第9讲 施工放样的方法和精度(1)

6-1概述施工放样的任务是把图纸上已设计好的各种工程建筑物、构筑物，按照设计的要求测设到相应的地面上，并设置各种标志，作为施工的依据，以衔接和指挥各工序的施工，保证建筑工程符合设计要求。在放样前，测量人员首先要熟悉建筑物的总体布置图和细部结构设计图，找出主要轴线和主要点的设计位置，以及各部件之间的几何关系，再结合现场条件、控制点的分布和现有的仪器设备，确定放样的方法。第六章施工放样的方法和精度分析工程建筑物的建筑限差是指建筑物竣工之后实际位置相对于设计位置的极限偏差。通常对其偏差的规定是随建筑材料、施工方法等因素而改变。按精度要求的高低排列为：钢结构、钢筋混凝土结构、毛石混凝土结构、土石方工程。按施工方法分，预制件装配式的方法较现场浇灌式的精度要求高一些，钢结构用高强度螺栓连接的比用电焊连接的精度要求高。6-1概述对一般工程，混凝土柱、梁、墙的施工总误差允许约为10～30mm。对高层建筑物轴线的倾斜度要求高于1/1000～1/2000。钢结构施工的总误差随施工方法不同，允许误差在1～8mm之间；土石方的施工误差允许达10cm；对特殊要求的工程项目，其设计图纸都有明确的限差要求。对于相当多的工程，施工规范中没有具体的测量精度的规定。这时先要在测量、施工、施工制造几方面之间进行误差分配。然后才可知测量工作应具有怎样的精度。若设计允许的总误差为，允许测量工作的误差为1，允许施工产生的误差为2；允许加工制造产生的误差为3（如果还有其他重要的误差因素，则再增加项数）。6-1概述6-1概述由此求得的1是分配给测量工作的最大允许偏差，通常把它当作测量的极限误差来处理，从而根据它来制定测量方案。由“等影响原则”配赋给各方面的允许误差是相同的。这种等量配赋，在实际工作中有时显得不太合理，可能对某方面说来显得太松了，而对另一方面却显得太紧了。因此常须结合具体条件或凭经验作些调整，以求配赋合理。只要求最终各方面误差的联合影响不超限。6-1概述6-1概述建筑限差按不同的建筑结构和用途，应遵循我国现行标准执行。如《混凝土结构工程施工及验收规范》、《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》、《建筑安装工程施工及验收技术规范》等。特殊要求的工程项目，应根据设计对限差的要求，确定其放样精度。6-1概述6-2坐标法放样设计图纸所表示的建筑物轮廓或特征点往往是以角点坐标的形式表达的，测量放样就是要在待建的场地上确定设计坐标相对应的位置，并用标桩表示出来。目前，坐标法放样主要采用两种方式：一种是常用的极坐标法，也就是采用经纬仪加测距仪或全站仪来放样；另一种是直接采用GPSRTK法放样。极坐标法极坐标放样的基本元素为角度和距离。一、角度放样放样角度实际上是从一个已知方向出发放样出另一个方向，使它与已知方向间的夹角等于预定角值的工作。设地面上有两个已知点的桩位A与B，待放样的角度为，要求在地面上设置一个点使BAP＝，如图6－1。6-2坐标法放样将经纬仪安置在A点，用盘左瞄准B点，读取度盘读数；松开照准部向右旋转，当度盘读数增加角值后，在视线方向上定出P，然后倒转望远镜（盘右），用同上步骤再在视线方向上定出另一点P，取P、P的中点P，则BAP就是要放样的角。6-2坐标法放样00000盘左600000盘右600000OAB⑴一般放样方法例如放角60①在测站点安置仪器，盘左瞄准A点，配置度盘②计算B点处的水平度盘的应读数60°③转动照准部使水平度盘度数为60°在视线方向按定线方当定出B‘点④同法盘右定出B点，连接B'B取中点得B点⑤检查：测回法实测角Δβ＜±1'00000二、距离放样距离放样是将图上设计的已知距离在实地上标定出来，即按给定的一个起点和方向标定出另一个端点。当用钢尺放样时，则必须先对设计长度进行尺长Sl、温度St、倾斜Sh这三项改正，然后再用改正后的长度S在现场均标定。其改正过程正好与测量距离时相反。即S＝S－Sl―St―Sh6-2坐标法放样m004.02D一般方法如图所示，已知Ａ点，欲放样Ｂ点。ＡＢ设计距离为28.50m，放样精度要求达到1/2000。放样方法与步骤如下：（1）以Ａ为准在放样的方向上量28.50m，打一木桩，并在桩顶标出方向线AB。（2）甲把钢尺零点对准Ａ点，乙拉直并放平尺子对准28.50m处，在桩上画出与方向线垂直的短线，交AB方向线于点。（3）返测得距离为28.508m。则△D=28.50－28.508=-0.008m。相对误差=，测设精度符合要求。改正数=。（4）垂直向内平移4mm得mn短线，其与方向线的交点即为欲测设的Ｂ点。BAB0.0081128.535602000mnmn三、点位放样工程建筑物的形状和大小，常通过其特征点在实地表示出来。如矩形建筑的四个角点、线形建筑的转折点等等。因此点位放样是建筑物放样的基础。放样点位时应有两个以上的控制点，且已知待定点坐标，通过距离和角度来放样待定点。极坐标放样在操作上可采用经纬仪＋钢尺（或测距仪）法，也可采用全站仪直接坐标放样法。6-2坐标法放样6-2坐标法放样6-2坐标法放样6-2坐标法放样根据已知导线点AB，在地面放样设计点P的平面位置，已知ABP点的坐标：mymxAA300.2086600.2048｛｛mymxBB000.2100000.2220mymxpP400.2332500.2110｛试计算在测站A，用极坐标放样P点的数据和SmyyxxSxxyyxxyyApAPABAPApAPAPABABAB765.253)()(248171452575arctan21434arctan22解：分析放样点位的精度工程测量工作中常要作误差分析。而误差椭圆是分析点位误差的好工具。以观测值中误差为基础做出的误差椭圆称为基本误差椭圆。以k倍中误差为基础做得的误差椭圆称为k倍误差椭圆。利用误差椭圆可以方便地求出点位在任意方向上的误差大小，它等于误差椭圆在该方向上投影长度的一半；误差椭圆在坐标轴上投影，可得到mx，my。根据解析几何定理“椭圆的任一对共轭半径平方之和是常数”，所以点位精度可写为a、b分别为椭圆的长半轴和短半轴。2222xyMmmab由6-3的误差椭圆可以看出共轭半径：所以点位误差：式中，为共轭半径间的夹角。12,sinsinab221222sinMab对于极坐标放样，可得那么点位P的精度为式中，为距离放样的精度，为角度放样的精度。12,,90smSm22PsmMSmsmm2.全站仪坐标放样法极坐标法放样，需要事先根据坐标计算放样元素，而放样元素的计算是要根据仪器架设位置而定的，有时现场仪器的架设位置会有变化，又要重新计算放样元素。而用全站仪坐标放样法，就不需要事先计算放样元素，只要提供坐标就行，而且操作十分方便。6-2坐标法放样6-2坐标法放样全站仪架设在已知点A上，只要输入测站点A、后视点B以及待放样点P的三点坐标，瞄准后视点定向，按下反算方位角的定向键，则仪器自动将测站与后视的方位角设置在该方向上。然后按下放样键，仪器自动在屏幕上用左右箭头提示，应该将仪器往左或右旋转，这样就可使仪器到达设计的方向线上。接着通过测距离，仪器自动提示棱镜前后移动，直到放样出设计的距离，这样就能方便地完成点位的放样。若需要放样下一个点位，只要重新输入或调用待放样点的坐标即可，按下放样键后，仪器会自动提示旋转的角度和移动的距离。用全站仪放样点位，可事先输入气象元素即现场的温度和气压，仪器会自动进行气象改正。因此用全站仪放样点位既能保证精度，同时操作十分方便，无须做任何手工计算。全站仪放样点位的功能是：根据输入的已知点数据和照准目标时的观测数据，自动计算并显示出照准点和待放样点的方位角差和距离差，同时也可显示其高差。据此移动目标棱镜，使三项差值为零或在容许范围之内。6-2坐标法放样