張玉春 （安徽三建工程有限公司,安徽 合肥 230001）

0 前言

高層建筑軸線豎向引測主要采用激光鉛錘儀內(nèi)控法。因此，首層軸線控制點(diǎn)正上方各樓層結(jié)構(gòu)板上均預(yù)留150mmm×150mm 左右測量放線孔（圖1），存在安全隱患。為了保證安全，同時(shí)兼顧測量放線用途，傳統(tǒng)防護(hù)是采用合頁式防護(hù)蓋板進(jìn)行防護(hù)。但在測量放線時(shí)，合頁式防護(hù)蓋板無法保護(hù)測量人員。此外，合頁式防護(hù)蓋板存在安全管理難度大、測量人員操作不便等問題。

圖1 測量放線孔

為了解決以上問題，通過調(diào)研分析，研究出一種設(shè)有通光孔的測量放線孔防護(hù)蓋板，總結(jié)其安裝流程。通過現(xiàn)場運(yùn)用，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

圖2 合頁式防護(hù)蓋板

1 合頁式防護(hù)蓋板應(yīng)用及其缺點(diǎn)

1.1 制作和安裝方法

合頁式防護(hù)蓋板由固定板和蓋板兩部分組成，通過折疊合頁將固定板和蓋板連接。固定板部分固定于測量放線孔一側(cè)的結(jié)構(gòu)板面上，蓋板蓋住放線孔，從而實(shí)現(xiàn)防護(hù)作用。

1.2 使用和維護(hù)

豎向引測軸線時(shí)，測量員首先走到每一層的每一個放線孔處開啟合頁式防護(hù)蓋板，恢復(fù)放線孔的通視狀態(tài)。隨后，測量員在首層軸線控制點(diǎn)，即在以上各層樓板放線孔正下方架設(shè)激光垂準(zhǔn)儀進(jìn)行整平、對中和激光調(diào)焦等工作，將首層控制點(diǎn)投測到施工面的激光接收靶。完成軸線引測后，測量員再走到每一層的每個放線孔處合上防護(hù)蓋板。

1.3 合頁式防護(hù)蓋板的缺點(diǎn)

1.3.1 防護(hù)蓋板不牢固

合頁式防護(hù)蓋板的蓋板部分為活動的，未固定到結(jié)構(gòu)面上，任何無關(guān)人員無需任何工具即可輕易開啟。此外，鉸鏈連接也較為薄弱，蓋板受撞擊很容易移位。

1.3.2 消耗測量人員的體力和時(shí)間

測量放線時(shí)，放線孔防護(hù)蓋板要人工逐層開啟和關(guān)閉（圖3）。隨著施工樓層的增加，為開啟和關(guān)閉蓋板所上、下樓層數(shù)和各樓層水平各放線孔之間的走動增多，體力消耗增加，所需時(shí)間也增加。

圖3 人工開啟和關(guān)閉蓋板

1.3.3 測量員得不到保護(hù)

測量員依次在首層各個軸線控制點(diǎn)安置激光垂準(zhǔn)儀（圖4），也就是在以上樓層預(yù)留放線孔的正下方進(jìn)行激光垂準(zhǔn)儀對中、整平、激光調(diào)焦等操作，時(shí)間較長。而此時(shí)放線孔防護(hù)蓋板已全部開啟（圖5），測量員得不到保護(hù)。此外，放線孔周邊有各種建筑材料和垃圾（圖6），各層施工人員施工和走動，測量員遭放線孔墜物打擊的風(fēng)險(xiǎn)最高。

圖4 測量員安置激光垂準(zhǔn)儀

圖5 合頁式防護(hù)蓋板開啟

圖6 放線孔周邊材料

1.3.4 管理難度大

一般高層住宅小區(qū)工程樓棟多，經(jīng)常出現(xiàn)一天有2～4 棟樓施工面同時(shí)具備放線條件，測量放線任務(wù)十分繁重。為了不影響各樓道工序施工，一棟樓完成軸線投測后，測量員不再逐層逐個關(guān)閉放線孔防護(hù)蓋板，為加快放線進(jìn)度保留體力，為盡快進(jìn)入下一棟樓施工面測量放線節(jié)約時(shí)間。由此，一天2～4 棟高層測量放線孔防護(hù)蓋板處于開啟狀態(tài)，安全隱患很大。此外，無關(guān)人員可以輕松開啟蓋板，放線孔安全管理難度大。

2 調(diào)研和新型放線孔防護(hù)蓋板設(shè)計(jì)

2.1 測量需求調(diào)研分析

從測量需求、安全需求、作業(yè)需求三個方面進(jìn)行調(diào)查分析，提出放線孔防護(hù)蓋板的開發(fā)方向。

①測量需求方面，放線孔鉛錘通視，對鉛錘激光無阻擋，這是豎向軸線投測工作的最基本要求。

②安全需求方面，測量員在放線孔正下方進(jìn)行儀器操作時(shí)，希望得到最大程度保護(hù)。

③操作需求方面，測量員只專注于測量放線工作，而不希望在放線孔安全方面和防護(hù)蓋板維護(hù)方面消耗體力和時(shí)間；為滿足測量需求和測量員安全需求同時(shí)，木工進(jìn)行放線孔預(yù)留模板安裝工作的效率和經(jīng)濟(jì)性也要給予考慮。

2.2 方案選擇

在不影響鉛錘激光通過的情況下，最大程度縮小預(yù)留孔尺寸或者縮小防護(hù)蓋板開啟面積，會大大提高安全性。針對這兩個方案對比分析，并從滿足測量需求、安全需求、操作需求三個方面考慮選擇方案。

①結(jié)構(gòu)樓板縮小預(yù)留孔尺寸方案分析

從結(jié)構(gòu)樓板上縮小放線孔預(yù)留尺寸，雖然能實(shí)現(xiàn)提高安全性和測量便利性，但是放線孔尺寸越小，對預(yù)留孔定位精度要求也就越高，模板制作和安裝難度也就越大。一旦放線孔偏位，則有阻礙激光通過的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而影響軸線控制點(diǎn)投測工作以及后續(xù)各工種的工作。

精準(zhǔn)放線孔裝置安裝流程包括投點(diǎn)、定位開孔、安裝、校準(zhǔn)，安裝過程繁瑣。其主要由螺栓、2 塊墊片、2 塊鋼墊板和大理石圓臺螺母組裝而成，涉及組件多，拆除后不便于保管。且各組件均需定制，丟失或損壞其中一個組件，就無法組裝。

所以，縮小樓板放線孔預(yù)留孔尺寸，偏位風(fēng)險(xiǎn)高，安裝效率低，經(jīng)濟(jì)性差。

而傳統(tǒng)放線孔150mm×150mm 左右的尺寸，便于就地利用廢舊模板和木方加工成四棱臺狀模板（圖7），安裝時(shí)，倒置插入模板放線孔便完成模板安裝工作，安裝簡單高效。澆筑混凝土后，在放線孔四棱臺模板下方用鋼管或者木方用力向上頂，即可輕松拆除模板。此外，150mm×150mm 左右的尺寸，相對于激光垂準(zhǔn)儀的激光斑大小要大很多，對預(yù)留孔定位精度要求不高。

圖7 四棱臺狀模板

四棱臺狀模板加固和安裝簡單，小巧堅(jiān)固，可重復(fù)使用，相較于精準(zhǔn)放線孔裝置更經(jīng)濟(jì)可行。

根據(jù)以上分析，本文放棄結(jié)構(gòu)樓板縮小預(yù)留孔的方案。

②防護(hù)蓋板縮小開啟尺寸方案分析

從縮小防護(hù)蓋板開啟面積入手，與合頁式防護(hù)蓋板材料一樣，仍然采用廢舊模板加工，但在蓋板上開孔，開孔尺寸以不影響激光通過為準(zhǔn)，蓋板固定在樓板預(yù)留孔上方。蓋板通光孔平時(shí)可用孔塞塞上，測量時(shí)，取掉孔塞。相較于合頁式防護(hù)蓋板，設(shè)有通光孔的防護(hù)蓋板固定于樓板上，開啟面積小，安全性更高。此外，所用材料少，加工安裝方面經(jīng)濟(jì)性與合頁式防護(hù)蓋板相當(dāng)，具有可行性。

③綜上分析，本文選擇防護(hù)蓋板縮小開啟面積方案，并針對合頁式防護(hù)蓋板的缺點(diǎn)，研究設(shè)有通光孔的測量放線孔防護(hù)蓋板。

3 設(shè)有通光孔的測量放線孔防護(hù)蓋板研究

3.1 確定孔徑

通過激光垂準(zhǔn)儀參數(shù)可知，一般激光垂準(zhǔn)儀物鏡直徑為36mm（圖8）。激光投到施工面并調(diào)整焦距后，激光形成圓錐立體光束。物鏡一端激光光斑直徑最大（圖9），施工面一端光斑最小。以高層住宅建筑為例，層高一般2.9m 及以上，圓錐形光束在2.9m 高度的光斑直徑＜36mm。因此，防護(hù)蓋板設(shè)置的通光孔直徑≥36mm，便能滿足放線要求。

圖8 激光垂準(zhǔn)儀參數(shù)

圖9 激光垂準(zhǔn)儀物鏡激光斑直徑測量

3.2 定位方法研究

確定了防護(hù)蓋板開孔尺寸，如何精確定位開孔是非常關(guān)鍵工作，事關(guān)激光能否無障礙通過。施工面放線后，放線孔周邊的控制線可以作為精準(zhǔn)定位防護(hù)蓋板通光孔的依據(jù)（圖10）。通光孔的精準(zhǔn)定位和開孔，有兩種操作流程可以實(shí)現(xiàn)，其兩種操作流程比對如下。

圖10 放線孔周邊十字控制線

3.2.1 先彈十字線開孔，后安裝蓋板

蓋板上彈十字線為90°，操作要求高，效率低；安裝時(shí)，蓋板十字線要與放線孔周邊十字控制線重合，反復(fù)調(diào)整和檢查也較為耗時(shí)（圖11）。

圖11 先彈十字線開孔,后安裝蓋板

3.2.2 先安裝蓋板，后彈十字線開孔

先安裝蓋板，再參照放線孔周邊的控制線在蓋板上彈十字線。安裝蓋板沒有精度要求，安裝速度快。在固定好的防護(hù)蓋板上按放線孔周邊已有的控制線在蓋板上彈十字線，定位通光孔中心，精度有保證。

圖12 先安裝蓋板,后彈線開孔

經(jīng)過以上操作對比，先安裝蓋板，后彈十字線定位通光孔，效率更高，開孔精度有保障。

3.3 安裝步驟

清掃放線孔周邊垃圾，露出控制線，采用水泥釘將蓋板的四個角固定在放線孔周邊的樓板上，依據(jù)樓面十字控制線在蓋板上彈十字墨線。將手槍鉆安裝在直徑40mm 的開孔器上，開孔器中間尖頭對準(zhǔn)蓋板上的十字線交點(diǎn)精準(zhǔn)定位后進(jìn)行開孔，設(shè)有通光孔的測量放線孔防護(hù)蓋板安裝完成。

3.4 安裝效果檢查

圖13 安裝步驟

安置好激光垂準(zhǔn)儀，調(diào)整好焦距后，在最底層的放線孔激光光斑直徑最大。防護(hù)蓋板上放置激光接收靶接收激光，激光光斑小于防護(hù)蓋板上的通光孔，光斑邊緣與通光孔間隙均勻，蓋板上的通光孔圓心與激光光斑圓心基本重合（圖14）。

圖14 通光孔圓心與激光光斑圓心重合

4 優(yōu)勢

4.1 安全風(fēng)險(xiǎn)低

傳統(tǒng)合頁式防護(hù)蓋板為可開啟活動蓋板，固定板和蓋板連接處比較薄弱，容易損壞；放線孔不使用的情況下，關(guān)閉的防護(hù)蓋板僅保護(hù)了放線孔下方偶爾行走穿過的施工人員，且放線孔下方停留時(shí)間極其短暫，頻次也很低。唯一在放線孔下方作業(yè)的人員是測量員，且停留時(shí)間最長、停留頻次最高，合頁式防護(hù)蓋板全部開啟后，放線孔下方的測量員完全得不到保護(hù)；且一般情況下，合頁式防護(hù)蓋板一旦開啟，測量員不愿意消耗體力去關(guān)閉蓋板。所以，合頁式防護(hù)蓋板安全風(fēng)險(xiǎn)很高。

設(shè)有通光孔的測量放線孔防護(hù)蓋板，安裝牢固；蓋板僅設(shè)置通光孔，大大降低防護(hù)阻擋作用，蓋板通光開啟面積，對施工人員尤其是測量員均能起到保護(hù)作用。蓋板面高出結(jié)構(gòu)板面，有效地將結(jié)構(gòu)面上的雜物阻擋在防護(hù)蓋板周邊，即使孔塞平時(shí)未關(guān)閉，較小的開孔面積和高出結(jié)構(gòu)面的牢固構(gòu)造，安全風(fēng)險(xiǎn)相較于合頁式蓋板也顯著降低。

4.2 制作更簡單

設(shè)有通光孔的測量放線孔防護(hù)蓋板構(gòu)造簡單，安裝方便，使用材料少。

5 結(jié)語

設(shè)有通光孔的測量放線孔防護(hù)蓋板的研究與應(yīng)用，在滿足測量要求的同時(shí)，提高了放線孔的防護(hù)面積，節(jié)約了測量員的時(shí)間和體力，降低了放線孔安全管理難度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，適用于激光鉛垂儀內(nèi)控法引測軸線控制點(diǎn)的高層建筑洞口安全防護(hù)。