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- 2021-05-14 发布
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1.
了解建筑施工测量概述;
2.
熟悉施工测设的基本工作
(
重点
)
;
3.
掌握建筑场地施工控制测量的方法
(
重点
)
;
4.
掌握工业与民用建筑施工放样的方法
(
难点
)
;
5.
熟悉高层建筑垂直测量控制的方法;
6.
掌握建筑物变形观测的方法。
学习要点
第十章
建筑施工测量
§10-1
建筑施工测量概述
Ñ
主要指工程建设阶段的
施工测量
(
施工放样、测设
)
。
Ñ
基本任务:
建筑物轴线、标高的现场
放样定位
;
Ñ
要求:
设置轴线、标高的现场标志,满足所设计的
位置和精度要求。
一
.
建筑工程测量的基本任务和要求
二
.
施工测量的主要特点
Ñ
精度要求高
Ñ
责任重
(
多复核
)
Ñ
配合施工,现场计算多
Ñ
施工控制网布置难度大
(
通视,使用方便,点位保存
)
§10-2
施工测设的基本工作
一
.
设计长度的测设
二
.
设计角度的测设
三
.
设计平面点位的测设
四
.
设计高程的测设
五
.
设计坡度的测设
六
.
铅垂线的测设
施工测量的基本工作:
Ñ
测设三个基本量:
水平距离
D
水平夹角
b
高 差
h
通过测设
D
、
b
来放样点的
平面位置
X
、
Y
;
通过测设
h
来放样点的高程
H
。
1.
钢尺法测设:
经纬仪定线;
钢尺测设
D
AB
;
用大木桩标定
B
。
已有
:起点
A
、和
AB
方向
已知
:水平距离
D
AB
(
设计已知
)
定:终点
B
注:
测设精度要求较高时,考虑距离的
改正数,实际测设的距离为
(P173
例
)
:
D
¢
=D-
D
D
k
-
D
D
t
-
D
D
h
(10-2)
一
.
设计长度的测设
D
AB
D
AB
A
B
2.
测距仪法测设
:
测距仪
反光棱镜
◆
在
A
安置测距仪
(
或全站仪
)
;
在
B
附近安置反光棱镜;
◆
观测
AB
距离、调整棱镜位
置,直至与设计距离相等,
定
B
标志。
●
测距仪观测斜距时,应读
竖直角,改正成平距;
●
全站仪直接读取平距。
已有
:
测站
A
、后视方向
B
已知
:
水平角数据
b
(
设计已知
)
定:
C
方向
C
C
C
CC
b
测站
A
后视
B
待定点
C
1.
一般方法放样
b
角
(
经
纬仪正倒镜分中法
)
。
C
C
C
CC
二
.
设计角度的测设
——
放样已知数据的水平角
2.
精确方法放样
b
角
(
多测回修正法
)
¥
用
“
正倒镜分中法
”
测设
b
角
(
实际得
b
1
、
C
1
)
;
¥
多测回观测
Ð
BAC
,取平均得
b
1
;
¥
计算改正值
C
1
C
,修正得精确位置
C
。
例:
已知
AC
1
=85.00
米,设计值
b
=36
,
设测得
b
1
=35 59
¢
42
N
,计算
修正值
C
1
C
。
解:
Db
=
b
-
b
1
=18
N
C
1
C=85tan0
0
¢
18
N
=0.0074m
≈7mm
得:
点位修正值为
7mm(
向外
)
待定点
C
1
测站
A
后视
B
b1
Db
b
C
°
°
Ñ
现场至少有一条基线
(
两个相互通视的已知点
)
测设方法
测设数据
直角坐标法 角度
b
(
直角
)
、
距离
D
极坐标法 角度
b
、距离
D
距离交会法 距离
D
1
、距离
D
2
角度交会法 角度
b
1
、角度
b
2
三
.
设计平面点位的测设
——
将设计的平面点位测设到实地上。
72.000m(
检核
)
(
一
).
直角坐标法
(
多用于建筑物轴线的放样
)
A
B
X
M
=600.000m
Y
M
=700.000m
X
M
=600.000m
Y
M
=900.000m
建筑基线
Ñ
现场有控制基线,且待测设的轴线与基线平行。
待建房屋
①
②
A
B
X
M
=698.000m
Y
M
=832.000m
X
M
=650.000m
Y
M
=760.000m
60.000m
68.000m
50.000m
48.000m
50.000m
48.000m
(
二
).
极坐标法
1.
计算放样数据
A
B
(X
A
,Y
A
)
(X
B
,Y
B
)
P
(X
P
,Y
P
)
设计
2.
用经纬仪测设
b
,用钢尺测设
D
,得
P
点设计位置。
a
AB
=tg
-1
Y
B
-
Y
A
X
B
-
X
A
a
AP
=tg
-1
Y
P
-
Y
A
X
P
-
X
A
b
=
a
AP
-
a
AB
D=
Ö
(
X
P
-
X
A
)
ª
+(
Y
P
-
Y
A
)
ª
a
AB
a
AP
b
D
例:
右图中
J
、
K
为已知导线点,
P
为
某设计点位。按图中数据计算
在
J
点用极坐标法测设
P
点的放样
数据
b
、
D
。
K
J
P
X
K
=746.202m
Y
K
=456.588m
X
J
=502.110m
Y
J
=496.225m
X
P
=450.000m
Y
P
=560.000m
b
D
解:
D
X
JP
=X
P
-X
J
=-52.110
D
Y
JP
=Y
P
-Y
J
=+63.775
D
X
JK
=X
K
-X
J
=+244.092
D
Y
JK
=Y
K
-Y
J
=- 39.637
① D= 82.357m
②
a
JK
=tg
-1
=360
°
- 9
°
13
′
25
″
=350
°
46
′
35
″
-39.637
+244.092
b
=
a
JP
-
a
JK
=
129°15′07″
-
350°46′35″
= 138
°
28
′
32
″
a
JP
=tg
-1
=180
°
-50
°
44
′
53
″
=129
°
15
′
07
″
+63.775
-52.110
(
三
).
角度交会法
A
B
P
(X
A
,Y
A
)
(X
B
,Y
B
)
(X
P
,Y
P
)
设计
1.
计算
a
AB
、
a
AP
、
a
BP
,
则:
b
1
=
a
AP
-
a
AB
b
2
=
a
BP
-
a
AB
b
1
b
2
2.
在测站
A
测设
b
1
,得
AP
方向;
在测站
B
测设
b
2
,得
BP
方向,
相交得
P
点,定
P
点标志。
Ñ
测设时,通常先沿
AP
、
BP
的方向线打
“
骑马桩
”
,
然后交会出
P
点位置。
Ñ
注意交会角
30
°
<
g
<
150
°
g
(
四
).
距离交会法
A
B
P
(X
A
,Y
A
)
(X
B
,Y
B
)
(X
P
,Y
P
)
设计
1.
计算
D
AP
、
D
BP
D
AP
D
BP
2.
在测站
A
用钢尺测设
D
1
;
在测站
B
用钢尺测设
D
2
,
相交得
P
点,定
P
点标志
Ñ
通常待定点
P
离已知点
A
、
B
不超过一尺段,地
面平坦,便于钢尺作业。
1.
测设设计高程
已有
水准点
A
已知
B
点设计标高
H
B
定
H
B
标志
例:
已知水准点
A
的高程
H
A
=24.376m
,要测
设某设计地坪标高
H
B
=25.000m
。测设
过程如下:
在
A
、
B
间安置水准仪,在
A
竖水准尺,在
B
处设木桩;
对水准尺
A
读数,设为
a=1.534m
,则:
水平视线高
H
i
=H
A
+a=24.376+1.534=25.910m
B
点应读数
b=H
i
-H
B
=25.910-25.000=0.910m
H
A
=24.376
H
B
=25.000
大地水准面
A
B
(P306
图
11-10)
a
H
i
b
调整
B
尺高度,至
b=0.910
时,沿尺底做标记即设计标高
H
B
。
四
.
设计高程的测设
2.
高程的传递放样
待测设高差大,用钢尺代替水准尺。
A
B
钢尺
H
A
H
B
h
AB
b
1
a
1
b
2
a
2
①
②
∵
h
AB
=H
B
-H
A
=(a
1
-b
1
)+(a
2
-
b
2
)
b
2
=(a
1
-b
1
)+a
2
-h
AB
Ñ
同样方法也可向高处传递高程。
五
.
设计坡度的测设
道路、管道等施工中,须测设斜坡线,可用经
纬仪或水准仪进行测设。
i
i
设计斜坡线
A
B
当水准尺读数为
i
时,尺底位于设计斜坡线上。
i
i
i
六
.
铅垂线的测设
Ñ
挂垂球得铅垂线
精度差,稳定性差
(
易受风力影响
)
,操作费力。
Ñ
用专用仪器
——
铅垂仪
投测铅垂线
能向上、下瞄出精确的铅垂视线
能向上、下投射出精确的铅垂激光束
~
1/30000
1/200000
生产厂 型号 铅垂线精度
日本
SOKKIA
公司
PD3 1/40000
瑞士
leica
公司
WILD NZL
WILD NL
WILD ZL
部分铅垂仪及型号:
Ñ
特点
精度要求高;
采用建筑坐标系
(
坐标轴方向与建筑群主轴线平行
或垂直
)
;
各边相互平行或垂直,且为整数;
点位便于保存
(
布置于设计的通道位置
)
;
测设控制点,然后调整。
Ñ
优点
计算简单
——
用加、减法计算直角坐标法放样数据
使用方便
——
布置在待测设建筑物的就近位置
放样迅速
——
用直角坐标法放样
一
.
施工平面控制
Ñ
为施工场地建立施工专用控制网
平面控制 建筑基线、建筑方格网
(
平坦地区
)
导线网、三角网
(
山区或条件复杂地区
)
高程控制 布设水准点
§10-3
建筑场地施工控制测量
(
一
) .
建筑基线
——
建筑场地较小、简单时用。
1.
基本形式
至少三点,可作检核
2.
测设方法
(1).
根据建筑红线测设建筑基线
——
平行推移法
1
2
3
建筑红线,由拨
地单位标定于现场
A
B
C
d
1
d
1
d
2
d
2
根据
1
、
2
、
3
点平行推移得
A
、
B
、
C
。
调整
A
、
B
、
C
使
B
为直角,
AB
、
BC
为整数。
一般精度要求:
Ð
ABC=90
°
±
10
″
AB
、
BC
相对误差
£
1/10000
b
D
根据
1
、
2
点坐标与
A
、
B
、
C
的设
计坐标反算放样数据
b
i
、
D
i
。
在测站
2
,用极坐标法测
设
A
、
B
、
C
。
调整
A
、
B
、
C
,满足直角
和距离关系。
(2).
根据测量控制点测设建筑基线
1
2
A
B
C
Ñ
根据导线点
1
、
2
,测设建筑基线点
A
、
B
、
C
。
(
二
) .
建筑方格网
——
大、中型建筑场地用。
1.
建筑方格网的布置
Ñ
主要特点
分级布置;
采用建筑坐标系;
考虑建筑群布局,边长取整数;
测设精度高,先测设,再归化;
点位须长期保存。
a
Ñ
归化公式
(
三
) .
建筑坐标与施工坐标的换算
建筑坐标系:
X
C
O
C
Y
C
测量坐标系:
XOY
建筑坐标系原点
的测量坐标:
X
O
Y
O
X
C
轴在测量坐标系
中的坐标方位角
a
.
Y
C
X
C
O
C
a
Y
O
X
O
X
P
C
Y
P
C
X
P
Y
P
Y
X
O
P
1.
建筑坐标换算成测量坐标
X
P
=X
0
+X
P
C
cos
a
-Y
P
C
sin
a
Y
P
=Y
0
+X
P
C
sin
a
+Y
P
C
cos
a
a
a
Y
X
O
O
C
a
Y
O
X
O
X
P
Y
P
Y
C
X
C
X
P
C
Y
P
C
P
例:
某建筑坐标系如下图,
P
点在建筑坐标系中的坐
标为
P(40.000
,
80.000)
,将其换算成测量坐标。
X
P
=X
0
+X
P
C
cos
a
-Y
P
C
sin
a
Y
P
=Y
0
+X
P
C
sin
a
+Y
P
C
cos
a
A
O
B
P
a
40.000
80.000
20
°
30
′
X
0
=1218.570
Y
0
=3054.600
解
:
由坐标转换公式:
P
点的测量坐标:
X
P
=1218.570+80cos20
°
30
′
-40sin20
°
30
′
=1279.495
Y
P
=3054.600+80sin20
°
30
′
+40cos20
°
30
′
=3120.083
2.
测量坐标换算成建筑坐标
2.
测量坐标换算成建筑坐标
X
P
C
= (X
P
-X
0
)cos
a
+(Y
P
-Y
0
)sin
a
Y
P
C
=-(X
P
-X
0
)sin
a
+(Y
P
-Y
0
)cos
a
Y
X
O
O
C
a
Y
O
X
O
X
P
Y
P
Y
C
X
C
X
P
C
Y
P
C
a
a
P
Ñ
预埋水准点,一个工地至少设
2~3
个点,定期校测;
Ñ
点位稳固,便于保存,便于使用;
Ñ
布设水准路线,引测新设水准点的高程。精度满足
施工要求。
二
.
高程施工控制网
§10-4
工业与民用建筑施工放样
一
.
民用建筑施工测量
建筑物定位
建筑物详细测设
轴线控制
基础施工测量
二
.
工业建筑施工测量
厂房控制网和柱列轴线测设
基础施工
建筑构件安装
一
.
民用建筑施工测量
1.
建筑物定位
2.
建筑物详细测设
3.
轴线控制
4.
基础施工测量
1.
建筑物的定位
测设建筑物外墙中心线交点,钉角桩。
A
F
1
6
B
C
D
E
2
3
4
5
P
N
Q
M
根据规划道路红线进行建筑物定位
当设计建筑物靠近规划道路时,可根据规
划道路红线进行建筑物定位
已有
新建
(b)
直角
坐标法
根据与原有建筑物的关系测设
已有
新建
(a)
延长直线法
◆
考虑墙厚度
新建
(c)
平行线法
——
根据建筑物主轴线测设各内墙
(
承重墙
)
轴线,钉中心桩。
A
F
1
6
M
N
Q
P
B
C
D
E
2
3
4
5
中心桩
2.
建筑物详细测设
——
钉轴线控制桩或设置龙门板,保存轴线位置,
便于施工时恢复轴线。
图
11-25
龙门桩和龙门板
3.
建筑物轴线控制
——
开挖基槽或开挖基坑,槽底或基坑底标高控制。
◆
确定开挖边线;
◆
控制开挖深度;
◆
基础结构施工的轴线控制。
水平桩
-1.000m
-1.500m
4.
基础施工测量
二
.
工业建筑施工测量
1.
厂房控制网和柱列轴线测设
2.
基础施工
3.
建筑构件安装
根据建筑方格网测设厂房矩形控制网;
◆
要求:直角误差
£±
10
²
;距离误差
£
1/10000
◆
大、中型厂房的矩形控制网可分二级布置。
1.
厂房矩形控制网和柱列轴线测设
沿厂房控制网钉柱列轴线桩;
◆
大、中型厂房可沿矩形控制网钉
“
距离指标桩
”
,
然后根据距离指标桩钉柱列轴线桩。
杯型基础施工:
1.
基坑放样
——
钉定位小木桩,画基坑开挖线;
2.
基坑抄平
——
基坑的高程测设;
3.
基础模板定位。
定位小木桩
图
11-27
柱基础施工控制桩
图
11-28
杯型基础
2.
柱基础施工
厂房主要构件
:
柱子、吊车梁、屋架、天窗架、屋面板,等。
构件按设计尺寸预制,安装时应达到一定精度。
图
11-29
预制厂房柱子的弹线
柱子安装测量
三个要求:
a).
牛腿面标高等于其设计标高;
b).
柱脚中心线与柱列中心线一致;
c).
柱身垂直。
3.
建筑构件安装
注意事项:
图
11-30
柱子的竖直校正
◆
经纬仪检验校正,消除横轴误差;
◆
经纬仪严格整平,竖轴铅垂;
◆
柱子受较大温差会产生变形,应避免。
2.
吊车梁安装测量
(1).
牛腿面标高抄平
要求:标高误差
£±
5mm
(
修平或加垫块
)
(2).
吊车梁中心线投测
吊车轨道安装测量
(1).
将轨道轴线投测到吊
车梁顶面上;
(2).
轨顶标高测量,调整
填块;
(3).
轨距控制;轨距误差
£±
10mm
。
吊车梁安装测量
1.
高层建筑施工特点
2.
轴线控制点的垂直投影
3.
高程传递
§10-5
高层建筑垂直测量控制
桩基础,深基坑,现浇钢筋混凝土结构
(
或
钢结构
)
,垂直度控制。
(
一
).
基础施工测量
1.
轴线测设,设置轴线控制桩;
2.
桩位测设;
3.
基坑围护结构设计位置测设;
4.
基坑抄平,底板垫层放样;
5.
地下建筑轴线放样;
6.
至
±
0
,基础施工结束。
1.
高层建筑施工特点
(
二
).
轴线控制与轴线投测
建筑物矩形控制网布置在
±
0
层面上,标志牢固、精
确。选择点位时,应参考设计图纸,考虑以下因素:
①
控制网各边应与建筑轴线平行;
②
相邻控制点应通视;
③
控制点的铅垂线方向应避开横梁和主钢筋。
建筑物矩形控制网布置
①
沿控制点铅垂线设预留孔
(20cm
*
20cm
~
30cm
*
30cm)
;
②
用垂准仪向上投测控制点。
2.
平面控制点的垂直投测
1.
利用水准仪、钢尺传递高程。考虑尺长改正、温度改正。
2.
全站仪天顶测距法。
3.
高程传递
4.
建筑竣工总平面图编绘
由于施工误差和设计变更,使建筑及有关设施的施工位置与设计位置产生差异。竣工图全面、准确反映各建筑设施最后的实际位置,以利日后建
筑物的使用、管理和维修等。
建筑总平面图应边施工、边编绘,特别注意隐蔽工程的施工位置。
§10-6
建筑工程变形观测
建筑物的
变形
包括三个方面:
沉降、水平位移
和
倾斜
。由于建筑物的重量,使地基受荷载而扰动,
引起建筑物
沉降
;由于横向力作用于建筑物地基,
使建筑物产生
水平位移
;建筑物在平面上不均匀沉
降,使建筑物产生
倾斜
。此外,由于沉降与水平位
移的共同作用达到一定程度,使建筑物产生裂缝,
直至倒塌。
变形观测
就是用测量的手段,观测建筑物沉降、
水平位移和倾斜的变化量,并通过一定时间段的变
化量,确定建筑物的变形趋势,以利采取相应措施。
1.
高程基准点和沉降观测点的设置
◆
点位稳固,在沉降变形区以外;
◆
不宜过远,通常一站能引测到观测点;
◆
每个工地设置
2
~
3
个,以便检核;
◆
一般需要与国家水准点联测,获得绝对高程;
◆
冻土地区应埋深至冻土线以下
0.5
米处。
一
.
沉降观测
2.
沉降观测点的布置
◆
沉降点埋设图:
◆
沉降点分布示意图:
2.
沉降观测点的布置
●
一定密度、均匀分布在待观
测建筑物外围,能反映建筑
物整体沉降情形的位置。
◆
观测时间按工程进展具体确定。
◆
观测精度须使用
DS
1
级精密水准仪及铟钢
带精密水准尺,沉降数据报至
1mm
~
0.1mm
。
◆
控制视线长度,一般不超过
100m
。
◆
测站位置相对固定,以尽量减少仪器
i
角的影响。
3.
沉降观测的时间、方法和精度要求
沉降观测成果内容
◆
基准点与沉降点的点位分布图;
◆
沉降观测日报表
(
当次观测结果
)
;
◆
沉降观测汇总表;
◆
沉降曲线图;
◆
沉降观测总结报告
(
一个阶段观测全部结束
)
。
沉降观测成果整理
◆每次观测成果精度应符合要求。
◆每次观测成果须及时上报
(
上报
“
本次沉降
”
与
“
累
计沉降
”
数据
)
,当沉降变化异常时,工程施工及时
采取措施。
4.
沉降观测的成果整理
沉降观测记录表
沉降图
(
一
).
基础倾斜观测
L
B
1
B
2
D
h
i
倾斜度
i=
——
D
h
L
(10-7)
二
.
倾斜观测
(
二
).
上部倾斜观测
●
通常采用直接观测法:
◆
挂垂球法
◆
经纬仪
(
全站仪
)
垂直投影法。
◆
由于高度角较大,投影读数以盘左、盘右取平均;
◆
观测位置过近时,可加装
直角目镜
,以利观测高处。
◆
加测水平距离,可根据垂直角计算出观测高度
H
。
D
H
倾斜度
i=
—
D
H
D
a
H
H=Dtan
a
(
一
).
基准点上观测法
测定观测点的
角度变化
Db
,计
算位移量
D
:
D
=D
—
Db
r
″
◆
瞄准测点的视线方向必须与测点的位移方向基本
垂直。
◆
精度要求较高时,可在
A
点建立观测墩,以消除对
中误差。
三
.
位移观测
b¢
b
D
D
A
B
Db
位移前
位移后
(
二
).
位移点上观测法
以位移点
M
为
测站,观测对基准点
A
、
B
的水平角
变化
Db
=
b¢
-
b
,从而计算位移量
D
:
D
b¢
b
M
M
¢
A
B
D
1
D
2
◆
位移点
M
与基准点
A
、
B
位于基本一直线上,且
M
点
位移方向垂直于
A
、
B
直线。