工业厂区施工控制网的布设

对于工业建设来说，由于建筑场地上工程建筑物的种类很多，施工的精度要求也各不相同。例如，连续生产设备的中心线横向偏差要求不超过1mm，钢结构工业厂房钢柱中心线间的距离偏差要求不超过2mm，管线、道路的施工限差相对而言要求较低。建筑施工控制网的精度究竟应该如何确定呢？如果按照工程建筑物的局部精度要求来确定施工控制网的精度，势必将整个控制网的精度提得很高，这就给测量工作造成很大的困难。我国的工程测量工作者在总结实践经验的基础上提出，厂区施工控制网的主要任务是用来放样各系统工程的中心线和各系统工程之间的连接建筑物，例如放样厂房的中心线、高炉和焦炉的中心线、道路和管线等。通过对这些工程的中心线的放样，就将这些工程进行了整体定位。厂区控制网的精度应能保证这些工程之间的相对位置误差不超过允许限差，至于各种系统工程内部精度要求很高的大量辅助轴线和细部点位的放样，可以单独建立各系统工程的控制网，例如厂房控制网、高炉和焦炉控制网、设备安装控制网等。各系统的局部控制网不是强制地附合在厂区施工控制网上按所谓“由高级到低级，高级控制低级”的原则加密得到的，而是根据厂区施工控制网放样各系统工程的主要中心线（即主轴线），进行工程的整体定位，然后以放样的主轴线为基础再建立各系统工程的控制网。所以，在布设建筑工地施工控制网时，采用分级布网的方案是比较合理的。即首先建立布满整个工地的厂区控制网， 目的是放样各个建筑物的主要轴线；然后为了进行厂房或主要生产设备的细部放样，再在厂区控制网所定出的各主轴线基础上，建立厂房控制网或设备安装控制网等。

一、平面施工控制网的建立

在大型工业厂区建筑工程中，经常采用的控制网形式有：GPS网、边角网、导线网和建筑方格网等。选择平面控制网的形式时应根据建筑总平面图、建筑场地大小、地形及施工方案等因素进行综合考虑。对于地形起伏较大的山区或丘陵地区，常用三角测量、边角测量的方法；对于地形平坦而通视比较困难的地区，如改建或扩建的施工场地，或建筑物分布很不规则的场地，可采用导线网。建筑方格网是布置成正方形或矩形格网形式的施工控制网，又称为矩形控制网，其优点是可以采用直角坐标法进行细部点放样，放样工作简单不易出错；其缺点是图形比较死板，点位不便于长期保存。相比之下，GPS网、边角网、导线网在选点布网时有很大的灵活性，完全可以根据场地情况和放样需要设定点位。

（一）用导线法建立施工平面控制网

导线测量法能根据建筑物定位的需要灵活地布置网点，便于控制点的使用和保存。导线测量常用于扩建或改建的建筑区，新建区亦可采用导线测量法。

1.导线测量等级和技术指标

施工平面控制网的导线测量可以分为两级，在面积较大厂区，可以用Ⅰ级导线作为首级控制，以Ⅱ级导线加密。在面积较小厂区以Ⅱ级导线一次布设。各级导线网的技术指标应符合表4-1的规定。

表4-1 各级导线网技术指标

注： （1） n为多边形中的内角个数或方位角条件中转折角个数； （2）环形相对闭合差f［s/s］是经角度调整以后算出的； （3）测角中误差的计算采用下列公式

式中n为各闭合环内的角度个数；fβ为闭合环的角度闭合差；N为闭合环的个数。

2.导线网的布设

厂区导线网应按设计总平面图布设，布设的基本要求如下：

（1）根据建筑物本身的重要性和生产系统性适当的选择导线的线路，各条导线应均匀分布于整个厂区，每个环形控制面积应尽可能均匀。

（2）各条导线尽可能布成直伸导线，导线网应构成互相联系的环形，构成严密平差图形。

3.选点与标桩埋设

对于新建和扩建的建筑区，导线应根据总平面图布设，改建区应沿已有道路布网。点位应选在人行道旁或设计中的净空地带。所选之点要便于使用、安全和能长期保存。导线点选定之后，应及时埋设标桩。

4.角度观测

角度观测采用全圆方向法进行。各级导线网的测回数及测量限差要求见表4-2。

表4-2 测回数及测量限差的规定

5.边长丈量

表4-3为利用钢尺进行边长丈量的各项要求及限差的规定。

表4-3 钢尺边长丈量的各项要求及限差

当厂区导线采用光电测距仪测距时，测距仪的精度和施测要求应符合表4-4的规定。

表4-4 光电测距仪测距的技术要求

6.导线网的起算数据

在扩建、改建厂区，新测导线应附合在已有施工控制网上（将已有控制点作为起算点），若原有施工控制网已被破坏，则应与国家控制点或城市控制点联测确定起算数据。新建厂区的导线网起算数据应根据国家控制点或城市控制点测定。

7.导线网的平差

导线网平差，Ⅰ级导线网采用严密平差法，Ⅱ级导线网可采用严密平差法或分别平差法。

（二）用建筑方格网法建立施工平面控制网

由于很多厂区或厂房都是矩形的（有的虽然出现不规则的凸出或凹入，但基本形状如此），它们的施工控制网可用建筑方格网的形式。建筑方格网一般是在施工坐标系中建立的，网中的几何图形一般均为矩形，矩形的边与建筑坐标系的坐标轴平行或垂直，而新建厂区的建筑物的轴线也大都与建筑坐标轴平行或垂直。在这种控制网下，采用直角坐标法或方向线交会法进行放样， 内业计算和外业操作都十分方便。该种形式的控制网比较适用于平坦地区的新建工程。

建筑方格网常用的建立方法，有以下两种：

图4-1 基线法建立方格网

1.基线法，如图4-1，它是先根据已有控制点定出矩形网的一条边作为基线，例如AB边，再在基线的两端测设直角，设置矩形控制网的两条短边，最后沿着各边进行精密量距，埋设距离指标桩。这种建网形式比较简单、方便，但由于其余三条边均是由基线推出，误差集中在最后一条边CD上，其精度比较差。这种形式的矩形控制网只适用于一般的中小型厂区和厂房。

2.轴线法，如图4-2，它是先根据已有控制点在地面上测定两条互相垂直的主轴线AOB和COD，再对主轴线进行精密的测定和调整。然后以主轴线上的已知点作为起算点，测设出矩形的四边EFGH。最后用导线或GPS测量等形式对矩形四边进行精密测量并调整。测量的精度和建设过程可以按照建筑物施工精度不同要求和按照不同的开工时间，来分期建立。这种建网方法误差分布比较均匀，适用于大型厂区或厂房。

图4-2 轴线法建立方格网

二、高程施工控制网

工程施工期间的高程控制点，在精度上应能满足工程施工中高程放样的要求， 以及施工期间建筑物基础下沉的监测要求；在密度方面，则应以保证施工方便为准。因此，工业建设施工之前必须建立满足要求的高程控制网。建筑场地上的高程控制网一般分两级布设。首级为三等水准网，控制整个建筑场地。除了利用原有的保存完好的三等水准点外，还必须增设新点。在厂区一般相距400m左右应埋设一点，点位应选择在距离厂房或高大建筑物（如烟囱、水塔等）25m以外，距离震动影响范围不小于5m，距离回填土边界线不小于15m。第二级高程控制是在三等水准网的基础上加密四等水准网。四等水准点一般不需单独埋设，而是与平面控制点合二为一，在平面控制点的标桩顶面上预先焊上半圆形的水准标志。

建筑场地的高程控制网应与国家二等水准点进行联测，作为高程起算的依据。三等水准网应整体建立，四等水准网可根据施工顺序和放样工作的需要分区加密。所有高程控制点应定期进行检查，以监视其是否变动。为此，在建筑场地上还应建立深埋式的水准基点组，其点数不应少于3个。点间的距离宜在100～200m之间，其间的高差应以二等水准的要求测定，并进行定期复测和稳定性检验。