建筑工程施工測量基本方法培訓(xùn)講義

第十章施工測量的基本方法土木工程測量教學(xué)課件施工測量也以地面控制點為基礎(chǔ)，根據(jù)圖紙上的建筑物的設(shè)計尺寸，計算出各部分的特征點與控制點之間的距離、角度（或方位角）、高差等數(shù)據(jù)，將建筑物的特征點在實地標(biāo)定出來，以便施工，這項工作又稱“放樣”?！?0.1施工測量概述10.1.1施工測量的目的和內(nèi)容按照設(shè)計和施工的要求將設(shè)計的建筑物、構(gòu)筑物的平面位置在地面上標(biāo)定出來，作為施工的依據(jù)，并在施工過程中進(jìn)行一系列的測量工作，以銜接和指導(dǎo)各工序之間的施工。施工測量的主要內(nèi)容有：①建立施工控制網(wǎng)②建筑物、構(gòu)筑物的詳細(xì)放樣。③檢查、驗收。④變形觀測。§10.1施工測量概述10.1.2施工測量的特點施工測量與一般測圖工作相比具有如下特點：①目的不同——將圖上設(shè)計的建筑物放樣到實地。②精度要求不同——高層＞低層，鋼結(jié)構(gòu)＞鋼混結(jié)構(gòu)，裝配式＞非裝配式，細(xì)部放樣＞整體放樣③施工測量工序與工程施工的工序密切相關(guān)。④受施工干擾——工程多、交叉頻、地面變動大，測量標(biāo)志易破壞。由整體到局部，先控制后細(xì)部”的原則。檢核是測量工作的靈魂。10.1.3施工測量的原則§10.1施工測量概述取決于工程的性質(zhì)、規(guī)模、材料、施工方法等因素。由工程設(shè)計人員提出的建筑限差或按工程施工規(guī)范來確定。建筑限差一般是指工程竣工后的最低精度要求——容許誤差。設(shè)建筑限差為Δ，工程竣工后的中誤差M應(yīng)為Δ的一半，即

M＝Δ/210.1.4施工測量的精度工程竣工后的中誤差M由測量中誤差m10和施工中誤差m20組成，而測量中誤差又由控制測量中誤差m11和細(xì)部放樣中誤差m12兩部分組成，則 M2=m112+m122+m202

(10-1)測量精度要比施工精度高。它們之間的比例關(guān)系為：(10-2)§10.1施工測量概述10.1.4施工測量的精度工業(yè)場地：施工測量的細(xì)部放樣精度高于控制測量，取：(10-3)橋梁和水利樞紐：應(yīng)使控制點誤差所引起的放樣點誤差，相對于施工放樣來說小到可忽略不計的程度。若上式括號中第二項＝0.1，即控制點誤差的影響占測量誤差總影響的10%，即可忽略不計，則§10.1施工測量概述10.1.4施工測量的精度綜上所述，對于工業(yè)場地：(10-4)(10-5)(10-6)(10-7)對于橋梁和水利樞紐工程：§10.2建筑施工控制測量⑴建筑基線的布設(shè)建筑基線是建筑場地的施工控制基準(zhǔn)線，即在場地中央放樣一條長軸線或若干條與其垂直的短軸線。它適用于建筑設(shè)計總平面布置比較簡單的小型建筑場地。布設(shè)形式根據(jù)建筑物的分布、場地地形等因素來確定。常見形式有“一”、“L”、“十”、“T”字形，如圖10－1。10.2.1建筑基線§10.2建筑施工控制測量⑴建筑基線的布設(shè)10.2.1建筑基線建筑基線的布設(shè)要求①主軸線位于場地中央，與主要建筑物軸線平行，定位點≥3，以便相互檢核。②基線點位應(yīng)通視良好、不易被破壞、設(shè)置成永久性控制點。⑵建筑基線的放樣方法①根據(jù)建筑紅線或中線放樣（圖10－2）DAP定P點DAQ定Q點過B點作AB垂線量取DAQ得2點過C點作AC垂線量取DAP得3點邊P3和Q2直線交出1點,1、2、3點即為基線點，角為直角≤±20″§10.2建筑施工控制測量10.2.1建筑基線⑵建筑基線的放樣方法②利用測量控制點放樣利用建筑基線的設(shè)計坐標(biāo)和附近已有測量控制點的坐標(biāo)，按照極坐標(biāo)放樣方法計算出放樣數(shù)據(jù)（β和D），然后放樣。施工坐標(biāo)與測量坐標(biāo)往往不一致，在計算放樣數(shù)據(jù)時，應(yīng)將放樣數(shù)據(jù)統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系中。（圖10－3）若將P點的施工坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為測圖坐標(biāo)，換算公式為：若將P點的測圖坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為施工坐標(biāo)，換算公式為：(10-8)(10-9)施工坐標(biāo)測圖坐標(biāo)APcosαBPsinαAPsinαBPcosα§10.2建筑施工控制測量10.2.1建筑基線⑵建筑基線的放樣方法②利用測量控制點放樣以“一”字形建筑基線為例，說明利用測量控制點放樣建筑基線點的方法。圖10-4所示，A、B為附近已有的測量控制點，1、2、3為選定的建筑基線點。首先，將1、2、3點的施工坐標(biāo)換算成測量坐標(biāo)，再根據(jù)其坐標(biāo)反算放樣數(shù)據(jù)β1、β2、β3和D1、D2、D3(式6-9、6-10)；然后，用經(jīng)緯儀和鋼尺按極坐標(biāo)法放樣1、2、3點。§10.2建筑施工控制測量10.2.1建筑基線⑵建筑基線的放樣樣方法②利用測量控制點點放樣由于測量誤差不可可避免，放樣的基基線點往往不在同同一直線上，且點點與點之間的距離離與設(shè)計值不完全全相符。需精確測出已放樣樣直線的折角β’’和距離D’，并并與設(shè)計值相比較較。若Δβ=β’’-180°超限限(＞±15″），則應(yīng)對1′、、2′、3′點在在橫向進(jìn)行等量調(diào)調(diào)整，圖10-5所示。調(diào)整量按下式計算算：(10-10)若放樣距離超限，，則以2點為準(zhǔn)，按按設(shè)計長度在縱向向調(diào)整1′、3′′點?！?0.2建筑施工控制測量10.2.2建筑方格網(wǎng)⑴建筑方格網(wǎng)的布布設(shè)建筑方格網(wǎng)場的布布設(shè)應(yīng)根據(jù)總平面面圖上各種已建和和待建的建筑物、、道路及各種管線線的布設(shè)情況，結(jié)結(jié)合現(xiàn)場的地形條條件來確定。方格網(wǎng)的形式有正方形、矩形兩種，常分兩級布布設(shè)。用直角坐標(biāo)法進(jìn)行定位，放樣較較為方便，且精度度較高。但工作量量大、不夠靈活、、易毀壞，有全站站儀的條件下，正正逐步被導(dǎo)線網(wǎng)或三角網(wǎng)代替。如圖10－6，先先確定方格網(wǎng)的主主軸線C-C和3-3，然后再布布設(shè)方格網(wǎng)。§10.2建筑施工控制測量10.2.2建筑方格網(wǎng)⑵建筑方格網(wǎng)的放放樣①主軸線放樣———與建筑基線放樣樣方法相似。首先，準(zhǔn)備放樣數(shù)數(shù)據(jù)，然后實地放放樣兩條相互垂直直的主軸線C-C、3-3，如圖圖10-6所示。。主軸線實質(zhì)上是是由5個主點C1、C3、C5、A3、和E3點所組成。最后精精確檢測主軸線點點的相對位置關(guān)系系，并與設(shè)計值相相比較。若角度較較差大于±10″，則需要橫向調(diào)整整點位，使角度與設(shè)設(shè)計值相符；若距距離較差大于1/15000,則縱向調(diào)整點位位使距離與設(shè)計值值相符。1/1000016″1/200005″100～300Ⅱ級1/1500010″1/300005″100～300Ⅰ級邊長檢測限差測角檢測限差邊長相對中誤差測角中誤差邊長(m)等級建筑方格網(wǎng)的主要技術(shù)要求§10.2建筑施工控制測量10.2.2建筑方格網(wǎng)⑵建筑方格網(wǎng)的放放樣②方格網(wǎng)點放樣———如圖10-6所示主軸線放樣后，分分別在主軸線端點點C1、C5、A3、E3上安§10.2建筑施工控制測量10.2.3施工場地高程控制測量在一般情況下，施施工場地平面控制制點也可兼作高程程控制點。高程控控制網(wǎng)可分首級網(wǎng)格和加密網(wǎng)，相應(yīng)的水準(zhǔn)點稱稱為基本水準(zhǔn)點和施工水準(zhǔn)點。基本水準(zhǔn)點——四等水準(zhǔn)測量；為連續(xù)續(xù)性生產(chǎn)車間、地地下管道放樣的基基本水準(zhǔn)點——三等水準(zhǔn)測量。場地高程控制網(wǎng)應(yīng)應(yīng)布設(shè)成閉合路線線、附合路線或結(jié)結(jié)點網(wǎng)形。施工水準(zhǔn)點——直接放樣建筑物的高程。應(yīng)應(yīng)靠近建筑物。為放樣方便，每棟棟較大的建筑物附附近，要布設(shè)±0.000水準(zhǔn)點點?！?0.3放樣的基本工作10.3.1放樣已知水平距離測量的基本工作是是測距離、測角度和測高差。放樣的基本工作作與之相似——放放樣已知的水平距距離、已知的水平平角和已知的高程程。⑴用鋼尺放樣已已知水平距離①一般方法———用鋼尺直接丈丈量，為檢核應(yīng)應(yīng)往返丈量，取取平均②精確方法三項改正D設(shè)＝D－ΔDL－ΔDt-ΔDh⑵用光電測距儀儀放樣已知水平平距離先用跟蹤法放出出另外一端點，，再精確測定其其長度，最后進(jìn)進(jìn)行改正。圖10－7§10.3放樣的基本工作10.3.2放樣已知水平角根據(jù)水平角的已已知數(shù)據(jù)和一個個已知方向，把把該角的另一個個方向放樣在地地面上。⑴一般方法——如圖10-8所示。⑵精確方法①如圖10－9所示，先按一一般方法放樣出出B1點。②反復(fù)觀測水平平角∠AOB1若干個測回，，準(zhǔn)確求其平均均值β1，并計算出Δβ=β-β1。③計算改正距離離：④從B1點沿OB1的垂直方向量出出BB1，定出B點，則則∠AOB應(yīng)是是要放樣的已知知水平角。如Δβ為正，則沿OB1垂直方向向外量量取；反之向內(nèi)內(nèi)量取?！?0.3放樣的基本工作10.3.3放樣已知高程根據(jù)已知水準(zhǔn)點點，在地面上標(biāo)標(biāo)定出某設(shè)計高高程的工作，稱稱為高程放樣。。如圖10-10所示。設(shè)計室內(nèi)地坪高高程為21.500m，HA＝20.950m，將室內(nèi)地地坪高程放樣到到B樁上。①安置水準(zhǔn)儀于于A、B之間，，在A點豎立水水準(zhǔn)尺，測得后后視讀數(shù)為a=1.675m。②在B點處設(shè)置置木樁，在B點點地面上豎立水水準(zhǔn)尺，測得前前視讀數(shù)為b=1.332m。④與水準(zhǔn)尺0.207m處對對齊，在木樁上上劃一道紅線，，此線位置就是是室內(nèi)地坪的位位置。③計算：視線高高Hi=HA+a=20.950+1.675=22.625mB點的地面高程程HB＝Hi-b=22.625-1.332放樣點的高程位位置C＝21.500-(22.625-1.332)=0.207mHi=HA+a=20.950+1.675=22.625mHB＝Hi-b=22.625-1.33220.950m21.50mC＝21.500-(22.625-1.332)=0.207mC=設(shè)計高程－－HB§10.3放樣的基本工作10.3.3放樣已知高程在深基坑內(nèi)或在在較高的樓層面面上放樣高程時時，水準(zhǔn)尺的長長度不夠，這時時，可在坑底或或樓層面上設(shè)置置臨時水準(zhǔn)點，，然后將地面高高程點傳遞到臨臨時水準(zhǔn)點上，，再放樣所需高高程。如圖10-11所示。。B點的標(biāo)高為：：測設(shè)B點的高程程HB－HA＝hAB=(a1-b1)+(a2-b2)得b2=a2+(a1-b1)-hAB用逐漸打入木樁樁或在木樁上劃劃線的方法，使使立在B點的水水準(zhǔn)尺上讀數(shù)為為b2,即可確定B點點的設(shè)計高程。。檢核。HB＝HA＋a1-(b1-a2)-b2(10-12)HB＝HA＋a1-(b1-a2)-b2(10-12)HB－HA＝hAB=(a1-b1)+(a2-b2)b2=a2+(a1-b1)-hABHAb1-a2a§10.4點的平面位置放樣10.4.1直角坐標(biāo)法點的平面位置放放樣常用方法有有極坐標(biāo)法、角度交會法、距距離交會法和直角坐標(biāo)法。當(dāng)在施工現(xiàn)場有有相互垂直的主主軸線或方格網(wǎng)網(wǎng)線時，可用直直角坐標(biāo)法放樣樣點的平面位置置。2后視3→2－－3方向線，量量20m和100m得P、M兩點；置經(jīng)緯緯儀于P點，后后視2或3點中中的較遠(yuǎn)點，正正倒鏡轉(zhuǎn)動90°取平均值，，得P－C方向向線，沿此方向向量20m和40m，得A、、C兩點；…檢測。直角坐標(biāo)法只量量距和直角，數(shù)數(shù)據(jù)直觀，計算算簡單，工作方方便，因此，應(yīng)應(yīng)用較廣泛。（20,20）（20,100）（40,100）（40,20）§10.4點的平面位置放樣10.4.2極坐標(biāo)法根據(jù)水平角和水水平距離來放樣樣點的平面位置置。當(dāng)已知點與與放樣點之間的的距離較近，且且便于量距時，，常用極坐標(biāo)法法放樣點的平面面位置。如圖10－13所示示。計算放樣數(shù)據(jù)DAP和β（∠BAP）。（1000.00，1000.00）αAB＝305°48′32″（1033.64，1028.76）（10－13）§10.4點的平面位置放樣10.4.3角度交會法當(dāng)放樣地區(qū)地形形限制或量距困困難時，常采用用角度交會法放放樣點位。如圖圖10-14所所示。根據(jù)控制點A、、B、C和放樣樣點P的坐標(biāo)計計算β1、β2、β3、β4角值。在A點安安置經(jīng)緯儀，后后視B點根據(jù)ββ1盤左盤右取平均均放樣出AP方方向線，在AP方向線P點附附近打兩小木樁樁，樁頂釘小釘釘，如1、2兩兩點?！瓕⒚康男♂斢眉?xì)細(xì)線拉緊，拉出出三條線，得三三個交點，這三三個交點構(gòu)成誤差三角形。當(dāng)誤差三角形形邊長不超過4cm時，取其重心作作為所求P點的的位置，若誤差差三角形的邊§10.4點的平面位置放樣10.4.4距離交會法當(dāng)建筑場場地平坦坦，量距距方便，，且控制制點離放放樣點不不超過一一整尺段段長度時時，可用用距離交交會法。。首先根據(jù)據(jù)P點的的設(shè)計坐坐標(biāo)和控控制點A、B的的坐標(biāo)，，先計算算放樣數(shù)數(shù)據(jù)D1、D2。放樣時時，用鋼鋼尺分別別以控制制點A、、B為圓圓心，以以D1、D2為半徑，，在地面面上畫弧弧，交出出P點。。距離交交會法的的優(yōu)點是是不需要要儀器，，但精度度較低，，在施工工中放樣樣細(xì)部時時，常用用此法。。本質(zhì)是極極坐標(biāo)法法，適合合于種類類地形，，且精度度高，操操作簡便便，在生生產(chǎn)中已已被廣泛泛采用。。10.4.5全站儀坐標(biāo)放樣法放樣前，，將全站站儀置于于放樣模模式，向向全站儀儀輸入測站點坐坐標(biāo)、后視點坐坐標(biāo)（或方位位角），，再輸入入放樣點坐坐標(biāo)。準(zhǔn)備工工作完成成后，用用望遠(yuǎn)鏡鏡照準(zhǔn)棱棱鏡，按按坐標(biāo)放放樣功能能鍵，則則可立即即顯示當(dāng)當(dāng)前棱鏡鏡位置與與放樣點點位置的的坐標(biāo)差差。根據(jù)據(jù)坐標(biāo)差差值，移移動棱鏡鏡位置，，直至坐坐標(biāo)差值值為零，，這時，，棱鏡所所對應(yīng)的的位置就就是放樣樣點的位位置?！?0.5圓曲線放樣圓曲線是是道路工工程、管管道工程程以及水水利工程程中常用用的一種種曲線。。當(dāng)線路路方向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折時，，常用圓圓曲線進(jìn)進(jìn)行連接接，應(yīng)先先進(jìn)行圓圓曲線要要素的計計算，再再放樣出出圓曲線線的主點點，最后后放樣圓圓曲線的的加密點點。（圖10-15））中，線線路在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折點JD處（（也稱交交點）改改變方向向，轉(zhuǎn)折折角為αα（偏角角），現(xiàn)現(xiàn)設(shè)置一一半徑為為R的圓圓曲線。。圓曲線線要素及及其計算算公式：：10.5.1圓曲線要素及其計算(10-14)§10.5圓曲線放樣①在JD點安置經(jīng)經(jīng)緯儀，，以線路路方向（（亦即切切線方向向）定向向，自JD沿兩兩線路方方向分別別量出切線長長T，即得線線路起點ZY或終點點YZ。②后視YZ點，以YZ為零零方向，，測設(shè)水水平角（180°-αα）/2，得分角線方方向，沿此方方向自JD點量出外外矢距E，得軸線線中點QZ。10.5.2圓曲線主點的放樣10.5.3圓曲線詳細(xì)放樣在施工時時，還需需要放出出曲線上上除主點點之外的的若干點點，稱為為軸線的的詳細(xì)放放樣。常常用的方方法有偏角法和直角坐標(biāo)標(biāo)法等。⑴偏角法法——利用用偏角（圓曲線起起點為B，終點為為E，轉(zhuǎn)點為為P。為把曲曲線上各各放樣點點里程湊湊成整數(shù)，曲線長長度分為為首尾兩兩段零頭頭弧長S1、S2和n段相相等的弧弧長之和和，即：：L＝S1+nS+S2(10-15)L＝S1+nS+S2(10-15)§10.5圓曲線放樣10.5.3圓曲線詳細(xì)放樣⑴偏角法法S1、S2所對圓心角為為φ1、φ2，S所對圓心心角為φ。放放樣數(shù)據(jù)按下下式計算：（10－16）§10.5圓曲線放樣10.5.3圓曲線詳細(xì)放樣⑴偏角法相應(yīng)于弧長S1、S2、S的弦長計算公式：（10－17）§10.5圓曲線放樣10.5.3圓曲線詳細(xì)放樣⑴偏角法圓曲線上各點點的偏角（弦切角等于弦弦長所對圓心心角的一半）為：（10－18）§10.5圓曲線放樣10.5.3圓曲線詳細(xì)放樣⑴偏角法放樣時，將儀儀器安置于圓圓曲線起點ZY(即B點）上，后視視JD（P）點，并并將水平度盤盤置于零，撥撥角∠PB1，在此方向上上量取d1，得1點；然后，再再撥角∠PB2，鋼尺零點對對準(zhǔn)1點，以d為半徑，擺動動鋼尺到經(jīng)緯緯儀方向線上上，得2點；再撥角∠PB3，鋼尺零點對對準(zhǔn)2點，以以d為半徑，，擺動鋼尺到到經(jīng)緯儀方