浅析工程测量精度的有效控制

　　[摘要]建筑工程测量是建筑施工中的一项重要工作,通过对施工控制网及放样点位的精度分析,可有效地选择合理的测量方法与测量设备,使施工测量的精度达到相应的规范要求,最大限度地满足建筑施工的需要。
　　[关键词]工程测量，精度分析，减小误差，建筑限差，有效控制
　　建筑工程测量是建筑施工的首要工序,在整个施工过程中起桥梁和纽带作用,是各工序确保施工质量的重要依据。随着建筑技术水平的不断提高和建筑市场的快速发展,工程测量新技术、新设备的不断出现，给工程测量带来了全新的工作模式。结合工程实际，增加了与新设备和新技术紧密结合的内容，如地面测量仪、三维工业测量、GPS定位技术、数字化测绘技术等，工程测量应用领域得到前所未有的拓展，同时对施工测量工作也提出了更高的要求。本文仅在传统施工测量的基础上进行精度分析,对《工程测量规范》中限差要求作简要探讨。
　　一、制定科学的测量方案
　　在工程正式开工前，要对施工场地的初步勘探，全面考虑图纸工程测量的内容，综合全局，以“以点定线、以线控面”为布网原则，首先布设一个比较优化的整体测量控制及施工导线控制网，确定工程测量精度和测量误差参数。并结合施工总进度计划中的各项施工工序，以满足进度管理和保证质量管理为目标，制定一个比较优化的测量方案，作为施工中进行外业测量操作的执行线索。导线控制网按一级导线网测量的方法和技术要求，在现场踏勘定点布设控制网前，应对甲方提供的所有控制点和高程点进行测量，经复核、校正后，宜以甲方提供的导线点相对长边作为导线起始边，避开施工开挖边线，沿征地红线布设闭合导线控制网。测量布点的总原则是：点间通视良好、选点稳固、不易受破坏的征地红线附近。
　　二、施工控制网的精度分析
　　施工测量的首要任务是建立施工控制网,然后根据控制网的控制点,按图纸设计要求确定建筑物主轴线测设数据,再根据其他细部的几何关系和尺寸分别放样。可以看出,控制网的精度将直接影响下一步的施工测量工作,对建筑限差起决定性作用。因此,在满足限差的基础上来分析控制网的精度。设工程建筑物轴线的建筑限差为Δ,现取建筑物轴线定位中误差m为建筑物轴线定位允许误差(Δ)的一半,
　　即:(1)
　　在施工测量过程中,定位中误差m包括施工误差m施与测量误差m测两部分,即:(2)
　　施工测量的任务是保证建筑物的质量,在施工过程中,由于施工方法以及现场条件的限制,欲达到比较高的精度是相当困难的,只有采取适当的测量方案和措施,才能保证测量误差在规定的范围内。因此,可取测量误差为施工误差的,即:(3)
　　将(3)式代入(2)式得:(4)
　　测量误差m测中包括控制测量误差m控及细部放样测量误差m放,即:
　　(5)
　　因为控制测量相比施工放样而言,观测时间充足,测回数多,观测条件没有限制,又可对观测数据进行平差处理,所以可达到控制点误差比放样测量误差小,并且在进行施工控制网精度设计时,测量界一般遵循使控制点误差引起的放样误差,相对于放样误差,可以忽略不计原则,故可取:(6)
　　
　　将(6)式代入(5)式,可得:(7)
　　由式(1),(4),(7)可得:(8)
　　建筑物限差的不同取值,是根据工程建筑物的性质和规模来决定的,在相应的施工及验收规范中有明确规定。
　　三、确定最低等级施工控制网的精度分析
　　根据设计精度、施工场地条件、仪器设备等情况进行施工控制网的优化设计,确定施工控制网的布设形式,达到保证网的精度、可靠性、灵敏度与经济性指标的目的。从施工控制网的精度分析可以看出,施工放样对施工控制点的精度要求很严,因此确定最低等级施工控制网的精度要依据这一点。确定控制点的精度,一般是指最低等级控制网中相邻点的点位精度,它包括邻点的边长误差与测角误差的影响。
　　相邻点的点位精度可表示为:
　　(9)
　　若选Ⅱ级施工控制网:边长中误差为1/(2万),测角中误差±8″,边长选100m。可得精度为6mm。
　　四、施工放样方法及精度分析
　　在施工过程中,放样点位的方法可根据实际条件的限制选择合适的方法,但放样的基本元素是角度和距离。
　　1、角度放样的精度分析
　　角度放样的精度分析主要取决于下列因素:经纬仪的对中误差m中,目标偏心误差m偏,仪器误差m仪,测设角度本身误差m本,外界条件的影响m外,总的误差mβ为:
　　(10)
　　从放样的具体角度来说,前3项误差为系统性,后两项误差为偶然性,若取前3项误差影响的和是后两项影响的一半,则:(11)
　　2、距离放样的精度分析
　　用钢尺量距时,影响测设距离的偶然误差主要是测定温度、倾斜、拉力不精确的误差和标定尺子的误差;而系统误差为尺子的检定误差、定线误差和扭曲误差。当给定总误差为ms时,仍按设定系统误差为偶然误差的一半,则每一项偶然误差和系统误差的影响分别用m偶和m系表示,它们不应超过下列数值:(12)
　　式中:n为尺段数。
　　测距仪测距时,厂家一般给出如下线性形式
　　(13)
　　在诸多放样点位的方法中,极坐标法是应用最广泛的一种,这种方法测设数据计算简单,操作方便,易于实施。随着全站仪在工程施工中的应用,该方法显得更加便捷。用极坐标法放样点位时,若不考虑标定误差,则点位误差为:
　　(14)
　　由此可以看出,点位中误差与边长中误差、角度中误差和测站点至放样点的距离有关。
　　五、工程测量注意事项
　　当今的城市建设发展对建筑物的要求越来越高，而测量工作又是建筑施工的一个不可或缺的重要环节。不论地形或地貌，也不管在何种岩层上建设，前期工作都来不得半点马虎。
　　1、设计图纸一定要复核，否则图纸如有差错将会造成损失。
　　2、控制网的复测、检查一定要认真，如有较大的误差定要寻找原因。
　　3、轴线控制要求较高，施工放样及检查时一定要放样，检查，才能达到精度要求。
　　4、控制网的点位精度一定要达到要求，不同的控制点检查相同的放样点不能得出相同的结论。
　　5、测量工作贯穿于整个工程建设的各个阶段测量工作开始于工程之初，要深入于施工的具体点位，每个阶段都要真实的反应出实地勘察、平面设计、竖向设计与初测、定测、放样各阶段的对应关系。
　　6、工程从规划设计到施工、竣工经历了一个从粗到精的过程，整个工程的完美设计是逐步实现的。
　　六、结语
　　工程测量与工程施工质量之间存在必然的联系，因此施工测量的精度要求,要结合施工的实际工作条件和工程状况,合理地确定测量误差及施工误差、控制点误差与放样点误差的关系,既要满足建筑施工的需要,又要力求经济合理。建筑物多样化的艺术造型,给施工测量提出了更高的要求,因此,如何在精度分析的基础上,寻求更合适的放样方法是施工测量的重要环节。新的电子测绘仪器的应用,使施工测量状况发生根本改变的同时更应注重合理确定建筑施工测量的精度,以便使用更适宜的方法来提高施工测量工作的效率。
　　【参考文献】
　　[1]周秋生、郭明建，土木工程测量[M]，北京，高等教育出版社，2004．
　　[2]张正禄，工程测量学[M]，武汉，武汉大学出版社，2002．
　　[3]顾孝烈、鲍峰、程效军，测量学[M]，第3版，上海，同济大学出版社，2007．
　　[4]GB50026—2007，工程测量规范[s]．
　　[5]宁津生，测绘学概[M]，武汉，武汉大学出版社，2004．