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工程测量 第十一章工业与民用建筑中的施工测量 目的把图纸上设计好的建 构 筑物的平面位置和高程 按照设计要求 以一定的精度在地面上标定出来 作为施工的依据 并在施工的过程中进行一系列的测量工作 以衔接和指导各工序间的施工 11 1概述 一 施工测量的目的和内容 内容 1 建立施工控制网 2 建 构 筑物的定位及其轴线测设 3 基础施工测量 4 建筑构件的安装测量 5 竣工测量和变形观测 1 施工测量的精度要求取决于建 构 筑物的大小 材料 用途和施工方法等因素 2 施工测量工作与工程质量 施工进度及将来工程的正常使用有着密切的联系 3 施工测量易受施工现场影响 1 检查图纸2 现场踏勘3 仪器检校4 人员培训 二 施工测量的特点 由整体到局部 先控制后碎部 三 施工测量的原则 四 施工测量的准备工作 11 2建筑场地上的施工控制测量 施工控制测量也分为平面控制测量和高程控制测量 施工平面控制网的布设形式 1 建筑基线 地势平坦的小型建筑场地 2 建筑方格网 地势平坦 建筑物分布较规则的场地 3 导线或三角网 建筑物分布不规则的场地 一 建筑方格网 1 建筑方格网的坐标系统 施工坐标系 建筑坐标系 为施工方便而建立的独立坐标系统 横轴为B轴 纵轴为A轴 坐标轴应与厂区的主要建筑物或主要道路 管线 特定轴线方向平行 坐标原点设在总平面图的西南角 2 建筑方格网的布设 1 建筑方格网的布置与主轴线的选择 主轴线应布设在建筑场区的中部 并与主要建筑物的基本轴线平行 折角应严格成900 角度检测限差为10 边长一般为100 200m 边长检测限差为1 10000 1 20000 边应保证通视且便于量距和测角 点位标石应能长期保存 A C B D O 2 确定主点的施工坐标 一般由设计给出 也可根据总平面图图解 3 求算主点的测量坐标 坐标转换XOY 测量坐标系AO B 施工坐标系设 AO B系的原点O 在XOY中坐标为 XOYO A轴在测量坐标系中的坐标方位角为 1 主轴线AOB的测设 利用测量控制点 用极坐标法分别测设出 三主点的位置A O B 在 点安置经纬仪精确测量 A O B 的角值 若 与1800之差超过限差时应进行调整 调整时 各主点应沿AOB的垂直方向移动同一改正值 使三主点成一直线 3 建筑方格网主轴线的测设 移动A O B 三点之后 再测量 AOB 如果测得的结果与1800之差仍超限时应再进行调整 直到误差在允许范围之内为止 2 主轴线COD的测设 在地面定出其位置C 和D 再精确测出 AOC 和 AOD 分别算出它们与900之差 1 2 计算改正值l1和l2 将C 沿垂直方向移动距离得C点 同法定出D点 然后 还应实测改正后的 COD 它与1800之差应在限差范围内 最后自O点起 用钢尺按照精确方法分别沿直线OA OB OC OD的方向测设出OA OB OC OD的距离 在铁板上刻出其点位 3 建筑方格网的详细测设主轴线测设好后 分别在主点A B C和D上安置经纬仪 均以O点为起始方向 分别向左 向右测设900角 这样就交会出田字形方格网的四个角点 检核其角值是否为900和各段的距离是否与设计边长相等 误差应在允许范围内 符合规范要求后 用混凝土桩标定作为基本点 再以基本点为基础 按角度交会或导线测量方法测设方格网所有各点 并用大木桩或混凝土桩标定 二 建筑基线 1 布设形式 一 字形 L 形 T 形 十 字形 2 布设要求 1 建筑基线应靠近主要建筑物 并与主要建筑物轴线平行 以便进一步测设时采用直角坐标法进行测设 2 为了便于检查建筑基线点有无变动 基线点应不少于三个 3 基线点应选在通视良好且不易破坏的地方 并要按照永久性控制点埋设方法进行埋设 3 建筑基线的放样方法 1 根据建筑红线 已有建筑物 道路中心线测设 由点1 2 3点平行推移得A B C 精度要求 ABC 90 24 5 10 AB BC相对误差 1 10000 调整A B C使B为直角 AB BC为整数 水准点的密度应尽可能满足安置一次仪器即可测设出所有所需的高程点 采用四等水准测量方法测定各水准点高程 而对连续生产的车间或下水管道等 则采用三等水准测量的方法测量各水准点的高程 为了便于成果检核和提高测量精度 场地高程控制网应布设成闭合环线或符合环线 2 根据测量控制点测设 根据测量控制点利用极坐标法测设基线点 检查距离和角度 并进行调整 三 高程控制测量 11 3民用建筑的施工测量 4 制订测设方案 绘制测设略图 计算测设数据 一 测设前的准备工作 1 熟悉图纸 总平面图 建筑物总体位置定位的依据 建筑平面图 基础平面图 基础详细图 施工放线的依据 立面图 剖面图 高程测设的依据 2 现场踏勘 校核平面 高程控制点 把建筑物的外轮廓各轴线交点测设在地面上 然后再根据这些点进行细部放样 二 民用建筑物定位 3 平整和清理施工现场 便于测设 1 根据建筑红线进行建筑物定位 从 点向 点按设计尺寸量距 依次定出A B 点 检核 测量角度是否等于900 长度是否等于设计值 如果误差在允许范围内 在开挖基槽范围外的轴线延长线上打控制桩 以便在后作为恢复轴线的依据 分别在A B 点用直角坐标法测设出A B C D点 2 根据利用已有建筑物进行建筑物定位 1 用钢尺沿已有建筑外墙 向外延长一段距离l得a b两点 2 把ab方向的延长线标定在地面上 并从b点沿ab延长线方向量出14 000 0 240m得c点 再从b点量39 04m得d点 3 将经纬仪分别安置在c d两点上 后视a点测设900角分别标定cM dQ方向线 并在方向线上量取l 0 24m 得M Q点 再量取13 5m得N P点 4 检查 检查NP的距离是否等于24 800m N和 P是否等于900 误差应分别在1 5000和 1 以内 为方便施工 在基槽外一定距离钉设龙门板 3 根据施工现场已有控制点进行建筑物定位 根据现场平面控制点 计算出拟建建筑物外轮廓轴线交点坐标 选用极坐标法 角度交会法 距离交会法等方法进行测设 三 龙门板和轴线桩的测设 1 龙门板 龙门板的设置步骤 1 设置龙门桩 2 在龙门桩上测设建筑物 0 000标高线 使龙门板的顶面在 0 000标高线上 3 经纬仪将轴线投到龙门板顶面上 钉上小钉标明 4 检查轴线间距 合格后 以轴线钉为准将墙宽 基槽宽标在龙门板上 最后根据基槽上口宽度拉线 用石灰撒出开挖边线 在基槽 基坑 外轴线的延长线上 设置轴线控制桩 轴线控制桩离基槽 基坑 外边线的距离根据施工场地的条件而定 如果附近有已建的建筑物 也可将轴线投设在建筑物的墙上 2 轴线控制桩 四 基础施工测量 确定开挖边线 控制开挖深度 不得超挖 当基槽挖到离槽底0 3 0 5m时 用高程放样的方法在槽壁上钉水平控制桩 11 4高层建筑施工测量 层数多 高度高 建筑结构复杂 设备和装修标准较高 对建筑物各部位的水平位置 垂直度及轴线尺寸 标高的精度要求高 一 高层建筑施工特点 二 高层建筑的基础施工测量 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 三 高层建筑的轴线控制与轴线投测 关键 控制竖向偏差 即 精确向上引测轴线 要求 层间标高测量偏差和竖向测量偏差均不应超过 3mm 建筑全高 H 测量偏差和竖向偏差 3H 10000 且30m H 60m时 其 10mm 60m H 90m时 其 15mm 90m H时 其 20mm 1 选择主要轴线分别在主要轴线上埋设轴线控制桩 也称为引桩 基础施工完工后 用经纬仪将选定的主要轴线精确地投测到建筑物底部 并标定之 1 经纬仪引桩投测法 外控制 可将经纬仪安置在控制桩上 瞄准建筑物底部的标志 用盘左和盘右两个竖盘位置投测到每层楼板上 并取其中点作为该层中心轴线的投影点 即为该楼层的主要轴线 再确定出其它各轴线 最后 还须检查所投轴线的间距和夹角 2 向上投测中心线轴 3 增设轴线引桩 经纬仪一定要经过严格检校才能使用 尤其是照准部水准管轴严格垂直于竖轴 作业时要仔细整平 为了减小外界条件 如日照和大风等 不利影响 投测工作在阴天无风天气进行为宜 4 注意事项 2 吊垂球投测法 内控制 3 激光铅垂仪投测法 内控制 要求 投点高度 5m时 3mm 受风力影响大 1 选择和建立平面控制网 2 投点 首层墙体砌到1 5m高后 用水准仪在内墙面上测设一条0 5米标高的水平线 50线 作为首层地面施工及室内装修的标高依据 以后每砌高一层 用钢尺由楼梯间或外架从下一层的50线向上直接量取设计层高 得到该层的50线 然后再在该层用水准仪测设1米标高线于需要设置之处 以便于该层各建筑构件的标高测设 高层建筑各层的细部构造有外墙 承重墙 立柱 电梯井 梁 楼板 楼梯等及各种预埋件 施工时 均需按设计要求测设其平面位置和高程 标高 根据各层平面控制点 用经纬仪和钢尺按极坐标法 距离交会法 直角坐标法等测设平面位置 根据50线用水准仪测设其高程 四 高程传递 五 建筑结构细部测设 基本控制 采用厂房矩形控制网 测设方法 根据施工现场控制网形式 控制点的分布情况 地形情况 现场条件及待测建筑物的测设精度要求 采用直角坐标法 极坐标法 角度交会法 距离交会法等进行测设 11 5工业厂房施工测量 施工方法 采用预制构件在现场装配 施工测量工作 矩形控制网 柱列轴线放样 基础施工测量 构件安装测量等 一 工业厂房控制网的测设 依据建筑方格网 按直角坐标法建立矩形厂房控制网的方法 1 中小型工业厂房控制网的建立 3 根据建筑方格网点H J L的坐标和厂房控制桩U T R S的坐标 计算以建筑方格网点H J L用直角坐标法测设厂房控制桩U T R S的数据 1 从设计图上获得厂房轴线交点M N P Q的坐标 2 设计布置厂房矩形控制网 厂房矩形控制网与应与厂方轴线平行 根据它们之间的距离由厂房轴线交点坐标推算厂房控制桩U T R S的坐标 4 根据已知数据计算出的各段长度 首先在地面上定出I J两点 然后 分别在I J点上 用直角坐标法精密测设出厂房矩形控制网角点U T R S 5 检查 角度是否等于900 边长是否等于其设计长度 角度误差不应超过 10 边长误差不应超过1 10000 2 大型工业厂房控制网的建立 对于大型工业厂房 需要建立有主轴线的较为复杂的矩形控制网 主轴线一般选择与厂房的柱列轴线相重合 以方便后面的的细部放样 主轴线的定位点及矩形控制网的各控制点应与建筑基础的开挖线保持2 4米的距离 并能长期使用和保存 应先测设厂房控制网的主要轴线 再根据主轴线测设矩形控制网 厂房矩形控制网的精度符合要求后 根据柱间距用钢尺沿矩形网各边量标定出各轴线控制桩的位置 二 柱列轴线的测设 三 柱基施工测量 注意 定位轴线不一定都是基础中心线 有时一个厂房的柱基类型不一 尺寸各异 放样时应特别注意 2 在基底测设垫层标高桩 桩顶高程等于垫层的设计高程 四 基坑的高程测设 1 高于坑底设计高程0 3 0 5m处设置几个水平桩 作为修坡和清底的高程依据 五 基础模板的定位 2 牛腿面的高程与设计高程差值不应超过 柱高在5m以下为 5mm 柱高在5m以上为 8mm 五 厂房构件安装测量 构件 牛腿柱 吊车梁 吊车轨道 屋架等 1 牛腿柱安装测量 1 精度要求 1 柱脚中心线应对准柱列轴线 允许偏差 5mm 3 柱的全高竖向允许偏差为柱高的1 1000 但不应超过20mm 根据轴线控制桩 把定位轴线投测到杯形基础的顶面上 并用红油漆画上 标明 同时还要在杯口内壁 测设一条高程线 要求从高程线起向下量取一整分米即到杯底的设计高程 2 吊装前的准备工作 牛腿面的设计长度加上杯底高程H1应等于牛腿面的设计高程H2 即 在浇注基础时把杯形基础底面高程降低2 5cm 然后用钢尺从牛腿顶面沿柱边量到柱底 根据这根柱子的实际长度 用1 2水泥沙将在杯底进行找平 使牛腿面符合设计高程 3 柱子的检查与杯底找平 4 安装柱子时的竖直校正 4 在逆光照射下校正柱子垂直度时 要考虑温度影响 尽可能在早晨或阴天时校正 5 柱子校正的注意事项 1 经纬仪应经过严格检校 操作时还应注意使照准部水准管气泡严格居中 2 垂直度都校正好后 应再复查柱子平面位置 看柱子下部的中线是否仍对准基础的轴线 3 当校正变截面的柱子时 经纬仪必须放在轴线上校正 否则容易产生差错 5 当安置一次仪器校正几根柱子时 仪器偏离轴线的角度 最好不超过150 安装前先弹出吊车梁顶面中心线和吊车梁两端中心线 要将吊车轨道中心线投到牛腿面上 吊车梁安装测量 要求 吊车梁中心线 轨道中心线及牛腿面的中心线位于同一竖直面内 梁面 轨道面高程符合设计要求 轨距和轮距要满足设计要求 安装测量步骤 利用厂房中心线 根据设计轨距在地面上投测出吊车轨道中心线 然后分别安置经纬仪于吊车轨中线的一个端点上 瞄准另一端点 仰起望远镜 即可将吊车轨道中心线投测到每根柱子的牛腿面上并弹出墨线 然后根据牛腿面上的中心线和梁端中心线 将吊车梁安置在牛腿面上 检查吊车梁的高程 在柱子侧面测设 50cm标高线 沿柱子侧面向上量至梁面的高度 检查梁面标高是否正确 然后在梁下用铁板调整梁面高程 吊车轨道安装测量 检查 吊车轨道高程与设计高程相比 误差应小于 3mm 两吊车轨道间跨距 与设计跨距相比 误差不超过 5mm 确定轨道中心线的平行线 投测至轨道上横放的移动尺子 平移调整轨道 11 6建 构 筑物的变形观测 掌握沉降情况 保证建 构 筑物的施工和使用安全 验证设计的合理性 为今后的合理设计提供资料 一 建 构 筑物的沉降观测 2 目的和意义 3 沉降观测点的布设 平面布置 沉降观测点是设置在建 构 筑物上的观测标志 其数量和布置应能全面反映建 构 筑物地基变形特征并结合地质情况及建筑结构特点确定 沉降观测的标志形式 1 基础标志 2 墙 柱 标志 3 隐蔽式标志 观测标志埋设 标志稳固埋设在墙 柱 里 高度便于立尺和观测并注意美观 1 实质 根据水准点用精密水准仪定期进行水准测量 测出建 构 筑物上观测点的高程 从而计算其下沉量 主体封顶后 的观测次数 按地基土类型考虑 一般是第一年观测四次 第二年观测2 3次 第三年后每年观测一次 直至稳定为止 观测期限 砂土地基一般不少于两年 膨胀土地基三年 粘土地基五年 软土地基十年 4 沉降观测方法 1 埋设基准点和基准网复测 在被观测的建 构 筑物附近 基础压力和其他影响范围以外 埋设至少三个水准点 构成基准网 定期对基准网进行复测 及时掌握基准点的变化 2 观测时间和周期 施工阶段 应随施工进度及时进行 观测次数和周期应是地基与加荷情况而定 民用建筑可每加高1 5层观测一次 工业建筑可按不同施工阶段分别进行观测 在施工中如长时间停工 应在停工及复工时各观测一次 在停工期间每隔2 3个月应观测一次 1 观测前应根据观测点 控制点的位置和现场条件 确定最佳施测路线 并绘制观测略图 2 对沉降点的首次观测是计算变形量的起始值 应连续观测两次取其平均值 以保证成果的准确性 3 沉降观测时应尽可能固定仪器 固定观测员 固定观测路线 3 沉降观测 沉降观测的精度 主要决定于被观测建 构 筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的 一般意义的沉降观测是为了确保建 构 筑的安全 其观测的中误差应小于允许变形量的1 10 1 20 5 沉降观测的技术要求 6 成果整理 1 沉降观测工作结束应提交的成果资料 1 沉降观测点位分布图 2 沉降观测成果表 3 沉降速度 时间 沉降量曲线图 4 荷载 时间 沉降量曲线图 5 建筑物等沉降曲线图 6 沉降观测成果分析 沉降观测成果表 工程名称 教学楼仪器 Ni004 202473 计算 检查 审核 2 建 构 筑物沉降的稳定指标 建 构 筑物沉降是否进入稳定阶段 可由沉降量与时间关系曲线判定 对重点观测和科研观测工程 若最后三个观测周期中每周期沉降量不大于倍测量中误差时 可认为已进入稳定阶段 一般沉降观测工程 若沉降速度小于0 01 0 04mm 日时 可认为已进入稳定阶段 具体取值应根据各地区地基土的压缩性确定 二 建 构 筑物倾斜观测 建 构 筑物倾斜观测 通常是测定建 构 筑物顶部相对于底部或层间相对的水平位移与高度变化 由此计算整体或分层的倾斜度 倾斜方向以及倾斜速度 1 建 构 筑物倾斜的基本概念 建筑物的倾斜分为 基础倾斜 和 上部倾斜 两大类 1 基础整体倾斜 指单独基础在两端点的沉降差 J2 J1 与距离D之比 倾角 1 基础倾斜 2 基础局部倾斜 指砖石承重结构沿纵墙基础某两点的沉降差 J2 J1 与其距离D 之比 倾角 2 上部分层倾斜 指建筑物每层的轴线垂直偏差 主要是由于施工技术方面的原因或受外部水平应力作用的结果 3 上部倾斜 1 上部整体倾斜 是指建筑物的轴线相对于垂线的偏角 即为轴线垂直偏差 1 吊垂球法 在建 构 物顶部或需要的高度处观测点位置上 直接或支出一点悬吊重锤 直接量出上部观测点相对底部观测点的水平位移量 2 激光铅垂仪法 在顶部适当位置安置接收靶 在其垂线下的地面上安置激光铅直仪 在接收靶上量出