提高放樣精度和速度QC成果報告書

一、工程概況

浙江工業大學屏峰校區Ⅳ標段位于杭州市西湖區小和山高教園區，由法學院、政管學院和國際學院三幢單體組成，建筑面積26878m2。外立面主要由紅褐色仿手工面磚和花崗巖組合而成，整個工程格調高雅，層次分明，突出高教園區的時代氣息，與周圍的環境相輝成映。浙工大法學院、政管學院和國際學院建筑效果圖二、小組概況

本QC小組成立于2004年10月，課題名稱：提高放樣精度和速度。

QC小組成員表表一小組名稱中天建設浙工大QC小組TQC教育人均24小時成立時間2004年10月8日小組類型現場型小組注冊號中天建QC-02-2004-12注冊時間2004年10月10日課題注冊號中天建QC-02-2004-12-1注冊時間2004年10月10日小組成員序號姓名年齡職稱職務學歷QC小組職務1方旭慧33高級工程師二建總工程師大學顧問2王苗忠46工程師項目經理大學組長3蔣爭43助工項目副經理大專副組長4李中華43助工總施工高中組員5包洪亮33工程師技術負責人大專組員6麻淼華23技術員放樣大專組員7王建躍24技術員資料員大專組員8王志華40助工質量員高中組員9蔣賢林41助工施工員高中組員10徐金彬45助工施工員高中組員三、QC小組活動情況統計序號活動內容次數應出勤人數出勤人數出勤率%1課題研究222221002TQC教育333331003原因分析2222195.54制定對策3333090.95組織實施4444295.56現場檢查4444193.27效果評價22222100合計2022021195.9四、課題選擇五、活動目標和可行性分析（一）現場調查經小組調查研究后確認，傳統的定位方法受地表高低、障礙物有無、場地大小等施工環境影響，受卷尺拉力大小等測量工具影響，對長度超過50m的工程，測量誤差一般在10mm以上，而且一般都通過調整伸縮縫的大小來處理。對定位許多角點時采用傳統的手工計算方法容易計算錯誤而且計算速度較慢。本工程61個角點，規劃局采用全站儀定位、計算器處理數據時共化費4個人、2天才完成。我們采用經緯儀、鋼卷尺、計算機處理數據重新定位共化費4個人、6天時間才完成?，F采用全站儀并輔助計算機處理數據，可以大大減少人為誤差、提高測量精度和速度，減少對周圍環境的依賴。（二）課題目標為了提高放樣精度和速度，我們提出以下目標：1、對長度在50~100m間的工程，軸線偏差最大控制在4mm以內。2、計算61個點與控制點間的位置關系通過計算機3個小時內完成。3、定位各相領單體61個點的坐標，由3人操作，1天時間內完成。（三）可行性分析經過調查，我們認為有以下特點：(1)、測量放樣員均經過專門的培訓和學習，學歷為大專。(2)、計算機計算點位與控制點間的相對關系已通過天津慈航商業廣場A區工程實踐，證明該法在技術上是完全可行的。(3)、在天津慈航商業廣場工程中實踐，在速度上可以大大提高，精度控制在4mm以內，甚至更少。(4)、所有測量放樣人員均經過多個項目的磨合實踐，具有非富的實踐能力，所以我們認為達到上述目標是可行的。六、原因分析七、確定主要原因：根據因果分析圖，分別對每個末梢原因進行分析：(1)、儀器未調精確。根據我們調查，這種情況不是很多，儀器不對中或調平，將直接影響測量過程準確性。由于儀器未調精確主要是由于人為原因造成的，所以我們在選擇人員時首先選擇人員素質硬，實踐知識非富的人為做為測量員，因此我們把該項做為非主要原因。(2)、讀數看錯。根據我們調查，這種情況偶爾出現在看鋼卷尺讀數時容易看錯100mm。針對這種情況我們在測量放樣前進行有針對性的交底，要求每位負責放樣人員必須嚴格控制尺寸讀數，以便前后放樣過程保持一致。為了防止此類情況的發生，我們還保證所有放樣人員不變動，所以我們把該項做為非主要原因。(3)、拉卷尺用力不均勻。根據我們多年的施工經驗，拉力不均勻情況比較突出，在劃分軸線時一般根據控制線的位置定出軸線，用50m長鋼卷尺時由于不同的人、不同的時間用力都不一樣，從同一根控制線的兩端量距離最大偏差達到5mm左右，勢必造成軸線前后不平行，直接影響房子的形狀，影響測量精度。雖然這種情況我們在放樣前均進行交底，但是由于拉卷尺的用力程度很難在實踐操作中進行控制。如果采用拉力器進行控制，那樣將會大大影響放樣的速度，為了更好的解決這個問題，我們把它做為主要原因。(4)、未經正規的訓練和學習，對測量知識不熟悉，無證上崗。由于目前建筑市場還不夠完善，測量人員未經正式培訓就上崗工作。根據浙工大屏峰校區西組團同時開工五個標段的工程調查，測量員無上崗證的達到1人。由于無證上崗，放樣質量不能完全保證，對測量儀器的操作不夠熟練，工作效率不高，所以需要嚴格控制。根據調查，一個熟練的測量員配二個技工，1000m2的樓層一天時間能把所有的軸線、柱子邊線全部彈好，而一個新手按上述情況則需要2天時間，影響下道工序施工。由于浙工大工程的工期只有300天，所以我們在安排人員過程中優先選擇技術好、能力強的測量員把好測量關，且持證上崗，因此該項做為非主要原因。(5)、采用經緯儀和鋼卷尺放樣。建筑物定位或基礎樓層定位時，一般都采用光學經緯儀或電子經緯儀和鋼卷尺配合放樣。根據對比調查，平常采用這種方式放樣本工程61個角點需要4人、6天時間才能定位完成，測量速度較慢。由于浙工大工期緊，單體多，工種密，各工序要求配合緊密，所以在放樣過程中不能有過多的時間，我們把它做為主要原因。(6)、放樣多個點時采用計算器計算數據重復且容易輸錯，不易檢查。對于多單體、多點位的定位工程采用計算器計算不太合適。根據我們在浙工大的調查，我工程在定位時規劃局共定了61個點位，用4人，化了2天才全部定好,光計算就占了一半時間。由于定位過程事先未計算好，只能一個點、一個點的計算。同樣考慮到工期緊，而且計算容易錯誤的一個原因，我們把該列為主要原因。(7)、使用未經檢驗的儀器。根據調查，有些項目開工后，由于事先沒有儀器檢測計劃，但是工程又不能停下，只有在設備未經檢驗的情況下開始使用。由于未經計量部門校正的儀器都會存在一定的誤差，為了減少這種不必要的影響因素，我們在浙工大工程開前就預先將全站儀等設備進行檢測，因此該因素列為非主要原因。(8)、沒有定期檢測。儀器在受環境氣候、人工操作后都會出現磨損，需要在規定時間內進行定期保養。測量儀器一般一年復檢一次，我們在開工前就預先計劃好本工程的設備檢測計劃，對于測量儀器定為每一周年進行大的檢修一次，每天進行保養，每月進行全方位保養，因此我們把該因素列為非主要原因。(9)、采用變形小的鋼卷尺。根據調查，由于目前鋼卷尺品牌較多，卷尺的刻度誤差也不盡相同，差的卷尺與好的卷尺每米誤差達1mm，所以我們在施工過程所有鋼卷尺均采用浙江省知名品牌“長城牌”鋼卷尺，因此該因素列為非主要原因。(10)、地面高低不平。對于地表落差較大而且場地又沒平整的部位，采用鋼卷尺測量距離是肯定不準的，正是考慮這個因素，所以我們采用其它測量方法，盡量不用鋼卷尺，所以該因素列為非主要原因。(11)、場地狹小、材料堆放。這種情況在市區的工程比較突出，由于新老建筑都很近，一般在搭建臨時設施后沒有許多空間，勢必對測量放樣提出更高的要求。由于我工程在城郊結合部，施工場地較為寬敞，我們把該因素列為非主要原因。(12)、龍門樁四周沒有保護措施，容易受碰撞。根據調查，幾乎所有工程的龍門樁均設在建筑物的周邊，以便于觀測使用。據統計,本工程定位過程中，我們設了二個方案，一個是離建筑物外15m處設置一個控制點，并用鋼管圍護。另一個是在建筑物主要轉角處設置龍門樁。法學院共設了16個龍門樁，政管和國際各設了10個龍門樁。在打樁完成后發現，法學院共有5個龍門樁松動被擾動，政管和國際各有3個、2個受擾動。由于龍門樁是放樣的主要依據，所以該因素應為主要原因。(13)、龍門樁易受基坑土體位移的影響。由于龍門樁一般都設在基坑周圍，在基坑土方開挖后受土壓力的作用下，基坑周圍土體每時每刻都在做微小的位移，影響龍門樁的位置。對于深5m，采用圍護結構的支護從基坑開挖到基礎底板完成累計位移在20~50mm之間，所以該因素也是主要原因。八、制訂對策：

針對主要影響因素制定對策，QC小組對(1)拉卷尺用力不均勻;(2)采用經緯儀和鋼卷尺放樣;(3)放樣多個點時采用計算器計算數據重復且容易輸錯，不易檢查;(4)龍門樁未受保護，容易受碰撞;(5)龍門樁易受基坑土體位移的影響等做為影響測量精度和速度的主要原因，結合施工現場實際情況，并進行技術討論后，確定如下對策。

對策表表二序號主要原因對策目標措施責任人地點日期1拉卷尺用力不均勻距離較長時減少使用鋼卷尺將長度在50m~100m間的工程長度偏差控制在4mm以內超過50m用全站儀測距離，減少使用鋼卷尺王志華施工現場2004.92放樣多個點時采用計算器計算數據重復且容易輸錯，不易檢查采用計算機技術計算61個點的相關數據在3小時內完成采用excel計算或全站儀包洪亮辦公室2004.93采用經緯儀和鋼卷尺放樣對點位較多時改用其它方法，加快速度定位61個角點由3個人1天內完成采用全站儀及一處細長堅固參照物放樣麻淼華施工現場2004.94龍門樁未受保護，容易受碰撞設保護設施所有龍門樁不受擾動碰撞設鋼管防護欄桿，由于測量員負責監督王建躍施工現場2004.95龍門樁易受基坑土體位移的影響采用更簡便的方法控制點偏差控制在2mm以內設任意一個控制點蔣賢林施工現場2004.9九、實施對策根據對策表，落實具體的實施措施：針對要因一：拉卷尺用力不均勻實施一：在測量過程中我們不采用鋼卷尺，采用全站儀，由測量員麻淼華負責，三棱鏡由蔣賢林負責，兩端將儀器對中整平后將人為影響因素減少到最小。為了保證協調一致，我們還在施工現場周圍做了一次模擬演練，以保證放樣過程中能準確理解手勢的意思，加快放樣效率。測量效果由王志華負責實施。效果檢查：根據浙工大實踐，法學院長度為77m，軸線偏差最大3mm、政管學院長度78m，軸線偏差最大2mm、國際學院長度86.9m，軸線偏差最大4mm，達到預期目標。針對要因二：采用經緯儀和鋼卷尺放樣實施二：為了避免采用經緯儀和鋼卷尺，我們采用全站儀放樣，借助遠處避雷針進行方位角控制。由測量員麻淼華負責全站儀控制，蔣賢林負責三棱鏡的安放，相互間采用對講機聯系，另派一名技工負責協調，檢查效果由麻淼華負責。效果檢查：根據浙工大實踐，我們共安排3人，共化了10小時就把三個單體全部定位完畢，速度大大加快。針對要因三：放樣多個點時采用計算器計算數據重復且容易輸錯，不易檢查實施三：對放樣多個點位(超過10個點以上)時，采用計算機技術。我工程三個單體需定位61個角點，分以下幾個步驟實施：根據規劃部門提供的角點坐標，全部輸入excel表格內。本工程定位共有61個點，由于采用極坐標法定位，所以在進行實地測量前，必須首先計算各個角點與控制點間的位置關系，即確定距離(角點到控制點間)及方位角(角點與控制點連線與正北方向間的方位角，以正北方向為零度，順時針方向為正值)。步驟如下：(1)規劃局提供以下二個導線控制點的坐標及位置：

導線控制點坐標值XYD277687.907967267.1960D377615.115367149.3139注：測量坐標與數學意義上的直角坐標不一樣，測量坐標的X軸、Y軸相對于數學直角坐標系的Y軸、X軸。(2)三幢建筑物提供的角點坐標如下：角點XY角點XY5077690.40667253.8208177765.74667261.2125177690.40667177.8208277758.54667261.2125277699.40667177.8208377614.68567142.3995377699.40667183.8208477614.68567115.3995477704.40667180.8208577618.88567115.3995577720.40667180.828677618.88567098.3995677720.40667197.3208777627.88567098.3995777707.80667197.3208877632.88567098.3995877707.80667242.3208977641.88567098.3995977708.90667242.3209077641.88567112.3996077708.90667252.6209177658.28567112.3996177701.40667252.6209277658.28567103.3996277697.60667255.8209377653.78567103.3996377697.60667253.8209477653.78567077.3996477748.34667264.2129577681.78567077.3996577748.34667219.2129677681.78567103.3996677746.54667219.2129777674.48567103.3996777746.54667200.4129877674.48567142.3996877755.54667200.4129977672.28567150.3996977755.54667193.81210077667.28567154.3997077735.94667193.81210177652.28567147.3997177735.94667182.81210277636.88567147.3997277739.54667177.31210377632.08567142.3997377755.54667177.31210477621.88567154.3997477755.54667190.81210577621.88567150.3997577758.54667190.81210677616.88567150.3997677758.54667205.71210777632.48567115.3997777763.54667202.71210877657.48567115.3997877771.54667202.71210977657.48567142.3997977771.54667219.21211077658.68567150.3998077765.74667219.212(3)根據導線控制點，我們在現場適當的位置設置了一個控制點以及便于確定方向的物體(我們選取距控制點1km以外的建筑物屋頂的不銹鋼避雷針作為確定方向的參照物)。根據現場情況，我們選取在政管學院A軸線延長線距1軸與A軸相交點以西15m的位置做控制點(后簡稱“K”點)，位置關系圖如下：(4)、避雷針坐標計算：置全站儀于D2點，對準D3點，并鎖定方位角：238

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；后轉動全站儀對準避雷針，記錄水平角讀數為：45

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；置全站儀于D3點，對準D2點，并鎖定方位角：58

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，后轉動全站儀對準避雷針，記錄水平角讀數為：47

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。根據上述角度關系計算出避雷針的坐標為(78397.4357,67994.751)。(5)計算各個角點與控制點間的距離以及方位角。由于涉及的點數較多，采用普通計算方法相當慢而且容易計算錯誤。由于excel具有強大的數據處理功能，所以在計算過程將所有數據輸入excel，編輯過程如下：①在第A列輸入點號；第B列~第G列間分別輸入避雷針X1、Y1值，K點X2、Y2值，相應角點的X3、Y3值。下面以50號角點為例介紹。②計算50號點到K點的直線距離。在excel編輯欄輸入“=((X3-X2)2+(Y3-Y2)2)0.5”，該值賦在L4。③計算后視角弧度，在excel編輯欄輸入“=ATAN2(X1-X2,Y1-Y2)”，并賦值在V4；計算前視角弧度，在excel編輯欄輸入“=ATAN2(X3-X2,Y3-Y2)”，并賦值在U4。④計算前視讀數1，在excel編輯欄輸入“=DEGREES(U4)”，并賦值在X4；同樣計算后視讀數1，在excel編輯欄輸入“=DEGREES(V4)”，并賦值在W4。⑤在④計算過程中，有可能出現負值，但在全站儀中不能顯示負值，所以必須進行轉換，在此過程中要使用邏輯判斷語句。在前視角度2和后視角度2的編輯欄中分別輸入“=IF(W4<0,360+W4,W4)”“=IF(X4<0,360+X4,X4)”分別賦值于Y4、Z4。⑥前視角度2的度數、后視角度2的度數分別在編輯欄內輸入“=TRUNC(Y4)”“=TRUNC(Z4)”，分別賦值于I4、O4。主要功能是對角度進行“截整”。⑦計算前視方位角、后視方位角的分值，編輯欄內輸入“=(Y4-I4)*60”“=(Z4-O4)*60”，分別賦值于AA4、AB4。⑧前視方位角的分數值、后視方位角的分數值分別在編輯欄內輸入“=TRUNC(AA4)”“=TRUNC(AB4)”，截整后分別賦值于K4、Q4。⑨計算前視方位角、后視方位角的秒值，編輯欄內輸入“=(AA4-K4)*60”“=(AB4-Q4)*60”，分別賦值于AC4、AD4。⑩前視方位角的秒數值、后視方位角的秒數值分別在編輯欄內輸入“=TRUNC(AC4)”“=TRUNC(AD4)”，截整后分別賦值于M4、S4。至此該表已基本生成。效果檢查：根據浙工大實踐，三個單體共61個角點，計算出所有數據共計3小時，達到預期目標。實施四、對不超過10個點時，可以借助全站儀的計算功能進行計算。其步驟如下：(下面按NTS-322全站儀的模式進行介紹)，根據規劃局提供的導線控制點為例進行介紹。D2點為測站點，坐標為(77687.9079，67267.196)；D3為后視點，坐標為(77615.1153，67149.3139)，放樣點坐標為(77690.406，67253.820)。①開機后，進入“菜單”選項，選擇“放樣”選項，鍵F2。②“放樣”選項下共有三項：F1：輸入測站點；F2：輸入后視點；F3：輸入放樣點；③鍵入F1(輸入測站點坐標)，根據內容鍵“坐標”選項，并在E值處輸入67267.196，在N值處輸入77687.9079，其它位置均選擇按回車。④鍵入F2(輸入后視點坐標)，后鍵“NE/AZ”選項，并在E值處輸入67149.3139，在N值處輸入77615.1153，其它位置均選擇按回車。全站儀最終顯示后視角H(B)=238

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，對準該點后按要求選項確認。⑤鍵入F3(輸入放樣點坐標)，根據內容鍵“坐標”選項，并在E值處輸入67253.820，在N值處輸入77690.406，其它位置均選擇按回車。全站儀最終顯示計算的水平角HR=280

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及放樣點與測站點間的水平距離HD=13.607m。鍵“角度”選項，水平轉動全站儀，直至dHR顯示角度為0

0

0

時，表示放樣點在該方向上，用三棱鏡根據觀察置于該直線上，測量其距離，最終在屏幕上顯示與計算值的差值dHD。當dHD為正值時，表示三棱鏡應向儀器方向靠近，當dHD為負值時，表示三棱鏡應遠離儀器方向。直至當dHD為0時，即該點為放樣點的位置。⑥繼續測量放樣，可以鍵“繼續”，并重復⑤做法。

效果檢查：根據浙工大實踐，對于小范圍的定位，不妨采用該法。這樣可以避免在任何情況下均用計算機計算，可以提高放樣效率。針對要因四：龍門樁未受保護，容易受碰撞實施五：根據被碰撞的龍門樁部位，一般集中在車輛進出頻繁的地方、人員進出通道的部位。為了防止龍門樁再次受損，我們在龍門樁周邊設雙道封閉鋼管欄桿進行防護、刷警示色做標志，離基坑邊線至少3m以上，由王建躍專門負責監督。效果檢查：實施該對策后發現無一龍門樁受損。針對要因五：龍門樁易受基坑土體位移的影響實施六：為了減少龍門樁受土壓力的影響，我們在距