《工程测量》-7.1.第七章 第一节 建筑施工控制网

学期授课教案20XX—20XX学年度第X学期课程编号课程名称工程测量学分/学时2学时授课专业授课班级任课教师20XX年XX月-2-教学设计项目/章节第七章第一节建筑施工控制网专业工程测量技术教师教学名称建筑施工控制网班级时间授课形式讲授法，讨论法、看书指导法，实习法、演示法课时2地点学情分析知识基础：具有一定的基础知识，接受能力强，但接触专业课较少，学习主动性差，需改变传统教学模式，调动学生的积极性。技能基础：已掌握全站仪、水准仪、GPS等测绘仪器的使用，但还不熟练教学任务建筑施工平面控制网的布设形式及对应布设形式的原理，建筑基线的调整教学目标技能目标会现场布设合适的施工控制网知识目标能说出建筑施工平面控制网的布设形式及对应布设形式的原理素质目标提高对知识的学习欲望，培养团队合作的精神教学策略教学重点及解决措施教学重点：建筑施工平面控制网的布设与调整解决措施：通过工程实例讲解建筑基线的调整教学难点及解决措施教学难点：建筑施工平面控制网的布设与调整解决措施：通过工程实例讲解建筑基线的调整教学组织班级授课√实训教学分组教学个别教学协作教学现场教学教学过程实施流程导图平面网平面网高程网施工控制网分类施工控制网分类布设形式测设方法布设形式测设方法平面控制网的布设布设形式、方法和要求布设形式、方法和要求高程控制网的布设高程控制网的布设教学活动实施教学步骤与内容备注思政小课堂：建筑施工精密测量专家白芝勇白芝勇，男，1978年生，汉族，中共党员，中铁一局集团第五工程有限公司高级技师。他曾荣获全国十大特别关注“最美青工”、“全国最美职工”、“全国知识型员工”、“中央企业青年岗位能手”、陕西省“劳动模范”、陕西省首届“雷锋式职工”、陕西省“首席技师”、陕西省“杰出能工巧匠”、陕西省“优秀高技能人才”、陕西省“技术能手”、陕西省“技术状元”等三十余项省部级以上荣誉称号。2012年享受国努院政府特殊津贴，2015年获得全国劳模，2017年当选为党的十九大代表，2018年获得“全国岗位学雷锋标兵”称号。他心怀梦想，甘于奉献，先后参与了50多条国家重点铁路、公路和各种基础设施建设的线路复测、工程精测工作，参与完成工程测量任务约3500多公里，其中高铁测量任务完成2500余公里，占了我国高铁运营里程近十分之—。他用心血和汗水凝聚成一项项精确的测绘成果，为我国高速铁路建设做出了突出贡献。施工控制网施工控制网分为平面控制网和高程控制网1.施工平面控制网施工平面控制网可以布设成三角网、导线网、建筑方格网和建筑基线四种形式。选择平面控制网的形式，应根据建筑总平面图、建筑场地的大小、地形、施工方案等因素进行综合考虑。但是，无论是哪种施工控制网，其形式均应与设计总平面图的布局相一致。1）建筑基线当建筑场地比较狭长时，建筑本身平面布置相对简单，常在场地内布置一条或几条基准线，以用于施工测量的平面控制，成为建筑基线，也成建筑轴线。例如水稳拌合站、沥青拌合站等。1.1.1建筑基线的布设形式和测设方法一般在场地中央布设一条长轴线或若干条与其垂直的短轴线，常见的布设形式有下述几种(图5-1)：布设建筑基线应遵守以下原则：1.建筑基线应与主要建筑物轴线平行或垂直，尽可能靠近主要建筑物，以便于用直角坐标法进行测设。2.基线点位应选在通视良好和不易被破坏的地方。为了能长期保存，要埋设永久性的混凝土桩。3.基线点应不少于三个，以便检测基线点位有无变动。建筑基线可以根据已有控制点采用极坐标法、前方交会法、坐标放样法等直接测设，也可以根据原有建筑物的位置与设计建筑基线的相对关系进行测设。但测设完毕后需对建筑基线进行检核。由于误差的存在，当实测角度与设计角度大于限差时，需对基线进行调整与改正。1.1.2建筑基线的调整根据建筑基线的布设形式，建筑基线的调整主要分为两种情况：一字型建筑基线的调整和L型建筑基线的调整。一字型建筑基线的调整对于一字型建筑基线一般放样三个点，使其在一条直线上，该三点所成夹角为180°，当该夹角与180°之差超出限差时，则应予调整，调整方法如下：调整一端点如图5.2所示，调整点至点，使三点为一直线。调整值为调整中点如图5.3所示，调整至点，使三点为一直线。调整值为调整三点如图5.4所示，设三点等误差影响，欲调整至点，使三点为一直线。调整值为对L形建筑基线的调整对于L形型建筑基线一般放样三个点，使其三点所成夹角为90°，当该夹角与90°之差超出限差时，则应予调整，调整方法如下：(1)调整一端点如图5.5所示，调整点至点，使三点为直角关系。调整值为(2)调整角点如图5.6所示，调整点至点，使三点为直角关系。调整值为(3)调整三点如图5.7所示，设三点等误差影响，欲调整至点，使三点为一直角关系。调整值为无论一字型还是L形建筑基线，调整好基线点后都需对夹角重新测量，以检验实测角度值与设计值之差，如超限需重新调整，直至合限。2）建筑方格网在新建的大中型建筑场地上，施工控制网一般布设为矩形或正方形格网的形式，称为建筑方格网，如图（5-8）所示。1.2.1建筑方格网的设计建筑方格网的布置是根据建筑设计总平面图上各建筑物、构筑物和各种管线的布设，并结合现场的地形情况拟定的。布置时，应先定方格网的主轴线，然后再布置其它方格点。格网可布置成正方形或矩形。现在，建筑工程的规划设计普遍使用AutoCAD进行。可以在设计单位提供的dwg格式图形文件的基础上，在AutoCAD中设计建筑方格网，并标注各方格网点的设计坐标、相邻方格网点间的平距等。方格网布置时，应注意以下几点：1.方格网的主轴线应布设在整个厂区的中部，并与总平面图上所设计的主要建筑物的基本轴线相平行；2.方格网的转折角应严格成90°；3.方格网的边长一般为100～200m，尽量是5m或10m的整倍数，不要零数；4.桩点位置应选在不受施工影响并能长期保存之处；5.建筑方格网采用施工坐标系统，坐标原点一般选在厂区的西南角，方格网的纵轴、横轴分别与施工坐标系的轴、轴平行，以使厂区各建筑物的施工坐标均为正值；6.当场地面积不大时，则尽量布设成全面方格网；当面积较大时，应分两级布网，首级可布设成十字形、口字形或田字形的建筑主轴线，然后再加密二级方格网；7.最好是高程控制点与平面控制点共用同一标石；8.施工控制网应具有唯一的起始方向。当测定好主轴线或长轴线后，往往作为施工平面控制网的起始方向，在控制网加密或建筑物定位时，不再利用测量控制点来定向。否则将会使建筑物产生不同位移和偏差，影响工程质量。1.2.2建筑方格网的测设建筑方格网测设时，一般先测设出方格网的主轴线，再全面扩展成方格网。当场地面积较大时，须分级测设，即先测设“十”字形、“口”字形或“田”字形的主轴线，然后再进行加密。1.主轴线测设主轴线的定位是根据测量控制点来测设的。首先将主轴线点的施工坐标换算成测量坐标，再依据附近的测量控制点，用适当的测设点的平面位置的方法，测设出主轴线。主轴线的测设方法可采用极坐标法，前方交会法等。由于测量误差的影响，测设出的三个主轴线点M、O、N可能不在同一条直线上。可采用前面讲述的“一”字形建筑基线的调整方法”将三个主轴线点严格调整到一条直线上。长轴线MON测设好后，应把长轴线点M、O、N作为已知点，来放样与轴线MON相垂直的另一短轴线COD，如图5-9所示。为了保证长、短轴线之间的垂直关系，放样出短轴线后可采用前面讲述的“‘L’字形建筑基线的调整”中“一点调整”方法对短轴线点C、D进行调整。主轴线初步测设完毕后，应用高精度的测距仪或全站仪精确测定主轴线上各点间长度，并按设计距离调整，最后确定各主方格点的点位。主轴线点标定时，应采用“3.3平面施工控制测量”中讲述的建筑方格网点制作方法埋设混凝土。2.建筑方格网的详细测设在主轴线测定以后，即可详细测设方格网。在主轴线的四个端点M、N、C、D上分别安置全站仪，每次都以O点为起始方向，分别向左、右测设90°角。这样，就交会出方格网的四个角点，如图5-10所示。为了进行检核，还要量出各点间和各段距离。如果量测的距离值不等于设计距离，则说明角度交会出的点位存在误差，则可采用前面讲述的“‘L’字形建筑基线的调整”中“调整角点”方法对四个角点进行调整，并同样用混凝土桩标定点位。以上述构成“田”字形的基本方格网点为基础，即可加密测设出设计格网中的所有方格网点，形成如图5.8所示的建筑方格网。3.建筑方格网的归化改正用上述方法测设的方格网一般用于精度要求不高的中小型建筑场地。对于精度要求较高的大型建筑场地，则应在上述方法的基础上对各方格网点进行归化改正，以进一步提高方格网的精度。然后，以实际点位至相邻点在标板上定向，用三角尺在定向边上量出X坐标差量和Y坐标差量，如图5.12所示，并依据其数值平行推出设计坐标轴线，其交点即为方格点正式点位。标定后，将原点位消去。2.施工高程控制网高程控制网一般分级布设，即首级控制网和加密控制网，相应的水准点称为基本水准点和施工水准点。首级控制一般采用三等水准测量施测，其位置应该在不受施工影响、无震动、便于施测和永久保存的地方，通常应埋设成永久性水准标石，间距500～1000m，凡重要建筑物附近均应设点，整个场地内形成一环或多环的闭合水准网，以控制整个场地。加密控制一般按四等水准施测，点间距不大于200m，以保证建筑物各个高度上都有临时水准点，且放样时安置一次仪器即可将待放点高程测设出来，其点位标志可与方格网点共用同一个标石。此外为了施工放样的方便，在每栋较大建筑物附近要测设±0.000水准点（其高程等于该建筑物的地坪设计标高），其位置多选在较稳定的墙、柱侧面上，用红漆绘成上顶为水平线的倒三角高程标志。通过微课学习施工控制网的布设形式，各有什么优缺点，适用于什么样的场地学生通过规划改正的练习，来理解实际工作中如何保证控制网精度教学评价学生学习效果评价：自我评价、小组评价、教师评价等教师教学效果评价：自我评价、学生评价、同行评价等（每个评价均有评价项目若干，老师可以根据情况综合取舍）板书设计