一种弧形建筑测量施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种弧形建筑测量施工方法，包括绘制测量坐标布置图的步骤、标注主轴线控制点坐标、待测点坐标，并将坐标输入全站仪的步骤、现场定位测量的步骤等，其有益效果在于，在运用测量仪器和计算机CAD软件方面效果明显，技术先进，具有明显的社会效益和经济效益。
【专利说明】一种弧形建筑测量施工方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种弧形建筑测量施工方法，适用于圆弧、椭圆形等各种形式的弧形建筑，以及各种形式的构筑物的施工测量定位。
【背景技术】
[0002]随着现代化建筑设计水平的不断提高，建筑结构形式越来越多元化、科技化和立体化。因此，在建筑工程施工测量过程中，我们经常会遇到一些平面、立面设计较为复杂的建筑物，例如弧形、椭圆形等，尤其是体育馆、展览厅等大型公共建筑上大部分采用了弧形或椭圆形设计。此类型的建筑物施工放线较一般的矩形、圆形等简单几何图形要复杂，所采用的测量放线方法不一，有的方法很繁琐，放线的精准度也难以得到保证。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种弧形建筑测量施工方法。
[0004]为实现该技术目的，本发明采用的技术方案是:
一种弧形建筑测量施工方法，其特征在于，包括以下步骤:
1.绘制测量坐标布置图的步骤:
1.1在CAD软件中绘制测量坐标布置图，图中体现出主要建筑轴线、框架柱、特征点；
1.2在CAD图中标注定位点坐标,将所有点坐标转换为施工坐标，同时将测量控制点坐标也转换为施工坐标；
2.标注主轴线控制点坐标、待测点坐标，并将坐标输入全站仪的步骤:
2.1根据绘制的建筑施工坐标图，确定现场测量放线需要的主轴线、主控点；
2.2依据建设单位提供的坐标控制点，经过计算对该控制点至各横纵轴线交点的距离和角度进行量测，列表记录；
2.3将所有换算后的控制点坐标、定准点施工坐标进行分类编号，并输入全站仪存储系统内；
3.现场定位测量的步骤:
3.1根据建设单位提供的规划建筑线或城市控制点，采用二级闲合导线测量各导线点的坐标值；
3.2根据已测定的导线点，依据总平面图、首层平面图及地下室结构基础平面图，用全站仪的放样功能测定出建筑物主轴线主控点位；
3.3根据定位点与控制点相对位置关系，选择与定位点距离较近且通视良好的主控点作为测站，架设好全站仪后，从全站仪存储系统中调出主控点的坐标，设置为测站点坐标，以其它任意主控点作为后视点，运用全站仪的放样功能测设出各定位点的实地位置；
3.4当基础土方开挖后，采用轴线法在基础垫层上准确定出定位点位置，在基坑估计位置处放置棱镜杆，用全站仪测量功能直接测量出棱镜位置的坐标；
3.5楼层放线采用内控法测量: 3.5.1内控点的布设，在建筑物首层平面上，根据周边控制点测定主轴线，在距离主轴线I米处设置三个以上内控点，采用200 cm X 200 cm钢板作为点位标志；
3.5.2内控点布设后，依据建筑物周边导线点用全站仪测定出内控点的准确位置，用十字划线标识；并记录内控点之间距离和角度的相互关系数据；
3.5.3支设模板时预留200 cm X200 cm孔用于内控点竖向投测，具体定位预留在首层内控点垂直上方；使用激光垂准仪进行测量；各内控投测点测定后，再使用全站仪对各楼层轴线点进行定位点。
[0005]本发明的有益效果在于，在运用测量仪器和计算机CAD软件方面效果明显，技术先进，具有明显的社会效益和经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本发明实施例中的测量坐标示意图。
[0007]图2为本发明实施例中的施工坐标布置图。
[0008]图3为本发明实施例中的主控点布置图。
[0009]图4为本发明实施例中的弧线定量等分图。
[0010]图5为本发明实施例中的内控点布置图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合对本发明做进一步详细说明。
[0012]本发明的工法特点在于:
(I)在计算机AUTOCAD软件中，运用标注功能标出弧形线上任意点的坐标，大大减少内业计算量，提闻坐标的精确度；
(2 )建立建筑物的主轴线，通过两个以上主轴线点的坐标精确放样出各弧形点的实地位置，确保各放样点之间的相对位置正确，减少测量粗差；
(3)使用全站仪测量，可以直接从全站仪上读出两点之间平距和坐标值，既可以消除钢尺丈量距离产生的测量误差，同时可以提高放样点放样的准确性；
(4)使用全站仪测量，利用全站仪的储存和记录功能，可在室内先将所有放样点的坐标输入仪器中，测量时快速调出，减少野外作业时间，提高工作效率。
[0013]本发明的工作原理为:在计算机AUTOCAD软件中精确绘制建筑施工图的轴线、主要特征点、框架柱等，确定定位点的坐标，再通过CAD软件中的弧线等分功能、标注功能对各特征点标注出点的坐标和相关点距离。在实地测量时，根据确立的测量坐标控制点，使用先进的全站仪，直接输入待放样点坐标进行定位测量。在使用先进仪器、有效测量方式的基础上,基本达到信息化测量要求。
[0014]其工艺流程如下:
1.测量准备
1.1配备测量工程师及测量辅助人员，对所使用的测量仪器重新进行检定、校正，项目技术负责人对测量人员进行技术交底；
1.2收集建设单位和监理单位提供的测量原始测量资料、施工设计图纸，接收规划单位提供的规划建筑红线或城市坐标控制点； 1.3测量人员熟悉测量原始测量资料、工程施工图纸；
1.4勘察现场，了解现场周边建筑物、障碍物位置。选定布设控制点的位置；
1.5预制测量工作需要的木桩、钢筋混凝土桩等相关材料；
2.绘制测量坐标布置图
2.1在计算机中安装AUTOCAD软件。根据建筑、结构图精确绘制建筑测量坐标布置图，图中必须体现出主要建筑轴线、框架柱、特征点等要素。或者采用设计单位提供的施工总平面布置图；
2.2在CAD图中标注定位点坐标,将所有点坐标转换为施工坐标，同时将测量控制点也转换为施工坐标:
(1)在测量坐标布置图中选择一条与Y轴同方向的长轴线，从该轴线与任意一条X方向的轴线交点处画出一条水平线，点击标注栏中的角度标注，标出长轴线与水平线的角度θ ;
(2)用鼠标点击AUTOCAD中的旋转键，选择整体测量坐标布置图，指定O点为基点，旋转角度Θ，即可得出施工坐标布置图；
(3)用鼠标选择AUTOCAD工具栏，点击工具栏中的新建UCS键，再点击原点键，下方显示栏中出现指定新原点〈0，0，0〉后，用光标指定施工坐标布置图中左下角处的轴线交点，该点即为施工坐标系的原点位置，坐标为(O, O, O)；
3.标注主轴线控制点坐标、待测点坐标，并将坐标输入全站仪
3.1根据绘制的建筑施工坐标图，确定现场测量放线需要的主轴线、主控点。以建筑物的对称轴线为主轴线，再在主轴线上确立主控点，如图3中AB、⑶线为主轴线，再在主轴线上确立A、B、C、D、O主控点，或者以规划建筑线为主轴线。现场坐标主控点采用200X200X1000 cm钢筋砼预制方柱，用混凝土固定，钢管围护；
3.2在施工坐标图上作出弧线上等分点，并标注出等分点的弦长:
(1)在施工坐标布置图所处的AUTOCAD中先打开对象捕捉键，在对象捕捉模式中选择节点标识；
(2)使用定数等分快捷键DIV，按回车键后选择要进行等分的园弧，接着输入需等分线段数，即可获得等分点；
(3)用线段依次连接相邻两等分点和弧的两端点，得出各弧段的弦长；
(4)应用“线性标注”在弧线上标出各弧线段的弦长。应用“坐标标注”标出各等分定的坐标。供施工放线和点位复核时用；
3.3依据建设单位提供的坐标控制点，经过计算对该控制点至各横纵轴线交点的距离和角度进行量测，列表记录。距离为直线距离，以mm为单位；角度以固定方向的角度，精确至秒，经审核无误后，进行外业施测；
3.4将所有换算后的控制点坐标、定准点施工坐标进行分类编号，并输入全站仪存储系统内；
4.现场定位测量
4.1现场控制点的测设。根据建设单位提供的规划建筑线或城市控制点，采用二级闲合导线测量各导线点的坐标值，导线测量各技术指标值必须符合规范要求；
4.2根据已测定的导线点，测量人员使用全站仪，依据总平面图、首层平面图及地下室结构基础平面图，用全站仪的放样功能测定出建筑物主轴线主控点位。再将全站仪架设在O点，分别测定O点与A、B、C、D点的距离和Z AOB、Z COD、Z BOA、Z DOC角度值，与设计值进行比较，如误差超出允许值范围，则需对点位进行较正，自检合格后交由监理单位进行验线。验线合格后，测量人员方能进行主控网测设；
4.3定位点初始测量，根据定位点与控制点相对位置关系，选择与定位点距离较近且通视良好的主控点作为测站，架设好全站仪后，从全站仪存储系统中调出主控点的坐标，设置为测站点坐标，以其它任意主控点作为后视点，运用全站仪的放样功能测设出各定位点的实地位置。定位点可采用端面为5 cm X5 cm木桩作为标志，准确点位为桩上铁钉位置。由现场木工放出基础灰线；
4.4基础承台位置放线。当基础土方开挖后，采用轴线法在基础垫层上准确定出定位点位置，在基坑估计位置处放置棱镜杆，用全站仪测量功能直接测量出棱镜位置的坐标，当测量南北方向的轴线时，观测Y值的大小，移动观测值与实际值的差的距离，不考虑移动方向，同样当测量东西方向的轴线时，观测X值的大小，移动观测值与实际值的差的距离，不考虑移动方向。同一方向测点两个点后，连线即为轴线位置，连线的交点即为定位点的准确位置。当基础为桩基时，同样采用轴线法测定出轴线和定位点的位置；
4.5 ±0.000以上高程传递，采用钢尺直接丈量法，若竖直方向有突出部分，不便于拉尺时，也同样采用悬吊钢尺法。每层高度上至少设两个以上水准点，两次导入误差必须符合规范要求，否则独立施测两次。每层均采用首层统一高程点向上传递，不得逐层向上丈量，且层层校核，因±0.000以上结构采用竖向与横向一次性浇筑施工，在固定的竖向钢筋上抄测结构0.500m控制点，以供结构施工标序控制，且必须校核无误；
4.6楼层放线采用内控法测量
(O内控点的布设。在建筑物首层平面上，根据周边控制点测定主轴线，在距离主轴线I米处设置三个以上内控点，采用200 cm X 200 cm钢板作为点位标志；
(2)内控点布设后，依据建筑物周边导线点用全站仪测定出内控点的准确位置，用十字划线标识。并记录好内控点之间距离和角度的相互关系数据；
(3)内控点竖向投测采用在楼面预留200cm X200 cm孔，支设模板时便需留孔便于投测，具体定位预留在首层内控点垂直上方。使用激光垂准仪进行测量。各内控投测点测定后，再使用全站仪对各楼层轴线点进行定位点；
(4)将激光垂准仪架设在内控点上，对中、整平好仪器后，打开垂准仪的激光源，将激光接收靶放至预留洞口上，对激光点进行调焦，激光点调至最少，此时激光点即为楼层内控点的投测点，用墨线将投测点引至预留洞口四周；
轴线竖向投测的允许误差见下表:
(5)弧线段放样。根据首层内控点，用全站仪测定出弧线段的园心位置后，将全站仪架设在园心点上，以内控点作为方向点采用放样功能对园弧上的各等分点进行放样，点位定好后将全站仪转换为测量坐标功能，对点位进行坐标测量，测量出的坐标与放样坐标相比较，差值在允许范围内即为最终点位位置。当差值较大时应重新进行放样。当全部弧线点放样完后将全站仪架设在弧线段一端点位置，测定端点至各弧线点的距离，测量的距离与计算距离相比较，差值在允许范围内即定位正确；
5复核点位 5.1建设单位提供原始控制点复核。测量工程师测设施工现场布设的导线点前，需对原始控制点进行复核，将三个以上控制点进行联测，平差后计算出的坐标值与原始坐标值较差不许超过规范要求；
5.2现场布设的导线点复核。导线点复核采用闭合路线复核，根据闭合路线测站数计算出允许误差范围，当闭合差值在允许范围内时，各导线点的坐标值为准确坐标值；
5.3主控点复核。采用角度和距离复核方法，根据计算出的主控点距离和角度相互关系与实测值比较，当差值不大于规范要求时，主控点坐标值即为正确坐标值；
5.4定位点复核。在基础测设时以可以以其他控制点对基础内各点位进行复核；
5.5内控点复核。在±0.000以上建筑，则楼面各内控制点相互交叉复核，检查楼面各内控点相互关系与首层内控点相互关系的差值是否在允许范围内。
[0015]质量要求:
1.为保证误差在允许限差以内，各种控制测量必须按《工程测量规范》执行，操作按规范进行，各项限差必须达到下列要求:
建筑物施工放样、轴线投设和标高传递允许偏差
2.测量要求
2.1测量仪器各项限差符合同级别仪器限差要求；
2.2标高抄测时，采取独立施测两次法，其限差为±3mm，所有抄测应以水准点为后视；
2.3垂直度观测:符合竖向投测误差要求。
[0016]效益分析:
1.精度高:抽测了基础、独立柱基础等总共200个轴线点位，均在规范允许偏差内，基础轴线最大偏差仅5mm,墙、柱、梁轴线最大偏差仅3mm;
2.速度快:在完成内业制图及标注、量测、统计后，基础外业测量在一天内完成了；
3.经济效益:全站仪的费用比较高，基本要达到上万元甚至几万元，但使用过后相比较经纬仪等在复杂建筑测量中效率将会有明显提高；
4.社会效益:通过在计算机AUTOCAD软件中精确绘制建筑施工图，再通过CAD软件中的标注功能对各特征点进行极坐标方式定位。在实地测量时，根据确立的测量基准点，使用先进的全站仪、红外测距仪，直接输入极坐标进行放线测量，基本达到信息化测量要求，得到监理、建设单位的好评。
[0017]本工法在椭园形、圆弧形等各种形式的复杂建筑，以及各种形式的构筑物的施工放线、测量中将会有很好的推广前景。
[0018]工程实例:
鄱阳湖生态经济区规划展示馆，位于江西省九江市共青城开放区富华山南侧的半岛(富华路以东，中南路以北)，其平面轴线尺寸为158.600 mX93.260 m，结构类型为型钢砼结构，总建筑面积为22278.61平方米。负一层标高为-5.000m、-0.300m、0.00m，室内外高差为300。地上三层,地下一层。地上一、二层层高均为6m,地上三层层高为5m。负一层建筑面积为4937.65平方米，一层建筑面积为7206.57平方米、其标高为±0.0OOm ;二层筑面积为4986.56平方米，其标高为+6.0OOm ;三层建筑面积为5147.83平方米，其标高为12.0Om0
[0019]该工程在施工过程中使用的日产托普康全站仪，放样了 200个坐标点，所测点的点位误差均在规范允许范围内，基础放样共花两个工作日，各楼层放样时间为四分之三个工作日，内控法使用的是苏一光生产的激光垂准仪，垂直度偏差在规范允许范围内。
[0020]以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种弧形建筑测量施工方法，其特征在于，包括以下步骤: 1.绘制测量坐标布置图的步骤: 1.1在CAD软件中绘制测量坐标布置图，图中体现出主要建筑轴线、框架柱、特征点； 1.2在CAD图中标注定位点坐标,将所有点坐标转换为施工坐标，同时将测量控制点坐标也转换为施工坐标；
2.标注主轴线控制点坐标、待测点坐标，并将坐标输入全站仪的步骤: 2.1根据绘制的建筑施工坐标图，确定现场测量放线需要的主轴线、主控点； 2.2依据建设单位提供的坐标控制点，经过计算对该控制点至各横纵轴线交点的距离和角度进行量测，列表记录； 2.3将所有换算后的控制点坐标、定准点施工坐标进行分类编号，并输入全站仪存储系统内；
3.现场定位测量的步骤: 3.1根据建设单位提供的规划建筑线或城市控制点，采用二级闲合导线测量各导线点的坐标值； 3.2根据已测定的导线点，依据总平面图、首层平面图及地下室结构基础平面图，用全站仪的放样功能测定出建筑物主轴线主控点位； 3.3根据定位点与控制点相对位置关系，选择与定位点距离较近且通视良好的主控点作为测站，架设好全站仪后，从全站仪存储系统中调出主控点的坐标，设置为测站点坐标，以其它任意主控点作为后视点，运用全站仪的放样功能测设出各定位点的实地位置； 3.4当基础土方开挖后，采用轴线法在基础垫层上准确定出定位点位置，在基坑估计位置处放置棱镜杆，用全站仪测量功能直接测量出棱镜位置的坐标； 3.5楼层放线采用内控法测量: 3.5.1内控点的布设，在建筑物首层平面上，根据周边控制点测定主轴线，在距离主轴线I米处设置三个以上内控点，采用200 cm X 200 cm钢板作为点位标志； 3.5.2内控点布设后，依据建筑物周边导线点用全站仪测定出内控点的准确位置，用十字划线标识；并记录内控点之间距离和角度的相互关系数据； 3.5.3支设模板时预留200 cm X 200 cm孔用于内控点竖向投测，具体定位预留在首层内控点垂直上方；使用激光垂准仪进行测量；各内控投测点测定后，再使用全站仪对各楼层轴线点进行定位。
【文档编号】G01C15/02GK103591944SQ201310569567
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】刘远银, 胡晓莲, 刘小宜, 胡美风, 邓小华, 李文新, 熊贤鸿, 杨阳, 付杏花 申请人:江西建工第一建筑有限责任公司