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1、 异形玻璃幕墙安装测量精度分析（张国明 秦皇岛市宏程机械工程有限公司,邮编 066000）（袁有相 山西铭基工程管理咨询有限公司 邮编 048000）摘要：随着玻璃幕墙在建筑中的广泛应用，各种异形玻璃幕墙的出现对安装测量方法提出了更高的要求。本文结合唐山人民大厦的实例，介绍采用免棱镜全站仪进行玻璃幕墙三维测量的方法，并提出了相应的精度控制措施。关键词：异形玻璃幕墙 三维坐标 安装测量1 引言现在为使建筑物美观，保温，视野开阔等，玻璃幕墙被广泛应用，而制作幕墙的玻璃，往往不是一个平面，这就要求幕墙的玻璃具有一定的弯曲弧度，这就增加了玻璃的制作难度，同时为确定每块玻璃的尺寸，要精确测定每一玻璃连接
2、驳接点。这就对测量方法和精度提出了更高的要求。唐山人民大厦其建筑四面全部采用点驳接式玻璃幕墙，该连接形式的特点是由各种形式的钢结构支撑体系与不同的玻璃通过点驳接连接系统组合而成。虽然该建筑物在设计时对玻璃幕墙的尺寸，形状进行了详细的设计，但在安装幕墙的钢架结构时，难免会有一定的安装误差，这就使得要安装的玻璃的形状和尺寸与所设计的出现一定的误差，所以在玻璃进行制作前，需对幕墙驳接点进行精确的测量来确定每块玻璃的形状与尺寸。2 测量方案设计2.1 测量方法幕墙设计允许总误差要求小于 10mm。针对这一要求，我们设计了如下的测量方案。采用 2 秒级免棱镜 全站仪对玻璃幕墙的驳接座中心点进行三维坐标测
3、量，一块玻璃与四个驳接座相连，通过测定驳接座的三维坐标，从而确定玻璃的形状。2.1.1 测量控制点的布设在进行测量前在该大厦的四周布设若干个控制点，按一级导线进行施测。控制点选择在长期保存，便于施测，坚实、稳固的地方。应为本次测量时为了确定幕墙玻璃的形状，故在测量时先建立施工坐标系，使坐标系各轴与建筑物相平行。然后再按照此控制点的坐标，测量出其它控制点的三维坐标。对于控制点的水平坐标采用的是全站仪进行测量，而对于各控制点高程的测量，为提高控制点高程的精度，在测量是用二等水准仪进行测量，对建筑物四周的控制点测一个闭合的水准测量，然后计算其闭合差，计算每个控制点的高程。2.1.2 驳接座的测量幕墙
4、的驳接座是个圆形的，在进行测量时，采用全站仪的免棱镜方式进行测量，为了提高测量的精度，应先瞄准驳接座的中心，然后再在驳接座上放上反光片，这样虽然测量的进度很慢，但是保证了测量的精度。对一些视线不通视的点，另外又加密了若干个控制点进行测量。2.1.3 数据成图为增加数据检核，我们要将数据导入电脑后，在 CAD 中成图，从而直观的看到各点之间的位置关系。由于我们测得幕墙是空间立体的，所以在进行成图前应把有些坐标进行调换，对于东西面的幕墙，应把测得的数据的 Y 轴和 Z 轴的数据进行调换，然后再在导入CAD 进行成图；对于南北面的数据，应把 X 轴和 Z 轴的数据进行调换，然后再进行成图。3 精度分
5、析幕墙设计允许总误差为小于 10mm ，其中包含、施工误差和加工制造误差。对加工制造误差采用忽略不计原则，对测量误差和施工误差采用等影响原则。则幕墙测量误差测=/ =7mm。2因为对幕墙上驳接座的测量就是测定其三维坐标，故其误差主要可以分为控制点误差、水平坐标测量误差和高程测量误差。它们的误差来源和对于坐标的精度的影响各不相同，以下进行详细分析。3.1 控制点误差按一级导线测量，其测角中误差 =5，测距中误差为 1/30000，布设控制点间距均小于 50 米。则控制点点位误差 测= mLK0.30520652222 3.2 点位测量精度根据坐标测量原理，相对于测站点的三维坐标计算公式如下：式中
6、，S 为斜距，Z 为天顶距， 为水平角。ZSHYXcosin其三维坐标测量精度为 2065;/sinSco /cosinSsin/co222S2 2S2 22ZHYX mZmMmZ通过上式计算，采用精度为 mZ=m =2、ms=(2mm+210 -6S)的全站仪，当测站至待测点中距离小于 30 米时，M X、M Y、M H 的测量精度均高于2mm。3.3 误差来源分析影响三维坐标测量精度的来源有：测距误差。全站仪的测距精度一般很高，而产生测距误差，一般是仪器没有严格的对中和整平，还有可能是在测量时，因为是用的全站仪的免棱镜的方式进行测量的，当照准目标时，全站仪的光标可能是照在其它物体上，所以这
7、就要求在测量时要仔细，细心，防止出现这样的错误。测角误差。角度的测量误差主要是由棱镜照准误差，仪器误差及外界环境造成的，且随着边长的增大而增大，因此在进行测量时，不应使测距变大，这就要求选择适当的控制点进行测量。仪器高的量测误差。这项误差属于偶然误差，在用钢尺对仪器进行量距时，应多次量测，然后再取其平均值，这样可以减少误差。同时，要注意仪器高量取时为斜高，则定向或新做控制点时，其棱镜高也要是具有相同直角边的斜高。4 采取的措施为保证精度，在具体施测中要注意以下几点：在施测前务必检测仪器，尤其仪器的的 2C 值、高低差和竖直角指标差等各项指标。要建立高精度的施工控制网，以保证测量起算数据的准确。平面控制按一级导线布设，高程控制按二等水准布设。由于测站点距离待测点较近，要用弯管目镜进行施测。对目标的瞄准务必准确，不可使用普通棱镜（因其有厚度）可使用微棱镜片或免棱镜全站仪，从而提高瞄准精度；在观测中可能会有很多点位因遮挡等原因不能一次测完，在新做控制点时，其仪器高和棱镜高务必量取准确，并进行返测高程检查；通过坐标变换绘制 CAD 图，以避免点号记录错误，方便检核。5 结论通过采用相应的技术措施，使用 2 秒级，测距精度为 2+2ppm 的免棱镜全站仪进行玻璃幕墙安装测量能够达到安装精度要求。这在唐山市人民大厦异形玻璃幕墙安装测量中取得了较好的效果，对其它类似工程有很好的借鉴意义。
