建筑工程测量中测绘新技术应用分析

2024-05-11史永奎

大众标准化 2024年7期

关键词：建筑物测绘激光

史永奎

（中交第四航务工程局有限公司，广东广州 510290）

1 建筑工程测量中测绘新技术

1.1 数字测量技术

建筑工程测量是确保建筑项目精确施工的关键环节，随着科技进步，测绘新技术在建筑工程中的应用越来越广泛，尤其是数字测量技术，可以高精度地进行数据采集、处理和分析，极大地提高测量效率和精度。

数字测量技术能迅速准确地捕捉到复杂结构的空间数据，生成高精度的三维模型，广泛应用于建筑物的设计、施工和维护阶段，尤其适合于历史建筑的保护和修复。同时，后期处理生成高分辨率的地形图和三维模型，提高测量工作的效率，提供实时、高精度的位置数据，对于大范围的土地测量和施工布点具有不可替代的优势。随着技术的不断进步和应用的不断深入，建筑工程测量领域将继续向数字化、智能化方向发展，为建筑工程的精准施工和高效管理提供有力的技术支撑。

1.2 三维激光扫描技术

在建筑工程测量中，三维激光扫描技术是一种革命性的方法，发射激光点并测量这些激光点与物体表面的距离来捕捉周围环境的精确三维信息。三维激光扫描技术的应用极大提升了建筑测量的效率和精度。

首先，在项目规划和设计阶段，三维激光扫描可用于精确捕捉现场的地形和已有建筑的结构，生成详细的三维模型，为建筑师和工程师提供真实的参考，帮助其在设计过程中考虑实际环境的限制和潜在问题。其次，在施工前的准备工作中，运用三维扫描可以对施工现场进行详细测量，确保施工计划的准确性和可行性，如通过比较设计模型与实地扫描结果，及时发现并调整设计中可能存在的问题。在施工过程中，三维激光扫描技术可用于监控施工进度和质量，实时捕捉施工变化，与项目管理软件结合使用，可以高效跟踪项目进度，确保工程按照设计规范执行。最后，在复杂结构的建筑项目中，三维激光扫描提供高效的解决方案来捕捉复杂的几何形状，为制造和安装精密构件提供精确数据。在项目完成后，三维激光扫描还可以用于建筑物的终期评估，创建完成建筑的详细档案，为未来的维护、修复或改造提供重要的基础信息。可见，三维激光扫描技术以其高精度、高效率的特点，在建筑工程测量中发挥着至关重要的作用，不仅优化了设计和施工流程，还为建筑物的长期管理和维护提供了坚实的数据支撑。

1.3 无人机航测技术

建筑工程中无人机航测技术以搭载高分辨率相机或激光扫描仪在空中对建筑工程现场进行拍摄和扫描，收集高质量的图像和三维数据，这些数据随后被用于生成高精度的地形图、三维模型和建筑物的实时视图。在建筑工程测量中，无人机航测技术的应用方法体现在多个方面。

首先，其在项目筹备阶段可以进行快速地地形测绘和现场评估，帮助工程师和设计师获得精确的地形信息和环境布局，为设计和规划提供基础数据。其次，在施工准备阶段，无人机可用于详细的施工现场规划，包括访问和评估难以到达的区域，确保施工计划的可行性。在施工过程中，无人机航测技术可提供施工进度监控和质量控制，通过定期航拍，工程管理者可以获得施工现场的实时图像，及时发现问题并调整施工计划。最后，无人机的高空视角对于大型项目的施工日志记录、安全监督和后期宣传材料的制作也具有独特的优势。无人机航测技术还可以在建筑工程完成后进行最终的项目评估和资产管理，提供完成建筑物和周围环境的详尽记录，便于未来的维护和管理。可见，无人机航测技术以其高效、灵活和成本效益高的特点，在建筑工程测量中发挥着越来越重要的作用，能切实提高测量工作的效率和精度，为工程管理和决策提供有力支持。

1.4 地理信息系统技术

地理信息系统技术在建筑工程测量中的应用方法体现在其强大的数据处理和分析能力，能够集成、存储、分析和呈现与地理位置相关的信息，为建筑工程的规划、设计、施工和维护提供支持。

首先，地理信息系统技术可以用于建筑项目的选址分析，整合分析地形、土壤类型、水文情况和周边环境等数据，助力决策者选择最佳建设地点。在设计阶段，地理信息系统技术空间分析功能能够评估设计方案对周边环境的影响，如通过模拟建筑物的阴影对周围环境的影响或是交通流量分析，以优化设计方案。施工阶段地理信息系统技术可以用于施工现场管理，基于实时更新的地理信息数据监控施工进度和资源分布，提高施工管理的效率和精度。此外，地理信息系统技术还能为建筑物运营和维护阶段提供支持，如通过建立建筑物和基础设施的地理信息系统技术数据库，管理人员可以轻松查询到关于建筑结构、管线布局、维护历史等信息，为维护决策提供依据。在灾害管理中，地理信息系统技术能发挥重要作用，如运用分析建筑物耐受自然灾害的能力，制定应急预案。可见，地理信息系统技术在建筑工程测量中可提供丰富的地理信息数据和强大的分析工具，为建筑工程的全周期提供了有效的技术支持，使得建筑项目的规划、执行和管理更加科学、高效和安全。

2 建筑工程测量中测绘新技术应用案例

A工程，位于广州市海珠区，该区域属于海洋性亚热带季风气候，特点为温暖多雨、光热充足、夏季长、霜期短。全年平均气温为20～22 ℃，其中7月份为最热月份，平均气温达28.7 ℃。1月份为最冷月份，平均气温为9～16 ℃。平均相对湿度77%，年降雨量约为1 720 mm，4月—6月为主要雨季，7月—9月多台风，10月—11月及3月气温适中，12月至次年2月为阴凉的冬季。整个工程全部使用32 mm的HRB400级钢筋，对于墙、柱和板，在钢筋直径d＜18 mm时，应采取搭接方式，18≤d≤20 mm时，主要受力钢筋为机械联接，其余为搭接联接，d≥22 mm时，可采用机械联接。梁顶面的穿通筋和底筋，d＜18 mm时为搭接，18≤d≤20 mm时为机械联接，其余为搭接联接，d≥22 mm时为机械联接；转换梁的钢筋均为机械联接；次梁纵筋（d＞22 mm）为搭接，d＞22 mm时，主要受力筋为机械联接，其余为搭接联接，详见表1。

表1 A工程基本信息

2.1 数字测量技术的应用

在A工程建设时，应用数字测量技术可以显著提高测量的精度和效率。例如，使用数字水准仪和全站仪进行地形测量可以快速获取建设场地的高程数据和地形特征。在雨季和台风频发的季节，数字测量技术能迅速完成数据收集工作，减少恶劣天气对测量工作的影响。在收集数据后，工程师可以准确评估场地内水流方向和积水潜力，为后续排水系统设计提供科学依据。同时，利用数字化处理，数据可以直接导入到设计软件中，用于初步设计和制定施工方案，可真正提高建筑工程测量精准性。

2.2 三维激光扫描技术的应用

三维激光扫描技术可以快速准确地获取建筑物零件的几何细节，通过对墙体、柱、梁等构件的定位、尺寸的精确测量，保证了构件的布设满足设计的需要。在本工程中采用三维激光扫描技术，对大直径钢筋及采用机械连接方式的钢筋进行了精确定位，并对其连接质量进行检测。BIM技术在工程建设全过程中具有广泛的应用前景，如在施工过程中实时仿真钢筋的布设与连接，特别是对结构较为复杂的构件而言，BIM能为施工队伍提供详尽的3D视图，从而更好地指导施工队伍的设计意图。另外，BIM模型也可以用于工程项目的问题发现，保证工程项目中没有任何设计失误。如有必要，还可利用全站仪对钢筋的布设位置进行准确的测量与定位，特别是对转换梁、次梁的纵筋布设，保证钢筋的位置、角度均符合设计图，提升整体测量的实效性。

2.3 无人机航测和地理信息系统技术的结合应用

在A工程测量中应用无人机航测技术，可以有效地进行大范围的地形和地貌分析。无人机可以在短时间内对整个建设区域进行高分辨率的航拍，收集地表图像和地形数据，这些数据随后可以被导入到GIS中进行深入分析，如通过GIS软件分析降雨量分布、地表水流方向以及潜在的滑坡和地面沉降区域。A工程所在地区雨量充沛，此项技术可以帮助项目团队识别潜在风险，提前规划防范措施。此外，GIS还可以用于监控施工期间的环境变化，确保A工程施工活动不会对周围环境产生不利影响，切实提高建筑工程测量效率和质量，依托精准数据进行施工，从而全面保障建筑工程的发展。