摘要： 以西安西北航空中心工程為例，論述了大型復雜建筑工程中的施工測量技術(shù)，著(zhù)重介紹了航空中心工程中復雜的主體及旋轉餐廳、南裙房大弧度造型的施工測量技術(shù)，以及在施工測量工作中計算機的應用與探討。

    關(guān)鍵詞： 航空中心工程 施工測量 主樓 旋轉餐廳

    西安西北航空中心工程是由西北航空中心有限公司投資興建，中國建筑西北設計研究院設計。位于西安市勞動(dòng)南路東側，緊靠西北民航管理局辦公樓。地下二層，最大埋深12.14m；平面呈多邊形（主樓水平投影類(lèi)似于烏龜殼），東西向軸長(cháng)約100 m，南北向150 m（其中主樓約45 m），最高點(diǎn)108 m，自然地坪標高402.3 m，±0.000標高402.9 m.工程由北裙樓、主樓、南裙樓三部分組成。北裙樓主要為地下二層地上四層服務(wù)區；中部為主樓部分，內設賓館、寫(xiě)字間、游樂(lè )中心、餐飲等；南裙樓主要為商場(chǎng)、保齡球館并且屋頂有游泳池。

    主樓位于本工程的正中間，地下有兩個(gè)標高層，地上有8 個(gè)標高層（其中有20層的標準層），平面尺寸為100×45 m，結構頂標高108 m，基礎埋深－9 m，最大埋深－12.14 m.作為具有深基礎、大凌空、高程落差大、曲線(xiàn)類(lèi)型多、結構平面形式復雜的大型建筑，且工期緊、任務(wù)重、圖紙多，促成施工測量工作內業(yè)計算量超常。因此，如何控制本工程測量放樣的精度，如何進(jìn)行系統地、高效地、全面地圖紙審核和快速準確的提供施工測量數據，是測量工作的重中之重，直接關(guān)系著(zhù)最終工程的質(zhì)量。從測量工作的逐級控制原則出發(fā)，嚴格執行“項目部測量組→施工測量復核→監理檢核”的三級管理程序，高標準、嚴要求、高精度，為確保工程質(zhì)量獲結構優(yōu)質(zhì)的目標實(shí)現提供基本保障。

    1  總體控制

    1.1  平面控制

    場(chǎng)地控制測量，按照由整體到局部、先控制整體后控制碎部的逐級控制的測量原則，結合場(chǎng)地、工程建筑結構特點(diǎn)，根據現場(chǎng)通視條件以及現場(chǎng)施工的需要，以城市導線(xiàn)點(diǎn)為高級控制點(diǎn)，沿場(chǎng)地周?chē)�布設了一條閉合導線(xiàn)，作為首級控制導線(xiàn)網(wǎng)。導線(xiàn)全長(cháng)相對中誤差高于1／35000，方位角閉合差小于±5″√n（n為導線(xiàn)點(diǎn)個(gè)數），平差后精度指標：測角中誤差小于±2.5″，邊長(cháng)相對誤差高于1／40000.

    由于曲線(xiàn)類(lèi)型多、通視條件差、占地面積大、平面形狀復雜等施工特點(diǎn)，外控制點(diǎn)的布設困難大，布設導線(xiàn)邊長(cháng)差異大，首級導線(xiàn)點(diǎn)之間精度不均勻，且在施工過(guò)程中的使用率也會(huì )受到很大程度的限制。因此，在施工測量的總體控制采取內控為主，外控為輔，內外控相結合的的控制方法，但始終保持內、外聯(lián)測。測設現場(chǎng)方格網(wǎng)做為軸線(xiàn)控制時(shí)，邊長(cháng)不宜過(guò)長(cháng)（如取≤100m），并以此作為工程的二級導線(xiàn)，為減少由于工程高差太大產(chǎn)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?chē)�布設“十”字軸線(xiàn)控制點(diǎn)，并與地上Ⅰ、Ⅱ級導線(xiàn)點(diǎn)聯(lián)測，檢核，以確保施工測量控制精度的要求。

    軸線(xiàn)控制點(diǎn)的測放，按常規正倒鏡投點(diǎn)法投測，并經(jīng)平差、復核后，采用內分法或直角坐標法測放出其他線(xiàn)及墻體控制線(xiàn)等細部線(xiàn)。如基坑開(kāi)挖進(jìn)行邊坡上、下口線(xiàn)控制時(shí)，應根據坡度計算邊坡外放量。

    為便于層間的檢核，在各流水段內應以適當密度設置預留點(diǎn)：軸線(xiàn)控制點(diǎn)，主樓每層預留點(diǎn)九個(gè)），以此進(jìn)行層間放線(xiàn)的復核，對于大凌空層間較復雜的點(diǎn)位采用激光鉛直儀法進(jìn)行投點(diǎn)檢核。

    平面細部測量一般分為初測和歸化2步進(jìn)行，放樣定點(diǎn)后要對各點(diǎn)做校核條件的檢查或在一點(diǎn)架設儀器重復檢查。對于一些不連線(xiàn)的或與周邊結構相對關(guān)系不很明確的獨立結構（如獨立柱），在放樣后必須用另外的控制點(diǎn)或軸線(xiàn)進(jìn)行檢查，以保證其位置正確。

    1.2  豎向標高控制

    本工程的高層控制，采取二等水準測量和四等水準測量法控制。

    1.2.1  ±0.000以下

    由于工程    結構基坑深，采用水準儀高程測量向基坑度進(jìn)行標高傳遞，獲得基底高程，經(jīng)檢查、復檢、復核進(jìn)行閉合差調整后將標高基準樁妥善保護起來(lái)（標高基準樁不少于三個(gè)），對于基底均以2－3m設控制樁帶水平線(xiàn)來(lái)控制開(kāi)挖平整度。

    1.2.2  ±0.000以上

    為了避免標高傳遞出現上、下層標高超差，經(jīng)常對標高控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測、復測、平差，檢查核對后方可進(jìn)行向上層的標高傳遞，在適當位置設標高控制點(diǎn)（每層不少于三點(diǎn)），精度在±3mm以?xún)�，總高�?5mm以?xún)日{整閉合差，結構標高主要采取測設﹢1m標高控制線(xiàn)，作為高程施工的依據。

    1.3  非常規結構構件的測量控制

    西北航空中心工程中，主樓平面中軸以斜10°11″線(xiàn)為主。東西端輔以圓弧。旋轉餐廳為半懸空圓形，南裙房交叉圓弧等。因此，控制曲線(xiàn)放樣精度及中軸斜線(xiàn)精度，直接關(guān)系到建筑物的成形效果。

    1.3.1  外業(yè)控制

    受通視等條件制約較大，常規的測量方法已無(wú)法滿(mǎn)足該工程的精度和質(zhì)量要求，現場(chǎng)施工測量主要采用全站儀極坐標測量法，局部放線(xiàn)也可適當采用直角坐標放樣法。全站儀的選擇和精度指標控制是制約施工測量的因素之一，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(jìn)行三維坐標測量，其精度在±3mm.

    1.3.2  內業(yè)控制

    測量?jì)葮I(yè)工作是進(jìn)行一切施工測量的重要前提和保障，尤其對于本工程而言包括施工圖紙的準確核對、以不同種方法進(jìn)行圖紙原始數據和推算數據的計算與核對、復核以及資料編制等，為此，利用計算機編程和電子板制圖方法進(jìn)行測量?jì)葮I(yè)工作在本工程中得到了廣泛的應用。

    1.3.2  新方法的探討與改進(jìn)

    在高精度要求的復雜建筑工程結構施工中，受到現場(chǎng)通視等條件影響，當在控制點(diǎn)的布設和使用率受到限制時(shí)，采用GPS進(jìn)行控制點(diǎn)的隨機布設，既可避免由于不通視所帶來(lái)的困擾，且可免除控制點(diǎn)間聯(lián)測等工作，從而一步定點(diǎn)，既可確保點(diǎn)位精度，又可節省時(shí)間提高工作效率，每定一點(diǎn)時(shí)間不超過(guò)40min，點(diǎn)位精度可達到±3mm，但使用GPS定點(diǎn)應確保有一個(gè)固定點(diǎn)做為永久性控制點(diǎn)用于相對定點(diǎn)。

    2  施工測量技術(shù)的應用

    在西北航空中心工程中，除了大范圍的斜線(xiàn)，復雜的平面曲線(xiàn)，螺旋曲線(xiàn)也是本工程的重點(diǎn)與難點(diǎn)，以下將分別從平面斜線(xiàn)、二維曲線(xiàn)（旋轉餐廳），異形曲線(xiàn)樓梯等結構的測量控制加以探討。

    2.1  復雜平面斜線(xiàn)的測量控制

    本工程的結構平面為非對稱(chēng)性平面，且無(wú)主軸定位線(xiàn)，對測量控制標準要求更高（本工程的內控制標準比國家提高一級），考慮到施工中其他分項工程（如鋼筋、模板工程）的相互制約。施測步驟如下：
    ①在1 點(diǎn)處架設經(jīng)緯儀，觀(guān)測2（2），旋轉90°0″之后取3點(diǎn)及4點(diǎn)，滿(mǎn)足√3，√4的距離；（此時(shí)正南北、正東西控制線(xiàn)已施測出來(lái)了）
    ②在3（4）點(diǎn)處架設經(jīng)緯儀，向內轉10°11（a值）；至此本工程主樓的平面方位控制線(xiàn)均已明確。（說(shuō)明：原施工組織設計為四角控制點(diǎn)，本人對此作了修改，同時(shí)滿(mǎn)足分成左右兩段施工及測量的要求，為主體的提前竣工搶得了寶貴的時(shí)間）

    2.2  旋轉餐廳的施工測量控制

    2.2.1  基本特征

    旋轉餐廳位于主樓28層頂，且偏西方向，呈半懸挑狀態(tài)，平面為一半徑為6.8m的圓弧圖形，內弧半徑為6.8 m，外圓弧半徑為10m，懸挑3.8m.旋轉餐廳有三層，包括設備層、餐廳、水箱間三部分。

    2.2.2  測量控制

    根據施工餐廳與主樓屋面有高低差，故旋轉餐廳的測量分為：高程傳遞與平面控制兩大部分。本文著(zhù)重介紹平面控制測量方法：將儀器架設于2點(diǎn)處，將2、2??線(xiàn)移至標高H1處，再在2??處架儀器，2??2″線(xiàn)即可出來(lái)。

    2.3  南裙房

    2.3.1  基本特征

    入口門(mén)廳為一半徑為35m的弦，在其南方由一空中游泳池。

    2.3.2  測量控制

    主要介紹入口門(mén)廳弦的平面定位：已知OM＝a，CM＝m，AO＝R.

    易知：OC＝√a2＋ m2，DC＝R－√a2＋ m2，n＝DC／OC×m，即b／a＝n／m，則：b＝n／m× a，x1＝m＋n＝MR／√a2＋ m2，D1＝b＝R－√a2＋ m2／√a2＋ m2× a.I測量時(shí)，知x1即1M，y1即1D，調整為x1，H－y1，此D點(diǎn)即為已知OM、R及CM時(shí)的圓弧上的點(diǎn)。此法我們稱(chēng)之為平行移弦法。避免了需要圓心時(shí)的測量變通法。

    3  施工測量中計算機技術(shù)的應用

    在大型工程的施工測量中，由于結構復雜、計算量大，尤其是對于平面不規則的施工放樣與數據計算（包括二維曲線(xiàn)和三維曲線(xiàn)），使用傳統的計算方法已不能滿(mǎn)足工程的需要。因此，利用計算機程序進(jìn)行計算也越來(lái)越廣泛地應用在大量的測量?jì)葮I(yè)計算中，不但計算精確、高效，而且能快速完成復雜、大量的計算，人而大地提高工作效率。

    3.1  曲線(xiàn)放樣計算程序

    根據曲線(xiàn)特征要素，為施工放樣的方便起見(jiàn)，以一定弧長(cháng)為等分圓弧起始步長(cháng)，來(lái)實(shí)現計算圓弧中間加密點(diǎn)坐標，輸入已知數據即可算出該段圓弧中所加密點(diǎn)數和各點(diǎn)在當前坐標系內的坐標值。對于隨圓曲線(xiàn)，可以一確定距離為限定界限等分拖延來(lái)計算加密點(diǎn)坐標。程充編制流程如圖所示。

    3.2  計算機電子模似制圖應用

    施工測量工作中，電子版模擬制圖的廣泛應用，在處理復雜部位施工上起到了明顯的效果，如曲線(xiàn)、不規則斜線(xiàn)、基礎開(kāi)挖邊坡控制、汽車(chē)坡道三維實(shí)體模擬等。除此，應用電子版制圖模擬法還可快速求點(diǎn)坐標和量取距離及圖形面積、實(shí)體體積、圖紙校對等。但值得注意的是使用電子版制圖應與施工坐標系統相統一，以及與其他方法的正確復核。