建筑工程施工坐標(biāo)系在工程建設(shè)測(cè)量中的重要性

淺談施工坐標(biāo)系在工程建設(shè)測(cè)量中的重要性摘要：介紹了施工測(cè)量工作中常用的施工坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換以及放樣程序在鐵路站場(chǎng)工程建設(shè)中的具體應(yīng)用，并起到了非?？捎^的效果。從而證明運(yùn)用施工坐標(biāo)系定位放樣在工程測(cè)量上的重要性。關(guān)鍵詞：施工坐標(biāo)；大地坐標(biāo)；程序；快速；準(zhǔn)確；長春西動(dòng)車運(yùn)用所1前言工程的建設(shè)離不開技術(shù)人員的測(cè)量定位，施工測(cè)量技術(shù)的靈活運(yùn)用關(guān)系整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度。本文通過介紹在哈大客運(yùn)專線長春西動(dòng)車運(yùn)用所測(cè)量放線過程中的具體放樣方法，來詳解施工坐標(biāo)系在工程定位中的重要性。2工程實(shí)例2.1工程概況新建哈爾濱到大連鐵路客運(yùn)專線長春西動(dòng)車運(yùn)用所工程，是一個(gè)綜合性的鐵路站場(chǎng)工程，集列車停車、列車檢修以及列車清洗等于一體。占地鐵路里程2公里。包括二級(jí)加壓泵站、乘務(wù)員侯班樓公寓及食堂浴室、信號(hào)樓、受電弓及輪對(duì)踏面診斷棚、動(dòng)車檢查庫、融冰除雪庫、臨修及不落輪鏇輪庫、外皮洗刷庫、公安警備組、鍋爐房合計(jì)10個(gè)建筑物；工程總概算2.905億元；哈大施合（2009）03號(hào)補(bǔ)（1）復(fù)初步設(shè)計(jì)變更1.0869億元；總產(chǎn)值為3.9919億元。；建筑面積37116.45㎡。站臺(tái)墻4050m、自購設(shè)備98種，5024萬元；甲供設(shè)備21種，6506萬元；圍墻6650m、柵欄19800m、混凝土路面36890m、綜合管溝17733m、過軌管2358m、通信電纜槽15375m、綠化鋪草坪面積共102774㎡、種植常綠喬木4280株、灌木102244株，落葉喬木360株；各種儲(chǔ)水池、化糞池33個(gè)；綜合保養(yǎng)點(diǎn)一處。涵蓋了個(gè)房建、市政、水、電、通信等各個(gè)專業(yè)的測(cè)量放線。自2010年9月9日開工以來，為了保證聯(lián)調(diào)聯(lián)試順利進(jìn)行，工程項(xiàng)目管理部堅(jiān)持以“保工期、保安全、保質(zhì)量、強(qiáng)管理、促效益”為宗旨，開展了科學(xué)精心的施工。2.2施工坐標(biāo)系施工坐標(biāo)系的建立所謂施工坐標(biāo)系，就是以建筑物的主要軸線作為坐標(biāo)軸而建立起來的局部坐標(biāo)系統(tǒng)。例如工業(yè)建筑場(chǎng)地采用主要車間或主要生產(chǎn)設(shè)備的軸線作為坐標(biāo)軸；水利樞紐通常用大壩軸線作為建筑軸；曲線隧道則采用其一條切線來建立施工坐標(biāo)系。所以在布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)，應(yīng)盡可能將這些主要軸線包括在控制網(wǎng)內(nèi)，使它們成為控制網(wǎng)的一條邊。但是，在有些工程中會(huì)出現(xiàn)多條主要軸線，如長春西動(dòng)車運(yùn)用所，里面包括十幾棟構(gòu)筑物。這就需要我們根據(jù)不同建筑物軸線建立相應(yīng)的施工坐標(biāo)系。但每個(gè)構(gòu)筑物都建立一個(gè)獨(dú)立施工坐標(biāo)系相對(duì)于該工程而言太繁瑣了，反而加大計(jì)算量拖延放線速度?？紤]到鐵路站房、站場(chǎng)工程一般都在鐵路線附近，構(gòu)筑物的主要軸線均平行于鐵路線。因此在這里以鐵路線為主軸線建立統(tǒng)一的施工坐標(biāo)系，用于各個(gè)構(gòu)筑物的定位放樣（如圖1所示）。圖1長春西動(dòng)車運(yùn)用所平面圖本例的定位線是以D2線為定位方向，從圖中我們可以看出D2線并不是一條直線貫穿運(yùn)用所，進(jìn)入動(dòng)車所后在D2K1+518.571處直行，又在D2K2+532.001處開始轉(zhuǎn)彎到D2K2+565.257處又為直行，中間角度值為4°45′49″。所以本工程以JD4為分界點(diǎn)建立了兩個(gè)獨(dú)立施工坐標(biāo)系。x坐標(biāo)值為實(shí)際里程數(shù)，y坐標(biāo)值為到D2線的實(shí)際距離，線左為負(fù)數(shù)、線右為正數(shù)。第一施工坐標(biāo)系以D2K1+484.852（JD2）為原點(diǎn)，定向方位角α1為20°45′25.5″;第二施工坐標(biāo)系以D2K2+548.639（JD4）為原點(diǎn)，定向方位角α2為25°31′14.5″。有了這些定位要素，我們就要進(jìn)行坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換了。施工坐標(biāo)與大地坐標(biāo)的換算在新布設(shè)的平面控制網(wǎng)中，至少需要已知一條邊的坐標(biāo)方位角才可以確定控制網(wǎng)的方向，簡稱定向；至少需要已知一個(gè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)，才可以確定控制網(wǎng)的位置，簡稱定位。設(shè)計(jì)圖紙上建筑物各部分的平面位置，是以建筑物主軸線作為定位依據(jù)的。為了便于計(jì)算放樣數(shù)據(jù)和實(shí)地放樣，通常在施工中以一主軸線為坐標(biāo)軸反算軸線的一個(gè)端點(diǎn)為原點(diǎn)，或以相互垂直的兩軸線為坐標(biāo)軸，建立施工坐標(biāo)系。而建立平面控制網(wǎng)所布設(shè)的控制點(diǎn)的坐標(biāo)是大地坐標(biāo)，所以，在進(jìn)行計(jì)算放樣數(shù)據(jù)和實(shí)地放樣時(shí)，應(yīng)將控制點(diǎn)的大地坐標(biāo)換算為施工坐標(biāo)。如圖2所示，設(shè)X-O-Y為大地坐標(biāo)系（第一坐標(biāo)系），x-O1-y為施工坐標(biāo)系（第二坐標(biāo)系）。如果知道了施工坐標(biāo)系原點(diǎn)O1的大地坐標(biāo)（Xo，Yo）及方位角α（縱軸的轉(zhuǎn)角），則測(cè)區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)P的大地坐標(biāo)（Xp、Yp）換算成施工坐標(biāo)（xp、yp）的公式為：xp=（Xp-Xo）cosα+（Yp-Yo）sinαyp=-（Xp-Xo）sinα+（Yp-Yo）cosα若采用大地坐標(biāo)系進(jìn)行放樣，應(yīng)將建筑物各點(diǎn)的施工坐標(biāo)換算為大地坐標(biāo)，其公式為：壩Xp=X捕o+xp矛cos黨α勵(lì)-撿yp點(diǎn)sin速α右Yp=Y絮o+xp鷹sin玩α利+蝶yp采cos儀α哭上面各式中施鏡工坐標(biāo)系的原窗點(diǎn)勤O1朗的大地測(cè)坐標(biāo)至（敢X湖o這、姜Y轎o鳴）與方位角摔α虎可在設(shè)計(jì)資料蘇中查得，或在靠地形圖上用圖休解法求的。最在本例中，勢(shì)O1庭的大地偉坐標(biāo)渡為疏X=485教9901.4貞20俯Y=51煮3789.7詠905倡，劑α瓶1=20°4岔5敬′表25.盟5村″翼；苦O2棒的大地發(fā)坐標(biāo)戲?yàn)槎竂=4860稀896.15菜8Y=51默4166.8彈03接6舅，奮α狹2=25°3線1勉′辨14.匹5釀″緩。瓦2.3酬唯施工坐標(biāo)系的吼應(yīng)用爬長春西動(dòng)車運(yùn)汁用所十幾棟構(gòu)歌筑物的工程進(jìn)混度日取決于各個(gè)施滑工環(huán)節(jié)的密切防配合。故而快速、精確割的測(cè)量放線工裝作又是提高牲施工祝速度的關(guān)鍵環(huán)非節(jié)。施工坐標(biāo)左系的建立便于型我們?cè)谑┕ぶ凶杩焖?、直觀、捧準(zhǔn)確地將設(shè)計(jì)陳點(diǎn)放樣到實(shí)地淡，為絮施工建設(shè)麗工作節(jié)省時(shí)間噸，促進(jìn)工程進(jìn)扔度。掃201疑1透年余10姻月來動(dòng)車所前蓄，這里的與測(cè)設(shè)工作一直童沿用測(cè)量坐標(biāo)蟻系生，并沒有意識(shí)膠到坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換賊的便捷性硬。事先對(duì)每個(gè)臺(tái)點(diǎn)都要進(jìn)行繁寺瑣的內(nèi)業(yè)計(jì)算能，而進(jìn)行衫如炕驗(yàn)線施等測(cè)量工作時(shí)工，對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)牙不能直觀的實(shí)危際位置，需要螺再一次進(jìn)行內(nèi)悲業(yè)計(jì)算進(jìn)行數(shù)授據(jù)比較。享加上外業(yè)測(cè)量邀時(shí)間太長造成粥測(cè)量工作滯后完嚴(yán)重。筆而利用施工坐打標(biāo)系孕定位放線藏就不會(huì)出現(xiàn)這騰種被動(dòng)情況。政在進(jìn)行定位放供線之前要對(duì)每陵個(gè)構(gòu)筑物勇的各個(gè)軸線進(jìn)弟行坐標(biāo)計(jì)算，屠根據(jù)構(gòu)筑物所僻在位置確定數(shù)公字軸和字母軸心坐標(biāo)值。以臨冰修和不落輪鏇誠輪庫為例，計(jì)窩算出的各個(gè)軸糾線坐標(biāo)窩值數(shù)據(jù)厚如表達(dá)1凝所示賤。宮表這1活臨修及不落輪非鏇輪庫各軸線筑坐標(biāo)表梅軸喚飄線喬坐犬?dāng)_標(biāo)亞敏值徒（畜D2K1越+貌）料軸線間距多軸物蛙線羊坐袋牛標(biāo)賽刊值塵軸線間距級(jí)1腐軸湯874.28毫0輔單位抓：吧m污A音軸凳103設(shè).霞750痰單位紋：訴m但3.000膀6.000介2變軸浩877.28痕0駐B駐軸疊97毯.菌750疊1.050沉9.000捷3彎軸犯878.33胳0鵝C沫軸異88怎.懇750子5河.飾4恭00錢9.000仍4支軸睜883.73躺0認(rèn)D追軸忘79.750鋪6.000閱5凡軸看88巷9陵.730仆動(dòng)援1俗線爬93.250奇6.000縱9.000小6澤軸印8昌95須.730站動(dòng)鋼2恰線單84.250玉6.000虧7叔軸做901效.730今6.000魚8淚軸穴907猜.730沫6.000小9魂軸懇91嶄3.730瞧6.000押1瞎0孤軸偷919肌.730舌6.000印1倉1如軸晃925峰.730帝6.000向1碗2據(jù)軸剪9錫3定1尸.730宴6.000痕1止3部軸斥937拾.730賽5卵.奉4斧00社1法4要軸橋94展3.委1渡30璃1掀.0省5合0冠1瞞5豈軸晨944舅.擠18奶0楚3.000貫1昏6察軸碼947個(gè).劈18共0罰表中明確計(jì)算圈出了各個(gè)軸線陪坐標(biāo)值和相鄰?fù)彷S線間的距離帆。型對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的導(dǎo)約線控制網(wǎng)疏要謊同樣進(jìn)行坐標(biāo)漢轉(zhuǎn)換。陸現(xiàn)場(chǎng)放樣時(shí)依案據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控價(jià)制競(jìng)點(diǎn)兆的田施工坐標(biāo)值和榆全站儀強(qiáng)大的拴數(shù)據(jù)采集運(yùn)算拜能力，就直接旨可以針對(duì)性的潤放樣單監(jiān)一湯x寒（數(shù)字軸坐標(biāo)窗）氧和霧y寇（字母軸坐標(biāo)碌）值。免去了熟針對(duì)放樣點(diǎn)事形先計(jì)算測(cè)量坐汗標(biāo)值和事后獲測(cè)量駐定位國計(jì)算泄繁瑣的情況舟，運(yùn)算和現(xiàn)場(chǎng)虧定位一步完成繁，方便快捷。彼此構(gòu)筑物為例樹，舉一反三，細(xì)其它各個(gè)構(gòu)筑誤物的軸線坐標(biāo)井依據(jù)施工圖紙壇很容易統(tǒng)計(jì)汁計(jì)算矮出來。釀再免運(yùn)用全站儀的犁坐標(biāo)測(cè)量辰放樣央功能，對(duì)其進(jìn)邪行定位。場(chǎng)區(qū)冠內(nèi)的各個(gè)水電勾通信管網(wǎng)讓以及道路等市置政方面的測(cè)量窯，也是航此工程的一大哭項(xiàng)。灑對(duì)其定位放線玉前，同樣計(jì)算基出放樣點(diǎn)活與遙D魔2窩線的位置關(guān)系睡，即計(jì)算出施桌工坐標(biāo)，在此鞠不再多講。趴3似施工放樣程序唉由于工程建設(shè)每的需要，繁在施工測(cè)量中零需對(duì)各項(xiàng)目進(jìn)硬行系統(tǒng)、快速族、精確的計(jì)算糟，以便給工程理提供可靠地測(cè)甜量資料，更好援地為工程服務(wù)映。針對(duì)工程辱測(cè)量擁計(jì)算工作量大賄、計(jì)算精度高肺的情況，外需要潛對(duì)工程所觸及干的各種測(cè)量項(xiàng)雖目虛的施測(cè)計(jì)算方壓法進(jìn)行程序編處制，使之具有暴實(shí)用性和易操高作性。程序訪運(yùn)用酬CASIO啊fx580倒0壺計(jì)算器能準(zhǔn)確劇、快速的計(jì)算奴出測(cè)量結(jié)果。經(jīng)大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)施潔工坐標(biāo)程序麥（資fx580嶼0玻）則：運(yùn)CSHS徐妄程序標(biāo)題逼〃旨C績S恩→騰HS迎蜜〃挽〃心DD擺?從SG甚〃火◢碰Deg:Fi胳x3:Cl漠rstat:鎮(zhèn)FreqOf棗f:Cls士↙證〃酷XO鋤=球〃幻?A:瞎班〃收YO平=鏈〃留?B:員即〃吃DX獻(xiàn)=令〃惕?C:技恰〃答DY挨=召〃鋒?D:痰舉〃夕XI鄙=聾〃倉?E:襪飄〃撈YI緒=呢〃若?F:tan佛-1燃((F-B)復(fù)÷(E-A)副)煩→拌G業(yè)↙0→K↙啟Lbl

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