建筑桩基础工程测量的问题浅析

　　摘要：文章简要介绍了桩基础施工测量质量控制的要求及应用方法，并指出工程测量自动化数字化、实时代的的发展趋势。
　　关键词：桩基础；工程测量；建筑工程；测绘科学
　　桩基础工程是工业与民用建筑工程一种常见的基础形式，是深基础的一种。按桩材料可分为钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等，按受力分类为摩擦桩和端承桩，按桩的入土方法可分为打入桩、压入桩和灌注桩等。建筑工程桩基础不论采用何种类型的桩，施工测量都是不可缺少。
　　一、工程测量的意义
　　在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术，称为工程测量。工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用，是综合性的应用测绘科学与技术，它直接为工程建设服务。
　　按工程建设的进行程序，工程测量可分为规划设计阶段的测量，施工兴建阶段的测量和竣工后的运营管理阶段的测量。按照工程测量所服务的工程种类分类可分为建筑工程测量、线路测量、桥梁与隧道测量、矿山测量、城市测量和水利工程测量等。此外，还将用于大型设备的高精度定位和变形观测称为高精度工程测量，将摄影测量技术应用于工程建设称为工程摄影测量；而将以电子全站仪或地面摄影仪为传感器在电子计算机支持下的测量系统称为三维工业测量。
　　二、桩基础工程测量的主要任务
　　1．把设计总图上的建筑物基础桩位，按设计和施工的要求，准确地测设到拟建区地面上，为桩基础工程施工提供标志，作为按图施工、指导施工的依据。
　　2．进行桩基础施工监测。
　　3．在桩基础施工完成后，为检验施工质量和为地面建筑工程施工提供桩基础资料，需要进行桩基础竣工测量。
　　三、建筑工程桩基础施工测量技术要求
　　设计和施工单位对建筑工程的尺寸精度要求不是按测量中误差来要求的，而是按实际长度与设计长度之比的误差来要求的，对长度尺寸精度要求分为两种：一是建筑物外廊主轴线对周围建筑物相对位置的精度，即新建筑物的定位精度；二是建筑物桩位轴线对其主轴线的相对位置精度。
　　四、桩基础工程测量的有效措施
　　（一）建筑物定位测量
　　建筑物的定位是根据设计所给定的条件，将建筑物四周外廓主轴线的交点（简称角桩），测设到地面上，作为测设建筑物桩位轴线的依据，这就是通常所说的建筑物定位测量。
　　1．编制桩位测量放线图及说明书。为了便于桩基础施工测量，在熟悉资料的基础上，在作业前需编制桩位测量放线图及说明书。
　　（1）确定定位轴线。为便于施测放线，对于平面成矩形，外形整齐的建筑物一般以外廓墙体中心线作为建筑物定位主轴线和圆形轴线作为定位主轴线。以桩位轴线作为承台桩的定位轴线。
　　（2）根据桩位平面图所标定的尺寸，建立与建筑物定位主轴线相互平行的施工坐标系统，一般应以建筑物定位矩形控制网西南角的控制点作为坐标系的起算点，其坐标应假设成整数。
　　（3）为避免桩点测设时的混乱，应根据桩位平面布置图对所有桩点进行统一编号，桩点编号应由建筑物的西南角开始，从左到右、从下而上的顺序编号。
　　（4）根据设计资料计算建筑物定位矩形网、主轴线、桩位轴线和承台桩位测设数据，并把有前数据标注在桩位测量放线图上。
　　（5）根据设计所提供的水准点（或标高基点），拟定高程测量方案。
　　2．建筑物的定位。根据设计所给定的定位条件不同，建筑物的定位主要有5种不同形式：一是根据原建筑物定位；二是根据道路中心线（或路沿）定位；三是根据城市建设规划红线定位；四是根据建筑物施工方格网定位；五是根据三角点或导线点定位。
　　3．建筑物定位矩形网测量。对建筑物定位矩形网测量，根据工程大小、复杂程度不同，一般采用下列方法：
　　（1）定位桩法。若需要测设A、B、C、D建筑物时，要根据设计所给定的条件，首先测设出A′和B′两点，然后根据A′、B′两点测出C′、D′两点，最后，以A′、B′、C′、D′矩形网为基础测设ABCD建筑物所有的桩位轴线进行建筑物定位。此种方法适用于一般民用建筑和精度要求不高的中小型厂房的定位测量。
　　（2）主轴线法。大型厂房或复杂的建筑物，因此定位精度要求高，采用定位桩法不易保证建筑物定位要求。由于主轴线法测设要求严格，误差分配均匀，精度高，但工作量大，主要适用于大型工业厂房或复杂建筑物的定位测量。
　　（二）建筑物桩位轴线及承台桩位测设
　　1．桩位轴线测设的质量控制。建筑物桩位轴线测设是在建筑物定位矩形网测设完成后进行的，是以建筑物定位矩形网为基础，采用内分法用经纬仪定线精密量距法进行桩位轴线引桩的测设。对复杂建筑物圆心点心的测设一般采用极坐标法测设。对所测设的桩位轴线的引桩均要打入小木桩，木桩顶上应钉小铁钉作为桩位轴线引桩的中心点位。为了便于保存和使用，要求桩顶与地面齐平，并在引桩周围撒上白灰。
　　在桩位轴线测设完成后，应及时对桩位轴线间长度和桩位轴线的长度进行检测，要求实量距离与设计长度之差，对单排桩位不应超过±1cm，对群桩不超过±2cm。对桩位轴线检测满足设计要求后才能进行承台桩位的测设。
　　2．建筑物承台桩位测设的质量控制。建筑物承台桩位的测设是以桩位轴线的引桩为基础进行测设的，桩基础设计根据地上建筑物的需要分为群桩和单排桩。规范规定3～20根桩为一组的称为群桩。1～2根桩为一组的称为单排桩。群桩的平面几何图形分为长方形、正方形、三角形、圆形、多边形与椭圆形等。测设时，可根据设计所给定的承台桩位与轴线的相互关系，选用直角坐标法、线交会法、极坐标法等进行测设。对于复杂建筑物承台桩位的测设，往往设计所提供的数据不能直接利用，而是需要经过换算后才能进行测设。在承台桩位测设后，应打入水木桩作为桩位标志，并撒上白灰，便于桩基础施工。在承台桩位测设后，应及时检测，对本承台桩位间的实量距离与设计长度之差不大于±2cm，对相邻承台桩位间的实量距离与设计长度之差不应大于±3cm。在桩点位经检测满足设计要求后，才能移交给桩基础施工单位进行桩基础施工。
　　（三）桩基础竣工测量
　　桩基础竣工测量成果图是桩基础竣工验收重要资料之一，其主要内容：测出地面开挖后的桩位偏移量、桩顶标高、桩的垂直度等，有时还要协助测试单位进行单桩垂直静载实验。
　　1．恢复桩位轴线。在桩基础施工中由于确定桩位轴线的引桩，往往因施工被破坏，不能满足竣工测量要求，所以首先应根据建筑物定位矩形网点恢复有关桩位轴线的引桩点，以满足重新恢复建筑物纵、横桩位轴线的要求。
　　2．桩位偏移量测定。桩位偏移量是指桩顶中心点在设计纵、横桩位轴线上的偏移量。对桩位偏移量的允许值，不同类型的桩有不同要求。当所有桩顶标高差别不大时，桩位偏移量的测定方法可采用拉线法，即在原有或恢复后的纵、横桩位轴线的引桩点间分别拉细尼纶绳各一条，然后用角尺分别量取每个桩顶中心点至细尼纶绳的垂直距离，即偏移量，并要标明偏移方向；当桩顶标高相差较大时，可采用经纬仪法。把纵、横桩位轴线投影到桩顶上，然后再量取桩位偏移量，或采用极坐标法测定每个桩顶中心点坐标与理论坐标之差计算其偏移量。
　　3．桩顶标高测量。采用普通水准仪，以散点法施测每个桩顶标高，施测时应对所用水准点进行检测，确认无误后才进行施测，桩顶标高测量精度应满足±1cm要求。
　　4．桩身垂直度测量。桩身垂直度一般以桩身倾斜角来表示的，倾斜角系指桩纵向中心线与铅垂线间的夹角，桩身垂直度测定可以用自制简单测斜仪直接测完其倾斜角，要求盘度半径不少30cm，度盘刻度不低于10′。
　　五、工程测量学的发展展望
　　1．测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一步扩大，影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强。
　　2．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的各种问题。
　　3．工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量，如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。
　　六、结语
　　工程技术的不断发展对测量工作提出了新的要求，同时，现代科学技术和测绘新技术的发展，给直接为经济建设服务的工程测量带来了严峻的挑战和极好的机遇。特别是全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、摄影测量与遥感（RS）以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展，使工程测量的手段、方法和理论产生了深刻的变化。工程测量的领域在进一步扩展，而且正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。
　　参考文献
　　[1]叶建良．桩基工程[M]．北京：中国地质大学出版社，2000．
　　[2]谢炳科．建筑工程测量[M]．北京：中国电力出版社，2004．

《建筑桩基础工程测量的问题浅析》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称： 建筑桩基础工程测量的问题浅析

文章地址： https://m.zhichengyz.com/p-14037