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摘要：随着现代科学技术和测绘新技术的发展,工程技术的发展不断对测量工作提出新的要求，测量的精度直接影响到整个工程的质量与进度。本文结合实例就建筑工程测量施工技术进行了探讨。
关键词：建筑工程；工程测量；理论方法；技术应用
引 言：
工程施工测量的主要是采用专用测量器具，通过一定的技术方法把设计图纸的位置、数据、几何形状真实的放样到实地。工程测量是施工质量的根本所在，在整个施工中起到了非常重要的作用。众所周知，测量放线为工程施工开辟了道路，提供方向。准确、周密的测量工作不但关系到一个工程是否能顺利按图施工，而且还给施工质量提供重要的技术保证，为质量检查等工作提供方法和手段。
1．工程概况
某综合楼地下一层，最大埋深-7m；平面呈多边形，长约55m，宽约75m（其中主楼约30m），最高点45m。工程由裙楼和主楼组成。裙楼主要为地下一层地上三层商场；主楼内设宾馆、写字间、游乐中心、餐饮等。此工程具有深基础、大凌空、高程落差大、曲线类型多、结构平面形式复杂等大型建筑特点，而且工期紧、任务重、图纸多，促成施工测量工作内业计算量超常。因此，控制本工程测量放样的精度，进行系统地、高效地、全面地图纸审核和快速准确的提供施工测量数据，是测量工作的重中之重，直接关系着最终工程的质量。
1．1 控制点的布置及施测
（1）从实际情况看，建筑物的四周场地狭小，而且南北向和东西向控制点集中布设在东侧和北侧的原有混凝土路面上，西侧和南侧只布设远向复核控制点。
（2）布设的控制点均引至四周永久性建筑物或马路上，且要求通视，采用正倒镜分中法投测轴线时或后视时均在观测范围之内。
（3）根据甲方要求和测量大队提供的控制点形成四边形进行控制。
（4）根据甲方提供的高程控制点数据，向建筑物的东、西、南、北各引测一个固定控制点。
（5）水准点按三等水准测量要求施测。
1．2 轴线及各控制线的放样
（1）场地控制测量，按照由整体到局部、先控制整体后控制局部的逐级控制的测量原则，结合工程建筑结构特点，根据现场施工的需要，以城市导线点为高级控制点，沿场地周围布设了一条闭合导线，作为首级控制导线网。导线全长相对中误差高于1/35000，方位角闭合差小于±5″（n为导线点个数），平差后精度指标：测角中误差小于±2.5″，边长相对误差高于1/40000。
（2）由于曲线类型多、通视条件差、占地面积大、平面形状复杂等施工特点，外控制点的布设困难大，布设导线边长差异大，首级导线点之间精度不均匀，且在施工过程中的使用率也会受到很大程度的限制。因此，在施工测量的总体控制采取内控为主，外控为辅，内外控相结合的控制方法，但始终保持内、外联测。测设现场方格网作为轴线控制时，边长不宜过长（如取≤100m），并以此作为工程的二级导线，为减少由于工程高差太大产生I角的影响，避免地下、地上两部分结构出现测量放样的超差，事先在基础护坡周围布设“十”字轴线控制点，并与地上Ⅰ、Ⅱ级导线点联测，检核，以确保施工测量控制精度的要求。
（3）轴线控制点的测放，按常规正倒镜投点法投测，并经平差、复核后，采用内分法或直角坐标法测放出其他线及墙体控制线等细部线。如基坑开挖进行边坡上、下口线控制时，应根据坡度计算边坡外放量。
为便于层间的检核，在各流水段内应以适当密度设置预留点：轴线控制点，主楼每层预留点九个），以此进行层间放线的复核，对于大凌空层间较复杂的点位采用激光铅直仪法进行投点检核。
建筑物轴线控制桩的埋设方法示意如图：
平面细部测量一般分为初测和归化二步进行，放样定点后要对各点做校核条件的检查或在一点架设仪器重复检查。对于一些不连线的或与周边结构相对关系不很明确的独立结构（如独立柱），在放样后必须用另外的控制点或轴线进行检查，以保证其位置正确。
1．3 竖向标高控制
根据工程的高层控制，采取二等水准测量和四等水准测量法控制。
（1）±0.000 以下
由于工程结构基坑深，采用水准仪高程测量向基坑度进行标高传递，获得基底高程，经检查、复检、复核进行闭合差调整后将标高基准桩妥善保护起来（标高基准桩不少于3个），对于基底均以2～3m设控制桩带水平线来控制开挖平整度。
（2）±0.000以上
为了避免标高传递出现上、下层标高超差，经常对标高控制点进行联测、复测、平差，检查核对后方可进行向上层的标高传递，在适当位置设标高控制点（每层不少于3点），精度在±3mm以内，总高±15mm 以内调整闭合差，结构标高主要采取测设﹢1m标高控制线，作为高程施工的依据。
（3）非常规结构构件的测量控制
该工程中主楼平面中轴以斜15°线为主。东西端辅以圆弧。旋转餐厅为半悬空圆形，南裙房交叉圆弧等。因此，控制曲线放样精度及中轴斜线精度，直接关系到建筑物的成形效果。
1．4 新方法的探讨与改进
在高精度要求的复杂建筑工程结构施工中，受到现场通视等条件影响，当在控制点的布设和使用率受到限制时，采用GPS进行控制点的随机布设，既可避免由于不通视所带来的困扰，且可免除控制点间联测等工作，从而一步定点，既可确保点位精度，又可节省时间提高工作效率，每定一点时间不超过40min，点位精度可达到±3mm，但使用GPS定点应确保有一个固定点做为永久性控制点用于相对定点。
2. 工程测量理论方法
2.1 测量平差理论
测量误差理论主要包括：平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断；模型误差对参数估计的影响，对参数和残差统计性质的影响；病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要，导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论，以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际，出现了稳健估计(或称抗差估计)；针对法方程系数阵存在病态的可能，发展了有偏估计。
2.2 工程控制网优化设计理论和方法
（1）解析法：解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用，对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言，按固定参数和待定参数的不同，网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计，涉及到网的基准设计，网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中，施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距，网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外，其他的网都可用模拟法进行设计。
（2）模拟法：其步骤主要是：根据设计资料和地图资料在图上选点布网，获取网点近似坐标。模拟观测方案，根据仪器确定观测值精度，可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵，协方差阵的主成份计算，特征值计算，点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较，使之既满足设计要求，又不至于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算，直到获取一个较好的结果。
3．工程测量施工计算机技术的应用
在大型工程的施工测量中，由于结构复杂、计算量大，尤其是对于平面不规则的施工放样与数据计算（包括二维曲线和三维曲线），使用传统的计算方法已不能满足工程的需要。因此，利用计算机程序进行计算也越来越广泛地应用在大量的测量内业计算中，不但计算精确、高效，而且能快速完成复杂、大量的计算，极大地提高工作效率。
3．1 曲线放样计算程序
根据曲线特征要素，为施工放样的方便起见，以一定弧長为等分圆弧起始步长，来实现计算圆弧中间加密点坐标，输入已知数据即可算出该段圆弧中所加密点数和各点在当前坐标系内的坐标值。对于椭圆曲线，可以一确定距离为限定界限等分拖延来计算加密点坐标。
3．2 计算机电子模拟制图应用
施工测量工作中，电子版模拟制图的广泛应用，在处理复杂部位施工上起到了明显的效果，如曲线、不规则斜线、基础开挖边坡控制、汽车坡道三维实体模拟等。除此，应用电子版制图模拟法还可快速求点坐标和量取距离及图形面积、实体体积、图纸校对等。但值得注意的是使用电子版制图应与施工坐标系统相统一，以及与其他方法的正确复核。
结束语
综上所述，工程测量贯穿于整个施工过程，其测量放样直接影响着工程建设项目的质量，安全及建成后的功能。施工测量质量和工程质量之间有着密切的关系,对保证工程的设计、施工等方面的质量, 与安全都具有重要的意义。
关键词：建筑工程；工程测量；理论方法；技术应用
引 言：
工程施工测量的主要是采用专用测量器具，通过一定的技术方法把设计图纸的位置、数据、几何形状真实的放样到实地。工程测量是施工质量的根本所在，在整个施工中起到了非常重要的作用。众所周知，测量放线为工程施工开辟了道路，提供方向。准确、周密的测量工作不但关系到一个工程是否能顺利按图施工，而且还给施工质量提供重要的技术保证，为质量检查等工作提供方法和手段。
1．工程概况
某综合楼地下一层，最大埋深-7m；平面呈多边形，长约55m，宽约75m（其中主楼约30m），最高点45m。工程由裙楼和主楼组成。裙楼主要为地下一层地上三层商场；主楼内设宾馆、写字间、游乐中心、餐饮等。此工程具有深基础、大凌空、高程落差大、曲线类型多、结构平面形式复杂等大型建筑特点，而且工期紧、任务重、图纸多，促成施工测量工作内业计算量超常。因此，控制本工程测量放样的精度，进行系统地、高效地、全面地图纸审核和快速准确的提供施工测量数据，是测量工作的重中之重，直接关系着最终工程的质量。
1．1 控制点的布置及施测
（1）从实际情况看，建筑物的四周场地狭小，而且南北向和东西向控制点集中布设在东侧和北侧的原有混凝土路面上，西侧和南侧只布设远向复核控制点。
（2）布设的控制点均引至四周永久性建筑物或马路上，且要求通视，采用正倒镜分中法投测轴线时或后视时均在观测范围之内。
（3）根据甲方要求和测量大队提供的控制点形成四边形进行控制。
（4）根据甲方提供的高程控制点数据，向建筑物的东、西、南、北各引测一个固定控制点。
（5）水准点按三等水准测量要求施测。
1．2 轴线及各控制线的放样
（1）场地控制测量，按照由整体到局部、先控制整体后控制局部的逐级控制的测量原则，结合工程建筑结构特点，根据现场施工的需要，以城市导线点为高级控制点，沿场地周围布设了一条闭合导线，作为首级控制导线网。导线全长相对中误差高于1/35000，方位角闭合差小于±5″（n为导线点个数），平差后精度指标：测角中误差小于±2.5″，边长相对误差高于1/40000。
（2）由于曲线类型多、通视条件差、占地面积大、平面形状复杂等施工特点，外控制点的布设困难大，布设导线边长差异大，首级导线点之间精度不均匀，且在施工过程中的使用率也会受到很大程度的限制。因此，在施工测量的总体控制采取内控为主，外控为辅，内外控相结合的控制方法，但始终保持内、外联测。测设现场方格网作为轴线控制时，边长不宜过长（如取≤100m），并以此作为工程的二级导线，为减少由于工程高差太大产生I角的影响，避免地下、地上两部分结构出现测量放样的超差，事先在基础护坡周围布设“十”字轴线控制点，并与地上Ⅰ、Ⅱ级导线点联测，检核，以确保施工测量控制精度的要求。
（3）轴线控制点的测放，按常规正倒镜投点法投测，并经平差、复核后，采用内分法或直角坐标法测放出其他线及墙体控制线等细部线。如基坑开挖进行边坡上、下口线控制时，应根据坡度计算边坡外放量。
为便于层间的检核，在各流水段内应以适当密度设置预留点：轴线控制点，主楼每层预留点九个），以此进行层间放线的复核，对于大凌空层间较复杂的点位采用激光铅直仪法进行投点检核。
建筑物轴线控制桩的埋设方法示意如图：
平面细部测量一般分为初测和归化二步进行，放样定点后要对各点做校核条件的检查或在一点架设仪器重复检查。对于一些不连线的或与周边结构相对关系不很明确的独立结构（如独立柱），在放样后必须用另外的控制点或轴线进行检查，以保证其位置正确。
1．3 竖向标高控制
根据工程的高层控制，采取二等水准测量和四等水准测量法控制。
（1）±0.000 以下
由于工程结构基坑深，采用水准仪高程测量向基坑度进行标高传递，获得基底高程，经检查、复检、复核进行闭合差调整后将标高基准桩妥善保护起来（标高基准桩不少于3个），对于基底均以2～3m设控制桩带水平线来控制开挖平整度。
（2）±0.000以上
为了避免标高传递出现上、下层标高超差，经常对标高控制点进行联测、复测、平差，检查核对后方可进行向上层的标高传递，在适当位置设标高控制点（每层不少于3点），精度在±3mm以内，总高±15mm 以内调整闭合差，结构标高主要采取测设﹢1m标高控制线，作为高程施工的依据。
（3）非常规结构构件的测量控制
该工程中主楼平面中轴以斜15°线为主。东西端辅以圆弧。旋转餐厅为半悬空圆形，南裙房交叉圆弧等。因此，控制曲线放样精度及中轴斜线精度，直接关系到建筑物的成形效果。
1．4 新方法的探讨与改进
在高精度要求的复杂建筑工程结构施工中，受到现场通视等条件影响，当在控制点的布设和使用率受到限制时，采用GPS进行控制点的随机布设，既可避免由于不通视所带来的困扰，且可免除控制点间联测等工作，从而一步定点，既可确保点位精度，又可节省时间提高工作效率，每定一点时间不超过40min，点位精度可达到±3mm，但使用GPS定点应确保有一个固定点做为永久性控制点用于相对定点。
2. 工程测量理论方法
2.1 测量平差理论
测量误差理论主要包括：平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断；模型误差对参数估计的影响，对参数和残差统计性质的影响；病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要，导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论，以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际，出现了稳健估计(或称抗差估计)；针对法方程系数阵存在病态的可能，发展了有偏估计。
2.2 工程控制网优化设计理论和方法
（1）解析法：解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用，对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言，按固定参数和待定参数的不同，网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计，涉及到网的基准设计，网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中，施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距，网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外，其他的网都可用模拟法进行设计。
（2）模拟法：其步骤主要是：根据设计资料和地图资料在图上选点布网，获取网点近似坐标。模拟观测方案，根据仪器确定观测值精度，可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵，协方差阵的主成份计算，特征值计算，点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较，使之既满足设计要求，又不至于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算，直到获取一个较好的结果。
3．工程测量施工计算机技术的应用
在大型工程的施工测量中，由于结构复杂、计算量大，尤其是对于平面不规则的施工放样与数据计算（包括二维曲线和三维曲线），使用传统的计算方法已不能满足工程的需要。因此，利用计算机程序进行计算也越来越广泛地应用在大量的测量内业计算中，不但计算精确、高效，而且能快速完成复杂、大量的计算，极大地提高工作效率。
3．1 曲线放样计算程序
根据曲线特征要素，为施工放样的方便起见，以一定弧長为等分圆弧起始步长，来实现计算圆弧中间加密点坐标，输入已知数据即可算出该段圆弧中所加密点数和各点在当前坐标系内的坐标值。对于椭圆曲线，可以一确定距离为限定界限等分拖延来计算加密点坐标。
3．2 计算机电子模拟制图应用
施工测量工作中，电子版模拟制图的广泛应用，在处理复杂部位施工上起到了明显的效果，如曲线、不规则斜线、基础开挖边坡控制、汽车坡道三维实体模拟等。除此，应用电子版制图模拟法还可快速求点坐标和量取距离及图形面积、实体体积、图纸校对等。但值得注意的是使用电子版制图应与施工坐标系统相统一，以及与其他方法的正确复核。
结束语
综上所述，工程测量贯穿于整个施工过程，其测量放样直接影响着工程建设项目的质量，安全及建成后的功能。施工测量质量和工程质量之间有着密切的关系,对保证工程的设计、施工等方面的质量, 与安全都具有重要的意义。