提高異型建筑物工程測量精度的方法探討

李明曉

【摘 要】隨著我國城市化建設規模的不斷擴展，許多造型獨特的大型建筑物已成為城市風景中的亮點，比如形狀別致的高樓、會展中心、體育場館、橋梁、一些水利水電設施等。這里我們稱這些在外形上不同于常規形狀的建筑體為"異形建筑物"，在這類建筑物的施工過程中，如何獲得正確無誤的將這些建筑物的點、線、面精確的定位出來就成了擺在我們測量工作者面前的一個問題了。以下是個人對異型建筑物施工測量放樣方法的一個總結。

【關鍵詞】異型建筑物；工程測量；精度

現如今，我國建筑行業正在飛速發展，人們的整體居住條件也在不斷提高。但是，我國現在的建筑工程無法滿足人們日漸增長的物質需求——許多異型建筑工程的測量精度并不符合國家質量標準，有些建筑內部的裂縫問題屢見不鮮，有些工程甚至出現了倒塌的情況，這些嚴重威脅著人們的生命財產安全。

1全站儀、計算機AutoCAD軟件輔助法對異型建筑物的測量定位

1.1總體思路

根據建筑平面形狀特點，結合設計圖紙充分利用AutoCAD強大的矢量計算功能和CAD軟件提供虛擬的空間功能，可得到圖紙任意一點坐標、兩點距離、兩線夾角，將大量測量計算通過計算機實現，再采用極坐標法通過全站儀測角測距來進行測量放樣。

1.2步驟方法

（1）研究圖紙。把握復雜圖形的組合特點與異形曲線及面的特征，認真校核設計圖紙軸線尺寸、比例、坐標，確保一致后建立圖紙模型。利用CAD技術準確查詢設計圖紙上的任意長度和角度。

（2）建立坐標系。主要是在Auto CAD中建立絕對坐標系，再從設計單位拷貝其城市規劃總平面圖，其總平面圖包含工程整體平面絕對坐標信息，將建筑物的幾個主要控制角點的坐標對應即可。注意落圖后必須保證主要軸線控制點絕對坐標和總平面圖一致，且落圖不得縮小放大、平移圖形，否則會改變絕對坐標值。經過校核后的圖紙利用CAD坐標查詢功能可以方便地對任意軸線和特征點進行絕對坐標標注。并且將需要放樣的點編號依次將其坐標輸入到全站儀里。

（3）全站儀極坐標放樣

測量人員使用全站儀將場內通視好的控制點作為測站點，后視另一控制點，使用全站儀中的采集或放樣命令程序對控制點網進行復核，無誤后即可進行主要特征點的放樣，放樣完成后，采用抽樣法對其中任意兩點距離用鋼尺進行復核，任意兩點間距離可以通過其坐標計算得出，也可以在AutoCAD中利用"對齊標注"命令得出。在施工過程中僅僅知道主要特征點遠遠滿足不了施工的需要，因此還需要在曲形軸線上增加點，此時可以根據現場條件選擇不同的放樣方法。

方法1：基本與上述A、B、C、D四個特征點的方法一樣，按照在Auto CAD上取得的坐標把所有的點按照極坐標放樣法定位到實地。

方法2：當O點適合架設儀器時，在O點架好儀器并檢查設站后，直接調取已經輸入儀器里的各個點號用極坐標放樣出1、2、3、4、5號點等，放樣的同時利用異型建筑物自身的對稱性，定位好一個點后將全站儀倒鏡或者旋轉180度放樣出6、7、8、9、10號點等。

2 采用傳統測繪方法時存在的問題

傳統測量異型建筑方法是使用經緯儀、線墜、鋼卷尺定位測量。但是，受施工現場自然因素的影響比較大，導致測量數據計算過程十分復雜，且誤差大，極易出現質量問題。

隨機調查時，使用傳統測繪方法、放線方法得出了該項目的相關數據。工作人員發現了數據中存在很多問題，例如，旋轉角度偏差、曲面弧度偏差、水平距離偏差、豎向傳遞偏差和其他質量問題。

3 解決異型建筑物測量不準確的問題

3.1組織建立用戶坐標系

因為很多建筑物沒有使用CAD建立用戶坐標系，所以，項目必須吸納一些CAD能力很強的人才繪制該項目的平面圖，并根據工程的實際情況建立自己的坐標系。

以建筑物與兩點之間的關系為基礎，在CAD中按一定的比例尺畫出定位圖。為了滿足數據輸入和精度測量的要求，以米為單位，精確至0.001 m。根據建立好的用戶坐標系，使用CAD程序中的查詢和自動捕捉功能，準確定位建筑物各控制點的坐標。

使用CAD的查詢和自動捕捉功能，可以很快并且準確無誤的計算出來各控制點的坐標，并采用抽樣法對其中抽取的任意兩點進行校核，經公式計算保證定位出的坐標準確無誤。

3.2 使用高精度全站儀

有些放線人員在拉鋼尺時用力不均勻，就會導致測量結果出現偏差。以P1為測站點、P2為后視點，輸入測站點和后視點坐標，建立坐標系之后，根據全站儀的坐標放樣功能一個個放出各控制點的坐標。在坐標放樣時，要確保觀測屏幕的顯示值小于等于3 mm。

利用CAD的標注功能將圓弧梁兩端點相連接，以500 mm為標準將該段弦AB等距分割，標注出分割點與該段弦垂直相交于弧形梁交點之間的距離。之后，由工作人員現場放樣，用拐尺放出弦AB間弧形梁上的主要控制點，然后用直線將兩點連起來，以此作為整個弧形梁的控制線。

3.3 設置室內基準控制點

在測量過程中，有很多建筑忽略了設置室內基準點，根據已經建立的客戶坐標系，利用P1、P2作為向上引測軸線的室內基準控制點，以便于校核。另外，還應選擇距離適中的弧形梁圓心P3點校核使用。

3.4 利用激光鉛垂儀豎向投測

由之前的測試結果可知，豎向傳遞偏差大。這是由線墜掉電誤差大引起的。鑒于此，可以利用激光鉛垂儀進行豎向投測。即在首層軸線室內基準控制點上安置激光鉛垂儀，使用激光器底端所發射的激光束進行對中。在上層的施工樓面正對控制點P1、P2、P3處留出洞口放置接收靶，啟動激光器并發射鉛直激光束，通過發射望遠鏡調焦，使激光束匯聚成紅色耀目光斑，然后投射到接收靶上。移動接收靶，使靶心與紅色光斑重合，然后固定接收靶，并在預留孔四周作標記。此時，靶心位置即為軸線控制點在該樓面上的投測點。利用全站儀坐標放樣功能復測校核3個投射內控點的坐標，然后定位放樣所有控制點坐標。

4結束語

在快速發展的社會主義現代會建設中，各種異型建筑物可能隨處可見，而作為測量工作者的我們也難免會遇到此類型建筑物輪廓線或者軸線的測量放樣通過以上幾種方法可以有效減少野外作業工作量，簡化外業計算，提髙工作效率，從而滿足工程施工進度和精度的需要。

參考文獻：

[1]王家法，CAD技術平臺在異形建筑施工測量中的應用[J]，施工技術，2012.

[2]張平，黃承亮，朱清海，等.基于三維激光掃描技術的異型建筑物建筑面積竣工測量[J].測繪與空間地理信息，2014.