1、 广州*体育馆主场馆测量方案一、工程概况广州*体育馆是一座综合性多功能的体育设施，是广州市1999年重点建设工程项目之一。建筑方案采用法国ADP公司的初步设计，广州市设计院进行施工图的设计。整个体育馆的外型由圆滑流畅的圆弧曲线正反相切连接而成。主场馆位于整个体育馆中间，长160m，宽109.7m，平均深约10m，主要包括两大部分：主场馆场馆约36878m2、技术通道约2886m2，建筑总面积约4万平方米，空间造型复杂，施工测量放样精度要求高。场馆的长轴2/00/00轴长191.5m，设定两个端点分别为C:x=35063.7584,y=38819.9619和D:x=35245.1741,y=382、758.6503。建筑物的平面外圈为互相相切的三个正圆弧和二个非对称反圆弧相接而成，三个半径为122.8m、119.1m、31.55m的对称正圆弧。该工程为环形地下室结构，在边缘是辐射状钢筋混凝土剪力墙壁骨，中央部分为一个大跨度的钢砼结构楼面，屋盖是辐射形半透明对称锥形网架结构。二 、轴线特点和测量难点1 轴线特点整个主场馆的控制轴线主要东西两侧39根角度差约为3.34的辐射轴线和半径为85.68122.8m的6条圆弧形轴线相交控制的。这些圆弧轴线的圆心，椭圆中心控制点达12个之多，并且圆心位置不重叠，半径大小不一，多点控制。与训练馆的连接通道为非对称反圆弧线。总体来看，整个场馆结构由辐射轴线3、和圆弧轴线控制，轴线平面看象一只大眼睛。比起传统的四方建筑物，轴线错综复杂，精确要求高，复核困难，极具特色，是一座多圆心不规则榄核状建筑物。2 测量难点自然条件的影响。由于体育馆位于白云山西边迎风坡，白云机场的东面，场地空旷，风力较强，很容易受日照、风力等不利因素的影响，增加了测量的难度。地形条件的影响。由于体育馆位于白云山山脚边，整个场地呈东高西低，户外的主要控制点又分布于东西两侧，存在地势高差，而且结构部分起伏跌荡，为丈量工作增加不少难度。施工条件的影响。由于该工程投标造价低，为了降低成本，三层的地下室采用分区流水施工的方法，只采用了一层的模板量，因而各区的施工流水周期短、节奏快，施工区段4、快慢不一，呈现两端快，中间慢，东边快，西边慢的状况。同一结构层中分区段多次测量放样，通视条件受到很大的影响。体育馆以多层的正反圆弧相切连接而成，圆滑、流畅的正反圆弧是其独有的特点。加上主场馆位于整个体育馆的南端，北段、西段分别与训练馆和能源中心相连接，交接的圆弧曲线特多，轴线控制要求高，轴线稍有偏移，会造成结构连接不流畅、起折，影响外部的整体效果。三、施工测量控制方法由于该工程空间造型复杂，轴线互相不平行，并且轴线成环状闭合，轴线点不允许有过大的累积误差，轴线点位要符合施工验收规范的5mm内，否则环形闭合就会超限，关系到整个场馆的连接和钢结构安装的成败。1 仪器选用测量仪器选用DTM-310型5、全站仪，最大测程4.4km，距离测量精度为（2mm+2ppm）m.s.e.；测角精度为2”。经纬仪选用SOKKIA DT5电子经纬仪，测角值读至5”。2 控制网的布设为了使用方便，保证施工过程中控制点不易被破坏掉，主场馆的整个控制网选择了内控法和外控法相结合的方法建立首级控制网，主控点布置在主场馆内部长轴1/00上的两个端点C(x=35063.7584,y=38819.9619)点、D(x=35245.1741,y=38758.6503)点和外部两个半径为114.8m正圆的圆心点 A（x=35137.4015,y=38731.7926）点与B（x=35175.7905,y=38845.38086、）点，短轴为1/21/E1/21/W轴，四个主控点建成的一个互相垂直的“十”字形轴线控制网，形成一个相对的直角坐标系统。这四个主控点按四等导线2”级仪器，6个测回数，半测回归零差8”，同一方向值各测回较差9”，进行导线复测，精度符合要求后，采用全站仪坐标测量法，测放出各圆心点、椭圆中心点等多个次级控制点进行轴线控制。3 相对直角坐标系测量法主场馆的主轴线主要是以主场馆长轴 1/00轴为纵向对称轴，1/21/E1/21/W轴为横向对称轴，形成一个相对直角坐标系统。以往方形建筑物通常选择轴线平移借线的方法，在建筑物每层四个角位上选择通视条件好的四点作控制，建立直角坐标系统。四点连线作为建筑物外边和7、内部的轴线的借线，进行轴线控制。而主场馆工程施工中，由于结构圆弧造型以及模板的投入，施工的先后顺序，和中间为空层的钢砼结构楼面后做等因素，加上结构起伏跌荡，形成断层，间层和跳层，因此控制点不能同一时间布设在同一层上，对测量的整体控制增加不少难度，另外，由于辐射轴线控制的剪力墙和圆弧轴线控制的弧形剪力墙阻挡视线的影响，采用外部控制点测量放样，通视条件受到很大影响。最终主场馆的辐射轴线和圆弧轴线采用了全站仪相对坐标系测量法和极坐标法相结合的联合测量方法来控制。根据施工的进展，为使测量控制点尽可能的接近施工区，根据工程的实际施工情况，在设置相对直角坐标系中，布置了一定数量的次级控制点，使控制点能依次8、传递上各层。4 坐标系统以平行于训练馆的长轴 1/00 轴作为相对坐标系的横坐标轴E，平行于1/21/E1/21/W轴为竖向坐标轴N，两条正交轴线的交点位于整个场馆的中心点M。通常将整个建筑物设置在相对坐标系的第一象限，使建筑物轴线上的特征点均为正值，所以设定M点其坐标为N=200.000；E=200.000，在1/21/E1/21/W轴上设定两个次级控制点，相对坐标分别为A（235.000，200.000）；B（165.000，200.000），两个转点测站的设定可避开了辐射剪力墙和圆弧剪力墙的遮挡影响。根据图纸提供的每根辐射轴线夹角的相对关系和圆弧轴线的圆心控制点的相对坐标，计算出每根辐射9、轴线和圆弧轴线相交的特征点的相对坐标，在转点测站A和B分别架设全站仪，后视圆心点B和A点，采用极坐标测量法测放出每根轴线上的两个特征点，并用相对坐标值进行复核。利用此特征点，进行每根辐射轴线控制和圆弧轴线半径起点1/A和终点1/E的控制。少部分通视不到的放样部位，可通过相对坐标系再转点，进行测量。通过采用此坐标系统的相对坐标定位，既可消除测量通视条件的影响，又可明了直观的确定放样点的相对偏移位置，避免了绝对坐标系中方位错觉的特点，提高了测量放样的效率。（1）弧形轴线的弧长拱高等分法主场馆中绝大部分的圆弧轴线半径都很大，从85.68m122.8m不等。由于半径大，采用画弧法不可行，如采用弦长拱高10、等分法，既可复核辐射轴线的夹角，又可复核弧形轴线的半径，可加快弧形轴线的放样速度。例如通过相对直角坐标系测量法，测放的相临两根辐射轴线和圆弧轴线相交的特征点，可通过弦长拱高等分法放出弧形轴线。假如弧形轴线的半径为85.68m，则通过两个辐射轴线和弧形轴线R=85.68m相交特征点间的弦长L0=5000mm，可复核辐射轴线的夹角和圆弧半径，采用弧形轴线弦长拱高等分法，只需知道圆弧的半径R，就可将圆弧上任意两点连成弧线，弧线AB的弦长L0，拱高为h0，半径为R，则弦两点的垂距即拱高h0=R-R2-(L0/2)2，可标定AB弧的中点C点，按圆的微积分原理，继续将弧AC和弧CB进行逐次细分加密，最后让11、拱高控制在12mm以内，以短直线连接各等分点，就可得到平滑曲线，定出弧形轴线。（见图2）。 图2（2）内凹圆弧一点偏角法测量非对称内凹圆弧是一种较难放样的凹形曲线。通常曲线的测量，放样采用对称凸向测量，一来可提高测量精度，二来可减少测量的计算量。然而主场馆中与训练馆相交接处是由凹弧形曲线相切而成。由于其中两圆弧的半径很大，达到84.3m和34.1m，远离基坑边线，不可能布设控制点和照准其圆心位置，而且对于已有控制点非对称。根据三角几何的角边关系，运用一点偏角法进行放样测量可在任一控制点上放出凹弧形轴线。根据设计坐标值定出圆弧圆心点O与主轴 1/00 轴方向角关系，由于圆心点离基坑很远，或远离场12、地以外，或被建筑物本身遮挡，待全站仪架设好后，一般很难后视到圆心点O；因此O点只不过是理论点位。因而在实际测量放样中，通常先计算出圆心点O与测站C点或D点和主场馆长轴 1/00 轴的夹角关系，然后后视 1/00 轴作为基准线，设定内夹角，确定后再将水平角拨回0o00”，就可定出圆心O的理论虚方位。根据余弦定理和正弦定理的三角关系确定弧线的精确位置M。（见图3） 图3余弦定理: 正弦定理: 其中： R圆弧轴线的曲率半径，由设计图纸提供。测站点C到理论圆心点O之间连线距离，可通过设计坐标值计算出。待测放样点M和圆心连线与理论方位的夹角，该角可通过自定义圆弧的长度计算出=MN180。/（R）偏角偏角13、距根据以上关系式，通过电脑，可将公式输入到Microsoft Excel表格中，进行电算，只要输入测站到圆心距离，圆弧半径R，待求弧线MN的间隔，通过电算法，可很快输出偏角和偏角距，通过调整圆弧的每段间隔距离，就可以随意加密弧线的特征点。四、施工注意事项1 由于本工程的施工测量精度要求较高，特别是屋面钢结构的埋件轴线点位偏差在5mm内，在场地如此大、环境如此复杂的施工现场内进行测量，要把轴线控制在设计要求的范围内，非一般的仪器能达到，因此选择先进的测量仪器全站仪和选用科学合理的测量方案，并严格按施工测量规范进行施测很关键。2 开工前要深思熟虑，选定合理科学的测量方案，将会有事半功倍的效果，否则14、待全面施工后，大量的施工机械，施工运输车辆、材料堆放、脚手架或竖向钢筋等将严重影响测量的视线，严重时将会造成测量错误，导致精度超限。3 对于工程空间造型复杂，轴线互不平行，但整体呈对称分布的建筑物，如采用相对坐标系方法进行轴线的测量和复核，可大量减少绝对坐标计算量，能更明了快捷、准确地进行轴线特征点的测量放样。4 施测人员在投测时，必须对控制点和放样点经常复核，要注意对偏差及时进行检查纠正，以取得更好的测量效果。测量过程中要因地制宜，对于不同精度要求的部位，采用不同的施测放样方法，以符合客观实际要求，作到既可靠，又可行。五.平水标高测量 主场馆没有设0.00标高，直接取用广州市高程系统。现场交15、水准测量基准点高程为+22.829m。主场馆长轴方向近200米，短轴方向也有近130米，超出了水准仪的准确测量距离。而钢筋砼框架标高控制精度要求高，由于主场馆面积大，不宜根据一个基准点对全个场馆进行水准测量。现场按设计伸缩缝的位置在场馆内适当位置定了四个高程控制点，以方便局部施测。设定的高程控制点经过闭合测回，尽量减少因施工造成的误差。六.施工抄平放线基本要求根据施工设计图纸，按照设计要求，将建（构）筑物的平面尺寸、标高、位置、测放到建（构）筑物的产物土地上或建（构）构物相对应的位置，为施工提供各种放线标志作为按图施工的依据。1 建立施工控制图1.1根据施工总平面图上拟建的建（构）筑物的坐标位16、置、基线、基点的相关数据，城市水准点或设计图纸上指定的相对标高参照点，用经纬仪、水准仪、钢尺进行网点的测设。1.2施工控制网的测量，应制订施工控制网的测放方案，测量应遵循先整体后局部的工作程序进行。1.3施工控制网点的布设和网点布设间距应满足各建（构）筑物施工定位放线和技术监督的要求，并与总平面图相配合，以便在施工过程中，保持有足够数量的控制网点，为施工提供定位测设及技术复核的标志。1.4建筑群小区规划建筑，应先在整个建筑场面地内建立统一的控制网，作为建筑群内各建（构）筑物的定位、放线的依据。1.5各建（构）筑物的施工定位及施工控制网点的布设，应根据施工控制网进行定位测设。1.6施工控制网点的17、测量，应进行闭合误差校核，误差值在1/5000内，可按比例修正，超出允许误差值时，应复测。1.7使用经伟仪测设施工控制网点网时，测量应不少于一个测回（往返测为一个测回）。1.8建立施工平面控制网使用钢尺量度时，应将钢尺两端尽可能保持在同一水平高度后方可进行尺量。1.9统一的施工控制网点，水准点及建（构）筑物的主轴线等控制点标志，应设置牢固、稳定、不下沉、不变位，并用混凝土包护，重点的标志和环境保护需要，可加设护栏围护。2. 高程控制2.1根据总平面图上所示的国家水准点标志或勘测设计图纸上指定的水准点相对标高参照点，用水准仪准确地引测到施工现场附近便于监控的相应位置上，用于监控的水准点位置，应牢18、固稳定，不下沉，不变形。2.2高程的引测应进行往返一个测回，其闭合误差值不得大于等的值（n为引测站数）闭合误差值在允许值范围内，可按水平距离比例相应修正。3. 建（构）筑物轴线的定位及标定3.1根据总平面图或四置平面图所标示的方位、朝向定出基点，用经纬仪测量定位，用钢尺丈量平面及开间尺寸。测量由主轴线交点处开始，测量（丈量）各轴线，最后将经纬仪移到对角点进行校核闭合无误，总体尺寸及开间尺寸复核准确，方可把轴线延伸到建筑物外的轴线桩，龙门架及邻近建（构）筑物上。3.2分画轴线开间尺寸，应用总长度尺寸进行复核，昼减少分画尺寸积累误差。3.3延伸轴线标志的轴线桩，龙门架应设在距离开挖基坑上坡边11.19、5m以外，轴线标志应标画出各纵横轴线代号。3.4延伸轴线标志标画的轴线桩，龙门架及建（构）筑物应牢固、稳定、可靠和便于监控。4. 施工抄平放线4.1基础施工抄平放线桩基础的建（构）筑物，根据桩平面图，按建（构）筑物的轴线定位定出相应轴线的桩位中心标志，经校核无误后，插上桩定位标志。基础与桩基础：根据基础平面图及大样图，按建（构）筑物的轴线定位，连续相应的轴线，计算开挖放坡度（或采用坑壁支支护开挖度），定出开挖边线搁置。用水准仪把相应的标高引测到水平桩或轴线桩上，并画标高标记。基坑开挖完成后，基坑坑底开挖宽度应通线校核，坑底深度应经水平标高校核无误后，并把轴线和标高引移到基坑，在基坑中设置轴线，20、基础边线及高程标记。有垫层的应在垫层面上放出（弹墨线）墙或基础平面尺寸。基础模板完成后，应按设计图纸要求校核模板安装的几何尺寸，在模板周边放出基础面的标高线，并用钉子标示（在竖向钢筋上用红漆油标示），墙、柱的轴线和边线标记，应延长线引至基础边线外，方便施工复核。基础施工完成后，把轴线引测至基础面，并按施工图放出有关的墙和柱等截面尺寸线，有地梁、预留孔洞、管道、埋件等应按施工图纸在相应的位置上放出有关的标示（包括标高和截面等几何尺寸）。砖砌基础要按施工图纸放出实墙和放级外边线及相应的砖砌基础大样标示。4.2主体结构施工抄平放线结构平面的施工放线：根据已有控制网点的主轴线精确引测到各层楼面上，特别21、是地面层的引测必须复核无误后做标记。以后每完成一层楼面用垂球或经纬仪（铅垂仪）把地面层的控制线传递到上一层楼面（高层建筑可在楼面内的控制位置，设立若干个150mm150mm的传递孔，以便在室内传递轴线）。再根据各层施工平面图放出相应的轴线及墙、柱、梁和各种洞口等的平面位置。高程施工测量：各层墙、柱筋接驳安装完毕后把水准点结合每栋建（构）筑物各层相应的标高引测到竖向钢筋上，用红油漆标示，再按施工图在墙、柱筋上相应位置标上梁（板）及板面等的标高标记（包括：楼板的跌级、斜水和预埋件等）。在拆除模板后把水准点标高精确引测到柱上并选择便于向上传递位置作好标记，作为向上传递的控制点，再根据施工图用钢尺量度22、传递到各层（要注意减少积累误差）。砌砖的施工抄平放线：先根据各层平面的轴线和各层建筑施工平面图，放出墙体的平面轴线、墙边线及门窗、洞口等位置（先安装门框后砌砖的应标记门的开启方向）。1）混合结构工程砌砖前，应在楼（地）面砖墙砌位置的转角（阴角）处的地面上引测水平标高标志，并标记实测标高数据，作为砌砖时水平标高的依据，转角处砖墙砌筑到适当高度后，再将地面上的平水标高引测到砖墙上，并用皮数杆标出窗台、窗顶、门顶、洞底、顶等标高、作为砌砖的依据。2）框架结构工程砌砖前，应将平水标高经测的混凝土墙、柱的一定高度位置上，与混凝土墙（柱）相边接的墙体相应位置应放出墙体的垂直边线，窗台、窗顶、门顶、洞底、顶23、等标高、作为砌砖的依据。4.3装饰施工抄平放线室内装饰：根据建筑施工图弹出相应的全部墨线，包括脚线、墙裙线、顶棚顶高程线、梁底水平线、装饰线及窗台、门窗顶、压顶、楼梯步级等的墨线，对厨房间的台阶、水灶基、厨柜、储物柜、阁楼等的墨线及有关跌级斜水等的控制线。外墙装饰：要按图放出阳台（包括阳台压顶）、飘板（包括窗眉板）和凹凸线、花池、花架、晒衣架、门窗顶、窗台线、立边线、装饰线、外墙裙、栏河压顶线、女儿墙压顶线等的通光和平直及大小的控制线。凡镶贴各种规格的饰面材料应按块料的规格和设计要求的图案等放出分格、分色、跌级的布料墨线及收边、收口、斜水等控制线、楼地面包括：厅房、走廊、阳台等应统一放线，力求24、饰面缝线纵横畅顺。天面防水层、找平（坡）层等应按图纸要求放控制线，并在其完成面上按图纸和规范要求，结合各种隔热层块料规格放出脊缝、顺水缝、伸缩缝、饰面层收口及分隔缝的控制线。电梯间的指示灯槽及有关埋件应按图放出控制线标示。特种构筑物和古建筑物、异形、园林等建筑应制订专题施工放线方案。化粪池应按图纸要求放出定们线，并应注意出口、入口、盖板底隔板的高程及容积的准确线。下水管道、沙井应按图纸要求放线定位，并应注意管底高程控制，敷设顺直。5. 保证质量措施电梯井每层必须有独立的“十字”墨线控制减少误差，且每完成一层结构随即在井内壁四边弹上垂直控制墨线。标示混凝土厚度的“三角墨”应尖角朝上，以便浇捣混凝土中途寻找（或用铁钉、铁丝等标示）。用于测量轴线的大钢尺除有cmc标志外，必须要计量检定合格，并应妥善保管，以达到整栋建筑物都使用同一把尺放线。水准仪、经纬仪要按计量要求进行检定合格后才能投入施工使用，并要注意进行妥善保管和使用。每次轴线测量都应由另一人进行复核。