第13章建筑施工测量ppt课件.ppt

建筑施工测量 工程测量第13章 13 1概述 13 2建筑施工控制测量 13 3民用建筑施工测量 13 4工业厂房施工测量 13 5高层建筑物的轴线投测和高程传递 13 6竣工测量 13 7建筑物变形观测 第13章建筑施工测量 13 1概述 一 测量学的主要任务二 建筑施工测量的任务建筑施工测量的任务就是将在图纸上设计的建筑物 构筑物的平面位置x y和高程H 按照设计要求 以一定的精度测设到实地上 作为建筑施工的依据 并且在施工过程中进行一系列的测量工作 三 建筑施工测量的原则由整体到局部 先控制后碎部四 注意事项 工程测量规范 健全的测量组织和检查制度核对设计图纸仪器检验 校正人身安全 仪器安全 建筑施工控制测量的原则 先在施工建筑场地建立统一的施工控制网 再在此基础上 测设出各个建筑物 施工控制网分类 为施工场地建立施工专用控制网称为施工控制网 分平面控制网和高程控制网 是施工测量的基础 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大 中型建筑场地 3 导线网 建筑物分布不规则的场地 13 2建筑施工控制测量 一 建筑基线1 建筑基线的布设 布设要求 建筑基线应平行或垂直于主要建筑物的轴线 以便用直角坐标法进行测设 建筑基线相邻点间应互相通视 且点位不受施工影响 为了能长期保存 各点位要埋设永久性的混凝土桩 基线点应不少于3个 以便检测建筑基线点有无变动 一 建筑基线2 建筑基线的测设方法 1 根据建筑红线或中线测设 一 建筑基线2 建筑基线的测设方法 2 根据测量控制点测设 二 建筑方格网1 建筑方格网的布设和主轴线的选择 二 建筑方格网1 建筑方格网的布设和主轴线的选择 建筑方格网的主轴线与主要建筑物的基本轴线平行 并使控制点接近测设的对象 建筑方格网的边长一般为100 200m 边长相对精度一般为1 10000 1 20000 为了便于设计和使用 方格网的边长尽可能为50m的整数倍 相邻方格点必须保持通视 各桩点均应能长期保存 选点时应注意便于测角 量距 点数应尽量少 二 建筑方格网2 确定各主点施工坐标主轴线 MN CD主点 A O B 设计单位给出 在总平面图上用图解法求得 二 建筑方格网3 主轴线测设角度较差 小于 10 距离较差 小于1 10000 二 建筑方格网4 建筑方格网的测设 三 建筑施工高程控制测量施工高程控制测量的任务是在建筑场地上布设施工水准点 水准点的密度应尽可能满足安置一次仪器即可测设出所需的高程点 通常 建筑方格网点也可兼作水准点 只要在格网点桩面上设置一个半球状标志即可 一般情况下 可用四等水准测量 对连续生产的车间或下水管道等则需要按三等水准测量测定各水准点高程 为了减少误差和方便测设 在一般厂房的内部或附近应专门设置 0 000水准点 注意 不同建筑物的 0 000水准点高程不一定相等 应严格加以区别 四 坐标换算 1 施工坐标系统 设计和施工部门 为了工作上的方便 常采用一种独立坐标系 称为施工坐标系或建筑坐标系 见下图所示 通常A表示纵轴B表示横轴 A B分别平行场区主要建筑物轴线 原点O设在场区的西南角 A 建筑物 建筑物 建筑物 建筑物 O B 2 测量坐标系统测量坐标系是高斯平面直角坐标系 用XOY表示 3 当施工坐标系与国家测量坐标系不一致时在施工方格网测设之前 应把主点的坐标换算一致 以便求算测设数据 1 P点的施工坐标转换成测量坐标 2 P点的测量坐标转换成施工坐标 民用建筑指的是住宅 办公楼 食堂 俱乐部 医院和学校等建筑物 施工测量的任务是按照设计的要求 把建筑物的位置测设到地面上 并配合施工以保证工程质量 13 3民用建筑施工测量 13 3民用建筑施工测量 由于建筑类型不同 在施工测量方法和精度上也有所不同 但总的放样过程基本相同 即建筑物的定位 放线 基础工程施工测量 墙体工程施工测量等 在建筑场地完成了施工控制测量工作后 就可以按照施工的各个工序开展施工放样工作 即进行建筑物的位置 基础 墙 柱 门 窗 楼板 顶盖等基本结构的放样 并设置标志 作为施工依据 建筑场地的施工放样的主要过程如下 准备资料 如总平面图 建筑物的相关设计与说明等 熟悉资料 结合场地情况制定放样方案 并满足工程测量技术规范 现场放样 检测及调整等 一 民用建筑物的定位1 根据建筑红线 建筑基线或建筑方格网进行建筑物定位 一 民用建筑物的定位2 根据原有建筑物进行建筑物定位 二 民用建筑物的放线在建筑物定位完成后 所测设的轴线交点桩 或称角桩 在开挖基槽时将被破坏 为了能方便地恢复各轴线的位置 施工时一般是把轴线延长到安全地点 并做好标志 延长轴线的方法主要有两种 龙门板法和轴线控制桩法 龙门板 龙门桩 轴线控制桩 轴线控制桩 二 民用建筑物的放线在建筑物四周和中间隔墙的两端离基槽约1 5 2m的地方设置龙门桩 桩要钉得竖直 牢固 桩面要与基槽平行 根据施工场地内的水准点 在每个龙门桩上测设出室内或室外的地坪设计高程线 即 0 000标高线 若地形条件不许可 可测设比 0 000高或低一整数的标高线 根据标高线把龙门板钉在龙门桩上 使龙门板的上边缘标高正好为 0 000 把轴线引测到龙门板上 将经纬仪安置在H点瞄准F点 沿视线方向在龙门板上钉出一点 用小钉标志 倒转望远镜在H点附近的龙门板上钉上一小钉 把中心钉都钉在龙门板上以后 应用钢尺沿龙门板顶面检查建筑物轴线的距离 其误差不超过1 2000 检查合格后 就以中心钉为准将墙宽 基槽宽标在龙门板上 最后根据槽上口宽度拉上小线 撒出基槽灰线 二 民用建筑物的放线 二 民用建筑物的放线龙门板使用方便 可以控制 0 000以下各层标高和槽宽 基础宽 墙宽 但它需要较多木材 占用场地大 所以有时用轴线控制桩法来代替龙门板法 轴线控制桩设置在基础轴线的延长线上 控制桩离基槽外边线的距离根据施工场地的条件而定 若附近有已建的建筑物 则也可将轴线投设在建筑物的墙上 为了保证控制桩的精度 施工过程中往往将控制桩与定位桩一起测设 有时先测设控制桩 再测设定位桩 三 基础施工测量1 放样基础开挖边线和抄平基础开挖前 按照基础详图 即基础大样图 上的基槽宽度 并顾及基础挖深应放坡的尺寸 计算出基础开挖边线的宽度 根据轴线控制桩 或龙门板 的轴线位置 由轴线向两边各量基础开挖边线宽度的一半 并作出记号 在两个对应的记号点之间拉线 在拉线位置撒白灰 即可按白灰线位置开挖基础 为了控制基础的开挖深度 当基础挖到一定深度时 应该用水准测量的方法在基槽壁上 离坑底设计高程0 3 0 5m处 每隔2 3m和拐点位置 设置一些水平桩 三 基础施工测量1 放样基础开挖边线和抄平在建筑施工中 称高程测设为抄平 基槽开挖完成后 应根据轴线控制桩或龙门板 复核基槽宽度和槽底标高 合格后方可进行垫层施工 三 基础施工测量2 垫层和基础放样基槽开挖完成后 应在基坑底设置垫层标高桩 使桩顶面的高程等于垫层的设计高程 作为垫层施工的依据 垫层施工完成后 根据轴线控制桩 或龙门板 用拉线的方法 吊垂球将墙基轴线投影到垫层上 用墨斗弹出墨线 用红油漆画出标记 墙基轴线投设完成以后 应按照相应的设计尺寸进行复核 四 墙体施工测量 四 墙体施工测量在垫层之上 0 000m以下的砖墙称为基础墙 基础的高度利用基础皮数杆来控制 基础皮数杆是一根木制的杆子 皮数杆上注明了 0 000m的位置 并按照设计尺寸将砖和灰缝的厚度 分皮从上往下一一画出来 此外 还应注明防潮层和预留洞口的标高位置 在立皮数杆时 应把皮数杆固定在某一空间位置上 使皮数杆上标高名副其实 即使皮数杆上的 0 000m位置与 0 000m桩上标定位置对齐 以此作为基础墙的施工依据 四 墙体施工测量在 0 000m以上的墙体称为主体墙 主体墙的标高是利用墙身皮数杆来控制的 根据设计尺寸 墙身皮数杆按砖 灰缝从底部往上依次标明 0 000m 门 窗 过梁 楼板预留孔以及其他各种构件的位置 同一标准楼层各层皮数杆可以共用 若不是同一标准楼层 则应根据具体情况分别制作皮数杆 砌墙时 可将皮数杆撑立在墙角处 使杆端 0 000m刻画线对准基础端标定的 0 000m位置 13 4工业厂房施工测量 工业建筑以厂房为主体 一般工业厂房大多采用预制构件在现场装配的方法进行施工 厂房的预制构件主要有柱子 也有现场浇注的 吊车梁 吊车车轨和屋架等 工业建筑施工测量的工作的任务是保证这些预制构件安装到位 其主要工作包括 厂房矩形控制网放样厂房柱列轴线放样基础施工放样厂房预制构件安装放样等 一 工业建筑控制网的测设与一般民用建筑相比 工业厂房的柱子多 轴线多 且施工精度要求高 对于每幢厂房还应在建筑方格网的基础上 再建立满足厂房特殊精度要求的厂房矩形控制网 以其作为厂房施工的基本控制网 厂房矩形控制网是依据已有建筑方格网按直角坐标法来建立的 其边长误差应小于1 10000 各角度误差应小于 10 一 工业建筑控制网的测设 二 柱列轴线与柱基测设在厂房矩形控制网建立以后 再依据各柱列轴线间的距离 在矩形边上用钢尺定出柱列轴线的位置 并作好标志 放样方法是 在矩形控制桩上安置经纬仪 如在端点R处安置经纬仪 照准另一端点U 确定此方向线 根据设计距离 严格放样轴线控制桩 依次放样全部轴线控制桩 并逐桩加以检测 二 柱列轴线与柱基测设柱列轴线桩确定下来之后 在两条互相垂直的轴线上各安置一台经纬仪 沿轴线方向交会出柱基的位置 在柱基基坑外的两条轴线上打入四个定位小桩 作为修坑和竖立模板的依据 三 施工模板定位在柱子或基础施工时 若采用现浇方式进行施工 则必须安置模板 模板内模的位置 将是柱子或基础的竣工位置 模板定位就是将模板内侧安置于柱子或基础的设计位置上 在安置模板时 应先在垫层上弹出墨线 作为施工标志 在模板安装定位以后 要再检查平面位置和高程以及垂直度是否与设计相符 若与设计相差太大 应以此误差来指导施工人员进行适当调整 直到平面位置和高程以及垂直度与设计相符为止 四 构件安装定位测量 四 构件安装定位测量1 投测柱列轴线2 柱身弹线3 柱身长度和杯底标高检查4 柱子吊装时垂直度的校正5 吊车梁的吊装测量6 吊车轨道安装测量 四 构件安装定位测量 6 吊车轨道安装测量 五 烟囱 水塔施工放样1 基础中心定位2 基础施工放样3 筒身施工放样4 筒体标高控制 13 5高层建筑物的轴线投测和高程传递 一 高层建筑物的轴线投测 经纬仪引桩投测法激光垂准仪投测法 一 高层建筑物的轴线投测1 经纬仪引桩投测法 1 在建筑物底部投测中心轴线位置 2 向上投测中心线 一 高层建筑物的轴线投测1 经纬仪引桩投测法 3 增设轴线引桩 一 高层建筑物的轴线投测1 经纬仪引桩投测法 4 注意事项经纬仪一定要经过严格检校才能使用 特别是照准部水准管轴应严格垂直于竖轴 作业时还需要仔细整平 仰角过大时 延长轴线到更远处或附近大楼的屋顶上 投测工作宜选择在阴天及无风天气进行 一 高层建筑物的轴线投测2 激光垂准仪投测法 1 激光垂准仪的原理与构造 一 高层建筑物的轴线投测2 激光垂准仪投测法 2 激光垂准仪投侧轴线点 二 高层建筑物的高程传递1 悬吊钢尺法传递高程 二 高层建筑物的高程传递2 全站仪对天顶测距法传递高程 13 6竣工测量 竣工测量是指各种工程建设竣工 验收时所进行的测绘工作 竣工测量的最终成果就是竣工总平面图 它包括反映工程竣工时的地形现状 地上与地下各种建筑物 构筑物 各类管线平面位置与高程的总现状地形图和各类专业图等 竣工总平面图是设计总平面图在工程施工后实际情况的全面反映和工程验收时的重要依据 也是竣工后工程改建 扩建的重要基础技术资料 竣工测量包括两项工作 室外的测量工作和室内的竣工总平面图编绘工作 一 室外测量1 工业厂房及一般建筑物测量2 架空管线支架测量3 地下管网测量4 交通运输线路测量5 电讯线路测量 二 竣工总平面图的编绘编绘竣工总平面图的室内工作主要包括竣工总平面图 专业分图和附表等的编绘工作 竣工总平面图上应包括建筑方格网点 主轴线点 矩形控制网点 水准点和厂房 辅助设施 生活福利设施 架空及地下管线 铁路等建筑物或构筑物的坐标和高程 以及厂区内空地和本建区的地形 有关建筑物 构筑物的符号须与设计图例相同 有关地形图的图例应使用国家地形图图式符号 比例尺一般采用1 1000 工程密集部分也可采用1 500的比例尺 二 竣工总平面图的编绘图纸编绘完毕 要附上必要的说明及相关图表 连同原始地形图 地质资料 设计图纸文件 设计变更资料 验收记录等合编成册 若施工的单位较多 多次转手 造成竣工测量资料不全 图面不完整或与现场情况不符 就只好进行实地施测 这样绘出的平面图 称为实测竣工总平面图 13 7建筑物变形观测 一 建筑物变形的基本概念变形测量就是对建筑物及其地基或一定范围内岩体和土体的变形 包括水平位移 沉降 倾斜 挠度 裂缝等 所进行的测量工作 变形测量的意义是 通过对变形体进行动态监测 获得精确的监测数据 并对监测数据进行综合分析 及时对基坑或建筑物施工过程中的异常变形可能造成的危害作出预报 以便采取必要的技术措施 避免造成严重后果 工程结构物在施工过程和施工完成后 由于其改变了建筑地基的应力状态 地基的变形不可避免 另外 由于工程结构物从施工开始就承受各种外部作用 重力 风力 温度变化等等 相互交叉的复杂影响 其弹塑性变形也不可避免 1963年意大利的Vajaut拱坝 高266m 发生大滑坡 在7min之内就毁灭了一座城市及周围的几个小镇 造成3000人死亡 相反 1984年前后 我国对长江三峡滑坡体进行了长期的变形测量 并成功预报了滑坡的发生 使滑坡体上居民能够及时撤离 挽救了11000人的生命 定义 变形观测就是用测量仪器定期测定建筑物变形 利用观测结果 研究工程结构物的变形规律 以达到监测建筑物安全 验证工程设计理论和检验施工质量的目的 作用 在建筑工程中 结构的变形观测结果是进行安全鉴定 确定危险房屋的基本依据 此外 变形测量还是验证现行变形计算理论 发展切合实际的结构分析与设计理论的根本途径 内容 变形观测的主要内容包括沉降观测 位移观测 挠曲观测 倾斜和裂缝观测 振动观测 意大利比莎斜塔 资料介绍 八层 高55m 1 6层为大理石砌 7 8为青砖石砌 内径7 65m 呈圆环形 1173年 1371年竣工 经过198年建到四层倾斜 停工94年 复建到第七层又停工83年 再建时第八层明显有转折 经测量 塔北侧沉降为量为90cm 塔南侧沉降为量为270cm 向南倾5 5 3 97 塔顶离开竖向中心线为5m 倾斜值为0 093 原因 1 地基粉砂土 施工不慎 粉砂外挤 偏心荷载南侧压力大 造成倾斜 2 塔基地压力大 超过地基承受力 下沉 3 比萨平原深层抽水 使水位下降相当于大面积加载 德国图林根州巴特弗兰肯霍森镇教堂钟塔斜度超过了意大利比萨斜搭 始建于13世纪 约27 43米目前已倾斜5 07度 天津市人民会堂办公楼与新建天津市科学会堂学术楼相邻 开裂宽度100mm 原因 两楼太近 学术楼产生地基附加应用 扩散到办公楼地基中 造成下沉 天津市人民会堂办公楼墙体开裂情况 1986年7月摄 1 变形监测特点 2 重复观测量大 测量时间跨度大 观测时间和重复周期取决于观测目的 变形量大小和速度 3 数据处理严密 数据量大 变形量小 变形原因复杂 1 测量精度高 建筑物变形观测的精度 视变形观测的目的及变形值的大小而异 很难有一个明确的规定 国内外对此有各种不同的看法 在1971年的国际测量工作者联合会 FIG 上 建议观测的中误差应小于允许变形值的1 10 1 20 2 变形观测的方法 1 常规测量方法 精密水准测量 三角高程测量 三角 边 测量 交会测量 导线测量 全站仪自动跟踪测量 2 摄影测量方法外业工作量小 观测时间短 可获取快速变形过程 可同时确定工程建筑物上任一点的变形 3 特殊测量方法准直测量法 激光准直仪 挠度曲线测量法 测斜仪观测 液体静力水准测量法和微距精密测量法 铟瓦线尺测距仪 4 空间测量技术 3 变形测量点的布设 变形测量点分为基准点 工作基点和变形观测点 1 基准点 是变形观测的基准 应埋设在建筑物变形影响范围之外 个数不少于3个 2 工作基点 工作基点位于基准点和观测点之间 是过渡点 一般埋设在被观测建筑物的附近 要求在观测期内保持稳定 3 变形观测点 观测点设立在变形体上 能反应变形的特征点 二 变形测量的技术要求1 基本要求2 实施程序要求3 变形测量点设置要求4 建筑变形测量的精度等级5 观测周期要求 建筑变形测量规程 JGJ T8 2007 二 变形测量的技术要求 三 建筑物的沉降观测1 水准基点的设置 2 沉降观测点的设置建筑物的四角 大转角处及沿外墙每10 20m处或每隔2 3根柱基上 高低层建筑 新旧建筑 纵横墙等交接处的两侧 建筑物裂缝 后浇带和沉降缝两侧 基础埋深相差悬殊处 人工地基与天然地基接壤处 不同结构的分界处及填挖方分界处 对于宽度大于等于15m或小于15m而地质复杂以及膨胀土地区的建筑物 在承重内隔墙中部设内墙点 并在室内地面中心及四周设地面点 邻近堆置重物处 受振动有显著影响的部位及基础下的暗浜 沟 处 框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上 筏形基础 箱形基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置 重型设备基础和动力设备基础的四角 基础型式或埋深改变处以及地质条件变化处两侧 对于电视塔 烟囱 水塔 油罐 炼油塔 高炉等高耸建筑 应设在沿周边在与基础轴线相交的对称位置上 点数不少于4个 沉降观测点标志 墙角沉降监测点作法 变形缝两侧沉降监测点作法 3 高差观测 1 水准网的布设 2 水准测量精度等级的选择 3 沉降观测周期和观测时间建筑物施工阶段的观测 应随施工进度及时进行 普通建筑可在基础完工后或地下室砌完后开始观测 大型 高层建筑可在基础垫层或基础底部完成后开始观测 观测次数与间隔时间应视地基与增加荷载的情况而定 民用高层建筑可每加高1 5层观测一次 工业建筑可按回填基坑 安装柱子和屋架 砌筑墙体 设备安装等不同施工阶段分别进行观测 若建筑物均匀增高 应至少在增加荷载的25 50 75 和100 时各测一次 施工过程中如暂时停工 在停工时及重新开工时应各观测一次 停工期间 可每隔2 3个月观测一次 建筑物使用阶段的观测次数 应视地基土类型和沉降速率大小而定 除有特殊要求者外 可在第一年观测3 4次 第二年观测2 3次 第三年后每年1次 直至稳定为止 观测期限一般不少于如下规定 砂土地基2年 膨胀土地基3年 粘土地基5年 软土地基10年 在观测过程中 若有基础附近地面有荷载突然增减 基础四周大量积水 长时间连续降雨等情况 均应及时增加观测次数 当建筑物突然发生大量沉降 不均匀沉降或严重裂缝时 应立即进行逐日或2 3d一次的连续观测 建筑沉降是否进入稳定阶段 应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 若最后三个周期观测中每周期沉降量不大于2倍测量中误差时可认为已进入稳定阶段 一般观测工程 当最后100d的沉降速率小于0 01 0 04mm d时 可认为已进入稳定阶段 具体取值宜根据各地区地基土的压缩性能确定 4 沉降观测技术要求1 多层建筑物的沉降观测 可采用DS3水准仪 用普通水准测量的方法进行 其水准路线的闭合差不应超过 mm n测站数 5 沉降观测注意事项水准路线应构成闭合环 要固定观测员 仪器 标尺 置镜点和立尺点 以提高观测精度 2 高层建筑物的沉降观测 则应采用DS1精密水准仪 用二等水准测量的方法进行 其水准路线的闭合差不应超过mm n为测站数 观测应在成像清晰 稳定的情况下进行 测完各点后 必须再测后视点 后视点的两次观测值之差不得超过 前 后观测宜使用同一根水准尺 前 后视距离应用皮尺丈量 应定期观测水准点高程 4 沉降观测的成果整理把各观测点历次的高程列入成果表中 计算两次观测之间的沉降量和累计沉降量 并注明观测日期和荷重情况 为了更清楚地表示沉降 荷重与时间之间的关系 还要画出各观测点的沉降时间关系曲线图 三 建筑物的沉降观测3 高程观测 4 沉降观测的成果处理沉降观测成果处理的内容是 对水准网进行严密平差计算 求出观测点每期观测高程的平差值 计算相邻两次观测之间的沉降量和累积沉降量 分析沉降量与增加荷载的关系 沉降观测应提交的图表包括 工程平面位置图及基准点分布图沉降观测点位分布图沉降观测成果表时间 荷载 沉降量曲线图等