工業(yè)與民用建筑工程施工測(cè)量.ppt

土木工程測(cè)量 Civil Engineering Survey,授課陳哲,第十二章 建筑工程施工測(cè)設(shè),12.1 建筑場(chǎng)地施工控制測(cè)設(shè),在建筑工程施工之前，勘測(cè)階段建立的控制網(wǎng)是為測(cè)圖布設(shè)的，通常難以滿足施工對(duì)控制點(diǎn)密度和精度的要求。因此，施工前必須建立施工控制網(wǎng)，它包括平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。施工控制網(wǎng)是施工階段構(gòu)件測(cè)設(shè)定位的基礎(chǔ)。 施工平面控制網(wǎng)的布設(shè)形式，可根據(jù)建筑物體量、場(chǎng)地大小和地形條件等因素來(lái)確定。對(duì)于大中型建筑場(chǎng)地，在建筑物布置整齊、密集時(shí)，宜采用正方形或矩形格網(wǎng)，稱為建筑方格網(wǎng)（grid）。對(duì)于面積不大，建筑物又不復(fù)雜的場(chǎng)地，則通常采用建筑基線（baseline）。,中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工程測(cè)量規(guī)范GB50026-93規(guī)定：場(chǎng)區(qū)平面控制網(wǎng)的等級(jí)和精度，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1、建筑場(chǎng)地大于1km2或重要工業(yè)區(qū)，宜建立相當(dāng)于一級(jí)導(dǎo)線精度的平面控制網(wǎng)； 2、建筑場(chǎng)地小于1km2或一般性建筑區(qū)，可根據(jù)需要建立相當(dāng)于二、三級(jí)導(dǎo)線精度的平面控制網(wǎng)； 3、當(dāng)原有控制網(wǎng)作為場(chǎng)區(qū)控制網(wǎng)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行復(fù)測(cè)檢查。 場(chǎng)區(qū)的高程控制網(wǎng)，應(yīng)布設(shè)成閉合環(huán)線，附合路線或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)形。高程測(cè)量的精度，不宜低于二等水準(zhǔn)的精度。場(chǎng)地水準(zhǔn)點(diǎn)的間距，宜小于lkm。距離建筑物、構(gòu)筑物不宜小于25m，距離回填土邊線不宜小于15m。,12.1.1 建筑基線,1、建筑基線布設(shè)形式 建筑基線應(yīng)平行或垂直于主要建筑物的軸線，較長(zhǎng)的基線盡可能布設(shè)在場(chǎng)地中央。根據(jù)建筑物的分布和地形狀況，建筑基線可布置成三點(diǎn)直線形、三點(diǎn)直角形、四點(diǎn)丁字形等多種形式。 在不受施工影響的條件下，建筑基線應(yīng)盡量靠近主要建筑物，且相鄰基線點(diǎn)之間應(yīng)通視良好。為了便于點(diǎn)位校核，基線點(diǎn)的數(shù)目應(yīng)不少于三點(diǎn)；縱橫基線應(yīng)相互垂直。如果需要，還可在上述圖形的基礎(chǔ)上加設(shè)幾條與之連接的縱橫短基線，組成多點(diǎn)階梯形。,2、建筑基線的測(cè)設(shè) 建筑基線可以根據(jù)場(chǎng)地已有的控制點(diǎn)，按平面點(diǎn)位測(cè)設(shè)的一般方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定位。以下以最常見的直線形基線為例，說(shuō)明基線主點(diǎn)測(cè)設(shè)后的校核方法。 假定AOB為某建筑場(chǎng)地總平面圖上所選定的建筑基線，OA、OB的距離分別為a、b，現(xiàn)已根據(jù)測(cè)圖階段的控制點(diǎn)完成基線主點(diǎn)A、O 、B的概略位置測(cè)設(shè)，得到 、和（如圖）。由于測(cè)設(shè)誤差，三點(diǎn)可能不在一條直線上。因此，需在O點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，精確測(cè)定AOB的角值。若與180之差不超過(guò)對(duì)應(yīng)精度等級(jí)規(guī)定的限值(如20)，則接受既定位置；否則，應(yīng)對(duì)點(diǎn)位進(jìn)行橫向調(diào)整，直至滿足要求為止。調(diào)整的方法是：假定三個(gè)點(diǎn)位測(cè)設(shè)時(shí)誤差概率相等，則三個(gè)點(diǎn)的修正距離絕對(duì)值均相等，于是A和B修正的距離相等，且與O點(diǎn)修正的距離大小相等，方向相反。在此假定基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)幾何分析，各點(diǎn)橫向移動(dòng)的改正值可以按下式計(jì)算：,橫向調(diào)整后，精密量取OA和OB距離，若實(shí)量值與設(shè)計(jì)值之差不超過(guò)對(duì)應(yīng)精度等級(jí)規(guī)定的限值(見表)，則接受既定位置；否則，應(yīng)以O(shè)點(diǎn)為準(zhǔn)，按設(shè)計(jì)值縱向調(diào)整A和B點(diǎn)位置，直至滿足要求為止。 一般情況下，城市規(guī)劃部門在項(xiàng)目施工前已將項(xiàng)目的建筑紅線測(cè)設(shè)于實(shí)際地面，并且大多數(shù)是正交的直線。于是，基線測(cè)設(shè)可以按建筑紅線的地界樁為基礎(chǔ)，按平面點(diǎn)位測(cè)設(shè)的一般方法進(jìn)行。,12.1.2、建筑方格網(wǎng),1、建筑方格網(wǎng)的布設(shè) 首先應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)總圖上各建筑物、構(gòu)筑物、各種管線的位置，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形，選定方格網(wǎng)的主軸線，然后再布設(shè)其它格網(wǎng)點(diǎn)。主軸線應(yīng)盡量布設(shè)在建筑區(qū)中央，并與主要建筑物軸線平行，其長(zhǎng)度應(yīng)能控制整個(gè)建筑區(qū)。格網(wǎng)點(diǎn)可布設(shè)為正方形或矩形。格網(wǎng)點(diǎn)、線在不受施工影響條件下，應(yīng)靠近建筑物?？v橫格網(wǎng)邊應(yīng)嚴(yán)格互相垂直。正方形格網(wǎng)的邊長(zhǎng)一般為100m左右，矩形格網(wǎng)一般為幾十米至幾百米的整數(shù)長(zhǎng)度。 圖中是建筑方格網(wǎng)的示意圖。方格網(wǎng)的測(cè)設(shè)方法與基線相似，特別指出的是，方格網(wǎng)主點(diǎn)測(cè)設(shè)完成后必須進(jìn)行有關(guān)條件（角度、長(zhǎng)度）的校核。建筑方格網(wǎng)的主要技術(shù)要求，應(yīng)符合表中的規(guī)定。,2、坐標(biāo)換算 當(dāng)方格網(wǎng)的建筑坐標(biāo)系與測(cè)設(shè)坐標(biāo)系不一致時(shí)，為利用已測(cè)設(shè)的控制點(diǎn)來(lái)測(cè)設(shè)方格網(wǎng)主點(diǎn)的位置，應(yīng)先將主點(diǎn)的建筑坐標(biāo)換算成測(cè)設(shè)坐標(biāo)。 如圖所示，坐標(biāo)系xoy為大 尺 度 的 總 體 控 制 坐 標(biāo) 系 ， xoy為局部施工坐標(biāo)系。現(xiàn)已知O點(diǎn)在總體坐標(biāo)系xoy中的坐標(biāo)及總體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系之間的夾角，則可以根據(jù)待測(cè)設(shè)點(diǎn)A的局部坐標(biāo)（ x，y ），按下式計(jì)算出A點(diǎn)的總體坐標(biāo)（ x，y ），并根據(jù)總體坐標(biāo)系中的控制點(diǎn)來(lái)測(cè)設(shè)A點(diǎn)的實(shí)際位置。,12.1.3、建筑場(chǎng)地的高程控制,建筑場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)有足夠數(shù)量的高程控制點(diǎn)，其密度應(yīng)盡量滿足安置一次儀器就能測(cè)設(shè)出所需高程點(diǎn)的要求。因此，除測(cè)圖保存下來(lái)的控制點(diǎn)外，還需增設(shè)一些水準(zhǔn)點(diǎn)。通常可將建筑方格網(wǎng)點(diǎn)兼作高程控制點(diǎn)，即在方格網(wǎng)點(diǎn)旁設(shè)置一半球狀標(biāo)志，把它們組成閉合或附合水準(zhǔn)路線。若格網(wǎng)點(diǎn)較密，可把主要格網(wǎng)點(diǎn)或高程放樣要求較高的建筑物附近的格網(wǎng)點(diǎn)列入水準(zhǔn)路線，其余點(diǎn)以支線水準(zhǔn)測(cè)定。 此外，為了施工放樣的方便，還可在建筑物附近測(cè)設(shè)0.000水準(zhǔn)點(diǎn)，其高程為該建筑物室內(nèi)地坪的設(shè)計(jì)高程。,9.2 工業(yè)與民用建筑施工測(cè)設(shè)精度,工業(yè)與民用建筑的施工放樣，通常應(yīng)具備下列資料： （1）、總平面圖； （2）、建筑物的設(shè)計(jì)與說(shuō)明； （3）、建筑物、構(gòu)筑物的軸線平面圖； （4）、建筑物的基礎(chǔ)平面圖； （5）、設(shè)備的基礎(chǔ)圖； （6）、建筑物的結(jié)構(gòu)施工圖； （7）、管網(wǎng)布置圖。 工業(yè)與民用建筑施工放樣的主要技術(shù)要求及測(cè)量偏差見表1表4。,12.3 多層民用建筑施工測(cè)設(shè),12.3.1 建筑物的定位 建筑物定位就是把建筑物外墻軸線交點(diǎn)（定位點(diǎn)）測(cè)設(shè)于實(shí)際地面的過(guò)程。通常，擬建房屋與建筑基線之間的尺寸關(guān)系已由設(shè)計(jì)部門給出，可以根據(jù)建筑基線（或方格網(wǎng)）按照直角坐標(biāo)法來(lái)定位。對(duì)于一般的多層民用建筑，定位精度控制指標(biāo)為：長(zhǎng)度相對(duì)誤差不應(yīng)超過(guò)1/5000 ，角度誤差不應(yīng)超過(guò)20。,12.3.2 軸線控制樁和龍門板,建筑物定位后，則可以根據(jù)外墻定位樁測(cè)設(shè)各內(nèi)墻軸線交點(diǎn)樁（中心樁）。為了在施工的不同階段（開挖、墊層、基礎(chǔ)、墻體、梁、柱、屋面等）恢復(fù)各交點(diǎn)位置，施工前必須將軸線延長(zhǎng)至開挖范圍以外，并設(shè)軸線控制樁作為參照（見圖）。 龍門板是用來(lái)進(jìn)行軸線位置和高程控制的。如圖所示，龍門板設(shè)置方法為：在建筑物四角和中間隔墻的兩端基槽之外 1-2m處，豎直釘設(shè)木樁，稱為龍門樁，樁的外側(cè)面應(yīng)與基槽平行；并將0.000高程（該建筑物室內(nèi)地坪的設(shè)計(jì)高程）測(cè)設(shè)在龍門樁上，用橫線標(biāo)示。然后，把龍門板釘在龍門樁上，要求板的上邊水平，并恰好與0.000高程橫線齊平。最后將軸線引測(cè)到龍門板上，釘小釘作標(biāo)志，稱中心釘。 軸線控制樁應(yīng)設(shè)在龍門板之外，以便檢查龍門板是否在施工中發(fā)生變動(dòng)。,12.3.3 基礎(chǔ)施工測(cè)設(shè),如圖，為了控制開挖基槽的深度，在接近槽底標(biāo)高某整分米a時(shí)(如a=0.300m)時(shí)，在基槽壁上每隔3-5m和轉(zhuǎn)角處各測(cè)設(shè)一水平樁，以作清理槽底和打墊層的依據(jù)。,墊層澆筑后，根據(jù)中心釘或控制樁，拉細(xì)線、吊垂球或用經(jīng)緯儀，將軸線交點(diǎn)投測(cè)到墊層上，用墨線彈出軸線和基礎(chǔ)墻的邊線，以作砌筑基礎(chǔ)和墻身的依據(jù)。,12.4 高層建筑施工測(cè)設(shè),12.4.1 基礎(chǔ)施工測(cè)設(shè) 高層建筑通常是框架結(jié)構(gòu)或剪力墻結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)性能要求更高的測(cè)設(shè)精度。高層建筑的外墻定位點(diǎn)和內(nèi)墻中心點(diǎn)測(cè)設(shè)方法與多層房屋相同，但軸線定位精度要求高于多層房屋。當(dāng)基礎(chǔ)工程完工后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行建筑物角點(diǎn)、四廓軸線和主軸線等的復(fù)位測(cè)定；經(jīng)檢查合格后，再詳細(xì)放出細(xì)部軸線。測(cè)設(shè)時(shí)必須保證精度，嚴(yán)防差錯(cuò)。在條件允許時(shí)，可將主要軸線延長(zhǎng)到距建筑物距離大于H（H-建筑高度）的地方設(shè)樁，供向上投測(cè)軸線之用。 高層建筑施工測(cè)設(shè)中的關(guān)鍵是軸線位置逐層向上復(fù)制，即軸線投測(cè)。,12.4.2、軸線投測(cè),高層建筑的軸線豎向投測(cè)，就是確保各層相應(yīng)的軸線位于同一豎直面內(nèi)。在施工中，一般規(guī)定豎向偏差不得超過(guò)4mm。因此，確保投測(cè)精度是高層建筑施工測(cè)設(shè)的核心問題。 1、經(jīng)緯儀延長(zhǎng)軸線投測(cè)法 當(dāng)場(chǎng)地四周寬闊，已將四廓軸線和主軸線向外延伸并釘設(shè)引樁時(shí)，則在引樁上安置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)首層相應(yīng)的軸線后，用盤左盤右分中法將軸線直接投測(cè)到施工層面上。由于城市用地緊張，這種簡(jiǎn)便的方法通常難以實(shí)施。,2、激光鉛垂儀投測(cè)法 這是目前高層建筑軸線投測(cè)的主要方法。激光鉛垂儀是一種將激光束導(dǎo)至鉛垂位置，用于豎向準(zhǔn)直的專用定位儀器。它操作方便，豎向投測(cè)精度高，能滿足高層建筑鉛直定位測(cè)設(shè)的需要。 如圖所示，當(dāng)欲將首層軸線交點(diǎn)直接向上投測(cè)時(shí)，各層均應(yīng)預(yù)留孔洞（也可將軸線向外側(cè)平移 500mm，建立投測(cè)站并預(yù)留孔洞，投測(cè)外移平行線，然后以平行線標(biāo)定出軸線。）投射時(shí)，首先在底層軸線位置A點(diǎn)安置激光鉛垂儀，精確對(duì)中、整平，接通電源，向上發(fā)射激光束穿過(guò)施工層預(yù)留孔，在待投測(cè)層孔位處放置接收靶，以顯示光斑位置，然后轉(zhuǎn)動(dòng)激光束畫圓，移動(dòng)靶心對(duì)準(zhǔn)圓心，即得所投位置。,12.4.3、高程傳遞,高層建筑中的高程傳遞，可采用圖中介紹的懸吊鋼尺的方法。同時(shí)，也可采用鋼尺直接丈量的方法來(lái)傳遞高程。 首先根據(jù)施工場(chǎng)地的水準(zhǔn)點(diǎn)，在建筑物附近測(cè)設(shè)出0.000高程標(biāo)志，再用水準(zhǔn)儀在墻體上測(cè)設(shè)出+l.000m的標(biāo)高線，然后從標(biāo)高線起用鋼尺沿墻身往上丈量，將高程傳遞上去。為了減少逐層讀數(shù)誤差的影響，可采用數(shù)層累計(jì)讀數(shù)的測(cè)量方法。,12.5 單層工業(yè)廠房施工測(cè)設(shè),12.5.1 廠房施工控制網(wǎng) 單層工業(yè)廠房施工測(cè)設(shè)的關(guān)鍵問題是柱位的平面定位及柱安裝過(guò)程中其平面位置、高程、豎直度的控制。 在測(cè)設(shè)柱列位置之前，應(yīng)首先根據(jù)建筑方格網(wǎng)或建筑基線，用直角坐標(biāo)法測(cè)設(shè)廠房周邊的專用控制網(wǎng)，這是廠房定位放樣的依據(jù)?？刂凭W(wǎng)精度見表?？刂凭W(wǎng)距廠房基坑開挖邊線應(yīng)不小于1.5m，以免施工過(guò)程中被破壞（如圖所示）。,12.5.2 廠房柱位測(cè)設(shè),設(shè)某廠房平面如圖所示，縱向有9個(gè)軸線，；橫向有3個(gè)軸線(A)、(B)和(C)。以下介紹柱位的測(cè)設(shè)過(guò)程。,將兩臺(tái)經(jīng)緯儀分別置于廠房縱向和橫向軸線的控制樁上，例如軸和(A)軸的控制樁上，用方向交會(huì)法測(cè)設(shè)出軸和(A)軸交叉點(diǎn)上柱基的中心位置和定位點(diǎn)，并在離柱基開挖線外0.5-1.0m處打四個(gè)定位小木樁（如圖）。軸線上的經(jīng)緯儀保持不動(dòng)，(A)軸上經(jīng)緯儀依次遷站到(B)軸和(C)軸得到軸和(B)軸及軸和(C)軸上的柱基位置。仿上述過(guò)程，可以完成廠房全部柱位的測(cè)設(shè)。按照基礎(chǔ)施工大樣圖的有關(guān)尺寸，測(cè)設(shè)出基礎(chǔ)的開挖邊線，并撤白灰標(biāo)明。,12.5.3 柱子安裝測(cè)設(shè),單層工業(yè)廠房通常采用現(xiàn)澆杯型基礎(chǔ)和預(yù)制柱，并在現(xiàn)場(chǎng)吊裝安裝。柱的安裝過(guò)程中必須嚴(yán)格控制其平面位置、高程和豎直度，以確保廠房能夠正常工作。 1、柱平面位置控制 柱子吊裝前，應(yīng)先將所有柱子和基礎(chǔ)成對(duì)編號(hào)。在每一組中，分別在柱身三個(gè)側(cè)面彈出柱軸線，并在軸線上按上、中、下做出照準(zhǔn)標(biāo)志；同時(shí)在杯形基礎(chǔ)的杯口處沿縱橫兩個(gè)方向測(cè)設(shè)中心線，用醒目標(biāo)志標(biāo)注。 吊裝過(guò)程中，要求柱身上的軸線與杯口測(cè)設(shè)的中心線精確對(duì)齊。這一過(guò)程會(huì)受到豎直度校正的影響，需要反復(fù)進(jìn)行。,2牛腿頂面標(biāo)高控制,吊裝前精確量取每一根柱的實(shí)際長(zhǎng)度，并根據(jù)設(shè)計(jì)牛腿頂面標(biāo)高，在柱身的個(gè)側(cè)面上定出0.000m標(biāo)高線。根據(jù)實(shí)際量取的杯口深度，計(jì)算每一個(gè)基礎(chǔ)杯底找平層的厚度，以使就位后牛腿面的標(biāo)高符合要求。然后，將杯底找平層的厚度測(cè)設(shè)在杯口內(nèi)壁上，按設(shè)計(jì)規(guī)定的配合比澆筑細(xì)石砼，達(dá)到規(guī)定的厚度要