第十一章 建筑施工测量

工程测量员网第一节施工测量概述一、施工测量概述在施工阶段所进行的测量工作称为施工测量。施工测量的目的是把图纸上设计的建(构)筑物的平面位置和高程，按设计和施工的要求放样(测设)到相应的地点，作为施工的依据。并在施工过程中进行一系列的测量工作，以指导和衔接各施工阶段和工种间的施工。施工测量贯穿于整个施工过程中。其主要内容有：（1）施工前建立与工程相适应的施工控制网。（2）建（构）筑物的放样及构件与设备安装的测量工作。以确保施工质量符合设计要求。（3）检查和验收工作。每道工序完成后，都要通过测量检查工程各部位的实际位置和高程是否符合要求，根据实测验收的记录，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。（4）变形观测工作。随着施工的进展，测定建（构）筑物的位移和沉降，作为鉴定工程质量和验证工程设计、施工是否合理的依据。二、施工测量的特点1．施工测量是直接为工程施工服务的，因此它必须与施工组织计划相协调。测量人员必须了解设计的内容、性质及其对测量工作的精度要求，随时掌握工程进度及现场变动，使测设精度和速度满足施工的需要。2．施工测量的精度主要取决于建(构)筑物的大小、性质、用途、材料、施工方法等因素。一般高层建筑施工测量精度应高于低层建筑，装配式建筑施工测量精度应高于非装配式，钢结构建筑施工测量精度应高于钢筋混凝土结构建筑。往往局部精度高于整体定位精度。3．由于施工现场各工序交叉作业、材料堆放、运输频繁、场地变动及施工机械的震动，使测量标志易遭破坏，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，如有破坏，应及时恢复。三、施工测量的原则为了保证各个建（构）筑物的平面位置和高程都符合设计要求，施工测量也应遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则。即在施工现场先建立统一的平面控制网和高程控制网，然后，根据控制点的点位，测设各个建（构）筑物的位置。此外，施工测量的检核工作也很重要，因此，必须加强外业和内业的检核工作。工程测量员网第二节建筑施工场地的控制测量一、概述由于在勘探设计阶段所建立的控制网，是为测图而建立的，有时并未考虑施工的需要，所以控制点的分布、密度和精度，都难以满足施工测量的要求；另外，在平整场地时，大多控制点被破坏。因此施工之前，在建筑场地应重新建立专门的施工控制网。1．施工控制网的分类施工控制网分为平面控制网和高程控制网两种。（1）施工平面控制网施工平面控制网可以布设成三角网、导线网、建筑方格网和建筑基线四种形式。①三角网对于地势起伏较大，通视条件较好的施工场地，可采用三角网。②导线网对于地势平坦，通视又比较困难的施工场地，可采用导线网。③建筑方格网对于建筑物多为矩形且布置比较规则和密集的施工场地，可采用建筑方格网。④建筑基线对于地势平坦且又简单的小型施工场地，可采用建筑基线。（2）施工高程控制网施工高程控制网采用水准网。2．施工控制网的特点与测图控制网相比，施工控制网具有控制范围小、控制点密度大、精度要求高及使用频繁等特点。二、施工场地的平面控制测量1．施工坐标系与测量坐标系的坐标换算施工坐标系亦称建筑坐标系，其坐标轴与主要建筑物主轴线平行或垂直，以便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，而施工坐标系与测量坐标系往往不一致，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。如图11-1所示，设xoy为测量坐标系，x′o′y′为施工坐标系，xo、yo为施工坐标系的原点O′在测量坐标系中的坐标，α为施工坐标系的纵轴o′x′在测量坐标系中的坐标方位角。设已知P点的施工坐标为（x′P、y′P），则可按下式将其换算为测量坐标（xP、yP）：⎩⎨⎧′+′+=′−′+=ααααcossinsincosPPoPPPoPyxyyyxxx（11-1）如已知P的测量坐标，则可按下式将其换算为施工坐标：y′x′yPyOxO′αx′PxOxPOyy′P图11-1施工坐标系与测量坐标系的换算工程测量员网⎩⎨⎧−+−−=′−+−=′ααααcos)(sin)(sin)(cos)(oPoPPoPoPPyyxxyyyxxx（11-2）2．建筑基线建筑基线是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。（1）建筑基线的布设形式建筑基线的布设形式，应根据建筑物的分布、施工场地地形等因素来确定。常用的布设形式有“一”字形、“L”形、“十”字形和“T”形，如图11-2所示。（2）建筑基线的布设要求1）建筑基线应尽可能靠近拟建的主要建筑物，并与其主要轴线平行，以便使用比较简单的直角坐标法进行建筑物的定位。2）建筑基线上的基线点应不少于三个，以便相互检核。3）建筑基线应尽可能与施工场地的建筑红线相连系。4）基线点位应选在通视良好和不易被破坏的地方，为能长期保存，要埋设永久性的混凝土桩。（3）建筑基线的测设方法根据施工场地的条件不同，建筑基线的测设方法有以下两种：1）根据建筑红线测设建筑基线由城市测绘部门测定的建筑用地界定基准线，称为建筑红线。在城市建设区，建筑红线可用作建筑基线测设的依据。如图11-3所示，AB、AC为建筑红线，1、2、3为建筑基线点，利用建筑红线测设建筑基线的方法如下：首先，从A点沿AB方向量取d2定出P点，沿AC方向量取d1定出Q点。然后，过B点作AB的垂线，沿垂线量取d1定出2点，作出标志；过C点作AC的垂线，沿垂线量取d2定出3点，作出标志；用细线拉出直线P3和Q2，两条直线的交点即为1点，作出标志。QBd131d12ACP图11-3根据建筑红线测设建筑基线CBAAOABCCCBBDADD图11-2建筑基线的布设形式工程测量员网最后，在1点安置经纬仪，精确观测∠213，其与90˚的差值应小于±20″。2）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控制点的坐标，用极坐标法测设建筑基线。如图11-4所示，A、B为附近已有控制点，1、2、3为选定的建筑基线点。测设方法如下：首先，根据已知控制点和建筑基线点的坐标，计算出测设数据β1、D1、β2、D2、β3、D3。然后，用极坐标法测设1、2、3点。由于存在测量误差，测设的基线点往往不在同一直线上，且点与点之间的距离与设计值也不完全相符，因此，需要精确测出已测设直线的折角β′和距离D′，并与设计值相比较。如图11-5所示，如果Δβ=β′-180˚超过±15″，则应对1′、2′、3′点在与基线垂直的方向上进行等量调整，调整量按下式计算：ρβδ2Δ×+=baab（11-3）式中δ——各点的调整值（m）；a、b——分别为12、23的长度（m）。如果测设距离超限，如DDDDD−=Δ'＞100001，则以2点为准，按设计长度沿基线方向调整1′、3′点。2．建筑方格网由正方形或矩形组成的施工平面控制网，称为建筑方格网，或称矩形网，如图11-6所示。建筑方格网适用于按矩形布置的建筑群或大型建筑场地。a3′3bδ21′1β′2′δδ图11-5基线点的调整BD1D2D321A3β2β3β1图11-4根据控制点测设建筑基线工程测量员网（1）建筑方格网的布设布设建筑方格网时，应根据总平面图上各建（构）筑物、道路及各种管线的布置，结合现场的地形条件来确定。如图11-6所示，先确定方格网的主轴线AOB和COD，然后再布设方格网。（2）建筑方格网的测设测设方法如下：1）主轴线测设主轴线测设与建筑基线测设方法相似。首先，准备测设数据。然后，测设两条互相垂直的主轴线AOB和COD，如图11-6所示。主轴线实质上是由5个主点A、B、O、C和D组成。最后，精确检测主轴线点的相对位置关系，并与设计值相比较，如果超限，则应进行调整。建筑方格网的主要技术要求如表11-1所示。表11-1建筑方格网的主要技术要求等级边长/m测角中误差边长相对中误差测角检测限差边长检测限差Ⅰ级100～3005″1/3000010″1/15000Ⅱ级100～3008″1/2000016″1/100002）方格网点测设如图11-6所示，主轴线测设后，分别在主点A、B和C、D安置经纬仪，后视主点O，向左右测设90˚水平角，即可交会出田字形方格网点。随后再作检核，测量相邻两点间的距离，看是否与设计值相等，测量其角度是否为90˚，误差均应在允许范围内，并埋设永久性标志。建筑方格网轴线与建筑物轴线平行或垂直，因此，可用直角坐标法进行建筑物的定位，计算简单，测设比较方便，而且精度较高。其缺点是必须按照总平面图布置，其点位易被破坏，而且测设工作量也较大。由于建筑方格网的测设工作量大，测设精度要求高，因此可委托专业测量单位进行。三、施工场地的高程控制测量1．施工场地高程控制网的建立建筑施工场地的高程控制测量一般采用水准测量方法，应根据施工场地附近的国家或城市已知水准点，测定施工场地水准点的高程，以便纳入统一的高程系统。在施工场地上，水准点的密度，应尽可能满足安置一次仪器即可测设出所需的高程。而测图时敷设的水准点往往是不够的，因此，还需增设一些水准点。在一般情况下，建筑基线点、建筑方格网点以及导线点也可兼作高程控制点。只要在平面控制点桩面上中心点旁边，设置一个突出的半球状标志即可。为了便于检核和提高测量精度，施工场地高程控制网应布设成闭合或附合路线。高程控制网可分为首级网和加密网，相应的水准点称为基本水准点和施工水准点。2．基本水准点基本水准点应布设在土质坚实、不受施工影响、无震动和便于实测，并埋设永久性标志。一般情况下，按四等水准测量的方法测定其高程，而对于为连续性生产车间或地下管道测设所建立的基本水准点，则需按三等水准测量的方法测定其高程。3．施工水准点施工水准点是用来直接测设建筑物高程的。为了测设方便和减少误差，施工水准点应靠近建筑物。此外，由于设计建筑物常以底层室内地坪高±0标高为高程起算面，为了施工引测设方便，常在建筑物内部或附近测设±0水准点。±0水准点的位置，一般选在稳定的建筑物墙、柱的侧面，用红漆绘成顶为水平线的“▼”形，其顶GEDHBCOFA图11-6建筑方格网工程测量员网端表示±0位置。工程测量员网第三节多层民用建筑施工测量民用建筑是指住宅、办公楼、食堂、俱乐部、医院和学校等建筑物。民用建筑施工测量的主要任务是建筑物的定位和放线、基础工程施工测量、墙体工程施工测量及高层建筑施工测量等。一、施工测量前的准备工作（1）熟悉设计图纸设计图纸是施工测量的主要依据，在测设前，应熟悉建筑物的设计图纸，了解施工建筑物与相邻地物的相互关系，以及建筑物的尺寸和施工的要求等，并仔细核对各设计图纸的有关尺寸。测设时必须具备下列图纸资料：1）总平面图如图11-7所示，从总平面图上，可以查取或计算设计建筑物与原有建筑物或测量控制点之间的平面尺寸和高差，作为测设建筑物总体位置的依据。2）建筑平面图从建筑平面图中，可以查取建筑物的总尺寸，以及内部各定位轴线之间的关系尺寸，这是施工测设的基本资料。3）基础平面图从基础平面图上，可以查取基础边线与定位轴线的平面尺寸，这是测设基础轴线的必要数据。4）基础详图从基础详图中，可以查取基础立面尺寸和设计标高，这是基础高程测设的依据。5）建筑物的立面图和剖面图从建筑物的立面图和剖面图中，可以查取基础、地坪、门窗、楼板、屋架和屋面等设计高程，这是高程测设的主要依据。（2）现场踏勘全面了解现场情况，对施工场地上的平面控制点和水准点进行检核。（3）施工场地整理平整和清理施工场地，以便进行测设工作。（4）制定测设方案根据设计要求、定位条件、现场地形和施工方案等因素，制定测设方案，包括测设方法、测设数据计算和绘制测设略图，如图11-9所示。2729282614