第9章 建筑施工测量

第九章工业与民用建筑施工测量Project：IndustrialandCivilConstructionSurveying河南城建学院朱淑丽§9-1建筑工程施工控制网•一、概述－施工控制网专为工程建设和工程放样而布设的测量控制网，称为施工控制网。–施工控制网布设的必要性在工程勘测设计阶段已建立控制网，但是由于它是为测图而建立的，未考虑施工的要求，控制点的分布、密度和精度，都难以满足施工测量的要求。另外，由于平整场地控制点大多被破坏。二、施工控制网的特点:(1)控制范围小、控制点密度大、精度高(2)使用频繁(3)易受施工干扰或破坏等特点－施工控制网的特点建筑工程施工控制网–施工控制网的布设原则及分类•原则：先整体后局部，由高精度到低精度，经济、合理、适用•平面控制网:可以布设成三角网、导线网、建筑基线和建筑方格网四种形式三角网（地形起伏较大的山岭地区及跨江河的工程）导线网（通视比较困难的平坦地区或隐蔽地区）建筑基线（地形平坦而面积不大的建筑小区）建筑方格网（地形平坦的大型建筑场地）•高程控制网：布设水准点，进行水准测量第一级为基本控制,第二级为加密控制目的:放样各个建筑物的主要轴线用于放样建筑物的特征点建筑工程施工控制网二、施工控制点的坐标换算供工程建设施工放样使用的平面直角坐标系，称为施工坐标系，也称为建筑坐标系。其坐标轴与建筑物的主轴线方向平行或垂直，以便使用直角坐标法进行建筑物的放样。施工控制测量的建筑基线和建筑方格网一般采用施工坐标系，而施工坐标系与测图坐标系往往不一致，因此，施工测量前常常需要进行施工坐标系与测量坐标系的坐标换算。建筑工程施工控制网1、施工坐标系统B设计和施工部门，为了工作上的方便，常采用一种独立坐标系，称为施工坐标系或建筑坐标系。见图9.1所示，通常A表示纵轴B表示横轴。A、B分别平行于建筑场地主要建筑物轴线。原点O设在建筑场地的西南角。A建筑物建筑物建筑物建筑物O建筑工程施工控制网2、测量坐标系统测量坐标系与施工场地地形图坐标系一致，工程建设中地形图坐标系有两种情况，一种是高斯平面直角坐标，另一种是测区独立平面直角坐标系，XOY表示。OXYAOYXBα建筑工程施工控制网建筑工程施工控制网（1）P点的施工坐标转换成测量坐标（2）P点的测量坐标转换成施工坐标cossinsincos00PPPPpPBAyyBAxxcos)(sin)(sin)(cos)(0000yyxxByyxxAPpPPpPYOXABO´.PXPYPyOxOαAPBP建筑工程施工控制网3、施工坐标与测量坐标的换算y′x′yPy0xO′αxP′x0xPyyP′OP建筑工程施工控制网（1）.施工坐标换算成测量坐标XP=Xo+XP’cos-YP’sinYP=Yo+XP’sin+YP’cos（2）.测量坐标换算成施工坐标XP’=(XP-Xo)cos+(YP-Yo)sinYP’=-(XP-Xo)sin+(YP-Yo)cos建筑工程施工控制网3、施工坐标与测量坐标的换算§9-2建筑基线一、建筑基线的布置建筑基线：建筑场地的施工控制基准线。即在建筑场地布置一条或几条轴线。它适用于建筑设计总平面图布置比较简单的小型建筑场地。建筑基线1、建筑基线的布设形式CBAAOABCCCBBDADD建筑基线（1）尽可能靠近建筑场地中的主要建筑物，并与其主要轴线平行。（2）基线点数应不少于三个，以便相互检核。（3）基线点位应选在通视良好和不易破坏的地方。2、建筑基线的布设要求建筑基线1d2d2PA32d1BCQd1一般精度要求：123=90°10″12、23距离的相对误差1/10000建筑基线二、测设建筑基线的方法1、用建筑红线测设（由城市规划部门测定的建筑用地界定基准线，称为建筑红线。）根据附近已有控制点测设建筑基线（在新建筑区，可以利用建筑基线的设计坐标和附近已有的测图控制点的坐标，用极坐标法测设建筑基线）BD1D2D321A3β2β3β1建筑基线2、用附近的测量控制点测设一、建筑方格网的定义GEDHBCOFA由正方形或矩形的格网组成的建筑场地的施工平面控制网，称为建筑方格网，或称矩形网。适用于按矩形布置的建筑群或大型的建筑场地。首级可布设成“十”字形、“口”字形或“田”字形，在此基础上进行加密。武汉钢铁公司的建筑方格网建筑方格网§9-3建筑方格网方格网主轴线的确定根据建筑物的大小和分布情况加密方格网封闭图形步骤建筑方格网的布置，应根据建筑设计总平面图上各种建筑物、道路、管线的分布情况，并结合现场地形情况而拟定。ABOCDFEHG1建筑方格网二、建筑方格网的布置建筑方格网的设计步骤（1）、横向主轴线的确定：横向主轴线是建筑方格网的布设基础，应布设在整个建筑场地的中央，并靠近主要建筑物。横向主轴线的方向应与主要建筑物的轴线平行或垂直，并且定位点不得少于3个，其位置常选在建筑场地主要道路一侧，并避开一切建筑物和构筑物。建筑方格网1、选定两条互相垂直的主轴线建筑方格网武汉钢铁公司的建筑方格网（2）、纵向主轴线的确定：纵向主轴线与横向主轴线相垂直。2、确定主轴点（主点）：主轴点（主点）是主轴线上的主要标志点，主轴线在实地定位时，是通过测设主轴点达到轴线定位的目的。主轴点必须建立永久性标志。3、确定周边封闭直线的位置：主轴线的各端点应延伸到场地的边缘，建筑方格网的网点间的相互连接应根据建筑物的分布情况确定。建筑方格网4、方格网的加密当方格网的主轴线选定后，就可根据建筑物的大小和分布情况而加密方格网。在加密格网点时，应注意：1）以简单、实用为原则，在满足测角、量距的前提下，各网点的点数应尽量减少；2）方格网的转折角应严格为90°；3）方格网的边长一般为100～300m，相邻格网点要保证通视；4）点位要能长期保存。建筑方格网（1）主轴线的测设。（2）方格网点的测设。建筑方格网三、建筑方格网的测设（一）、主轴线的测设主轴线的测设是根据设计的主轴线及主轴点的设计坐标（施工坐标），用坐标换算公式将其换算为测量坐标，根据测图控制点采用极坐标法测设。建筑方格网主轴点的测设步骤1、检查、校核原始数据：对主轴点的设计数据、控制点数据进行核对与检查。2、坐标换算：将主轴点的施工坐标换算为测量坐标。3、计算测设数据：根据主点和控制点的测量坐标计算用极坐标法测设的数据。4、主轴点的初步测设：用极坐标法对主轴点进行测设。初步测设的主轴点用直径不小于10cm的木桩临时标定。建筑方格网5、主轴线的检测与改正当三个主点的初步位置在地面上标定出来后，要检查三个主点是否在一条直线上。由于测量误差的存在，使测设的三个主点不在一条直线上。安置经纬仪于O′点上，精确检测∠A′O′B′的角值。如果检测角值与180º之差，超过规定的容许值，则需要对点位进行调整，使其在一条直线上。建筑方格网调整三个主点的位置：)180(1)(20baab建筑方格网1）计算调整值：2）将A′、O′、B′三点沿与轴线垂直方向移动一个改正值，但O′点与A′、B′两点移动的方向相反，移动后得A、O、B三点。建筑方格网3）检测∠AOB，直到误差在容许值以内为止。4）调整三个主点间的距离：先丈量检查AO及BO间的距离，若检查结果与设计长度之差的相对误差大于规定的容许值，则以O点为准，按设计长度调整A、B两点，直到误差在容许值以内为止。6、纵向主轴线的测设与改正•当主轴线的三个主点A、O、B定位好后，就可测设与AOB主轴线相垂直的另一条主轴线COD。如图：将经纬仪安置在O点上，照准A点，分别向左、向右测设90°，并根据CO和OD间的距离，在地面上标定出C、D两点的概略位置为C′、D′；•分别精确测出∠AOC′及∠AOD′的角值，其角值与90°之差若大于规定的容许值，则按下列公式求改正数：l=Lε〞/ρ〞建筑方格网改正方法：当计算的l值为正时，应将C′向左改正，否则向右改正。同法校正D点。点位改正以后仍需检测，直至误差小于规定的容许值。建筑方格网根据改正数，将C′、D′两点分别沿OC′、OD′的垂直方向移动l，得C、D两点。（二）、方格网点的测设主轴线确定后，先进行主方格网的测设，然后在主方格网内进行方格网的加密。建筑方格网1、主方格网的测设：采用角度交会法定出格网点。2、加密其余格网点：方格网主轴线的确定主方格网的测设（田字形的主方格网）加密方格网步骤ABOCDFEHG1建筑方格网§9-4高程控制网的布设一、高程控制网的布设的要求：高程控制网的精度应能满足工程施工进行高程测设，以及施工期间建筑物基础下沉的监测要求；高程控制点的密度则应以保证施工方便为准。具体要求见教材P226。施工高程控制网二、高程控制网的布设•1、建筑场地的高程控制网一般分两级布设。首级为三等水准网，控制整个建筑场地。在三等水准网的基础上加密四等水准网。四等水准网点与建筑方格网点合并。标志为半圆形，顶点为高程点位。•2、在较大的建筑物附近建立专用的水准点，即±0标高水准点。点位埋设后，常将它的顶面高程修正到建筑物地坪的设计高程。施工高程控制网§9-5场地平整测量•在各种工程建设中，通常要对拟建地区原有的自然地貌加以改造（工程设计中竖向设计，一般将地面设计成水平面、等斜面和不等斜面），整理为水平或倾斜的场地，使改造后的地貌适于布置和修建各种建筑物，便于排泄地面水，满足交通运输和敷设地下管线的需要。这种地貌改造称为平整场地。•在平整场地中，为了使场地的土石方工程合理，需要预算挖或填土石方工程量，并测设出挖、填土石方的分界线。•遵循原则：填方和挖方基本平衡的原则。•计算方法：设计等高线法（方格法）场地平整测量如果地面坡度较平缓，可以将地面平整为某一设计高程的水平场地。利用地形图进行填、挖土石方量概算的计算步骤如下：1、绘制方格网一、设计成水平场地场地平整测量1:100039383736在地形图上的拟建场地内绘制方格网，并进行编号。方格的大小一般取10m,20m,50m。方格网的大小取决于:b.土石方概算的精度c.施工手段a.地形的复杂程度132场地平整测量1321:1000393837361）在地形图上用内插法计算出各方格顶点的地面高程，标注在相应点的右上角。36.1637.9637.8737.3339.3238.4137.2936.1136.0638.4337.2235.4438.2036.87场地平整测量2、计算设计高程3）计算设计高程H设（场地的平均高程）。nHHHHn21＝设Hi－第i个方格的四个顶点的平均高程n－总方格数nHHHHH4432中拐边角设＝2）计算每个方格的平均高程高程Hi。实际计算时，可根据方格角点在计算每格平均高程时出现的次数来进行计算：场地平整测量36.1637.9637.8737.33139.3238.41337.29236.1136.0638.4337.2235.4438.2036.871:100039383736在地形图上用内插法绘出设计高程通过的等高线----挖填边界线。37.82场地平整测量3、绘出挖、填边界线36.1637.9637.8737.8237.33139.3238.41337.29236.1136.0638.4337.2235.4438.2036.871:100039383736各方格顶点的挖填高度h：设HHhiihi为＋，表示挖方hi为－，表示填方+0.14+0.05-0.49-1.66+1.50+0.59-0.53-1.71+0.61-0.60-1.76+0.38-0.95-2.384、计算挖、填高度场地平整测量h写在各方格顶点的左上角。首先计算各方格内的挖、填土石方量，然后计算总的土石方量。1）方格全为挖方或全为填方时:AVwT4)()(土厚度之和挖四顶点填A－方格面积场地平整测量5、计算挖、填土石方量+0.05+0.59－0.49－0.53WATA37.3337.2937.0738.412）方格既有挖方又有填方时:分开算WWAV)59.005.000(41TA)53.049.0(41