浅谈工程测量在建筑施工中的应用--论文建筑工程

北京化工大学北方学院毕业设计（论文） I 浅谈工程测量在建筑施工中的应用浅谈工程测量在建筑施工中的应用 摘摘要要 测量是任何建筑工城施工前必须要进行的一个项目， 可以说没有测量任何工程也就无从谈起。 同时，一个好的测量成果在一项工程的质量中起到了一定的作用。本文先介绍了工程测量学的发 展沿革、工程测量对于工程质量的作用，再通过实例简单的阐述了工程测量在建筑工程中的应用。 关键词： 工程测量学的发展沿革、工程应用 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） II TakeTake toto MeasurementMeasurement ofof anyany buildingbuilding citycity constructionconstruction mustmust bebe donedone beforebefore a a project,project, cancan saysay toto dodo notnot havehave anyany projectproject measurementmeasurement willwill bebe outout ofof thethe question.Atquestion.At thethe samesame time,time, a a goodgood measurementmeasurement resultsresults inin a a projectproject qualityquality playsplays a a role.Thisrole.This paperpaper firstfirst introducesintroduces thethe developmentdevelopment ofof engineeringengineering surveying,surveying, engineeringengineering surveyingsurveying forfor thethe evolutionevolution ofof thethe functionfunction ofof projectproject quality,quality, andand throughthrough examplesexamples ofof simplesimple expositionexposition ofof thethe engineeringengineering surveysurvey appliedapplied inin constructionconstruction engineering.engineering. KeyKey wordword: :TheThe developmentdevelopment ofof engineeringengineering surveyingsurveying development,development, engineeringengineering applicationapplication 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） III 目目录录 摘要摘要( (中文中文) ) I I （英文（英文） IIII 第一章第一章 工程测量学的发展沿革工程测量学的发展沿革 （1） 1.1 工程测量的现代定义 （1） 1.2 先进的地面、空间测量仪器在工程测量中的运用 (1） 第二章第二章工程测量的对于工程质量的作用工程测量的对于工程质量的作用 (4) 21 在建筑定位及基础施工阶段对工程质量的作用 （4） 2.2 在主体结构施工阶段对工程质量的)作用 (5) 2.3 在装饰装修施工阶段对工程质量的作用 (6) 2.4 工程施工及运营期间的变形观测对工程质量的意义 (6) 2.5 工程测量对防治质量通病的积极意义 (7) 第三章案例引用介绍第三章案例引用介绍 （8） 3.1 工程概况 （8） 3.2 工程定位测量 （8） 3.3 基础施工测量 （8） 3.4 建筑的轴线投测 （9） 3.5 建筑的高程测量 （10） 3.6 沉降控制 （10） 第四章第四章工程测量学在今后发展的前进方向工程测量学在今后发展的前进方向 （12） 结束语结束语 （13） 参考文献参考文献 （14） 致敬致敬 （15） 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 1 - 浅谈工程测量在建筑施工中的应用浅谈工程测量在建筑施工中的应用 第一章第一章工程测量的发展沿革工程测量的发展沿革 1.11.1 工程测量的现代定义。工程测量的现代定义。 当代人对工程测量学的定义是：工程测量技术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。传统工 程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门，基本内容有 测图和放样两部分。 现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的 概念，它其不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定，而且包括对测 量结果的分析， 甚至对物体发展变化的趋势预报。 苏黎世高等工业大学马 西斯教授指出：“一切不属于地球测量，不属于国家地图集的陆地测量， 和不属于法定测量的应用测量都属于工程测量”。 我国近代以来工程测量 可追溯至1932 年，同济大学工学院高等测量系正式成立，成为当时国 立大学中惟一的测量系， 并成为我国民用测绘高等教育事业的发祥地。 随 着传统测绘技术向数字化测绘技术转化， 我国工程测量的发展可以概括为 “四化”和“十六字”， 所谓“四化”是： 工程测量内外业作业的一体化， 数据获取及其处理的自动化， 测量过程控制和系统行为的智能化， 测量成 果和产品的数字化。“十六字”是：连续、动态、遥测、实时、精确、可 靠、快速、简便。 1.21.2 先进的地面先进的地面、空间、空间测量仪器在工程测量中的应用测量仪器在工程测量中的应用。 20 世纪 80 年代以来出现许多先进的地面测量仪器， 为工程测量提供 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 2 - 了先进的技术工具和手段，如：光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、 全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等，为工程 测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件，改变了传统 的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角 网已被三边网、边角网、测距导线网所替代；光电测距三角高程测量代替 三、 四等水准测量； 具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样 测量；无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工 作； 电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器； 精密测距仪的应用代替了 传统的基线丈量。GPS 是美国从 20 世纪 70 年代开始研制,历时 20 年,耗 资 200 亿美元,于 1994 年全面建成,具有海、陆、空进行全方位实施三维 导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。 随着 GPS 定位技术的不断 改进,软、硬件的不断完善,长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规 地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费 用省、操作简单的 GPS 技术代替。GIS 是一个基于数据库管理系统 （ DBMS ） 的分析和管理空间对象的信息系统， 以地理空间数据为操作对 象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别由于信息技术的发展， 数字 时代的来临，理论上来说，GIS 可以运用于现阶段任何行业。从技术和 应用的角度，GIS 是解决空间问题的工具、 方法和技术；RTK （Real - time kinematic）实时动态差分法。这是一种新的常用的 GPS 测量方法，以前 的静态、 快速静态、 动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度， 而 RTK 是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法， 它采用了载波 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 3 - 相位动态实时差分方法， 是 GPS 应用的重大里程碑， 它的出现为工程放样、 地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 4 - 第二章第二章工程测量对于工程质量的作用工程测量对于工程质量的作用 2 21 1 工程测量在建筑定位及基础施工阶段对工程质量的作用。工程测量在建筑定位及基础施工阶段对工程质量的作用。 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 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 5 - 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。 2.22.2 工程测量在主体结构施工阶段对工程质量的作用。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。 其中墙柱平面放线的精确度， 直接影响建筑物的总 体垂直度，对墙柱钢筋绑扎、模板施工的质量产生严重的影响。所以每次 混凝土施工完毕后， 第一道工序就是测量放线。 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， 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 6 - 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。 2.32.3 工程测量在装饰装修施工阶段对工程质量的作用。工程测量在装饰装修施工阶段对工程质量的作用。 建筑物经过装饰装修阶段将成为成品或半成品交付业主使用，前期主 体所遗留的质量缺陷问题必须通过这一阶段进行整改、处理、隐蔽。所以 这个阶段的测量工作的精度、 质量直接影响到该工程的总体质量。 测量工 作的主要内容是： 室内外地面标高控制； 外墙装饰垂直度控制； 局部构件、 线条的施工放线，内墙装饰平整度、垂直度测量等工作。其中室内外地面 标高控制线是保证建筑装修地面整体平整度的重要依据； 砖砌体平面放线 是必不可少的工作， 是按图施工的前提条件。 外墙装饰垂直控制线的测量 精度很大情度上决定外墙的整体装修质量，是外墙抹会、墙面砖、幕墙施 工等工作的基本依据。 2.42.4 工程施工及运营期间的变形观测对工程质量的意义。工程施工及运营期间的变形观测对工程质量的意义。 建筑物的沉降观测在施工过程中有着重大的意义。通过观测取得的第 一手资料， 可以监测建筑物的状态变化和工作情况， 在发生不正常现象时， 及时分析理由， 采取措施， 防止重大质量事故的发生。 变形观测具体包括： 基础边坡的位移观测； 建筑物主体的沉降观测； 高层建筑物的水平位移观 测等。 准确的观测成果为施工期间的工程质量、 人民财产安全提供了最有 效的保证。特别是在深基坑施工、填海区、地质断层构造带的施工工程显 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 7 - 得尤为重要。而由于建筑物沉降、位移引起的边坡及道路坍塌、楼房及桥 梁倒塌等安全质量事故屡见报端。 因此我们必须努力作好建筑物的变形观 测，确保工程的施工质量。工程测量与安全事故常常有关联的，具体不做 阐述。 2.52.5 工程测量对防治质量通病的积极意义。工程测量对防治质量通病的积极意义。 常见的质量通病不外乎钢筋、模板、混凝土等方面的问题，与测量放 线有关的分别如下：钢筋偏位、模板平整度、墙柱垂直度、混凝土表面平 整度、楼地面平整度、外墙门窗工程垂直度等。要预防上述通病的发生， 除了施工人员的主观原因之外，必须为施工人员提供准确的、周到的、详 细的测量控制水平线、平面控制线、垂直控制线等。如果测量工作方面出 了问题， 势必会引起施工质量问题的发生。 我们在施工中只要把测量工作 做好，对防治质量通病就起到非常积极的作用。另一方面，精确、详细的 测量成果为专业质量检查人员提供参考和依据，通过现场的检查和整改， 能把很多质量问题“扼杀在摇篮之中” ，由被动变为主动，由消极转变为 积极，对防治质量通病有着非常重要的意义。 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 8 - 第三章第三章案例引用介绍案例引用介绍 3 31 1 工程概况。工程概况。 嘉里静安综合发展项目（南区）地处静安区高档商业区，为铜仁路以 西、延安西路以北、常德路以东、安义路以南围绕地块，工程占地面积约 28850 平方米，建造面积 276719 平方米，包括 1 幢 58 层塔楼，1 幢 7 层 会展中心，及 1 幢 2 层娱乐中心。塔楼高度高达 260 米，立面在 5 层、21 层夹层及 31 层经过 3 次收缩。 3.23.2 工程定位测量。工程定位测量。 测设主轴线控制桩。本工程引测轴线采用的是轴线控制桩。龙门桩 不适用于本工程， 固弃之不用。 高程建筑一般施工方格网控制线的测距精 度不低于 L/10000，测角精度不低于10” ，本工程要求，测角中误差不 大于5”测距边长误差不大于10mm. 3.33.3 基础施工测量基础施工测量 3.3.13.3.1 测设基坑开挖边线测设基坑开挖边线 根据已有的建筑物轴线控制桩确定角桩以及建筑物的外围边线， 考虑 基础施工所需的宽度，测设出了基坑的开挖边线并撒出灰线。 3.3.23.3.2 基坑开挖时的测量工作基坑开挖时的测量工作 基坑深度为 26.8m,开挖过程中，1） 、使用全站仪将门口门墩0.000 点引测到基坑底，2） 、使用水准仪控制开挖深度。 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 9 - 3.3.33.3.3 周围已建成建筑的沉降观测周围已建成建筑的沉降观测 因在正建建筑周边有已建成的建筑且开挖深度较大， 为了防止在开挖 基坑过程中已有建筑发生倾斜或倒塌而增加的测量。 此测量能够及时的反 应出已有建筑的沉降情况， 根据沉降情况及时的做出相应的措施， 从而能 够减少工地事故的发生和不必要的损失。 3.3.43.3.4 基础放线及标高控制基础放线及标高控制 （1 1）基础放线。）基础放线。基础为桩与箱形的复合基础。基坑开挖完后，先做了 各条轴线和桩孔的定位线；之后测设箱形基础的各条边界线、梁轴线。测 设时，为了通视和量距方便，有时测设轴线的平行线，同时在现场标注清 楚，以免错用。同时考虑到了建筑轴线与桩、梁、柱、墙的中线不重合的 情况，测设时特别注意到了这点。 （2 2）标高控制标高控制 。基础轴线测设完成后，使用了全站仪将地面经过监理 及业主确认的嘉里公寓门口门墩子上的0.00 点引测到了坑底，在浇筑 砼垫层的时候用水准仪抄平。水平控制桩在基坑边缘设置了一个。 3.43.4 建筑的轴线投测建筑的轴线投测 本工程采用天顶法 （即垂准仪法） 来保证各层放线和结构垂直度的控 制。楼层施工时在控制点以上同一铅垂线方向每层留 300300mm 洞口， 作为以后垂直轴线投测观察孔。操作过程，仪器置中并调平，同时在测站 天顶上方放置一块十字划分板， 分划板位置放在洞口上， 然后将仪器望远 镜调焦到目标分划板， 十字丝成像清晰， 这是用对讲机通知上方把目标分 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 10 - 划板十字丝先移到与仪器十字丝重合，然后转动仪器照准架 180，看目 标十字分划板是否与仪器中十字丝重合， 纵横线取 1/2 差值。 重复上 述操作数次，直至完全重合为止，投测完毕。随着楼层不断上升， “天顶 法”操作可能会遇到一定难度，以及考虑到仪器最佳精度范围，因此考虑 在 16 层（标高为+68.300） ，32 层（标高+142.300）各转换了一次控制点。 复测需要的考虑。 3.53.5 建筑的高程测量建筑的高程测量 3.5.1标高控制点布置在 LS-T-S 电梯井的内墙面上， 用红油漆做出倒三角 标志， 并标明高程数据， 作为以后层面高程引测依据。 随着标高不断上升， 用钢尺每升 5 层（30m 内）为一尺段（并转换一次）分段来做控制各楼层 所需标高。每次引测严格从标高控制点引出的原则，避免产生累计误差。 每层复测需要的考虑。三、四点 90 度复核。 3.5.2楼层上各点标高，采用 S3 水准仪按照引测出的标高进行测设。 3.63.6 沉降控制沉降控制 由于本工程地上结构要与北区塔楼联通， 故沉降监控在施工过程中至 关重要。 3.61沉降观测基准点为业主及监理确认的嘉里公寓门口0.00 点。 3.6.2在核心筒外围框架结构出0.000 以前，核心筒结构的四角各布置 一个沉降观测点， 将沉降观测点布置在底层角柱上； 在框架结构出0.000 以后，在每根巨型柱上布置一个沉降观测点。 3.6.3观测点设置稳固、位置醒目、合理、便于观测。观测点的做法要求 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 11 - 为：在柱子的外侧预埋 100mm100mm10mm 钢板，钢板的底标高为 +0.500，并在钢板上焊接沉降观测头子。实际只是做了红漆三角，这是不 应该的。 3.6.4观测要求： 前后视距差2m， 视距累计差3m， 视距最大长度30m。 观测过程满足要求 3.6.5精度要求：沉降观测点相对后视点高差的测定容差为1mm，沉降观 测点、测定高程误差1mm。测量下来的结果满足要求。 3.6.6施工期间，每增加 1 层观测一次沉降，结构封顶后 1 个月观测一次。 建筑物有良好的稳定情况。 沉降观测的记录， 记录时有注明观测时的气象 情况和荷载变化情况。 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 12 - 第四章第四章工程测量学在今后发展的前进方向工程测量学在今后发展的前进方向 展望未来，工程测量学在以下方面将得到显著发展：测量机器人、三 维激光扫瞄仪将与GPS、 GIS技术集成， 成为快速获取被测物体信息的重要 仪器。 多传感器集成系统及混合测量系统的应用范围将进一步扩大， 可望 在大区域范围内进行无控制网的各种测量工作， 对影象、 图形的处理能力 将进一步增强。 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 和环境保护方面的各种问题。 工程测量将从土木工程测量、 三维工业测量 扩展到人体测量， 如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。 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 学发展的一个热点。 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 北京化工大学北方学院毕业设计（论文） - 13 - 结束语结束语 论文写作到了最后，结果是测量学的现代化、自动化、数字化发展方 向已确定，接下来的几十年不会变，这是确定的。我需要去做的是学会使 用当代先进的科学仪器更轻便地服务于各类工程测量， 满足工程对测量精 度的高要求。 遗憾的是由于其设备的机器昂贵以及相关的软硬件设备不完 备如软件。