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中图分类号:P2文献标识码: A 文章编号:
工程测量技术是指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。
一、基本内容
工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门,其基本内容有测图和放样两部分。
工程测量中的地形图测绘规划阶段用图比例尺一般较小,按照工程的规模可直接使用1:1万至1:10000的地形图。在施工阶段比例尺一般较大1:1000或1:500。
工程控制网包括测图控制网、施工控制网、变形监测网和安装控制网。
施工放样是将抽象的几何实体放样到实地上去,成为具体的几何实体所采用的测量方法和技术称为施工放样,机器和设备的安装也是一种放样。施工放样可分为点、线、面、体的放样。
二、测量在建筑中的应用
工程建筑中的控制测量是施工的基础,对建筑物的控制测量一般布设成方格网形式,为了便于施工,其坐标系采用建筑坐标系,坐标轴平行于建筑物的主轴线。工程控制网的布设,一般遵循从整体到局部、分级布网、逐级控制的原则。
在工程开始施工前,首先通过测量把施工图纸上的建筑物在实地进行放样定位以及测定控制高程,为下一步的施工提供基准。这一步工作非常重要,测量精度要求非常高,关系整个工程质量的成败。假如在这一环节里面出现了差错,那将会造成重大质量事故,带来的经济损失是无法估量。在施工行业里也发生过类似工程质量事故:图纸上建筑物的正北方向变成了正南方向,事故的处理结果是:把已经建好的房子重新砸掉,再从零开始。可见建筑物的定位测量是多么的重要。
在基础施工阶段,基础桩位的施工更加需要准确的工程测量技术保证。根据施工规范的要求,承台的桩位的允许偏差值很小。一旦桩位偏差超过规范要求,将会引起原承台设计的变化,从而增加了工程成本。严重的桩位偏差将会导致桩位作废,需要重新补桩等处理措施,一方面影响了施工的进度,另一方面,改变了原来的受力计算,对建筑物埋下了质量的隐患。
在土方开挖及底板基础施工过程中,由于设计要求,底板、承台、底梁的土方开挖是要尽量避免挠动工作面以下的土层,因此周密、细致的测量工作能控制土方开挖的深度及部位,避免超挖及乱挖。从而能保证垫层及砖胎膜的施工质量,对与采用外防水的工程意义尤为重大。另外垫层及桩头标高控制测量的精度,是保证底板钢筋绑扎是否超高,底板混凝土施工平整度的最有效措施。
工程测量在基础施工阶段的另外一个重点是基础墙柱钢筋的定位放线,在这一个环节里面,容不得有半点差错。否则将导致严重的质量事故发生。对于结构复杂,面积较大的工程,只有周密、细致的进行测量放线方能保证墙柱插筋质量,避免偏位、移位等情况的发生。
工程放样放样是测量工作者把设计的待建建筑物的位置和形状在实地標定出来,在建筑工程测量中也叫定位。如果设计人员已经给了各建筑物的主要角点坐标,或者给定了一些特征点坐标以及建筑物的形状和大小,测量人员找到与设计同一坐标系的控制点,进行控制测量,将坐标系统引到待建建筑物的场地附近,采用全站仪的放样功能,很容易测出待建建筑物的实地位置。
建筑标高测量常使用水准仪进行,标高是建筑物竖向定位的依据。垂直度测量垂直度测量是建筑工程测量的重要组成部分。
垂直度测量是指利用仪器在一个测站上完成向上向下作垂直投影或提供一条垂直线,将平面上的坐标,经过竖向传递,标定在要求的位置上,保证建筑物的垂直度。线锤铅直投测法是交为常见也是使用最多的方法。
基础施工测量中测量人员进场后认真阅图,熟悉整个设计图纸,全面了解设计意图,根据现场总体布置,施工进度安排制定放线方案。测量、复核甲方提供的平面控制点及高程控制点,根据设计图纸和控制点坐标计算测设数据,绘制放样详图。根据现场情况,建立测量控制方格网,利用坐标转换计算测量坐标。根据现场布置,建立平面控制点和高程控制点,并按要求预埋控制基点。
还有基线测设、轴线测设、桩位的测放与复核等
建筑标高测量中标高是建筑物竖向定位的依据。标高的测量常使用水准仪进行。垂直度测量
垂直度测量是建筑工程测量的重要组成部分。垂直度测量是指利用仪器在一个测站上完成向上向下作垂直投影或提供一条垂直线,将平面上的坐标,经过竖向传递,标定在要求的位置上,保证建筑物的垂直度。线锤铅直投测法是交为常见也是使用最多的方法。
三、工程测量在主体结构施工阶段对工程质量的作用
在主体结构施工阶段,工程测量对于工程质量的影响主要有以下几个方面:墙柱平面放线、建筑物垂直度控制、主体标高控制、楼板、线条、构件的平整度控制等。通过了测量放线不但能够为下一道工序提供依据,并且能及时发现上一道工序所遗留下来的问题,使得其他专业的施工人员及时处理已经发生的质量问题,避免了问题的累积,最终导致质量事故。
在标高测量控制方面,能为模板施工提供准确的基准点,是模板施工平整度的保证。同时为混凝土施工提供标高控制线,保证砼后的混凝土平整度。精确的标高控制,是施工人员严格按图施工的前提。对于施工面积较大的工程,如何保证模板施工的总体平整度、混凝土面的平整度,基本的前提就是测定一个准确、详细的标高控制系统面。
建筑物垂直度控制测量是主体施工中的一个重点,除了作好每层楼的垂直度观测,为专业质检人员及时检查、调整提供控制数据以外,还为施工人员提供更详细的竖向控制线。由于垂直度控制的好坏是直接反映施工质量的最重要的因素之一(特别在中高层建筑的施工中)。垂直度偏差过大,必须通过装饰阶段的抹灰等措施来弥补。除了所带来的经济损失不说,还会埋下一个隐患:抹灰的厚度过大,容易造成墙面空鼓,从引发外墙渗漏等质量通病,更严重的情况会脱落,导致高空坠物的危险。
四、工程测量的发展展望
展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展:
1. 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强;
2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
3.工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理;
4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。
6.大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。
7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。
综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。
作者简介:姚虹,女,1963年生于云南昆明, 1981年毕业于云南冶金高等专科学校测量专业,2007年获得重庆工商大学工程造价专业本科学历。现供职于云南省煤田地质局综合管理处任副处长。
工程测量技术是指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。
一、基本内容
工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门,其基本内容有测图和放样两部分。
工程测量中的地形图测绘规划阶段用图比例尺一般较小,按照工程的规模可直接使用1:1万至1:10000的地形图。在施工阶段比例尺一般较大1:1000或1:500。
工程控制网包括测图控制网、施工控制网、变形监测网和安装控制网。
施工放样是将抽象的几何实体放样到实地上去,成为具体的几何实体所采用的测量方法和技术称为施工放样,机器和设备的安装也是一种放样。施工放样可分为点、线、面、体的放样。
二、测量在建筑中的应用
工程建筑中的控制测量是施工的基础,对建筑物的控制测量一般布设成方格网形式,为了便于施工,其坐标系采用建筑坐标系,坐标轴平行于建筑物的主轴线。工程控制网的布设,一般遵循从整体到局部、分级布网、逐级控制的原则。
在工程开始施工前,首先通过测量把施工图纸上的建筑物在实地进行放样定位以及测定控制高程,为下一步的施工提供基准。这一步工作非常重要,测量精度要求非常高,关系整个工程质量的成败。假如在这一环节里面出现了差错,那将会造成重大质量事故,带来的经济损失是无法估量。在施工行业里也发生过类似工程质量事故:图纸上建筑物的正北方向变成了正南方向,事故的处理结果是:把已经建好的房子重新砸掉,再从零开始。可见建筑物的定位测量是多么的重要。
在基础施工阶段,基础桩位的施工更加需要准确的工程测量技术保证。根据施工规范的要求,承台的桩位的允许偏差值很小。一旦桩位偏差超过规范要求,将会引起原承台设计的变化,从而增加了工程成本。严重的桩位偏差将会导致桩位作废,需要重新补桩等处理措施,一方面影响了施工的进度,另一方面,改变了原来的受力计算,对建筑物埋下了质量的隐患。
在土方开挖及底板基础施工过程中,由于设计要求,底板、承台、底梁的土方开挖是要尽量避免挠动工作面以下的土层,因此周密、细致的测量工作能控制土方开挖的深度及部位,避免超挖及乱挖。从而能保证垫层及砖胎膜的施工质量,对与采用外防水的工程意义尤为重大。另外垫层及桩头标高控制测量的精度,是保证底板钢筋绑扎是否超高,底板混凝土施工平整度的最有效措施。
工程测量在基础施工阶段的另外一个重点是基础墙柱钢筋的定位放线,在这一个环节里面,容不得有半点差错。否则将导致严重的质量事故发生。对于结构复杂,面积较大的工程,只有周密、细致的进行测量放线方能保证墙柱插筋质量,避免偏位、移位等情况的发生。
工程放样放样是测量工作者把设计的待建建筑物的位置和形状在实地標定出来,在建筑工程测量中也叫定位。如果设计人员已经给了各建筑物的主要角点坐标,或者给定了一些特征点坐标以及建筑物的形状和大小,测量人员找到与设计同一坐标系的控制点,进行控制测量,将坐标系统引到待建建筑物的场地附近,采用全站仪的放样功能,很容易测出待建建筑物的实地位置。
建筑标高测量常使用水准仪进行,标高是建筑物竖向定位的依据。垂直度测量垂直度测量是建筑工程测量的重要组成部分。
垂直度测量是指利用仪器在一个测站上完成向上向下作垂直投影或提供一条垂直线,将平面上的坐标,经过竖向传递,标定在要求的位置上,保证建筑物的垂直度。线锤铅直投测法是交为常见也是使用最多的方法。
基础施工测量中测量人员进场后认真阅图,熟悉整个设计图纸,全面了解设计意图,根据现场总体布置,施工进度安排制定放线方案。测量、复核甲方提供的平面控制点及高程控制点,根据设计图纸和控制点坐标计算测设数据,绘制放样详图。根据现场情况,建立测量控制方格网,利用坐标转换计算测量坐标。根据现场布置,建立平面控制点和高程控制点,并按要求预埋控制基点。
还有基线测设、轴线测设、桩位的测放与复核等
建筑标高测量中标高是建筑物竖向定位的依据。标高的测量常使用水准仪进行。垂直度测量
垂直度测量是建筑工程测量的重要组成部分。垂直度测量是指利用仪器在一个测站上完成向上向下作垂直投影或提供一条垂直线,将平面上的坐标,经过竖向传递,标定在要求的位置上,保证建筑物的垂直度。线锤铅直投测法是交为常见也是使用最多的方法。
三、工程测量在主体结构施工阶段对工程质量的作用
在主体结构施工阶段,工程测量对于工程质量的影响主要有以下几个方面:墙柱平面放线、建筑物垂直度控制、主体标高控制、楼板、线条、构件的平整度控制等。通过了测量放线不但能够为下一道工序提供依据,并且能及时发现上一道工序所遗留下来的问题,使得其他专业的施工人员及时处理已经发生的质量问题,避免了问题的累积,最终导致质量事故。
在标高测量控制方面,能为模板施工提供准确的基准点,是模板施工平整度的保证。同时为混凝土施工提供标高控制线,保证砼后的混凝土平整度。精确的标高控制,是施工人员严格按图施工的前提。对于施工面积较大的工程,如何保证模板施工的总体平整度、混凝土面的平整度,基本的前提就是测定一个准确、详细的标高控制系统面。
建筑物垂直度控制测量是主体施工中的一个重点,除了作好每层楼的垂直度观测,为专业质检人员及时检查、调整提供控制数据以外,还为施工人员提供更详细的竖向控制线。由于垂直度控制的好坏是直接反映施工质量的最重要的因素之一(特别在中高层建筑的施工中)。垂直度偏差过大,必须通过装饰阶段的抹灰等措施来弥补。除了所带来的经济损失不说,还会埋下一个隐患:抹灰的厚度过大,容易造成墙面空鼓,从引发外墙渗漏等质量通病,更严重的情况会脱落,导致高空坠物的危险。
四、工程测量的发展展望
展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展:
1. 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强;
2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
3.工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理;
4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。
6.大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。
7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。
综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。
作者简介:姚虹,女,1963年生于云南昆明, 1981年毕业于云南冶金高等专科学校测量专业,2007年获得重庆工商大学工程造价专业本科学历。现供职于云南省煤田地质局综合管理处任副处长。