高层1-高层施工测量

1、高层建筑施工高层建筑施工高层建筑施工学习单元1测量高层建筑的准备工作和内容测量高层建筑的准备工作和内容学习单元2观测高层建筑施工变形观测高层建筑施工变形1.1 建筑物的定位放线建筑物的定位放线1.1.1 根据原有建(构)筑物定位1.1.2 根据规划红线、道路中心线或场地平面控制网定位1.2 高层建筑标高测量高层建筑标高测量1.3 高层建筑竖向控制高层建筑竖向控制1.4 变形观测变形观测1.5 高层建筑施工常用测量仪器概述高层建筑施工常用测量仪器概述知识目标知识目标1、了解高层建筑施工测量的准备工作和内容。2、熟悉高层建筑测量的方法。技能目标技能目标1、能正确理解高层建筑施工测量的准备工作及测量

2、方法。2、能够建立施工方格控制网，灵活运用高层建筑施工测量的各种方法。（3）施工前，根据建筑总平面图和建设方提供的坐标点、水准标进行复测，确保工程坐标和高程的准确性。 （4）对施工现场内影响施测的障碍进行处理。 （5）对施测用辅助材料如标高控制桩、油漆、麻线等提前准备到位。（一）测量准备（一）测量准备（1）校对测量仪器。将工程所用的经纬仪、水准仪等测量仪器及工具送国家计量单位校核，保证测量工具的准确性。 （2）根据规划勘测部门提供的坐标桩及建筑总平面图进行复测，确保坐标桩的准确性。 一、高层建筑施工测量的准备工作一、高层建筑施工测量的准备工作1.1 建筑物的定位放线1.1 建筑物的定位放线 建

3、筑物的定位就是在地面上确定建筑物的位置。即根据设计条件，将建筑物外廓的各轴线交点测设到地面上，称为定位桩，作为基础和细部放样的依据。 放线定放线定位的方法位的方法根据建筑根据建筑方格网定位方格网定位根据控制根据控制点的坐标点的坐标定位定位根据与原有根据与原有道路的关系道路的关系定位定位根据规划根据规划道路红线道路红线定位定位1.1 建筑物的定位放线如果设计图上只给出建筑物与附近原有建筑物或道路的相对关系，而没有提供建筑物定位点的坐标，周围又没有测量控制点、建筑方格网和建筑基线可利用，可根据原有建筑物的边线或道路中心线将新建筑物的定位点测设出来（图1）。 u1.1.1 1.1.1 根据原有建(

4、(构) )筑物定位图1 根据与原有建筑关系定位 如图1所示，用钢尺沿食堂的东、西墙，延长出一小段距离l（l取12m）得a、b两点，作出标志。 在a点安置经纬仪，瞄准b点，并从b点沿ab方向量取14.240m（因为办公楼的外墙厚370mm，轴线偏里，离外墙皮240mm），定出c点，作出标志，再继续沿ab方向从c点起量取25.800m，定出d点，作出标志，abcd线就是测设办公楼平面位置的建筑基线。 分别在c、d两点安置经纬仪，瞄准a点，顺时针方向测设90，沿此视线方向量取距离l+0.240m，定出M、Q两点，作出标志，再继续量取15.000m，定出N、P两点，作出标志。M、N、P、Q四点即为办公

5、楼外廓定位轴线的交点。 检查NP的距离是否等于25.800m，N和P是否等于90，其误差应在允许范围内（NP是最弱边，N和P是最弱角）。 1.1 建筑物的定位放线u1.1.2 1.1.2 根据建筑基线或方格网进行建筑物定位根据建筑基线或方格网进行建筑物定位如果待定位建筑物的定位点设计坐标是已知的，且建筑场地已设有建筑方格网或建筑基线，可利用直角坐标法测设定位点，也可用极坐标法等其他方法进行测设。但直角坐标法所需要的测设数据的计算较为方便，在使用全站仪或经纬仪和钢尺实地测设时，建筑物总尺寸和较大角的精度容易控制和检核。常用角度交会法或距离交会法来测设定位点1.1 建筑物的定位放线u1.1.3 1

6、.1.3 根据控制点定位根据控制点定位如果待定位建筑物的定位点设计坐标是已知的，且附近有高级控制点可供利用，可根据实际情况选用极坐标法、角度交会法或距离交会法来测设定位点。在这三种方法中，极坐标法通用性最强，是用得最多的一种定位方法。1.1 建筑物的定位放线常用的定位方法有以下两种。 F直角坐标法 F极坐标法 u1.1.4 1.1.4 根据规划红线、道路中心线或场地平面控制网定位1.1 建筑物的定位放线F1、直角坐标法u1.1.4 1.1.4 根据规划红线、道路中心线或场地平面控制网定位道路中心线道路中心线第一步第一步 由中心正点起由中心正点起（城市规划部门给定）（城市规划部门给定）第二步第二

7、步 定定S S 点（沿道点（沿道路中心线向西量路中心线向西量=100.000 m =100.000 m ）第三步第三步 定定X X轴轴第四步第四步 定定O O（由（由S S 点起点起向北沿向北沿X X 轴量轴量=70.000 =70.000 ） 。1.1 建筑物的定位放线F2、极坐标法u1.1.2 1.1.2 根据规划红线、道路中心线或场地平面控制网定位第一部：将经纬仪安第一部：将经纬仪安置在圆心置在圆心O O 点上，后点上，后视视A A 点后，点后，第二步：第二步： 测测1 1号点号点第三步：测重复按第三步：测重复按2 25 5 号号第四步：并实量各点第四步：并实量各点间距作为校核。间距作为

8、校核。1.1 建筑物的定位放线u基础验线时的允许偏差基础验线时的允许偏差引自高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ 32010)： F 长度 L ( B ) 30 m，允许偏差5 mm。 F 30 mL ( B )60 m，允许偏差10 mm。 F 60 mL ( B )90 m，允许偏差15 mm。 F 90 mL( B )，允许偏差20 mm。轴线的对角线尺寸的允许偏差应为边长偏差的 倍；外廓轴线夹角的允许偏差应为1。 221.1 建筑物的定位放线工程测量规范(GB 500262007) 之8.3.11 条专门对于建筑物施工放线作出了精度要求 1.2 高层建筑标高测量1.2 高层建筑标高测量

9、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。 通常，测量允许误差等于 2 倍测量中误差。建筑物标高误差由测量误差、施工误差组成，而建筑物标高误差的允许值，可查相关结构施工规范。 高层建筑标高测量的允许误差高层建筑标高测量的允许误差1.2 高层建筑标高测量0.000 0.000 以下标高测法以下标高测法 在基础开挖过程中，应在基坑四周的护坡钢板在基础开挖过程中，应在基坑四周的护坡钢板桩或混凝土桩上各涂一条宽桩或混凝土桩上各涂一条宽10cm 10cm 的竖向白漆带；的竖向白漆带； 用水准仪根据附近栋号的水准点或用水准仪根据附近栋号的水准点或0.000 0.000 水

10、水平线，测出各白漆带上顶的标高；平线，测出各白漆带上顶的标高； 然后用钢尺在白漆带上量出然后用钢尺在白漆带上量出0.000 0.000 以下，各以下，各负负( () )整米数的水平线；整米数的水平线； 最后，将水准仪安置在基坑内，校测四周护坡最后，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，当误差在桩上各白漆带底部同一标高的水平线，当误差在5 mm5 mm以内时，则认为合格。以内时，则认为合格。1.2 高层建筑标高测量0.000 0.000 以上标高测法以上标高测法用钢尺沿结构外墙、边柱或楼梯间等向上竖直测量（至少要用钢尺沿结构外墙、边柱或楼梯间等向上竖直测量（至少要有

11、三处）有三处）, ,引测步骤是：引测步骤是： (1) (1) 先用水准仪根据二个栋号水准点或先用水准仪根据二个栋号水准点或0.000 0.000 水平线水平线; ; (2) (2) 用钢尺沿铅直方向，向上量至施工层，并画出正用钢尺沿铅直方向，向上量至施工层，并画出正(+)(+)米数的水平线；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；建筑应由三处分别向上传递；要求：要求：当三个点的标高差值小于当三个点的标高差值小于3 mm3 mm时，应取其平均值；否时，应取其平均值；否则应重新引测则应重新引测;

12、;1.2 高层建筑标高测量将全站仪安置在首层，以水平视线后视已知点高程(HA)，求出视线高(HA+a)， 然后用铅直视线测出施工层上水平放置的棱镜的铅直距离(即高差 h)，最后在施工层上用水准仪测出棱镜至欲求点高程(HB)。 0.000 0.000 以上标高测法以上标高测法1.2 高层建筑标高测量标高施测要点标高施测要点(1) (1) 观测时尽量做到前后视线等长；观测时尽量做到前后视线等长； (2) (2) 由由0.000 0.000 水平线向下或向上量高差时，所用钢尺应经过检定；水平线向下或向上量高差时，所用钢尺应经过检定；(3) (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

13、高度偏差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。对层高进行适当的调整。(4) (4) 保证最后竣工测量的精度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；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； 在测定在测定0.000 0.000 水平线和基础施工，如何对待地基开挖后的回弹与整水平线和基础施工，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；个建筑在施工期间的下

14、沉影响； 措施：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。出来，取得了较好的效果。1.3 高层建筑竖向控制1.3 高层建筑竖向控制概念：当高层建筑施工到概念：当高层建筑施工到0.000 0.000 后，随着结构的后，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放线和结构竖向控制的依据; ; 高层建筑竖向控制要点：高层建筑竖向控制要点：高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程规定以下轴线应规定以下轴

15、线应向上投测：向上投测： 建筑物外廓轴线；伸缩缝、沉降缝两侧轴线；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、施工流水段分界电梯间、楼梯间两侧轴线；单元、施工流水段分界轴线。轴线。主要有外控法；内控法和内外控综合法等三种常用方法。主要有外控法；内控法和内外控综合法等三种常用方法。竖向投测方法竖向投测方法1.3 高层建筑竖向控制 层间竖向测量偏差不应超过3 mm，建筑全高(H)竖向测量偏差见下表 高层建筑竖向投测允许偏差高层建筑竖向投测允许偏差1.3 高层建筑竖向控制外控法外控法概念：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

16、围： 施工场地比较宽阔 ； 类型： 延长轴线法； 侧向借线法； 正倒镜挑直法。高层建筑竖向控制F 1) 在建筑物底部投测中心轴线位置 高层建筑的基础工程完工后，将经纬仪安置在轴线控制桩A1、A1、B1和B1上，把建筑物主轴线精确地投测到建筑物的底部，并设立标志，如下图中的a1、a1、b1和b1，以供下一步施工与向上投测之用。 外控法外控法高层建筑竖向控制F 2) 向上投测中心线 随着建筑物不断升高，要逐层将轴线向上传递，如下图所示，将经纬仪安置在中心轴线控制桩A1、A1、B1和B1上，严格整平仪器，用望远镜瞄准建筑物底部已标出的轴线a1、a1、b1和b1点，用盘左和盘右分别向上投测到每层楼板上

17、，并取其中点作为该层中心轴线的投影点，如下图中的a2、a2、b2和b2。外控法外控法高层建筑竖向控制F 3) 增设轴线引桩 当楼房逐渐增高，而轴线控制桩距建筑物又较近时，望远镜的仰角较大，操作不便，投测精度也会降低。为此，要将原中心轴线控制桩引测到更远的安全地方，或者附近大楼的屋面。外控法外控法高层建筑竖向控制 根据施工场地情况的不同，安置经纬仪的位置不同，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。 延长轴线法延长轴线法定义：在轴线的延长线上安置经纬仪，以首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；层轴线为准，向上逐层投测；适应范围： 适用于场地四周宽阔。适用于

18、场地四周宽阔。外控法外控法高层建筑竖向控制第一步：第一步： 甲仪器安甲仪器安置在轴线的置在轴线的控制桩上控制桩上第二步：第二步： 后视首层后视首层轴线后；轴线后；第三步：第三步： 抬起望远抬起望远镜将轴线投镜将轴线投测到施工层测到施工层上。上。高层建筑竖向控制侧向借线法侧向借线法定义：可将轴线向建筑物外侧平行移出，俗称借线可将轴线向建筑物外侧平行移出，俗称借线； 适用范围：场地四周较小，高层建筑四廓轴线无法延长场地四周较小，高层建筑四廓轴线无法延长。第一步：第一步：乙仪器和乙乙仪器和乙仪器仪器是先后安置在借线是先后安置在借线上；上；第二步：第二步：以首层的以首层的借线借线点为后视，向点为后视，

19、向上投测；上投测；第三步：第三步：将投测视将投测视线为准向内量出借线为准向内量出借线尺寸。线尺寸。高层建筑竖向控制正倒镜挑直法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四廓轴线虽可延长，但不能在延长线上安置经纬仪的情况。特点：精度高于前两种方法。精度高于前两种方法。第一步：第一步： 丙仪器安置在施工层丙仪器安置在施工层8 8A A上上点，点，瞄准瞄准8 8S S 后，后，纵转望远纵转望远镜，定出镜，定出8 8H H上上点；点；第二步：第二步： 将仪器移到将仪器移到8 8H H上上点上，后点上，后视视8 8A A上上点后，纵转望远镜，点后，纵转望远镜，若前视正照准地

20、面上的轴线若前视正照准地面上的轴线点点8 8N N，则两次安置仪器的位，则两次安置仪器的位置就都正在置就都正在8 8S S，8 8N N 轴线上轴线上；高层建筑竖向控制内控法内控法定义：施测时在建筑物的首层测设室内控制网，用施测时在建筑物的首层测设室内控制网，用垂准线原理垂准线原理进行竖向投测，故此法也叫垂准线投测；进行竖向投测，故此法也叫垂准线投测；适用范围：当施工场地窄小，无法在建筑物之外的当施工场地窄小，无法在建筑物之外的轴线上安置仪器施测时，多使用此法轴线上安置仪器施测时，多使用此法；类型： 吊线坠法吊线坠法天顶准直法天顶准直法天底准直法天底准直法 高层建筑竖向控制吊线坠法吊线坠法定义

21、：定义： 使用较重的特制线坠悬吊，以首层直接向各施工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，但要注意以下几点层悬吊引测轴线，但要注意以下几点: :(1) (1) 线坠的几何形体要规正，质量要适当线坠的几何形体要规正，质量要适当(1(13 kg)3 kg)；(2) (2) 投测中要防风吹和振动；投测中要防风吹和振动；(3)(3)在逐层引测中，要用更大的线坠在逐层引测中，要用更大的线坠( (如如5 kg)5 kg)每隔每隔3 35 5 层，由下面直接向上放一次层，由下面直接向上放一次通线通线，以作，以作校测校测。高层建筑竖向控制天顶准直法天顶准直法天顶方向天顶方向是指测站点正上方

22、、铅直指向是指测站点正上方、铅直指向天空的方向天空的方向； 天顶准直法就是使用能测设天顶方天顶准直法就是使用能测设天顶方向的向的 仪器，进行竖向投测，故也叫仪器，进行竖向投测，故也叫仰仰视法视法 ； 常用仪器常用仪器 ： 配有配有9090弯管目镜的经纬仪、激光经弯管目镜的经纬仪、激光经纬仪、激光铅直仪、自动天顶准直仪、纬仪、激光铅直仪、自动天顶准直仪、自动天顶。自动天顶。高层建筑竖向控制天底准直法天底准直法 定义： 天底方向天底方向是指过测站点、铅直向下所指的方向是指过测站点、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，故也叫的仪

23、器，进行竖向投测，故也叫俯视法俯视法。高层建筑竖向控制内外控综合法内外控综合法便于校核内外控的不足便于校核内外控的不足。 内控的不足：内控的不足： 难以检查内控网的整体移动和转动；难以检查内控网的整体移动和转动； 外控的不足：外控的不足： 距离建筑物较远，不便测设，也会带来一距离建筑物较远，不便测设，也会带来一 定的误差。定的误差。1.4 变形观测1.4 变形观测定义定义：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。 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 沉降观测由施工单位担任，位移和倾斜观测一

24、般多由勘测专业部门担任 ； 要求：一般规定变形观测的误差应小于变形量的1/101/20。 1.4 变形观测措施：措施： 仪器措施：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：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：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。变形观测u沉降观测沉降观测原因：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：措施：在打桩前，对距基坑一定范围的建(构

25、)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；施工对邻近建施工对邻近建( (构构) )筑物影响的观测筑物影响的观测变形观测u沉降观测沉降观测施工塔吊基座的沉降观测施工塔吊基座的沉降观测原因：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：措施：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。变形观测u沉降观测沉降观测地基回弹观测地基回弹观测原因：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

26、其下沉也越大 ；方法：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。变形观测u沉降观测沉降观测建筑物的沉降观测建筑物的沉降观测设置观测点：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

27、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。变形观测 沉降观测的等级、精度要求、适用范围及观测方法，应根据工程需要，符合表1-4 中相应等级的规定。沉降观测应提供的成果如下。F (1) 建筑物平面图。如图 1-12所示，图上应标有观测点位置及编号，必要时应另绘竣工时及沉降稳定时的等沉线图。变形观测u沉降观测沉降观测F (2) 下沉量统计表。这是根据沉降观测原始记录整理而成的各个观测点的每次下沉量和累积下沉量的统计值。 F (3) 观测点的下沉量曲线。如图 1-13 所示，图中横坐标表示时间。图形分上下两部分，上部分为建筑荷载曲线，下部分为各观测点的下沉

28、曲线。u沉降观测沉降观测变形观测 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。和沉降观测一样，水平位移观测也分为四个等级，各等级的适用范围同表 1-2，各等级的变形点的点位中误差分别为：F 一等为1.5 mm，F 二等为3.0 mm，F 三等为6.0 mm，F 四等为12.0 mm 变形观测建筑物的位移观测建筑物的位移观测变形观测措施：措施：一般要在进行倾斜监测的建一般要在进行倾斜监测的建( (构构) )筑物上设置上、下二点或上、中、筑物上设置上、下二点或上、中、下多点观测标志，各标志应在同一竖下多点观测标志

29、，各标志应在同一竖直面内直面内; ; 用经纬仪正倒镜法，由上而向下投用经纬仪正倒镜法，由上而向下投测各观测点的位置，然后根据高差计测各观测点的位置，然后根据高差计算倾斜量。算倾斜量。建建( (构构) )筑物竖向倾斜观测筑物竖向倾斜观测. .1.4 高层建筑施工常用测量仪器概述20 世纪初的前 2030 年为第一代 20 世纪 6070 年代为第三代第二次世界大战前后为第二代 20 世纪80 年代以后为第四代水准仪为微倾式，水准管水准仪为微倾式，水准管上方装有符合折光棱镜而上方装有符合折光棱镜而提高了定平精度，经纬仪提高了定平精度，经纬仪为光学度盘与对中为光学度盘与对中水准仪上的水准管与经纬水准

30、仪上的水准管与经纬仪竖盘指标水准管均被自仪竖盘指标水准管均被自动补偿机构代替动补偿机构代替水准仪与经纬仪的读数水准仪与经纬仪的读数为电子数字化显示，测为电子数字化显示，测量仪器进入了自动化、量仪器进入了自动化、电子化和数字化的时代电子化和数字化的时代建建筑筑测测量量仪仪器器经经历历了了四四个个发发展展阶阶段段1.4 高层建筑施工常用测量仪器概述 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1-14是北京光学仪器厂生产的 DSZ2型(S2 级)自动补偿水准仪。S1.5、S0.7 也属于精

31、密水准仪，既可用于普通工程水准，又可用于工程沉降观测。u 工程水准仪工程水准仪(S3、S2)1.4 高层建筑施工常用测量仪器概述 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 1-15所示。u 工程水准仪工程水准仪(S3、S2)1.4 高层建筑施工常用测量仪器概述 J6、J2(见图 1-16 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(见图 1-17 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