多種方法。因此放樣方法的選取對于快速準確地完成施工放樣工作極為重要。在選擇方法時,建筑物形狀、種類以及大小,建筑物所在地區的條件,施工階段,施工速度與方法,測量人員的技術條件,控制點的分布情況,現有器材條件以及放樣所需要的精度等因素都需顧及到。在實際工程作業中,工程總體的布局和細部結構設計圖都需熟悉清楚,找出工程中主要點位的位置、主要設計軸線以及各部分間的幾何關系,將已有控制點布設情況與現場條件緊密結合起來分析具體放樣方案,并對方案作出最優處理,使放樣精度達到最高。
為工程施工服務的測量放樣工作的選擇,與工程建筑物的施工部位、類型、控制點的分布以及精度要求都有著密切的關系,因此在工程現場中往往需結合現場實際情況綜合考慮,選擇最合理的放樣方法。
(二)施工放樣復核的重要性
在實際工程中,圖紙復雜程度、測量人員的技術水平限制以及放線過程等操作都會或多或少的出現人為失誤,貫穿于整個工程施工過程的施工測量放樣,其數據的略微錯誤便會給工程帶來不可逆轉且差之千里的損失,因此在處理數據時應進行及時的檢查與復核,保證精度滿足方案要求,為避免影響工程質量與進度,施工放樣的測量復核應貫穿于整個施工工程。
在實際施工過程中,施工現場建筑物復雜多樣,要放出建筑物點與線往往需要綜合應用幾種方法,因此,與工程建筑物的施工部位、類型、施工方法、控制點分布以及放樣精度要求有著密切關系的放樣方法的選取便顯得尤為重要,需根據不同的現場實際采用不同的放樣方法。在現代施工過程中須滿足更多的技術指標,處理數據的新方法與儀器的發展與放樣的技術也有著密切的聯系。工作人員在放樣過程中也應認真分析數據,在精度范圍內不斷積累探討放樣經驗,做到實用、快速且精確,確保能正確的高效的完成對工程的指導工作。
[1]龔真春, 陳宏偉, 張曉博,等. GPS-RTK聯合全站儀在沿黃公路施工放樣中的應用[J]. 測繪與空間地理信息, 2015, 38(11):137-138.
[2]譚國祥. 弦長斜距法測設緩和曲線[J]. 公路, 1990(3).
[3]林綱虎. 淺述山區砸栽運測量定點放樣工作[J]. 中小企業管理與科技, 2015(20).
[4]張北樵. 關于公路測量中定線恢復若干問題的探討[J]. 建筑工程技術與設計, 2015(8).
[5]李保國. 全站儀的日常使用與維護[C] 六省礦山學術交流會. 2009.
[6]于志鵬. 淺談GPS-RTK在工程放樣中的應用[J]. 建筑工程技術與設計, 2015(16).
TU75
B
1007-6344(2016)04-0245-01
閆旭(1995-),男,漢族,遼寧省凌源市人,鄭州大學土木工程學院土木工程專業,本科生。
呂達林(1995-),男,漢族,黑龍江省雙鴨山市人,鄭州大學建筑環境與能源應用工程專業,本科生。