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第六章工程建筑物的施工放样 2011 02 21 1 1概述2建筑限差和精度分配3常用的施工放样方法4特殊的施工放样方法5圆曲线放样 2 内容提要 1概述 2 将图纸上设计的建筑物 构筑物的平面位置和高程按设计要求 以一定的精度在实地标定出来 作为施工的依据 3 施工放样 可以怎么做 最终结果是什么 目的 与测图的任务相反 它是要把图上的设计转移到地面 3 施工放样 内容 平面放样 高程放样 1 平面放样 长度和角度的放样 2 高程放样 原则上采用水准测量 三等网下加密四等 密度上保证一次放样就可放出要放的点 施工放样对测量人员要求非常严格 应有强烈的责任心 不能出错 怎么保证 但必须避免过分强调高精度 95 的是错误 粗差 一般精度不够的情况下很少出现 放样中一般要对放出的点进行检核 5 对测量人员的要求 6 测量时 点位固定 测量误差影响 距离 角度 高度 如图 测量误差影响实测的角度值 2 放样工作的特点及其误差分析 7 放样时 数据一定 测设误差影响放样的点位 如图 对中误差e使放样点P变成了P 同样是对中误差 一种影响测量结果 一种影响地面放样的点位 测量 多测回有助于提高精度 放样 多一个测回将增加很大的工作量 8 重复观测问题 怎样提高放样精度 1初步位置一个测回放出 2多测回观测 平差 算出平差坐标与设计坐标比较 3在实地上将初步位置改正到设计位置 改正后点位精度取决于测量精度 9 放样转换成测量问题 归化法 两步走 高精度放样与测量混在一起 高精度放样的实质是通过测量手段来提高放样精度 主要用于 1要快速放样2精度要求高的部位 矩形方格网 布导线 观测 平差 改正到设计位置 10 归化法特点 1应该在设计施工控制网时就考虑 1网点点位选择2网的边长长度 2决定于现场条件1水利枢纽 距离较远 交会方法 极坐标法等2工业场地 规则 直角坐标法 方向线法等 11 方法的选择 桥梁施工网时 就要考虑用哪些点将来放样桥墩 使交会图形有利 3取决于仪器设备1测距仪器等 大量采用极坐标法2全站仪 直接显示放样点坐标 指挥放样点至设计位置上 12 2建筑限差和精度分配 2 建筑限差 建筑物竣工后实际位置相对于设计位置的极限偏差 1限差 2容许误差 4中误差 一般工程 总误差允许约为10 30mm 对高层建筑物 轴线的倾斜度要求高于1 1000 1 2000 钢结构 允许误差在1 8mm之间 土石方 施工误差允许达10cm 对特殊要求的工程项目 其设计图纸都有明确的限差要求 16 建筑限差 在精度分配处理中 一般先采用 等影响原则 忽略不计原则 处理 然后把计算结果与实际作业条件对照 或凭经验作些调整 即不等影响 后再计算 如此反复直到误差分配比较合理为止 17 精度分配及放样精度要求 设设计允许的总误差为 允许测量工作的误差为 1 允许施工产生的误差为 2 允许加工制造产生的误差为 3 若假定各工种产生的误差相互独立 则可写出 根据等影响原则 假定 1 2 3 则 17 等影响原则 求得 1是分配给测量工作的最大允许偏差 通常把它当作测量的极限误差来处理 从而根据它来制定测量方案 等影响原则 缺陷 由于实际中误差大小不等 采用等影响原则分配有时不合理 17 等影响原则 若某项误差由m1和m2两部分组成 即其中m2影响较小 当m2小到一定程度时可以忽略不计 即认为M m1 设通常取k 3时 M 1 05m1 m1 可认为M m1 在实际工作中通常把作为可把m2忽略不计的标准 17 忽略不计原则 17 精度分配原则 建筑限差按不同的建筑结构和用途 应遵循我国现行标准执行 特殊要求的工程项目 应根据设计对限差的要求 确定其放样精度 考虑到测量技术水平较高 目前测量误差占总误差的1 2 1 3或1 5 基本忽略不计 17 相应标准 1混凝土结构工程施工及验收规范2钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工工程3建筑安装工程施工及验收技术规范4工程测量规范 17 工程测量规范的一些要求 17 17 3常用施工放样方法 18 高程放样 已有水准点A 已知B点设计标高HB 定HB标志 例 已知水准点A的高程HA 24 376m 要测设某设计地坪标高HB 25 000m 1在A B间安置水准仪 在A竖水准尺 在B处设木桩 2对水准尺A读数 设为a 1 534m 则 水平视线高Hi HA a 24 376 1 534 25 910mB点应读数b Hi HB 25 910 25 000 0 910m3调整B尺高度 至b 0 910时 沿尺底做标记即设计标高HB 18 倒尺 法放样 19 倒尺 法放样1当待放样的高程HB高于仪器视线时 如放样地铁隧道管顶标高时 可以把尺底向上 即用 倒尺 法放样 如图所示 这时 b HB HA a 19 待测设高差大 用钢尺代替水准尺 钢尺 b1 a1 A hAB HB HA a1 b1 a2 b2 b2 a1 b1 a2 hAB a2 b2B hAB HA 同样方法也可向高处传递高程 2009 11 3 20 高程的传递放样 对一些高低起伏较大的工程放样 如 大型体育馆的网架 桥梁构件 厂房及机场屋架等 用水准仪放样就比较困难 这时可用全站仪作业法直接放样高程 2009 11 3 21 全站仪作业法放样 2009 11 3 21 如图所示 为了放样B C D 等目标点的高程 在O处架设全站仪 后视已知点A 设目标高为l 当目标采用反射片时 l 0 测得O A的距离S1和垂直角 1 从而计算O点全站仪中心的高程为 2009 11 3 21 然后测得O B的距离S2和垂直角 2 从而计算B点的高程为 当测站与目标点之间的距离超过150m时 以上高差就应该考虑大气折光和地球曲率的影响 即 式中 D为水平距离 为垂直角 k为大气垂直折光系数0 14 R为地球曲率半径6370km 角度放样 已知 水平角数据 设计已知 定 C方向 22 已有 测站A 后视方向B 距离放样 已有 起点A 和AB方向 已知 水平距离DAB 设计已知 定 终点B钢尺法测设 经纬仪定线 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 D D Dk Dt Dh 11 2 1 2009 11 3 23 B 反 光 棱 镜 A 1在A安置测距仪 或全站仪 在B附近安置反光棱镜 2观测AB距离 调整棱镜位置 直至与设计距离相等 定B标志 3测距仪观测斜距时 应读竖直角 改正成平距 4全站仪直接读取平距 测距仪 DAB 24 测距仪法测设 点位放样 三 设计平面点位的测设 测设方法直角坐标法极坐标法距离交会法角度交会法直接坐标法 测设数据角度 直角 距离D角度 距离D距离D1 距离D2角度 1 角度 2 GPSRTK法 现场至少有一条基线 两个相互通视的已知点 25 50 000m48 000m 50 000m48 000m 一 直角坐标法 直角坐标法 A B B 直角坐标法 多用于建筑物轴线的放样 现场有控制基线 且待测设的轴线与基线平行 X 650 000mY 760 000m 60 000mAX 600 000mY 700 000m 72 000m 检核 待建房屋建筑基线 A P 极坐标法1 计算放样数据 B XB YB 二 极坐标法 AB AP aAP ABD AB AP XA YA D XP YP 设计 2 用经纬仪测设 用钢尺测设D 得P点设计位置 2009 11 3 27 b J XJ 502 110m YJ 496 225m D XP 450 000m 244 092 1 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 XK 746 202mKYK 456 588m 在J点用极坐标法测设P点的放样数据 D 解 JK XK XJ 244 092 JK YK YJ 39 637 JP XP XJ 52 110 JP YP YJ 63 775 D 52 110 63 775 82 357mP 39 637 aJK tg 1 360 9 13 25 350 46 35 YP 560 000m 63 775aJP tg 52 110 180 50 44 53 129 15 07 b aJP JK 129 15 07 350 46 35 138 28 32 28 A XA YA 角度交会法1 计算 AB AP BP 则 b1 AP ABb2 BP AB2 在测站A测设 1 得AP方向 在测站B测设 2 得BP方向 相交得P点 定P点标志 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 注意交会 三 角度交会法P XP YP 设计 b2B XB YB 29 角30 150 P A 距离交会法1 计算DAP DBP XP YP 设计 四 距离交会法 2 在测站A用钢尺测设D1 在测站B用钢尺测设D2 相交得P点 定P点标志 通常待定点P离已知点A B不超过一尺段 地表平坦 DAP DBP B XB 2009 11 3 30 后方交会法放样点位1自由设站法为方便放样 随时通过全站型电子速测仪快速确定测站在三维空间中的一种方法 实质边角联合后方交会 2基本原理如图 xoy为施工坐标系 i为已知控制点 P为自由设站点 x Py 是以P为原点 以仪器度盘零方向为x 轴的局部坐标系 为x与x 方向的夹角 31 32 当在P点观测了到i点的距离和水平方向之后 则有 xi Si cosaiSi P水平距离yi Si sinaiai 水平方向读数 则利用坐标转换原理得 xi xp kcosa0 xi ksina0 yi yi yp ksina0 xi kcos 0 yi k c 0 0 k 则 xP P i 令 kcos d sin 长缩放系数 xi xP cxi dyi yi yP dxi cyi xi yi xi yi 为局部坐标系边 式中 yP c d 均为已知 为未知 33 34 故为解上述方程 必须有四个方程式 即必须观测P点到两个控制点得距离和方向 当已知点多余两个以上时 则有多余观测 利用VTPV min 解得 yy xx 1 x x y y c x x y y x x y y n x y y x x y y x xP yP c dd x x y y x y nxP x c x d y nnnyP y c y d x nnn 三 实际操作通常由电子手簿中已有自由设站法程序完成 输入 已知控制点点号 坐标 坐标或由电子手簿自动查找 观测 测站至已知点边长 方向观测值 计算 测站坐标 及其精度 放样 输入设计坐标可计算放样元素 如极坐标法 35 6 3 1 5铅垂线放样 挂垂球得铅垂线精度差 稳定性差 易受风力影响 操作费力 用专用仪器 铅垂仪投测铅垂线 P149图 1能向上 下瞄出精确的铅垂视线1能向上 下投射出精确的铅垂激光束1部分铅垂仪及型号 生产厂 型号 铅垂线精度 日本SOKKIA公司PD3瑞士leica公司WILDNZLWILDNLWILDZL 1 400001 300001 200000 36 铅垂仪 2009 11 3 37 激光铅直仪对于高大的烟囱或柱子的放样 要求测量人员快速频繁地给出建筑物的中心 在这种情况下 原有的用挂垂球或用经纬仪交会控制垂直度的测量方法已不能满足现代化施工的要求 而运用激光铅直仪则十分方便 38 一 激光铅直仪1 仪器结构 激光管 氦氖激光器发射光束 激光 目镜 物镜 望远镜放大倍率为30倍 衍射板 可使聚光点呈小而规则的圆形光斑 200m处 光斑直径5mm 管水准气泡 使竖直轴处于铅直位置 格值为 对中螺旋 使仪器精确对中 移动范围15mm 39 2 操作方法 a 烟囱底部中央设置仪器井 激光铅直仪固定安置于其中 注意仪器安全 b 投点时 工作平台安置接收靶 调焦到接收靶距离上 c 整平对中仪器 激光管尾部射出的光束进行对中检查 d 投射激光束 找光斑之中心与滑模中心之距离 读取滑模中心的偏离值 调整滑板中心位置 40 6 3 2归化法放样 精确放样 角用 正倒镜分中法 测设 角 实际得 1 C1 多测回观测 BAC 取平均得 1 计算改正值C1C 修正得精确位置C 例 已知AC1 85 00米 设计值