混凝土结构及高层建筑施工.docVIP

学 时 教 案 （总第 7-16 学时）授 课 题 目第一章 高层建筑施工测量授 课 学 时10课 型讲授 讨论 习题 复习 其它：教 学 目 标（1）了解：轴线测量、高程控制测量、沉降观测，（2）重点掌握： 教学重点轴线传递教学难点测量仪器的熟悉掌握教具、课件PPT、教案教学过程备 注7-8学时：第一节 高层建筑物的定位放线一 、根据原有建(构)筑物定位 根据原有建(构)筑物定位，常用的方法有三种： 延长线法、 平行线法、 直角坐标法。1. 延长线第一步 定出其平行线A ，B ；第二步 定出P 和Q ：安置经纬仪在B ，后视A ， 延长A B 直线至M 、N ，移经纬仪在M 和N上；第三步：校对各对边长和对角线长。2. 平行线第一步：定出其平行线C D 第二步：由C D可直接测出M N Q P 矩形控制网；3. 直角坐标第一步 定出其平行线C D 。第二步 由C D 直接测出M N Q P 矩形控制网；二、 根据规划红线、道路中心线或场地平面控制网定位n 常用的定位方法有以下四种： 直角坐标法 极坐标法 交会法 综合法1. 直角坐标法n 第一步 由中心正点起（城市规划部门给定）n 第二步 定S 点（沿道路中心线向西量=123.300 m ）n 第三步 定X轴n 第四步 定O点（由S 点起向北沿X 轴量=84.200 ）。2. 极坐标法n 第一步：将经纬仪安置在圆心O 点上，后视A 点后。n 第二步： 测1号点。n 第三步：测重复按25 号点。n 第四步：并实量各点间距作为校核。3. 交汇法n 第一步 先定出1、2、3、4 点（在规划部门给出）n 第二步 根据d 值定出1 、2 、3 、4点，n 第三步 定出S点，n 第四步 定出矩形控制网M S N Q R P 。4. 综合法n 定义： 运用直角坐标法、极坐标法或交会法中的两种以上方法进行定位。n 第一步 在B 点上安置经纬仪，定出MM1 和M1B n 第二步 以BC 边为准，用直角坐标法、极坐标法或交会法等 测定矩形控制网M N Q P 。 第三步，用所给定位条件进行检测。课外学习引导及作业布置授 课 日 期2013.3.119-10学时：三、 验线n 基础验线时的允许偏差如下(引自高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ 32002，J 1862002)： 长度 L30 m，允许偏差5 mm。 30 mL60 m，允许偏差10 mm。 60 mL90 m，允许偏差15 mm。 90 mL，允许偏差20 mm。1.2 高层建筑标高测量一、高层建筑标高测量的允许误差n 精度要求；测得三个点的标高差值小于3mm时，应取其平均值，再与设计标高值比；层间标高测量偏差不应超过3 mm，建筑全高(H)测量偏差不应大于： (1) H30 m，5 mm； (2) 30 mH60 m，10 mm； (3) 60 mH90 m，15 mm； (4) 90 mH120 m，20 mm； (5) 120 mH150 m，25 mm； (6) 150 mH，30 mm。二、0.000 以下标高测法n 在基础开挖过程中，应在基坑四周的护坡钢板桩或混凝土桩上各涂一条宽10cm 的竖向白漆带。n 用水准仪根据附近栋号的水准点或0.000 水平线，测出各白漆带上顶的标高；n 然后用钢尺在白漆带上量出0.000 以下，各负()整米数的水平线；n 最后，将水准仪安置在基坑内，校测四周护坡桩上各白漆带底部同一标高的水平线，当误差在5 mm 以内时，则认为合格。三、0.000 以上标高测法n 主要是用钢尺沿结构外墙、边柱或楼梯间等向上竖直测量（至少要有三处）,引测步骤是： (1) 先用水准仪根据二个栋号水准点或0.000 水平线; (2) 用钢尺沿铅直方向，向上量至施工层，并画出正(+)米数的水平线， 标高的竖向传递，应从首层起始标高线竖直量取，且每栋建筑应由三处分别向上传递；当三个点的标高差值小于3 mm 时，应取其平均值；否则应重新引测; (3) 将水准仪安置到施工层，校测由下面传递上来的各水平线，误差应在6 mm 以内。在各层抄平时，应后视两条水平线以作校核。四、标高施测要点 (1) 观测时尽量做到前后视线等长; (2) 由0.000 水平线向下或向上量高差时， 所用钢尺应经过检定; (3) 采用预制构件的高层结构施工时，防止偏差积累使建筑物总高度偏差超限; 措施：在各施工层标高测出后，应根据偏差情况，在下一层施工时对层高进行适当的调整。 (4) 保证最后竣工测量的精度 为保证竣工时各层标高的正确性，应请建设单位和设计单位明确： 在测定0.000 水平线和基础施工，如何对待地基开挖后的回弹与整个建筑在施工期间的下沉影响； 措施：不少高层建筑在基础施工中将总下沉量在基础垫层的设计标高中预留出来，取得了较好的效果。课外学习引导及作业布置授 课 日 期2013.3.1311-12学时：1.3 高层建筑竖向控制n 概念：当高层建筑施工到0.000 后，随着结构的升高，要将首层轴线逐层向上投测，用以作为各层放线和结构竖向控制的依据;n 高层建筑竖向控制要点：高层建筑混凝土结构技术规程规定以下轴线应向上投测： 建筑物外廓轴线； 伸缩缝、沉降缝两侧轴线； 电梯间、楼梯间两侧轴线； 单元、施工流水段分界轴线。n 高层建筑轴线的竖向投测方法： 外控法; 内控法； 内外控综合法。一、 高层建筑竖向投测允许偏差n 层间竖向测量偏差不应超过3 mm，建筑全高(H)竖向测量偏差不应大于： (1) H30 m，5 mm； (2) 30 mH60 m，10 mm； (3) 60 mH90 m，15 mm； (4) 90 mH120 m，20 mm； (5) 120 mH150 m，25 mm； (6) 150 mH，30 mm。二 投测方法n 1、 外控法 概念：施测时主要是将经纬仪安置在高层建筑附近进行竖向投测，故此法也叫经纬仪竖向投测； 适合范围：法当施工场地比较宽阔时，多使用此法； 类型：由于场地情况的不同，安置经纬仪的位置不，又分为三种投测方法：延长轴线法、侧向借线法、正倒镜挑直法。 1) 延长轴线法 定义：此法适用于场地四周宽阔； 适应范围：在轴线的延长线上安置经纬仪，以首层轴线为准，向上逐层投测。 2) 侧向借线法 此法适用于场地四周较小，高层建筑四廓轴线无法延长，但可将轴线向建筑物外侧平行移出，俗称借线。 3) 正倒镜挑直法 适合条件：四廓轴线虽可延长，但不能在延长线上安置经纬仪的情况。 第一步：丙仪器安置在施工层8A上点，瞄准8S 后，纵转望远镜，定出8H上点； 第二步：将仪器移到8H上点上，后视8A上点后，纵转望远镜，若前视正照准地面上的轴线点8N，则两次安置仪器的位置就都正在8S，8N 轴线上； 此法精度高于前两种方法。n 2、 内控法 定义：施测时在建筑物的首层测设室内控制网，用垂准线原理进行竖向投测，故此法也叫垂准线投测； 适用范围：法当施工场地窄小，无法在建筑物之外的轴线上安置仪器施测时，多使用此法； 类型：吊线坠法、天顶准直法、天底准直法 1)吊线坠法 吊线坠法是使用较重的特制线坠悬吊，以首层直接向各施工层悬吊引测轴线，但要注意以下几点: (1) 线坠的几何形体要规正，质量要适当(13 kg)； (2) 投测中要防风吹和振动； (3)在逐层引测中，要用更大的线坠(如5 kg)每隔35 层，由下面直接向上放一次通线，以作校测。 2) 天顶准直法 天顶方向是指测站点正上方、铅直指向天空的方向。天顶准直法就是使用能测设天顶方向的仪器，进行竖向投测，故也叫仰视法 ； 常用测设天顶方向的仪器有以下五种：配有90弯管目镜的经纬仪、激光经纬仪、激光铅直仪、自动天顶准直仪、自动天顶天底准直仪。天顶法仪器均安置在施工层的下面。 3) 天底准直法 天底方向是指过测站点、铅直向下所指的方向。天底准直法就是使用能测设天底方向的仪器，进行竖向投测，故也叫俯视法。 常用测设天底方向的仪器有：垂直经纬仪、自动天底准直仪。天顶法仪器均安置在施工层上。n 3、 内外控综合法 由于受场地的限制，在高层建筑施工中，尤其是超高层建筑施工中，多使用内控法进行竖向控制，但因内控制法所用内控网的边长均较短，一般多在2050 m 之间，每次向施工画上投测后，虽可对内控网各边长及各夹角的自身尺寸进行校测与调整，但检查不了内控网在施工面上的整体位移与转动。课外学习引导及作业布置授 课 日 期2013.3.1513-14学时：1.4 变形观测n 定义：高层建筑施工从施工准备到竣工后的一段时间，应进行沉降、位移和倾斜等变形观测。n 内容： 一、高层建筑施工对邻近建筑物和护坡桩的影响、日照对在建建筑物的影响； 二、在建建筑物各部位的变形 。 第一部分观测由施工单位担任，第二部分观测一般多由勘测专业部门担任 ；n 要求：一般规定变形观测的误差应小于变形量的1/101/20。n 措施： 仪器措施：变形观测应使用精密水准仪(S1、S0.5)、精密经纬仪(J2、J1)和精密的测量方法； 技术措施：每项工程至少要有三个稳固可靠的基准点，并每半年复测一次 ； 管理措施：所用仪器、设备要固定，观测人员要固定，观测的条件、环境基本相同，观测的路线、镜位、程序、方法要固定。一、沉降观测n 1) 施工对邻近建(构)筑物影响的观测 原因： 打桩，采用井点降低水位等，均会使邻近建(构)筑物产生不均匀的沉降、裂缝和位移等变形 ； 措施：在打桩前，对距基坑一定范围的建(构)筑物上设置沉降观测点，并精确地测出其原始标高 ；以后根据施工进展，及时进行复测，发现异常，立即采取安全防护措施。n 2) 施工塔吊基座的沉降观测 原因：高层建筑施工使用的塔吊基座随着施工的进展，塔身逐步增高，尤其在雨季时，可能会因塔基下沉、倾斜而发生事故 ； 措施：要根据情况及时对塔基四角进行沉降观测，检查塔基下沉和倾斜状况，以确保塔吊运转安全，工作正常。n 3) 地基回弹观测 原因：一般基坑越深，挖土后基坑底面的原土向上回弹量越大，建筑物施工后其下沉也越大 ； 方法：为了测定地基的回弹值，基坑开挖前，在拟建高层建筑的纵、横主轴线上，在基础底面以下300500 mm 处，设制的测量标志，并测定标志顶面的原始标高 ；待基坑挖至设计标高时，测出其标高，然后，在浇筑混凝土基础前，再测一次标高，从而得到各点的地基回弹值。n 4) 建筑物的沉降观测 设置观测点：当浇筑基础底板时，就按设计指定的位置埋设好临时观测点；以后结构每升高一层，将临时观测点移上一层并进行观测，直到0.000 时，再按规定埋设永久性观测点；然后每施工一层、复测一次，直至竣工。工程竣工后的第一年内要测四次，第二年测两次，第三年后每年测一次，至下沉稳定为止；一般砂土地基测二年，黏性土地基测五年，软土地基测十年。 沉降观测应提供的成果： 建筑物平面图 下沉量统计表 观测点的下沉量曲线二、建筑物的位移观测定义：当建筑物在平面位置上发生位移时，应根据位移的可能情况，在其纵向和横向上分别设置观测点和控制线，用经纬仪视准线法或小角度法进行观测；三、建(构)筑物竖向倾斜观测措施：一般要在进行倾斜监测的建(构)筑物上设置上、下二点或上、中、下多点观测标志，各标志应在同一竖直面内。用经纬仪正倒镜法，由上而向下投测各观测点的位置，然后根据高差计算倾斜量。课外学习引导及作业布置授 课 日 期2013.3.1815-16学时：1.5 高层建筑施工常用测量仪器概述1. 工程水准仪(S3、S2)望远镜放大倍数2428 倍，微倾气泡水准仪已被自动补偿水准仪所代替，精度为每公里往返测高差平均值的中误差m 为32mm，这是施工现场使用最多的水准仪。图1.10是北京光学仪器厂生产的ALl26A 型(S2 级)自动补偿水准仪。2. 精密水准仪(N3)其望远镜清澈明丽，放大超过40 倍，内置平行板测微器可直读至0.1 mm，估读至0.01 mm，升降螺旋有刻度，可测度小竖直角和坡度变化。专供大地一等水准测量、地震变形、沉降观测等应用，如图1.11 所示。S1.5、S0.7 也属于精密水准仪，既可用于普通工程水准，又可用于工程沉降观测。3. 工程经纬仪(J6、J2)J6、J2(如图1.12 所示)是目前施工现场使用最多的经纬仪，但逐渐将被数字化显示的电子经纬仪(如图1.13 所示)所代替。电子经纬仪测角后视时可直接置00000，前视时则直接显示角度数值，而不用测微估读，因之实测中，无论精度、速度均比同精度的光学经纬仪效果好，并可自动记录、贮存数据。 4. 光电测距仪在测线的一端安置光电测距仪，另一端安置反射棱镜，仪器照准棱镜后开机，通过棱镜反射回的电磁波信号即可精确测量测线两端点间的斜距离(D)，然后经过竖直角的改正而得到两端点间的水平距离(H)与高差(y)。建筑施工中多使用测程为1.42.0 km 的测距仪，工程定位时，可用级精度的测距仪。将光电测距仪安装在光学经纬仪或电子经纬仪上，就组成组合式的半站仪(如图1.14所示)，但近些年来逐渐为整体式的全站仪(如图1.15 所示)所代替。 7. 垂准经纬仪如图 1.17 所示，垂准经纬仪配有90弯管目镜。该仪器既能使望远镜仰视向上指向天顶，又能使望远镜俯视向下，使视线通过直径20 mm 的空心竖轴指向天底。施测前应将仪器水平转动一周，若视线向上或向下一直指在一点上，说明视线方向正处于铅直。此仪器一测回(即正倒镜各观测一次取平均位置)垂准观测中误差不大于6，即100 m 高差处平面误差为3 mm(约1/30 000)。此仪器可专门用作施测垂准方向，也可作一般经纬仪使用。 8. 激光经纬仪如图 1.18 所示，激光经纬仪在望远镜筒上装半导体激光器。为了测量时观测目标的方便，激光束进入发射系统前设有遮光转换开关，遮去发射的光束，即可在目镜(或通过弯管目镜)处观测目标，而不必关闭电源。和前述配有90弯管目镜的经纬仪一样，施测前将物镜指向天顶方向时，水平转动仪器一周，激光点(或视线)一直指在一点上，说明激光束(或视线)方向正处于铅直。此仪器也可用作一般经纬仪使用。9. 激光铅直仪此种专用仪器有水准气泡定平和自动定平两种。如图1.19 所示为北京市建筑工程研究院