武漢*大劇院工程施工測量綜合控制技術一、工程概況武漢****大劇院坐落于*****湖北岸、***廣場以西、***山以東，總建筑面積65650平方米，建筑總高度40.300米，建筑基底面積24543平方米。****大劇院主舞臺高大空間部位與看臺觀眾廳部位是整個工程的核心部分。該部位空間高差大、曲線變化多、結構立面復雜，鋼結構及舞臺機械設備安裝精度要求高。作為具有鋼結構、深基礎、大凌空、高程落差大、無標準層、曲線類型多、結構形式復雜的大型建筑，工程圖紙多、變更多、審核工作力度大等，促成施工測量工作內業計算量超常。因此，如何控制本工程測量放樣的精度；如何進行系統、高效的圖紙審核和快速、準確提供施工測量數據是測量工作的重中之重，直接關系著工程的最終質量。我們遵從測量工作“先整體、后局部”的控制原則出發，嚴格執行“項目部測量管理→施工過程中放樣復核→監理再檢查”的逐級控制原則，高標準、嚴要求、高精度控制，為工程各項部位順利施工做好充分準備。二、總體控制2.1平面控制場地控制測量，按照“由整體到局部，先控制后碎部”的測量逐級控制原則，結合場地、工程建筑結構特點，根據現場通視條件以及現場施工的需要，以城市導線點為高級控制點，沿場地周圍布設了一條閉合導線，作為首級控制導線網。導線全長相對中誤差高于1/35000，方位角閉合差小于±5”n，（n為系數點個數），平差后精度指標：測角中誤差小于±2.5”，邊長相對誤差高于1/30000。由于工程進度快、占地面積少、曲線部位多、各施工隊伍交叉作業、通視條件差等特點，為了防止首級工程軸線控制點在施工過程中遭到破壞，且由于首級導線點布設的邊長差異大，在施工過程中的使用率也會受到很大程度的限制等原因。根據現場需要，我們在施工測量中采取外控為主、內控為輔，內、外控相結合，但始終保持內外聯測的方法。在施工過程中特別布設了II級軸線控制網點，并測設現場建筑方格網作為軸線控制網，當測設現場建筑方格網時，邊長不宜過長（一般應<100米）。為減少由于高差太大產生i角的影響，避免地下、地上兩部分結構出現測量放樣的超差，事先在基礎護坡周圍布設“十”字軸線控制點，并與地上I、II級導線點聯測、檢查，以確保達到施工測量控制精度的要求。軸線控制點的測放，按常規正倒鏡投點法投測，并經平差、復核后，采用內分法或直角坐標測放出其他線及墻體控制線等細部線。為便于各層間的檢查，在各流水段內應以適當密度設置預留點（允許是軸線控制點，每層預留點不少于3個），以此進行層間放線的復核，對于大凌空層間較復雜的點位采用激光鉛垂儀進行投點檢核。平面細部測量一般分初測和歸化兩步進行，放樣定點后要對各點做校核條件的檢查或在一點架設儀器重測檢查。對于一些不連續的或與周邊結構關系不很明確的獨點結構（如獨立柱等），在放樣后必須用另外的控制點或軸線進行檢查，以保證其位置正確。如勁性柱（鋼管柱）中的鋼結構在安裝時不但要檢查其安裝的位置、方向是否符合設計要求，而且每向上安裝一節都要進行垂直度的檢查。2.2豎向標高控制本工程的高程控制采取二等水準測量和四等水準測量法控制?！?.000以下由于本工程結構基坑長，因而我們采用水準儀向基坑底傳遞標高，獲得基底高程，經檢查、復核進行閉合差調整后將標高在基礎部位作一個基準樁，并將基準樁妥善保護起來（標高基準樁個數不少于3個），對于基底均以2~3m設控制樁，帶水平線來控制開挖的平整度?！?.000以上為了避免標高傳遞出現上、下層標高超差，必須經常對標高控制點進行聯測、復測、平差，檢查校對后方可進行向上層的標高傳遞，在適當位置設標高控制點（每層不少于3點），單層精度在±3mm以內，結構總高度的誤差在±15mm內調整閉合差，結構標高主要采取測設+500mm標高控制線，作為高程施工的依據。2.3非常規結構構件的測量控制在劇院核芯區的工程中，以弧形結構為主，主要弧形曲線有圓曲線和復合曲線兩種，因此控制曲線放樣的精度直接關系到建筑物的成型效果。核心區軸線平面布置圖外業控制受通視等條件的制約較大，常規的測量方法已無法滿足該工程的精度和質量要求，現場施測主要采用全站儀極坐標法測量，局部放線也可適當采用直角坐標放樣法，如偏角法、距離交會法、方向線交會法、幾何作圖法和弦線矢距支法、切線支距法、正倒鏡投影法等。全站儀的選擇和精度指標控制是制約施測質量的因素之一，如本工程中全站儀（精度指標在2+2PPm）和棱鏡要求能精確測距和極坐標放樣乃至進行工程坐標測量，在鋼結構安裝測量時可使用貼片或激光無棱鏡測量，其精度在±3mm以內。內業控制測量內業工作是進行一切施測工作的重要前提和保障，尤其對于本工程而言，包括施工圖紙的準確校對，以不同方法進行圖紙原始數據和推算數據的計算與校對，復核對及資料編制等等。為此，利用計算機編程和電子板制圖方法進行測量內業工作在本工程中得到了廣泛的應用。新方法的探討與改進在高精度要求的復雜建筑工程結構施工中，受到現場通視等條件影響，當在控制點的布設和使用率受到限制時，采取GPS進行控制點的隨機布設，既可避免由于不通視所帶來的困擾，又可免除控制點間聯測等工作，從而一步定點即可確保點位精度，又可節省時間提高工作效率。每定一點時間不超過40min，點位精度可達到±3mm，但使用GPS點定位應確保有一個固定點作為永久性控制點,用于相對定位點的校對。三、施工測量技術的應用在本工程中，建筑外圍部分和核芯區部分都是以曲線型結構為主，這也是本工程測量放線的重點和難點之一。現在我們主要將核芯區部位的曲線部位測設作如下探討：3.1平面曲線的測量控制本工程的結構曲線大多分為圓曲線和復合曲線兩種，且曲線部位的結構又大多為結構的主要定位軸線，所以對測量控制的精度要求特別高?？紤]到施工中其它工序（如：鋼筋、模板等工程）的相互制約，曲率較大的曲線結構的整體控制采取導線控制的方法，即以外部控制的高等級導線控制點為基本控制點，在施工現場曲線結構周圍（外部或內部），布設閉合導結（或附和導線）和部分支導線，作為曲線的定位整體控制，導線邊不宜過長（邊長≦20m為宜），邊長相對誤差高于1/20000。且與外部控制點的聯測進行有效檢核，以防止出現曲線定位偏差，對于半徑較小或復合曲線型結構，應結合方格網控制方法進行曲線的測設。工程層間變化大且無標準層，不利于導線點的豎向投測，故每一層都應結合現場實際需要情況分布導線點作為當前樓層的控制點，除與外部上級控制點聯測外，還應與下一層聯測，并及時較正上、下兩層間存在的誤差，并消除該誤差。根據圓曲線的特點，采取的計算方法應以便于現場施工和放樣精度要求為前提，進行合理的選擇和使用。3.2劇院觀眾廳的施工測量控制基本特征如附圖所示，觀眾廳位于主舞臺前端，分布在（1/F）~（1/M）軸交14~17軸，以CA曲線為邊緣的封閉曲面內，平面尺寸為24000mm×40000mm，平面投影設計為扇形曲面圖形，內圓弧半徑：R=10m中弧半徑：R=20m外圓弧半徑：R=28m。觀眾廳池座部分包括升降樂池和觀眾廳池座主體兩部分，以樂池邊緣圓弧曲線圓心為中心，呈扇面形式由低向高（由西向東）呈階梯式逐層分布。觀眾廳的空間部分共分為三層，即以圓弧觀眾廳部分為基礎，池座和上面兩層挑臺組成，標高由±0.000~+5.10m，以臺階形式由前到后升高，共計設置1800個座位?？v觀池座整體布置，是以2/J軸為中心軸線呈左右兩邊對稱式的格局。在進行施工放線中，確定以該軸線為基本控制線，主要采用極坐標法和直角坐標法，并逐線逐步放出其余各點、線位置。測量控制進行池座放線關鍵是測設圓弧曲線及其曲線法線準確的位置，即在池座放線前，在本層地面上定出各條基準線或控制點，以作為細部放線作用?，F介紹該種方法。.1在底板鋼筋綁扎前，預先在底板模板測放圓心位置，并在該位置埋置方形小鋼板，并在澆筑完混凝土后利用全站儀極坐標法精確測設出圓心位置。.2分別在2/J軸方向和垂直于2/J軸方向，測設點幾點，并做好標記，作為施工測量放樣基準線。.3為精確測放各曲線位置，以適當的密度測放圓弧曲線的法線，并在圓弧與法線交點處做好標記，供圓弧曲線細部點加密使用。加密點的測放采用弦線矢距法或切線支距法。.4全站儀或經緯儀測角法，根據圓弧曲線要素，在已測放點間進行加密，以提高精度。該方法具體操作步驟如下：將全站儀架設在圓心處，用棱鏡從圓弧起弧處每間隔50cm測放一個半徑點，然后將每個站點連接即是該圓曲線。.5分別沿池座平面定位圓弧曲線的法線文向，抄測座位各臺階標高50控制線，以此作為標高控制點，允許誤差應控制在±3mm以內。.6進行池座位置定位施工測量時，應注意相關條件互相校核并做好記錄；運用各種施測方法應注意精度要求；測量控制點應妥善保護，并設有明顯標志，測量放線