第8讲 施工控制网(3)

水利枢纽工程除大坝外，还包括发电站机房、船闸、溢洪道等，因此布设施工控制网时要参照设计总平面图统一考虑。大坝轴线是主轴线，轴线要设法包括在控制网中，点位的选择要考虑土质良好，点位能长期保存，便于施工放样，并尽量顾及图形强度。一次布网有困难时，可采用分级布网。首级网控制范围大，较多考虑图形好和点位稳定。在首级网下再布插网、插点，使点位靠近待建物，便于放样。加密网直接为施工放样服务。三、水利枢纽施工控制网的布设三门峡葛洲坝水利枢纽工程多建在山区，地形复杂，起伏较大，宜用边角测量方法来建立控制网。大坝的施工控制网布设在河谷两岸。由于点位分布在不同高度上，有时与很近点不通视，而只能与远点通视。因此控制网的图形往往很不规则又很复杂。三、水利枢纽施工控制网的布设某水电站设计水位630m，坝顶高程640.5m，最大坝高232.5m，水库总库容64.65亿m3，电站装机容量3000MW，多年平均发电量96.67KW.h。枢纽主要建筑物由大坝、水电站厂房、通航建筑物和坝基防渗工程组成。坝址区河谷狭窄，岸坡陡峻，高差在400m左右。（一）平面施工控制网平面控制网建立的要求：控制网必须覆盖建筑物施工范围，能满足建筑物的施工要求；控制点尽量避开施工的影响，且通视良好；便于在首级控制网的基础上加密低等级控制点，方便施工放样；控制网点在被毁坏后，能方便恢复；保证控制点的精度能满足要求。根据建网要求和工程范围、规模以及现场察勘点位选定情况，通过优化设计计算，该施工控制网确定为边角网，由11个点组成。标石类型为普通钢筋混凝土观测墩。在选定的点位上，挖尽覆盖层，去掉强风化层，待观测墩基坑挖好后，在基岩中嵌入4根12的钢筋，扎成骨架，使观测墩与基础牢固结合。三、水利枢纽施工控制网的布设三、水利枢纽施工控制网的布设三、水利枢纽施工控制网的布设在控制网的施测过程中，严格按照操作规程进行测量工作。为了减少旁折光和地面折光的影响，选择在成像清晰，目标稳定的有利时间进行观测；采用T3光学经纬仪按全圆观测法，观测12测回，分两个光段即分别在上午和下午两个时间段完成。该控制网共组成23个三角形，三角形闭合差全部在规范规定的限差范围内，最大为3.09，最小为0.24，按菲列罗公式计算测角中误差。边长测量采用WildDI2002电磁波测距仪进行测量，采用往返测的方法进行观测，该网共测25条边，边长最大相对中误差为1/372000，最小为1/1017000，平均边长相对中误差为1/610000。三、水利枢纽施工控制网的布设平差计算前，先将所有观测数据预处理，外业观测的距离经过仪器加乘常数、气象及球气差改正，边长投影到640m高程面上，以01为起算点，坝轴线01-02的方向为起算方向进行平差计算，从而计算出各点的平面坐标成果。该控制网经平差后的测角中误差为，最弱点位中误差为，满足设计的精度要求。三、水利枢纽施工控制网的布设77.0mm67.3mm5（二）高程施工控制网根据工程建筑物分布的范围和高程控制网的特点及施工区交通情况，高程控制网设计为精密水准网，由10个点组成，分布在江河两岸，其中4点为水准基点，其余6点（01、02、06、08、09、10）全部设置在平面控制网观测墩上。根据《水利水电工程施工测量规范》要求，对于混凝土建筑物，高程控制设计必须满足最末级高程控制点相对首级高程控制点的高程中误差，不大于10mm。三、水利枢纽施工控制网的布设水准测量采用LeicaNA2+GPM3水准仪进行观测，在施测过程中，严格按照操作规程进行测量工作，水准观测在标尺成像清晰、稳定时进行，每一测段往返测，测站数均为偶数，水准路线由一个闭合环组成，路线长度23公里，闭合差为4.11mm。平差后的每公里中误差为，最弱点的高程中误为，满足高程误差小于的精度要求。三、水利枢纽施工控制网的布设mmm87.00mm05.2mm10对于工业建设来说，由于建筑场地上工程建筑物的种类很多，施工的精度要求高低不同。例如，连续生产设备的中心线横向偏差要求不超过1mm；钢结构的工业厂房钢柱中心线间的距离偏差要求不超过2mm；管线道路的施工限差相对而言要求较低。如果只按照工程建筑物的局部精度来确定施工控制网的精度，势必将整个施工控制网的精度提得很高，这就会给测量工作造成很大困难，花费大量的人力和物力。四、工业厂房施工控制网的布设厂区施工控制网的主要任务是用来放样各系统工程的中心线和各系统工程之间的连接建筑物。厂区控制网的精度应能保证这些工程之间相对位置误差不超过连接建筑物的允许限差。各系统的局部控制网不是按高级到低级、高级控制低级的原则加密得到的，而是根据厂区施工控制网放样各系统工程的主要中心线（亦称主轴线），进行工程的整体定位，然后以放样的主轴线为基础再建立工程的控制网。四、工业厂房施工控制网的布设厂区施工控制网的精度主要取决于各系统工程间连接建筑物施工的精度要求。因此，工程施工控制网间不存在一般测量控制网的精度梯度关系。对此，在布设建筑工地施工控制网时，采用分级布网的方案是比较合适的。首先建立布满整个工地的厂区控制网，目的是放样各个建筑物的主要轴线。然后，为了进行厂房或主要生产设备的细部放样，再由厂区控制网所定出的各主轴线的基础上，建立厂房矩形控制网或设备安装控制网。在大型工业厂区建筑工程中，通常采用的厂区控制网的形式有：建筑方格网、导线网、边角网和GPS网等。建筑方格网优点：可采用直角坐标法进行细部点放样。建筑方格网由于其图形比较死板，点位不便于长期保存，已逐渐淘汰。相比之下，导线网、边角网特别是GPS网有很大的灵活性，在选点时，完全可以根据场地情况和需要设定点位。四、工业厂房施工控制网的布设（一）平面施工控制网布置成正方形或矩形格网形式的施工控制网称为建筑方格网。建筑方格网的布置一般是根据建筑设计总平面图并结合现场情况来拟定。布网时应首先选定方格网的主轴线，图5-10为某钢铁公司方格网布设的实例。首级网是一个由横向长轴线以及与它互相垂直的7条纵向短轴线及一个闭合多边形组成。纵向短轴线与横向长轴线的交点自西向东依次为JI、JII、JIII、甲、JIV、乙、JV等点，闭合多边形处在JV线以东。四、工业厂房施工控制网的布设本例中的横向长轴线的设计坐标值为A＝2990米。纵向轴线JIV的坐标值为B＝5991米，这两条轴线分别被称为主横轴和主纵轴，它们的交点D2的坐标值为A＝2990米，B＝5991米。D2点定为矩形控制网的坐标起算点，称为原点。其它纵向轴线JI、JII、JIII、甲、乙、JV与横向轴线交点的坐标值分别为2600米、3430米、5050米、6990米、7910米。为了能够长期保存横向轴线的两个端点，设计中又将它们向两端延伸。最终横向主轴线的西端点为I号点，东端点为II号点。主纵轴线的南、北两端点分别为III号点和IV号点。某钢铁公司方格网的布设首级网是一个由沿纬III路布设的横向长轴线以及与它互相垂直的7条纵向短轴线及一个闭合多边形组成。纵向短轴线与横向长轴线的交点自西向东依次为JI、JII、JIII、甲、JIV、乙、JV等点，闭合多边形处在JV线以东。O2点定为矩形控制网的坐标起算点，称为原点主横轴A=2990m主纵轴B=5991m细部方格网是在一级建筑方格网的基础上根据各系统工程建筑物施工放样的需要分期加密布设的，其形状和规格均不一样，主要以各系统工程建筑物施工放样应用方便为原则。一般首级为基本网，可采用“＋”字形、“口”字形或“田”字形，然后再加密或扩展方格网。四、工业厂房施工控制网的布设如图5-11所示的建筑方格网主轴线AOB三点通过采用极坐标法测设出其概略位置，以A、O、B表示（见图5-12）。由于误差的存在，A、O、B一般不在一条直线上，因此要在O点上安置经纬仪，测出AOB，计算归化值，使其调整到一直线上。)180()(22121ssss四、工业厂房施工控制网的布设在放样了主轴线AOB线后，仪器架于O点并转90即可定出C、D。四、工业厂房施工控制网的布设主轴线AOB、COD经调整后，便可加密E、F、G、H各点。在A、C两点架设经纬仪，后视O点，分别测设90角，两方向线之交点即为E点。实量AE、CE边长进行检核。用同样方法可以交会F、H、G点。在建立了“田”字形方格网后，还需以此加密1～16各点。可在C点架设经纬仪照准E点，按设计要求沿视线精密量距，即可定出点1。图中细部格网点，如1、2、3、5、7、8、9、10、12、14、15、16各点，均可用直线内分法标定，而4、6、11、13各点又可用方向线交会法根据已定点加密。当测区范围较大时，也可直接采用GPSRTK法放样方格点。如果建筑区对施工控制网的精度要求较高，则必须用归化法来建立方格网。首先按以上方法放样各方格点。为了求得一大批方格点的精确坐标，可以采用任何一种控制测量方法即静态GPS、三角、导线、交会等法，也可以联合应用几种方法来测量，然后通过严密平差精确计算出各点的实际坐标。将各点的实际坐标和设计坐标比较，求得各方格点的归化量。从而把各方格点归化到设计位置。四、工业厂房施工控制网的布设首级控制网不一定要具有方格的形状，完全可以用导线、导线网、边角网和GPS网等灵活的形式建立。首级网中点数不多，点位可以较自由地选择在便于保存并便于使用的地点。随着施工的进展用这首级网逐步放样出车间的主要轴线，然后从车间主轴线出发建立所需精度的厂房矩形控制网或其它形式的控制网。（二）高程施工控制网工程施工期间，对于高程控制点的建立亦有明确的要求。高程控制点在精度上应能满足工程施工中高程放样的要求，以及施工期间建筑物基础下沉的监测要求；在高程控制点的密度上，则应以保证施工方便为准。因此，工业建设施工之前除应建立施工控制网以外，还应建立高程控制网。四、工业厂房施工控制网的布设《工程测量规范》规定，建筑场地上的高程控制网一般分两级布设。首级为III等水准网，控制整个建筑场地。除原有可利用的III等水准点以外，还必须增设新点。在厂区一般相距400m左右应埋设一点。点位应选在距离厂房或高大建筑物（如烟囱、水塔等）25m以外，距离震动影响范围不小于5m，距离回填土边界线不小于15m；第二级高程控制是在III等水准网的基础上加密IV等水准网。IV等水准点一般不需单独埋设，而与矩形控制网点合二为一。往往是在矩形控制网点的标桩顶面上预先焊上半圆形水准标志，这样做，既节约材料，又方便使用。控制建筑场地的高程网应与国家II等水准点进行联测，作为高程起算的依据。III等水准网应整体建立，IV等水准网可根据施工放样的需要，分区加密，所有高程控制网点应定期进行检查，以监视其是否变动。为此，在建筑场地上还应建立深埋式的水准基准点组，其点数不应少于3个。点间的距离宜在100～200m之间，其间的高差应以II等水准测定，并进行复测和稳定性检验。四、工业厂房施工控制网的布设在厂房施工中，由于待放的高程点十分密集，为了应用方便，通常在施工区内建立专用的水准零点，水准零点的高程就是厂房地坪的设计高度，这样的水准点称为0水准点。由于厂房内设备高程、厂房各部分高程都是以0为起始的，故应用0水准点进行高程放样十分方便。五、厂房矩形控制网的布设CBASRPQ1234567891′2′3′4′5′6′7′8′9′2″1″3″4″5″6″7″8″9″abcd1234561—厂房控制桩2—厂房矩形控制网3—柱列轴线控制桩4—距离指标桩5—定位小木桩6—柱基础