工业与民用建筑施工测量

第13章工业与民用建筑施工测量13.1施工测量概述13.2建筑施工控制测量13.3民用建筑施工测量13.4高层建筑施工测量13.5工业建筑施工测量13.6建筑物变形观测13.1.1施工测量目的与任务1.施工测量的目的各种工程在施工阶段所作的测量工作，称为施工测量。其目的就是把设计好的建筑物、构筑物的平面位置和高程，按设计的要求，以一定的精度测设到地面上，作为施工的依据。13.1施工测量概述2.施工测量任务1．施工场地平整测量利用勘测阶段所测绘的地形图来求场地的设计高程并估算土石方量。2.建立施工控制网在施工场地建立平面控制网和高程控制网，作为建（构）筑物定位及细部测设的依据。3.建（构）筑物定位和细部放样测量建筑物定位，就是把建（构）筑物外轮廓各轴线的交点，其平面位置和高程在实地标定出来，然后根据这些点进行细部放样。4.竣工测量通过实地测量检查施工质量并进行验收，同时根据检测验收的记录整理竣工资料和编绘竣工图。5.变形观测对于高层建筑、大型厂房或其他重要建（构）筑物，在施工过程中及峻工后一段时间内，应进行变形观测1.与施工过程密切配合：施工测量是直接为工程施工服务的，它必须与施工组织计划相协调。2.测设的精度：主要取决于建筑物或构筑物的大小、性质、用途、建材和施工方法等因素，一般高于测图精度。3.保护并及时恢复测量标志：施工现场各工序交叉作业，运输频繁，地面情况变动大，受各种施工机械震动影响。因此，测量标志从形式、选点到埋设均应考虑便于使用、保管和检查，如标志在一施工中被破坏，应及时恢复。13.1.2施工测量特点13.2施工控制测量13.2.1施工控制网概述测图控制网是为测图而建立的，未考虑施工的要求，因此，控制点的分布、密度和精度都难以满足施工测量要求。所以在施工以前，还必须重新建立施工控制网。在地势平坦、建筑物多且布置比较规则和密集的工业场地常布置建筑方格网。对于地面平坦的小型施工场地，常布置一条或几条建筑基线。当地形平坦而通视比较困难的地区或建筑物布置不很规则地区常布置导线或导线网。建筑场地的高程控制采用水准测量方法布设水准点。也可将建筑基线点、方格网点及导线点兼作高程点。13.2.2建筑场地的平面控制测量为了便于建筑物的设计与施工放样，设计总平面图上的建（构）筑物的平面位置一般采用施工坐标系（又称建筑坐标系）的坐标来表示。1.施工坐标系与测量坐标系（1）施工坐标系如果直接利用测量控制点进行建筑物定位存在两个缺点，一是点位较少，不便进行也难以保证定位精度，二是利用测量控制点进行定位需作大量计算工作。因此，在面积不大，且不十分复杂的建筑场地，布设建筑基线。面积大、较复杂的建筑场地，布设建筑方格网。例如，某厂房角点A的施工坐标为，即A点的纵坐标为220.00m，横坐标为324.00m。设计施工坐标的A轴和B轴，应与厂区主要建筑物或主要道路、管线方向平行。00.24300.202BA施工坐标系的原点设置于总平面图的西南角上，以便使所有建（构）筑物的设计坐标均为正值。纵轴记为A轴，横轴记为B轴，因此施工坐标也称A、B坐标。设计人员在设计总平面图上给出的建筑物的设计坐标，均为施工坐标。(2)施工坐标系与测量坐标系的换算cossinsincosBAyyBAxxoo将施工坐标换算为测量坐标计算公式为：ABO'PBAppαoyxxyppy'x'ooP点的坐标：在测量坐标系xoy－xp、yp在施工坐标系AO’B－AP、BPα－施工坐标系O′A轴与测量坐标系ox轴之间的夹角（即O′A轴在测量坐标系的坐标方位角）。2.建筑基线(1)建筑基线的布设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：一字型L字型T字型十字型(2)建筑基线的布置要求：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。(3)建筑基线的放样方法①根据建筑红线放样在老建筑区，建筑用地的边界线（建筑红线）是由城市测绘部门测设的，可作为建筑基线放样的依据。如下图，AB、AC是建筑红线，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是建筑基线点。上图A、B为附近已有的控制点，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为选定的建筑基线点。首先根据已知控制点和待测设点的关系反算出测设数据β1、d1，β2、d2，β3、d3，然后用经纬仪和钢尺按极坐标法，测设Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点。由于存在测量误差，测设的基线点往往不在同一直线上，精确检验∠ⅠⅡⅢ的角值，若此角值与180°之差超过限差士15″，则应对点位进行调整。②根据测量控制点放样根据建筑基线点的设计坐标和附近已有控制点的关系用坐标法先计算出放样数据，然后放样。(4)建筑基线的调直方法调直的方法如下图所示，当Ⅰ’、Ⅱ’、Ⅲ’不在一条直线上，应将该三点沿与基线相垂直的方向各移动相等的调整量δ，其值按下式计算：180)(2baab式中：δ为各点的调整量（单位为m），a为Ⅰ’Ⅱ’的长度，b为Ⅱ’Ⅲ’的长度，ρ″为206265″。δδδβⅠⅡⅢⅢ’Ⅱ’Ⅰ’AOB12435CD建筑方格网由正方形或矩形格网组成的施工控制网称为建筑方格网，或称矩形网。它是建筑场地常用的控制网形式之一，适用于按正方形或矩形布置的建筑群或大型、高层建筑的场地。布设方格网时，应根据建（构）筑物、道路、管线的分布，结合场地的地形情况，先选定方格网的主轴线（图中A、O、B、C、D为主轴线点），再全面布设方格网。3.建筑方格网①方格网的主轴线应选在建筑区的中部，并与总平面图上所设计的主要建筑物轴线平行。②纵横主轴线应严格正交成90°，误差应在90°±5″。③主轴线长度以能控制整个长度为宜，般为300m～500m，以保证定向精度。④方格网的边长一般为100～300m，边长的相对精度视工程要求而定，一般为1／10000～l／30000。相邻方格网点之间应保证通视；便于量距和测角，点位应选在不受施工影响并能长期保存的地方。在设计方格网时，可将方格网绘在透明纸上，再覆盖到总平面图上移动，求得一个合适的布网方案，最后再转绘到总平面图上。与建筑基线基本相同，另需考虑下列几点：(1)建筑方格网布设要求(2)建筑方格网测设①主轴线的测设首先根据原有控制点坐标与主轴线点坐标计算出测设数据，然后测设主轴线点。如下图：AOB12435CD建筑方格网先测设长主轴线AOB，其方法与建筑基线测设相同。式中Li表示OC’的距离L1，OD’的距离L2。由C’和D’分别沿OC’和OD’的垂直方向改正l1和l2得调整后的主点C和D。精密丈量OC、OD的距离，精度应达1／10000。各轴线点应埋设混凝土桩，桩顶设置一块10cm×10cm的铁板，供调整点位用。测设与长主轴线相垂直的另一主轴线COD，此时安置经纬仪于O点，瞄准A点，依次旋转90°和270°，以精密量距初步定出C′、D′点，然后，精确测定∠AOC′、∠AOD′，如果角值与90°之差ε1和ε2，再按下式计算C’点与D’点的改正数l1和l2。iiiLlAOBCC'DD'ε1ε2LL2112l测设出主轴线后，如下图所示，从0点沿主轴线方向进行精密丈量，定出1、2、3、4等点，定5点的方法是：经纬仪分别安置在1、3两点，以O点为起始方向精密测设90°角，用角度交会法定出5点。同法测设其余网点位置。所有方格网点均应埋设永久性标志。AOB12435CD建筑方格网②方格网点测设13.2.3建筑场地的高程控制测量建筑场地高程控制点的密度，应尽可能满足在施工放样时安置一次仪器即可测设出所需的高程点，而且在施工期间，高程控制点的位置应稳固不变。对于小型施工场地，高程控制网可一次性布设，当场地面积较大时，高程控制网可分为首级网和加密网两级布设，相应的水准点称为基本水准点和施工水准点。1.基本水准点基本水准点是施工场地高程首级控制点，用来检核其他水准点高程是否有变动。2.施工水准点施工水准点用来直接测设建（构）筑物的高程。13.3民用建筑施工测量13.3.1概述施工测量前准备工作(1)熟悉设计图纸①总平面图，是施工测量的总体依据，建筑物就是根据总平面图上所给的尺寸关系进行定位的。②建筑平面图，给出建筑物各定位轴线间的尺寸关系及室内地坪标高等。③基础平面图，给出基础轴线间的尺寸关系和编号。④基础详图（即基础大样图），给出基础设计宽度、形式、设计标高及基础边线与轴线的尺寸关系，是基础施工的依据。⑤立面图和剖面图，给出基础、地坪、门窗、楼板、屋架和屋面等设计高程，是高程测设的主要依据。建筑平面图基础平面图基础详图(2)现场踏勘目的是为了解施工现场周围地物以及测量控制点的分布情况，并对测量控制点的点位进行检核，以取得正确的起始数据。(3)拟定放样方案，绘制放样略图根据总平面图给定的建筑物位置以及现场控制情况，拟定放样方案、绘制放样略图。在略图上标出建筑物轴线间的主要尺寸以及有关的放样数据，供现场放样时使用。13.3.2.民用建筑施工中的测量①利用现有建筑物定位。在设计图上量出施工建筑物与现有建筑物之间的各种关系。②根据建筑方格网或建筑基线进行定位，尽量采用直角坐标法，如地形条件不允许时，采用极坐标法。③根据测量控制点定位，主要采用极坐标法。1.建筑物的定位测量利用现有建筑物定位ABCDMNOPM'N'A'B'1.5m现有建筑物待建建筑物1.引辅助线：作MN的平行线M'N'，即为辅助线。做法是：沿现有建筑物PM与OM墙面向外量出MM’与NN’，大约1.5～2.0m，并使MM'=NN'，在地面上定出M'和N'两点，连接M'和N'两点即为辅助线。2、经纬仪置于M'点，对中整平，照准N'点，然后沿视线方向，根据图纸上所给的NA尺寸，从N'点用卷尺量距依次定出A'、B'两点，地面打木桩，桩上钉钉子。3、仪器置于A‘点，对中整平，测设90°角在视线方向上量A’A=M’M，在地面打木桩，桩顶钉钉子定出A点，再沿视线方向量新建筑物宽AD，在地面打木桩，桩顶钉钉子定出D点。注意应使用正倒镜取中定点。同样方法，仪器置于B'点测设90°，定出B点与C点。4、检查C、D两点之间距离应等于新建筑物的设计长，距离误差允许为1/5000。在C点和D点安经纬仪测量角度应为90°，角度误差允许为±30″。ABCDMNOPM'N'A'B'1.5m现有建筑物待建建筑物2.建筑物放线建筑物放线就是根据已测设的角点桩（建筑物外墙主轴线交点桩）及建筑物平面图，详细测设建筑物各轴线的交点桩（或称中心桩），如图所示。测设方法是，在角点上设站（M、N、P、Q）用经纬仪定向，钢尺量距，依次定出2、3、4、5各轴线与A轴线和D轴线的交点（中心桩），然后再定出B、C轴线与1、6轴线的交点（中心桩）。建筑物外轮廓中心桩测定后，继读测定建筑物内各轴线的交点（中心桩）。PQMN123456123456DCBAABCD角点角点角点角点中心点中心点中心点中心点3.测设轴线控制桩或龙门板①测设控制桩（引桩）将经纬仪安置在角桩上、瞄准另一角桩，沿视线方向用钢尺向基槽外侧量取3～5m。打下木桩，桩顶钉上小钉，准确标志出轴线位置，并用混凝土包裹木桩（如上图）。F角桩细线轴线控制桩E龙门板G+0.000-角桩轴线控制桩H龙门桩轴线钉②在一般民用建筑中，常在基槽开挖线外一定距离处钉设龙门板3.基础施工测量(1)基槽开挖边线放线与控制基槽开挖深度①基槽开挖边线放线在基础开挖之前应按照基础详图上的基槽宽度再加上口放坡的尺寸，由中心桩向两边各量出相应尺寸，并作出标记；然后在基槽两端的标记之间拉一细线，沿着细线在地面用白灰撒出基槽边线，施工时就按此灰线进行开挖。为了控制基槽开挖深度，在即将挖到槽底设计标高时，用水准仪在槽壁上测设一些水平的小木桩，如右图，使木桩的上表面离槽底设计标高为一固定值（如0.500m），用以控制挖槽深度。为了施工时使用方便，一般在槽壁各拐角处和槽壁每隔3～4m处均测设一水平桩，作为清理槽底和打基础垫层时掌握标高的依据。水平桩高程测设允许误差为土10mm。假