◎李劍平
工程測量是工程建設(shè)過程中測量方法與技術(shù)的總稱。工程測量主要用于工程建設(shè)前期勘測與施工期建筑材料測量,在建筑規(guī)劃、水利工程等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。工程測量貫穿項(xiàng)目各個階段,測量結(jié)果是有效銜接設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵,且測量精度與項(xiàng)目質(zhì)量直接掛鉤,基于此,為切實(shí)提高建筑工程整體建設(shè)成效,需要立足工程測量中存在的問題,提出相應(yīng)優(yōu)化措施。
無人機(jī)航測技術(shù)設(shè)備較為簡單且體積小,具有速度快、操作簡單等優(yōu)勢,在建筑工程測量中的應(yīng)用效果尤為突出,不僅可以在較短的時間才能完成測量工作,從而提高工作效率以及節(jié)省人工成本,還能夠?yàn)楣こ烫峁└尤?、清晰、精?zhǔn)、可靠的圖像數(shù)據(jù)信息。
例如,在建筑物測量中的應(yīng)用,無人機(jī)航測技術(shù)在國土空間規(guī)劃中,可以通過測量技術(shù)對土地上方建筑物的體積、面積、高度、寬度、石方用量、鋼材水泥用量、填挖方等內(nèi)容進(jìn)行全方位檢測,從而通過計(jì)算確定資源數(shù)量,避免資源浪費(fèi),同時還能夠通過計(jì)算結(jié)果確保建筑各個標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)更加精準(zhǔn)、科學(xué)、合理,進(jìn)而保證建筑質(zhì)量安全。
又如,在宅基地勘查中的運(yùn)用也較為廣泛。在宅基地項(xiàng)目準(zhǔn)備期間都會對施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件進(jìn)行勘測,而在此階段,無人機(jī)航測技術(shù)則是確保勘測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)有效的基礎(chǔ),通過無人機(jī)航測技術(shù)可以幫助相關(guān)單位掌握該地地質(zhì)條件,從而有利于相關(guān)人員根據(jù)地質(zhì)數(shù)據(jù)制定基建方案,從而有效改善不良地質(zhì)規(guī)避可能存在的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而保證工程項(xiàng)目質(zhì)量與安全性。
GPS 測繪技術(shù)(全球定位系統(tǒng))是基于衛(wèi)星對目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)定位和三維導(dǎo)航的全球定位技術(shù),是實(shí)際工程測量領(lǐng)域應(yīng)用過程中,主要以全球性高精度GPS 網(wǎng)與區(qū)域性GPS 網(wǎng)為主。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查與研究表明,運(yùn)用GPS 測繪技術(shù)分別對300m、600m、900m、1200m 進(jìn)行工程測量定位,并對1h 觀測數(shù)據(jù)分析顯示,GPS 測繪技術(shù)的誤差僅在1mm 以下。由此可見,GPS 測繪技術(shù)相較于傳統(tǒng)測繪技術(shù)或ME-5000 電磁波測距儀技術(shù)而言,GPS 測繪技術(shù)的精準(zhǔn)度更加突出。
RS 測繪技術(shù)(遙感技術(shù))在工程測量中具有實(shí)時、高校、快速等優(yōu)勢。RS 技術(shù)在近幾年得到了快速發(fā)展,其集合分辨率目前已經(jīng)可以達(dá)到5m,RS 技術(shù)在與GPS 測量技術(shù)配合下可以充分提供地形勘測的相關(guān)數(shù)據(jù)。
BIM 技術(shù)是隨著信息技術(shù)迅猛發(fā)展為進(jìn)一步滿足社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需求所應(yīng)運(yùn)而生的一種以計(jì)算機(jī)為載體、以三維信息技術(shù)為核心的先進(jìn)技術(shù)。BIM 技術(shù)具有“可模擬、可計(jì)算、可視化”等優(yōu)勢,在建筑工程施工中能夠?qū)⑾嚓P(guān)設(shè)計(jì)圖紙三維立體化、透視化,使工作人員可以全方位觀察土地規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性。BIM 技術(shù)除在土地規(guī)劃中得以廣泛應(yīng)用外,還被推廣普及于管理、運(yùn)營等行業(yè)領(lǐng)域中,有學(xué)者認(rèn)為BIM 技術(shù)是一種數(shù)字化技術(shù),但同時也有學(xué)者否定該含義,認(rèn)為其是一種信息化管理思維。
三維激光掃描技術(shù)是新時期應(yīng)運(yùn)而生的實(shí)景復(fù)制技術(shù),是繼全球(衛(wèi)星)定位系統(tǒng)技術(shù)后又一大新興技術(shù)革命。三維激光掃描儀具有攜帶方便、利用率高、質(zhì)量檢測成本低、測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)等優(yōu)勢,不僅可以為工業(yè)領(lǐng)域所需求的質(zhì)量檢測、設(shè)備安裝等活動提供技術(shù)支持,還能夠?yàn)榻ㄖこ烫峁┚艿娜S空間測量與仿真建模。三維激光掃描技術(shù)相較于傳統(tǒng)技術(shù)而言,可以打破原測量技術(shù)的空間束縛問題,能夠適用于各種較為精密且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑空間數(shù)據(jù)測量中,并且在測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度方面具有傳統(tǒng)測量技術(shù)無法撼動的優(yōu)勢,與此同時,三維激光掃描儀在實(shí)際操作中是在無接觸條件下,利用自身三維激光對建筑進(jìn)行掃描,將掃描結(jié)果進(jìn)行處理得到點(diǎn)云模型,再通過逆向工程處理技術(shù)得到建筑三維表面模型的數(shù)字化三維激光掃描技術(shù),由此可見,三維激光掃描技術(shù)能夠古建筑工程測量予以高技術(shù)、高質(zhì)量的技術(shù)支持與保障。
勘探測量→施工設(shè)計(jì)→施工為建筑工程建設(shè)的主要三個階段,要想確保后續(xù)設(shè)計(jì)與施工工作有序開展,勘探測量工作尤為重要,測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度、可靠度是確保建筑工程整體質(zhì)量的前提條件,是工程施工的重要基礎(chǔ)條件,也是確保市政工程得以順利開展與竣工的關(guān)鍵。工程測量是測量方法與技術(shù)的總稱,其主要用于工程建設(shè)前期勘測與施工期建筑材料測量。但在目前建筑工程施工過程中,因諸多因素影響導(dǎo)致工程測量數(shù)據(jù)經(jīng)常發(fā)生偏差,從而在實(shí)際施工過程中因不精準(zhǔn)的工程測量數(shù)據(jù),致使工程質(zhì)量存在問題。
工程測量主體為測量工作人員,工作人員專業(yè)技能水平直接影響測量結(jié)果精準(zhǔn)度。對于大型基建企業(yè)而言,其具有專業(yè)測量團(tuán)隊(duì)開展專項(xiàng)工程測量工作,而對于不具有專業(yè)團(tuán)隊(duì)的基建單位而言,其需要聘請專業(yè)測量人員。但由于當(dāng)前市場上以及相關(guān)部門對個人測量資質(zhì)的審核與判定較為缺失,導(dǎo)致項(xiàng)目單位無法切實(shí)了解測量人員實(shí)際專業(yè)水平,極易聘請到專業(yè)技術(shù)薄弱的測量人員,從而無法發(fā)揮工程測量價值效用。
測量器材保養(yǎng)不合理是造成器材誤差與測量結(jié)果不準(zhǔn)確的主要原因。在實(shí)際工程測量過程中,需要涉及多個測量器材,每一個器材的保管方式存在一定差異,而測量人員為提高測量速率,在測量中會將測量器材隨意擺放在不同位置,致使器材摩擦、破損,甚至丟失問題經(jīng)常發(fā)生,嚴(yán)重縮短了器材使用年限。
測量作為工程項(xiàng)目建設(shè)過程中關(guān)鍵環(huán)節(jié),但近幾年,由于測量誤差引起的工程問題逐漸增多,對項(xiàng)目工程影響較為惡劣,以建筑工程施工中土石方測量誤差為例,主要誤差問題表現(xiàn)為:(1)勘探測量誤差。在土石方測量過程中,勘探測量誤差是造成土石方測量誤差的重要因素??碧綔y量誤差主要是由于測量人員對實(shí)際地形掌握不足、地形圖滯后、工作流程不嚴(yán)謹(jǐn)、測量儀器精準(zhǔn)度缺失而產(chǎn)生的實(shí)際地形測量誤差。(2)測量儀器精準(zhǔn)度缺失誤差。在實(shí)際土石方測量中,由于測量儀器存在一定客觀程度的誤差,因此在土石方測量中如若誤差在測繪儀器標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),則是允許存在的,因?yàn)檫@種誤差是客觀無法避免誤差。(3)實(shí)際地形勘探誤差。在實(shí)際土石方測量中,實(shí)際地形勘探誤差主要表現(xiàn)為現(xiàn)場勘探數(shù)據(jù)和實(shí)際地形數(shù)據(jù)不一致而產(chǎn)生的誤差,誤差的產(chǎn)生主要受人為因素與外界因素導(dǎo)致,如工作人員實(shí)際地形勘探經(jīng)驗(yàn)、地形勘探儀器誤差、采集誤差等。(4)施工誤差。根據(jù)土石方工程施工規(guī)范以及填方工程設(shè)計(jì)要求規(guī)定,在進(jìn)行土石方施工時,分層夯實(shí)密度要符合0.85-0.9 標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),但據(jù)實(shí)際土石方施工現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),多數(shù)工程在施工中普遍不符合土石方施工規(guī)范與設(shè)計(jì)要求:第一,施工中沒有進(jìn)行分層夯實(shí),由于在對土石方夯實(shí)密度檢測時,多數(shù)會對面層環(huán)刀取樣進(jìn)行檢測,因此施工人員在土石方施工過程中,經(jīng)常忽視面層下方的土石夯實(shí),在這種情況下檢測出來的密實(shí)度結(jié)果在一定程度上會存在誤差;第二,粒徑控制不夠,在土石方施工過程中,對山丘多大石地區(qū)進(jìn)行石方平整時,由于土石體積過大,因此需要進(jìn)行爆破施工,爆破后需要進(jìn)一步對依舊大粒徑石塊進(jìn)行破碎。而在爆破在往往會有一定數(shù)量的大粒徑塊石掉入山丘溝壑中,但施工人員會直接跳過對溝壑中大粒徑石塊的二次粉碎,而是直接進(jìn)行填方去掩埋。在大粒徑塊石存在的土方石分層中,由于塊石不規(guī)則形狀影響,會存在一定的縫隙,導(dǎo)致土石層密度不符合標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而在后續(xù)施工過程中,場地沉陷,出現(xiàn)土石方工程誤差,阻礙工程進(jìn)步。
建筑工程施工中設(shè)計(jì)多個放樣測量環(huán)節(jié),本文以樁基放樣測量與低柱承臺放樣測量為例,對其放樣測量進(jìn)行有效控制。
1.樁基放樣測量。
在樁基放樣測量前需要做好準(zhǔn)備工作,一是確定施工圖紙,二是全面明晰圖紙內(nèi)容與具體要求,三是校準(zhǔn)放樣點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)。當(dāng)實(shí)際放樣點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)與預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)相符合后才可開展樁基放樣測量,首先,選擇合適且參數(shù)校準(zhǔn)完畢的測量工具,本工程采用的測量工具為TS06 型全站儀,該設(shè)備的精準(zhǔn)度較高,獲取的數(shù)據(jù)值更加精準(zhǔn)可靠。其次,應(yīng)用TS06 型全站儀在導(dǎo)線“a”點(diǎn)設(shè)站,并設(shè)后視另外一條導(dǎo)線點(diǎn)為“b”點(diǎn),與此同時,需要對“a”、“b”點(diǎn)設(shè)置明顯標(biāo)記,以便后續(xù)觀察。最后,應(yīng)用極坐標(biāo)放樣法在“a”、“b”導(dǎo)線點(diǎn)基礎(chǔ)上計(jì)算出樁基中心點(diǎn),在經(jīng)過反復(fù)計(jì)算后在樁基中心點(diǎn)設(shè)置標(biāo)記,確定該點(diǎn)為樁基中心點(diǎn)并不再更改。
2.低柱承臺放樣測量。
首先,確定“a1、a2、a3、a4”低柱承臺四角坐標(biāo)值,“a1、a2、a3、a4”相關(guān)參數(shù)必須符合設(shè)計(jì)圖紙要求,并選擇低柱承臺放樣測量設(shè)備,該工程所選用的承臺放樣測量設(shè)為DSZ2 型水準(zhǔn)儀。其次,將 DSZ2 型水準(zhǔn)儀置于 a1點(diǎn)上 a1、a2、a3、a4間距相等),水平尺放置在a2點(diǎn)上(a2為a1后視點(diǎn)),在此過程中需要保證DSZ2型水準(zhǔn)儀氣泡穩(wěn)定居中,并在氣泡穩(wěn)定居中背景下確保水平尺垂直a2點(diǎn),然后瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺記錄此番操作下的數(shù)據(jù)值。最后,置水準(zhǔn)尺在a3點(diǎn)上且垂直a3點(diǎn),然后將水準(zhǔn)尺高度與上一步驟所記錄的數(shù)值相同,并在該點(diǎn)標(biāo)注標(biāo)記。
針對工程測量人員專業(yè)技術(shù)水平提升,可以從政府、企業(yè)、個人、制度四個角度共同推進(jìn)。
1.政府。
政府有關(guān)部門應(yīng)提高對工程測量個人專業(yè)水平提升的重視程度,積極開展相關(guān)資格證書與實(shí)踐能力考核,或者舉辦各類技能競賽,通過頒發(fā)資格證書與獎勵的方式提高工程測量領(lǐng)域整體水平,并通過榜樣激勵作用,鼓勵專業(yè)技術(shù)人員參與資質(zhì)評定,從而規(guī)范工程測量領(lǐng)域有序發(fā)展。
2.企業(yè)。
無論是大型還是中小型建筑企業(yè)都應(yīng)加大人力、財(cái)力等資源投入,組建一個高水平、高專業(yè)能力的工程測量團(tuán)隊(duì)。同時,為保證工程測量團(tuán)隊(duì)綜合業(yè)務(wù)實(shí)力始終位于行業(yè)前沿,還應(yīng)定期邀請相關(guān)專家對工程測量技術(shù)人員進(jìn)行先進(jìn)技能、先進(jìn)理論培訓(xùn),并設(shè)置培訓(xùn)考核機(jī)制,要求參會人員參加結(jié)業(yè)考試,將考試結(jié)果與薪酬掛鉤,從而提高測量技術(shù)人員的學(xué)習(xí)主觀能動性,進(jìn)而確保預(yù)期培訓(xùn)目標(biāo)齊與實(shí)際成效相符[7]。
3.個人。
基于我國現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,工程測量領(lǐng)域內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)層出不窮,如若工程測量專業(yè)技術(shù)人員固步自封,將會在短時間內(nèi)出現(xiàn)理論與技術(shù)“斷鏈”,無法與先進(jìn)技術(shù)接軌,從而被市場拋棄。基于此,工程測量專業(yè)人員需要不斷豐富自身知識體系,通過線上學(xué)習(xí)與線下經(jīng)驗(yàn)汲取來提升自身業(yè)務(wù)能力。
4.制度。
根據(jù)建筑工程實(shí)際測量工作開展情況,建立健全工程測量規(guī)范體系,明確工程測量相對應(yīng)的操作規(guī)范,例如器材使用與歸還要求、測量數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)處罰內(nèi)容等,從而促使測量人員在實(shí)際工程測量過程中有章可循,進(jìn)而有效約束測量人員測量行為,切實(shí)促進(jìn)其測量技能水平提升。
工程測量儀器設(shè)備多為高科技精密設(shè)備,每一臺儀器設(shè)備的價格皆較為昂貴,如若不做好保養(yǎng)維護(hù)工作,不僅會造成一定的經(jīng)濟(jì)損失,還會影響測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度。因此,應(yīng)做好工程測量儀器保養(yǎng)維護(hù)工作,從而通過完善的維修保養(yǎng)機(jī)制,確保各儀器設(shè)備的使用性能以及延長設(shè)備使用年限。
首先,針對使用頻率低的儀器設(shè)備應(yīng)在測量結(jié)束后及時對其清潔處理,并在長時間不使用時,對其進(jìn)行定期防塵防潮維護(hù)。
其次,針對經(jīng)常性使用的儀器設(shè)備而言,為緩解高頻次使用給儀器設(shè)備帶來的損壞,應(yīng)在每一次使用過程中嚴(yán)格按照使用規(guī)范進(jìn)行操作,并做好儀器設(shè)備保養(yǎng)工作,從而將設(shè)備的損害程度降到最低。
最后,還應(yīng)制定儀器設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)記錄表,將每一次的維護(hù)保養(yǎng)行為記錄在冊,從而便于及時了解各個儀器設(shè)備間的維護(hù)時間,與此同時,還應(yīng)將儀器設(shè)備在使用期間所發(fā)生的故障問題以及解決措施進(jìn)行記錄,以便防止故障再次發(fā)生,以及掌握故障時最佳的處理手段。
根據(jù)上述土石方測量中誤差問題分析,發(fā)現(xiàn)造成土石方測量誤差的因素眾多,有人為因素、客觀因素、施工因素、計(jì)算因素等。因此,從客觀角度而言,土石方測量誤差是無法避免的,僅能將誤差控制在一定標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),從而不影響后續(xù)工程施工,具體表現(xiàn)為:
1.勘探測量誤差控制。
在勘探測量階段控制誤差的方法為:第一,引進(jìn)新進(jìn)高科技測量儀器,提升儀器測量精準(zhǔn)度;第二,對現(xiàn)場實(shí)地勘探測量人員進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn),提高勘探經(jīng)驗(yàn);第三,減小地形圖與實(shí)際現(xiàn)場地形差異;第四;學(xué)習(xí)“16 級巖土工程分級表”,掌握土石松散系數(shù)。
2.設(shè)計(jì)計(jì)算誤差控制。
設(shè)計(jì)計(jì)算階段的誤差控制,最重要的方法是需要施工單位的土石方工程專業(yè)人員提供精準(zhǔn)的出土量,如管道出土量、坑池出土量等。其次是提升計(jì)算人員專業(yè)素質(zhì)以及相關(guān)技能軟件的掌握程度,從而在了解出土量的基礎(chǔ)上進(jìn)行土方精準(zhǔn)計(jì)算。
3.施工誤差控制。
施工階段誤差控制,首先需要工程監(jiān)理機(jī)構(gòu)對土石方施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管,確保施工行為符合施工規(guī)范與設(shè)計(jì)要求,保證各層土石密度符合標(biāo)準(zhǔn)以及確定溝壑中的大粒徑石塊得到二次粉色。同時需要嚴(yán)格看管施工現(xiàn)場的土石數(shù)量以及土石在施工現(xiàn)場的進(jìn)出活動。
綜上所述,伴隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)不斷深入,社會各領(lǐng)域建筑工程項(xiàng)目數(shù)量與規(guī)模日益遞增,為進(jìn)一步基于工程質(zhì)量提升城市現(xiàn)代化建設(shè)水平,工程測量作為項(xiàng)目施工的重要前提條件,測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度與完整性是確保工程建設(shè)得以順利推進(jìn)與竣工的關(guān)鍵。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展背景下,基于數(shù)字化、信息化的現(xiàn)代化測量技術(shù)也有了巨大進(jìn)步,并取得顯著應(yīng)用成效,但與此同時一系列測量問題也開始顯現(xiàn),而為切實(shí)發(fā)揮出工程測量的價值效用,需要正視問題,有針對性地解決問題,從而保證工程測量在建筑工程建設(shè)中應(yīng)用效果。