建筑工程各類導線測量精度控制的方法探索

張懂 靳喜剛

摘要：要確定測區范圍內點的平面位置，首先要建立測量控制網，也就是根據測量原則，在測區范圍內選擇若干個起控制作用的點，構成一定的幾何圖形，用精密的測量儀器、工具以及嚴密的測量方法，精確測定這些控制點的平面位置。在施工過程中，首先要在施工現場統一建立高精度的平面施工控制網，然后再根據高精度施工控制網來測設放樣各導線點的位置并推算各導線點坐標。所以，在建筑工程施工過程中，要保證工程施工質量，放樣測設的每個點空間位置都必須要滿足測量數據結果的精度要求。

關鍵詞：導線測量;空間點;測定測設;精度控制

中圖分類號：TG806? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

在測區范圍內，根據場地施工要求要進行平面測量，也就是要確定測區范圍內點的平面位置。由控制點組成的平面幾何圖形稱為平面控制網，在面積小于15 km2范圍內建立的控制網為小地區控制網。在小地區范圍內，根據面積大小和精度要求，可分級建立控制網。在測區范圍內建立統一的精度最高的控制網應為首級控制網。由于國家等級控制點分布數量少，其密度不能滿足測圖需要，可建立直接為測圖服務的圖根控制網。組成圖根控制網的點，也就是直接用于測繪地形圖的圖根控制點。圖根控制點的作用有兩個[3]，一是直接作為測站點進行碎部測量，二是作為臨時增設測站點的依據。所謂導線是指在施工地面上按作業要求選定一系列導線點并將相鄰導線點用直線連接而構成的折線。所謂導線測量就是依次測定各導線邊的邊長和各轉折角，然后根據起始數據求出各導線點的坐標。在國內外，導線測量是建立小地區平面控制網最常用的一種方法，特別是在地物分布復雜的建筑區、平坦而通視條件差的隱蔽區，多采用導線測量的方法。用經緯儀觀測轉折角、用鋼尺丈量導線邊長的導線為經緯儀導線;若用光電測距儀測定導線邊長，則為電磁波測距導線。布設和觀測圖根導線控制網是測圖的基礎[1]，不能出錯或精度不夠，否則就會給將來的工程設計和施工造成巨大的損失，因此，應嚴格按照測量規范的要求，以認真細致的科學精神來做好這項測量工作。以下是建筑工程導線測量精度控制的具體方法。

1 熟練操作各種全站儀

目前國內外多采用全站儀進行導線測量，應用全站儀進行對中、整平、測水平角、測導線邊長，精度高、速度快、方便又快捷。1968年德國芬奈蔡司廠研制生產出第一臺全站儀——集電子測角、光電測距、微處理器于一體的全能儀器，從此測量工作的自動化、電子化、數字化和內、外業一體化的作業方式由理想變成了現實。目前國外生產全站儀的代表廠家有徠卡、索佳、蔡司、拓普康、尼康等，自20世紀80年代后，國內幾大儀器廠家逐步走向自主開發全站儀的道路[3]，現今主流產品的測量精度不斷提升達到，其中，測距：2 mm+2 PPM，免棱鏡5 mm+2 PPM;測角：±1"、±2"。目前國產的全站儀品種、規格、型號繁多，并朝著自動化、智能化的方向發展，可以說國產全站儀從質量、技術、售后服務等方面都不遜于國外儀器，代表廠家有南方測繪儀器、北京光學儀器、蘇州第一光學儀器等。目前，全站儀進入了一個新的發展時期，出現了帶內存、防水型、防爆型、電腦型全站儀。應用全站儀進行對中、整平是測角、測距的基礎工作，操作方法基本同經緯儀，目前多用激光進行對中，操作更便捷，對中更精準。對中、整平后即可進行測水平角、測水平距離，推算坐標方位角、推算縱橫坐標增量，為后續確定點的平面位置做好準備工作。

2 熟悉外業工作

用經緯儀觀測轉折角、用鋼尺丈量導線邊長的導線稱為經緯儀導線;若用光電測距儀測定導線邊長，則為電磁波測距導線。目前多采用全站儀觀測左右轉折角，即水平角，用全站儀觀測導線邊長。布設和觀測圖根導線控制網是測圖的基礎，測角、測距不能出錯，要求精度達標，否則就會給將來的工程設計和施工留下隱患、造成損失，所以應嚴格按照測量規程規范的要求，以認真踏實細致的科學精神來對待這項測量工作。能熟練進行外業測量，即熟練踏勘選點、建立標志、熟練應用全站儀進行導線邊長測量和導線轉折角測量。如果假設選點出現問題[2]，后續將無法進行外業觀測和內業計算，所以選點時應注意：（1）相鄰點間應相互通視良好、地勢平坦，便于測角和量距;（2）點位應選在土質堅實、便于安置儀器和保存標志的地方;（3）導線點應選在視野開闊的地方，便于碎部測量;（4）導線邊長應大致相等，其平均邊長應符合相關技術指標;（5）導線點應有足夠的密度，數量不能太少，分布均勻，便于控制整個測區。精準確定施工平面點位是保證工程質量和進行工程施工的首要工作，對進行數據精度分析顯得尤為重要。施工過程中施工平面點放樣的方法是多種多樣的，可以根據具體的施工方案和不同的施工要求來選擇具體的放樣方法，在眾多的放樣方法中最常用的、計算簡單操作方便的、最精準的就是利用測站坐標和后視點坐標放樣可視范圍內各點點位。應用極坐標法有幾個公式，計算時應將測量測得的數據直接代入到公式里面即可求出各放樣點的放樣數據，也可推算出施工場地內各點的坐標位置，并計算得到各點的坐標精確值，數據計算準確，方便又快捷，應用非常廣泛。通過分析公式也可以看出容易引起誤差的數據有哪些，因此在測量的同時就會多加注意并盡量減小和避免誤差。這樣才能精心設計各施工導線點放樣方案，根據放樣的距離和方位來合理確定測角和測距之間的精確匹配值，進行準確有效地控制施工過程中的點位放樣精度和數據計算精度。

3 熟練進行內業計算

外業觀測結束后即可進行內業計算，即熟練計算角度閉合差并調整[1]，熟練計算坐標方位角并根據坐標方位角和邊長計算坐標增量，計算坐標增量閉合差并調整，最后根據調整后的坐標增量來推算各點的坐標，并進行最后校核。假設角度閉合差、坐標增量閉合差超限，首先應檢查外業工作是否出了問題，即檢查點位放樣是否準確，邊長測量是否精準，角度觀測值是否完全準確，然后進行內業檢查，檢查坐標方位角的推算過程中是否分清左右角，將坐標方位角的推算值進行核算看是否正確，對推算的縱橫坐標增量進行檢查，每一步進行核算，哪兒出了問題一目了然，按步驟進行檢查可快速找出問題所在。精準確定施工平面點位或高精度推算地面點坐標才能使施工順利進行，只有這樣才能保證工程質量。進行數據精度分析在工程質檢中顯得尤為重要。如果測量數據不準確[4]，對建筑工程施工的每一步都會造成很大影響，損害很大，因此在測量工作中必須要重視測量數據結果的精度。

內業計算精度要求：全站儀坐標放樣水平角上下半測回角值較差≤±20″;多邊形的幾何圖形角度閉合差≤±60″√n;4個角平差后的角度值與理論值限差均為≤±40″，邊長平均值與理論值誤差<1/5000;多邊形邊長為50～100 m。

實測案例：廣闊地面上有若干導線點，其中兩點的位置與坐標已知，選擇一點為測站點，一點為后視點。根據已知坐標數據放樣點位，將各點連接形成多邊形，若放樣四點則為四邊形，若放樣五點則為五邊形，以此類推。現以放樣四點為例說明內業計算。兩點的地面位置與坐標已知，坐標為（11379.48，11369.57），（11363.99，11354.89）;欲放樣點坐標為（11384.77，11375.33），（11393.13，11379.28），（11392.76，11394.74），（11381.54， 11391.67）。先放樣，然后檢查外業觀測成果是否合格，若合格，再進行內業計算。外業觀測檢查為：測四個內角，和測四條邊長。內業計算如下：計算角度閉合差，閉合差不超限時可推算坐標方位角，根據坐標方位角和邊長推算坐標增量。內業計算如下表1所示。

測量工作在建筑工程施工中起著承前啟后、紐帶連接的作用[5]，它是保證施工中每一步能有效、快速、順利進行的重要依據，所以絕對不能忽視測量數據結果的精度。如果測量工作過程中、馬馬虎虎，那么低質量的測量數據就會造成建筑施工質量的整體下降，會使工程中的大部分或某一部分出現漏洞和出現問題，對工程將形成很大影響，造成嚴重后果。根據工程規模不同這種損失也不同，建筑規模越大就要對測量工作越加細心重視，絕對不能掉以輕心。

4 結語

在建筑工程施工過程中，所有測量工作都必須要遵循“先整體后局部;先控制后碎部，前一步工作未作檢核不進行下一步工作”的原則，測量工作中首先要對建筑物進行整體的測量精度驗算，在整體精度滿足要求后才能進行局部的精度控制。而工程測量中的所有數據結果及精度高低應在具體施工方案中有所體現，具體測量工作可依據施工方案中的要求進行實地測量或推算。如果具體施工方案中沒有作出明確規定，應由工程設計、施工、技術人員一起共同商討確定測量工作中的測定測設精度目標，準確測定或放樣施工點空間位置，。因此在工程測量工作中必須要考慮建筑工程施工的整體精度，針對不同情況和不同要求而對測量實際工作制定科學合理、可操作可實施的具體放樣和計算方案，這樣才能滿足建筑施工測量中的精度要求。施工中首先在施工現場測量建立精度最高的統一的平面施工控制網，然后再根據高精度施工控制網來測設放樣各導線點的位置及推算各導線點坐標。所以，在建筑工程施工中，要保證工程施工質量，建筑工程中要放樣測設的每個點空間位置都必須要滿足測量數據結果的精度要求。

（責任編輯：武多多）

參考文獻：

[1]費業泰，蔣敏蘭，劉芳芳.動態測量精度理論研究進展與未來[J].中國機械工程，2007（18）：2260-2262.

[2]許寶良.建筑工程測量[M].北京：高等教育出版社，2015.

[3]魏靜，李明庚.建筑工程測量[M].北京：高等教育出版社，2002.

[4]秦現軍，李保霞.論建筑工程測量中存在的問題及解決辦法[J].山西建筑，2004（03）：123-124.

[5]石東，陳向陽.建筑工程測量[M].北京.北京大學出版社，2017.