建筑工程施工测量

第七章建筑工程施工测量版权所有：郑州经济管理干部学院建工系作者2007年4月本章知识体系图：建筑工程施工测量测设的基本工作点的平面位置的测设施工控制测量工业与民用建筑的定位和放线施工过程中的测量工作厂房预制构件安装测量烟囱、水塔的施工测量高层建筑施工测量第一节施工测量概述一、概述1、施工测量：工程在施工阶段所进行的测量工作。2、测量主要任务：在施工阶段，按设计和施工的要求，将图纸上设计的建（构）筑物的平面位置和高程，在施工现场测设（放样）出来，作为施工的依据。3、施工测量的内容包括：1)建立施工控制网、进行场地平整，2)根据施工控制网点在实地测设出各个建（构）筑物的主轴线和辅助轴线及其各个细部点。5)对一些大型、高层或特殊建（构）筑物进行变形观测，作为鉴定工程质量和验证工程设计、施工是否合理的依据。6)编绘竣工图和资料，作为验收时鉴定工程质量和工程交付后管理、维修、扩建、改建的依据。3)构件与设备的安装，也要进行一系列的测量工作，以确保施工质量符合设计要求。4)施工中每道工序完成后，都要通过测量检查工程各部位的实际平面位置和高程是否符合要求。二、施工测量的特点1、施工测量是为工程施工服务的，其工作直接影响工程质量及施工进度，它必须与施工组织计划相协调。测量人员应了解设计内容、性质及对测量精度的要求，熟悉有关图纸，了解施工的全过程，随时掌握工程进度及现场的变动，与设计、施工人员密切联系，使测设精度和速度满足施工的需求。2、施工测量的精度主要取决于建（构）筑物的大小与用途、性质、材料、施工程序与施工方法等诸多因素。例如，高层建筑与低层建筑；装配式建筑与非装配式；连续性自动设备厂房与独立厂房；钢结构建筑与钢筋混凝土结构、砖石结构。3、由于建筑施工现场多为地面与高空各工序交叉作业，材料堆放、运输频繁、土方填挖及施工机械震动等，使地面情况变动很大，测量标志易遭破坏，因此测量标志从选点到埋设均应考虑方便实用、并要妥善保护和检查，如有破坏，应及时恢复。4、施工测量前应做好一系列准备工作，认真核算图纸上的尺寸与数据；检校好仪器和工具；制定合理的测设方案；在测设过程中，应采取安全措施，以防止发生事故。第二节测设的基本工作测设工作就是根据已有的施工控制点，按工程设计要求，将设计建（构）筑物的特征点测设于实地上。测设基本工作:水平距离测设、水平角测设和高程测设。一、测设已知水平距离测设已知水平距离，是从地面一个已知点开始，沿已知方向，根据设计的水平距离，定出这段距离的另一端点。（一）钢尺测设法1．一般方法已知水平距离已知点已知方向２．精确测设方法步骤：１）利用一般方法，测设出已知水平距离Ｄ，定出终点；２）利用水准仪测得起终点之间的高差；３）利用下式计算出实地应测设的距离；Ｌ＝Ｄ－（ΔＬd+ΔＬt+ΔＬh)ΔＬd：尺长改正数ΔＬt：温度改正数ΔＬh：高差改正数４）利用经纬仪定向，使用检定过的钢尺，根据计算出Ｌ，实地标定出已知水平距离Ｄ．图7-1钢尺测设法如图7-1所示，从A点沿AC方向测设B点，使水平距离D=28m，所用钢尺的尺长方程为：测设之前通过概量，定出B点，并测得两点之间的高差为h=+1.267m。测设时温度为t=15℃,测设时拉力与检定钢尺时拉力相同，均为100N。试求测设距离L的长度。mCtmmlt)20301025.1005.0305（mlLDLd004.030005.0280mDhLh033.0282267.12202mL030.28033.00015.0004.028首先求出ΔLd、ΔLt、ΔLh三项改正数。由于D与L相差不大，故式中的L可用D代替。计算如下：mDttLt0015.02820151025.150测没时可在AC方向用钢尺实量28.030m，定出B点，则AB的水平距离正好为28m。（二）电磁波测距仪测设法图7-2电磁波测距安置电磁波测距仪于A点，反光棱镜在已知方向上前后移动，使仪器显示值略大于测设的距离，定出C′点。在点C′安置反光棱镜，测出竖直角α及斜距L（测设精度要求较高时应加测气象改正数），计算水平距离求出D′与应测设的水平距离D之差。根据ΔD的符号在实地用钢尺沿测设方向将C′改正至C点，并用木桩标定其点位。为了检核，应将反光镜安置于C点，再实测AC距离，其差值应在限差之内，否则应再次进行改正，直至符合限差为止。（三）全站仪测设法全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统。用全站仪测设水平距离，其竖直角α、斜距L及水平距离D均能自动显示。测设时，反光棱镜在已知方向上前后移动，使仪器显示值等于测设的距离即可。(一)直接测设法当角度测设精度要求不高时，可用盘左、盘右取平均的方法，获得欲测没的角度。如图7-3所示，A点为已知点，AB为巳知方向，欲放样角，标定AP方向。二、测设已知水平角水平角的测设就是根据地面已知的一条直线方向，在直线的一个端点安置经纬仪，定出水平角的另一条直线方向，使两条直线方向的水平角等于设计的水平角值。图7-3直接测设法测设水平角测设方法如下：1．在A点安置经纬仪。2．先用盘左位置照准B点，使水平度盘读数为L（L的读数应稍大于0）。3．顺时针方向转动照准部使水平度盘读数恰好为L+β值，沿视线方向定出P2点。4．用盘右位置照准B点，重复上述步骤，测设β角定出P1点。5．最后取P1、P2两点连线的中点P，则∠BAP就是要测设的β角。AP方向线就是需要定出的方向图7-4精确测设法测设水平角ＡＢＣＣ１β＇β在一般测设的基础上进行垂线改正。（二）精确测设法当测设水平角精度要求较高时,采用精确方法精确测设水平角的步骤:1）用一般方法测设水平角β；2）精测∠BAC，观测结果为β＇；3）计算观测角β＇与待测设水平角β之差，进而计算出改正数CC1；Δβ＝β－β＇CC1＝AC•tanΔβ＝AC•Δβ／ρ４）根据CC1，现场将C改正至C1。例如放样的角值β=87°28’36”，初步测设的角β‘=∠BAP’=87°27’54″，AP边长S=50m，角差为Δβ=β＇-β=87°27’54″-87°28’36”=-42″故P点的横向改正数为:mDD010.05020626542因角差Δβ为负值，应自P′点起向角外量取0．010m得到P点.三、测设已知高程1、地面上点的高程测设ab应ABhHAHiH设大地水准面A为已知水准点，高程为ＨＡ；Ｂ点的设计高程为Ｈ设，则：水准仪视线高：Ｈi＝ＨＡ＋aB点尺上的应读数为：b应=Ｈi-Ｈ设图7-5平地测设已知高程2、高程传递Ｂ点水准尺上的应读数：d=HA+a-(b-c)-H设bcadABMB水准仪的前视读数应为：b=HB-(HA+a)HBBbaAHA大地水准面第三节点的平面位置的测设一、直角坐标法1、计算测设数据APAPxxxApAPxxyAPy2、安置经纬仪于A点，瞄准B点沿视线方向测设距离，定出E点。3、在E点安置经纬仪，照准A顺时针方向测设90°得方向线EP，以E为起点沿EP方向测设距离得设计点P。APx二、极坐标法极坐标法是根据一个角度和一段距离测设点的平面位置。1、计算测设数据ABABABxxyyarctanAPAPAPxxyyarctanA、B为已知平面控制点，其坐标值分别为，、，，P为设计的建筑物特征点，其设计坐标为，，测设P点的工作步骤如下：AxAyBxByPxPy2、点位测设方法在A点安置经纬仪，瞄准B点测设角β，标定出AP方向。沿AP方向自A点测设水平距离DAP，定出P点的位置。22APAPAPyyxxDABAP三、前方交会法适用于待放样点距控制点较远或不便量距的情况。A、B、C为坐标已知点，P为待测点，其设计坐标为P（XP，YP）现根据A、B、C三点测设P点。1、计算测设数据根据坐标反算公式分别计算出、、、、，然后计算测设数据、、。ABAPBPCPCB1232、点位测设方法在已知点A、B上安置经纬仪，分别测设出相应的β角，通过两个观测者指挥把标杆移到待定点的位置。当精度要求较高时，先在P点处打下一个大木桩，并在木桩上依AP、BP绘出方向线及其交点P。然后在已知点C上安置经纬仪，同样可测设出CP方向。若交会没有误差，此方向应通过前两方向线的交点，否则将形成—个“示误三角形”，如图（b）所示。若“示误三角形”的最大边长不超过1cm，则取三角形的重心作为待定点P的最终位置。若误差超限，应重新交会。四、已知坡度直线的测设已知坡度直线的测设：就是每隔一定距离测设一个符合设计高程的位置桩,使之构成已知坡度。如图所示，设A点为坡度的起点，其高程为H，B为放坡终点，高程待定。A、B间的水平距离为D，设计坡度为i。计算B点的设计高程为：HB=HA+i•DAB1、先根据附近水准点,将设计坡度线的两端A、B的设计高程HA，HB测设于地面上，并打入木桩；2、将水准仪置于A并量仪器高i,安置时使一个脚螺旋在AB方向上,另两个脚螺旋的连线大致垂直于AB方向线;3、瞄准B点上的水准尺,调节脚螺旋,使视线在B标尺上的读数等于仪器高i,此时水准仪的倾斜视线与设计坡度线平行;4、在AB之间按一定的间距打桩,当各桩点上水准尺读数都为仪器高i时,则各桩顶连线就是所需测设的设计坡度。若设计坡度较大，测设时超出水准仪脚螺旋所能调节的范围，则可用经纬仪进行测设。第四节施工控制测量一、概述测图控制网，根据地形条件和测量技术的要求确定，点位的分布与密度不能满足放样的要求。点位的密度和精度是按测图比例尺的大小来确定。施工控制网的密度和精度则要根据工程建设的性质来决定，通常要高于测图控制网。在施工放样前，要重新建立施工控制网，作为施工放样的依据。（一）施工控制网的特点1．控制范围小，控制点密度大，精度要求高。施工控制网点主要用于建筑物轴线的放样。这些轴线位置的放样精度要求较高，2．使用频繁3．易受施工干扰或破坏（二）施工控制网的布设形式种类：平面控制网和高程控制网平面网布设形式：三角网，导线网，建筑方格网，建筑基线。平面控制网一般分两级布设，首级网作为基本控制，目的是放样各个建筑物的主要轴线，第二级网为加密控制，它直接用于放样建筑物的特征点。高程网布设形式：四等水准或图根水准网。高程控制网一般也分两级布设，基本高程控制布满整个测区，加密高程控制的密度应达到只设一个测站就能进行高程放样的程度。注意事项：布设施工控制网时，必须考虑施工程序、方法，以及施工场地的布置情况。为防止控制点被破坏或丢失，施工控制网的设计点位应标在施工设计的总平面图上，以便破坏后重新布点。（三）施工控制点的坐标换算施工坐标系：就是以建筑物的主轴线为坐标轴建立起来的坐标系统。施工坐标系的建立：原点应设置在总平面图的西南角之外，纵轴记为A轴，横轴记为B轴，用A、B坐标标定建筑物的位置。坐标换算：就是把一个点的施工坐标换算成测图坐标系中的坐标，或是将一个点的测图坐标换算成施工坐标系中的坐标。如图，AOB为施工坐标系，xoy为测图坐标系。设Ⅱ为建筑基线上的一个主点，将Ⅱ点的施工坐标换算成测图坐标，其公式为：sincos2202BAxxcossin2202BAyysincos02022yyxxAcossin02022yyxxB若将测图坐标换算成为施工坐标，其公式为：二、建筑基线（一）建筑基线的布置施工场地范围不大时，在场地上布置一条或几条基准线，作为施工场地的控制，这种基准线称为“建筑基线”。布设形式：“一”字形、“L”，形、“T”形和“十”字形。要求：建筑基线应平行于拟建的主要建筑物的轴线，尽可能与施工场地的建筑红线相连系。若建筑场地面积较小时也可直接用建筑红线作为现场控制。建筑基线相邻点间应互相通视，点位不受施工影响，为能长期保存，应埋没永久性的混凝土桩。为便于复查建筑基线是否有变动，基线点不得少于3个。（二）测设建筑基线的方法常用方法：根据建筑红线测设建