《施工测量》PPT课件 (2).ppt

第 八 章 施 工 放 样 与 施 工 控 制 8.1 施工测量概述 工程建设的三大阶段 （1）勘测设计阶段测图、用图 （2）施工阶段测设、施工放样、竣工测量 （3）运营管理阶段变形监测 一、施工测量的目的和主要任务 各项工程建筑物在施工阶段所进行的测量工作， 统称为施工测量 施工测量的主要任务 把图纸上设计的建（构）筑物的平面位置和高程，按 设计和施工的要求在施工作业面上测设出来，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工作。 二、施工测量的主要内容 （1）施工前建立与工程相适应的施工 控制网。 （2）施工期间将图纸上所设计建（构 ）筑物的平面位置和高程标定在实地上的测 设工作； （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。 三、施工测量的原则 （1）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。 （2）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。 四、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。 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。 3施工测量受施工干扰大。 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。 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。 8.2 测设的基本内容和方法 测设工作就是根据施工场地上已有的控制点或地 物点，按照工程设计的要求，将建（构）筑物 的特征点在实地上标定出来。 因此，在测设之前，首先要确定这些特征点与控 制点或地物点之间的角度、距离和高程之间的 关系，这些位置关系被称为测设数据。 然后利用测量仪器，根据测设数据，将这些特征 点在地面上标定出来。 测设已知水平距离、测设已知水平角度、测设已 知高程点是测设的三项基本工作 测设的基本工作 一、已知水平距离的测设 已知水平距离的测设，是从地面上一个已知点 出发，沿给定的方向，量出已知（设计）的水平距 离，在地面上定出这段距离另一端点的位置。 1钢尺测设 （1）一般方法 当测设精度要求不高时，从已知点开始，沿给定的方 向，用钢尺直接丈量出已知水平距离，定出这段距离的另 一端点。 为了校核，应再丈量一次，若两次丈量的相对误差在 1/30001/5000内，取平均位置作为该端点的最后位置。 A DAB B1 B2 B （2）精确方法 当测设精度要求较高时，应使用检定过的钢尺 ，用经纬仪定线，根据已知水平距离D，经过尺长 改正、温度改正和倾斜改正后，并计算出实地测设 长度L。 然后根据计算结果，用钢尺进行测设。 htd lllDLD-D-D-= 例 从A点沿AC方向测设B点，使水平距离 D=25.000m，所用钢尺的尺长方程式为： 测设时温度为，测设时拉力与检定钢尺 时拉力相同。 A CB hAB LB DAB25.000m C)20(m301025. 1m003. 0m30 5 -+= - tlt C 30 =t 1）测设之前通过概量定出终点，并测得两点之间的 高差 。 2）计算L的长度。 3）在地面上从A点沿AC方向用钢尺实量25.015m定出 B点，则AB两点间的水平距离正好是已知值25.000m。 2光电测距仪测设法 当测设精度要求较高时，一般采用光电测距仪测设法。 （1）在A点安置光电测距仪，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C1点。 A C1 D D C D （2）在C1点安置反光棱镜，测出水平距 离D，求出D与应测设的水平距离D之差D DD。 （3）根据D的数值在实地用钢尺沿测 设方向将C1改正至C点，并用木桩标定其点 位。 （4）将反光棱镜安置于C点，再实测AC 距离，其不符值应在限差之内，否则应再次 进行改正，直至符合限差为止。 二、已知水平角的测设 已知水平角的测设，就是在已知角顶并 根据一个已知边方向，标定出另一边方向， 使两方向的水平夹角等于已知水平角角值。 （1）在O点安置经纬仪， 盘左位置瞄准A点，使水平 度盘读数为 。 1一般方法 当测设水平角的精度要求不高时，可采用盘左、盘右 分中的方法测设。 例 设地面已知方向OA，O为角顶，为已知水平角 角值， OB为欲定的方向线。 A O B B1 B2 （2）转动照准部，使水 平度盘读数恰好为值，在 此视线上定出B1点。 （3）盘右位置，重复上 述步骤，再测设一次，定出 B2点。 （4）取B1和B2的中点B，则AOB就是要测设的角。 00000 2精确方法 A O B B1 1 例 设地面已知方向OA，O为角顶，为已知水平角 角值， OB为欲定的方向线。 （1）先用一般方法测设出B1点。 （2）用测回法对AOB1观测若 干个测回，求出各测回平均值1 ，并计算出1。 （3）量取OB1的水平距离。 （4）计算改正距离。 （5）自B1点沿OB1的垂直方向量出距离BB1，定出B 点，则AOB就是要测设的角度。 量取改正距离时，如为正，则沿OB1的垂直方向向 外量取；如为负，则沿OB1的垂直方向向内量取。 r b b D D= 111 tanOBOBBB 三、已知高程的测设 已知高程的测设，是利用水准测量的方 法，根据已知水准点，将设计高程测设到现 场作业面上。 1在地面上测设已知高程 某建筑物的室内地坪设计高程为45.000m，附近有一 水准点BM.3，其高程为H3=44.680m。现在要求把该建筑 物的室内地坪高程测设到木桩A上，作为施工时控制高程 的依据。 BM3 A 大地水准面 0 1 0.000 （1）在水准点BM.3和木桩A之间安置水准仪 ，在BM.3立水准尺上，用水准仪的水平视线测得 后视读数为1.556m，此时视线高程为： （2）计算A点水准尺尺底为室内地坪高程时 的前视读数： （3）上下移动竖立在木桩A侧面的水准尺， 直至水准仪的水平视线在尺上截取的读数为 1.236m时，紧靠尺底在木桩上画一水平线，其高 程即为45.000m。 2高程传递 当向较深的基坑或较高的建筑物上测设 已知高程点时，如水准尺长度不够，可利用 钢尺向下或向上引测。 欲在深基坑内设置一点B，使其高程为H。地面附近 有一水准点R，其高程为HR。 BMR 吊杆 a1b1 a2b2 用同样的方法，亦可从低处向高处测设已知高 程的点。 （1）在基坑一边架设吊杆，杆上吊一根零点 向下的钢尺，尺的下端挂上10kg的重锤，放入油 桶中。 （2）在地面安置一台水准仪，设水准仪在R 点所立水准尺上读数为a1，在钢尺上读数为b1。 （3）在坑底安置另一台水准仪，设水准仪在 钢尺上读数为a2。 （4）计算B点水准尺底高程为H时，B点处水 准尺的读数应为： （1）.利用水 准仪、钢尺传 递高程。 考虑尺长改正 、 温度改正。 （2）.全站仪 天顶测距法。 高层建筑 高程传递 如图所示，设待测设水平面的高程为H设。 （1）测设时，可先在地面按一定的边长测设方格 网，用木桩标定各方格网点（进行室内楼地面找平 时，常在对应点上做灰饼）。 （2）在场地与已知点A之间安置水准仪，读取A尺 上的后视读数a，计算出仪器的视线高为： HiHAa （3）依次在各木桩 上立尺，使各木桩顶 的尺上读数都等于 b应HiH设 此时，各桩顶就构成一个测设的水平面。 3、抄平测量 已知坡度线的测设是根据设计坡度和坡 度端点的设计高程，用水准测量的方法将坡 度线上各点的设计高程标定在地面上。 4、已知坡度线的测设 idHH + 起设 diHH A+ = 1 diHH += 12 AB AB DiHH += diHH nB += 测设方法有水平视线法和倾斜视线法两种。 水平视线法 按照下列公式： 计算各桩点的设计高程。 第1点的设计高程 第2点的设计高程 B点的设计高程 或 （用于计算检核） 沿AB方向，按规定间距d标定出中间1 、2、3、n、各点； 安置水准仪于水准点5附近，读后视读数 a，并计算视线高程Hi； 根据各桩的设计高程，计算各桩点上水 准尺的应读前视数 在各桩处立水准尺，上下移动水准尺， 当水准仪对准应读前视数时，水准尺零端 对应位置即为测设出的高程标志线。 倾斜视线法是根据视线与设计坡度相同时， 其竖直距离相等的原理，确定设计坡度线 上各点高程位置的一种方法。当地面坡度 较大，且设计坡度与地面自然坡度较一致 时，适宜采用这种方法。 倾斜视线法 A、B为坡度线的两端点，其水平距离为D，设A点的高 程为HA，要沿AB方向测设一条坡度为iAB的坡度线。 A A B B D i 大地水准面 HA HB i 1 i 2 i 3 i 4 i （1）根据A点的高程、坡度iAB和A、B两点间 的水平距离D，计算出B点的设计高程。 （2）按测设已知高程的方法，在B点处将设 计高程HB测设于B桩顶上，此时，AB直线即构成 坡度为iAB的坡度线。 （3）将水准仪安置在A点上，使基座上的一 个脚螺旋在AB方向线上，其余两个脚螺旋的连线 与AB方向垂直。 量取仪器高度i，用望远镜瞄准B点的水准尺， 转动在AB方向上的脚螺旋或微倾螺旋，使十字丝 中丝对准B点水准尺上等于仪器高i的读数，此时， 仪器的视线与设计坡度线平行。 （4）在AB方向线上测设中间点，分别在1、2 、3处打下木桩，使各木桩上水准尺的读数均为 仪器高i，这样各桩顶的连线就是欲测设的坡度线 。 如果设计坡度较大，超出水准仪脚螺旋所能调 节的范围，则可用经纬仪测设，其测设方法相同。 8.3平面点位的测设 将设计的平面点位测设到实地上 现场至少有一条基线(两个相互通视的已知点) 测设方法 测设数据 直角坐标法 角度(直角)、距离D 极坐标法 角度 、距离D 距离交会法 距离D1、距离D2 角度交会法 角度1、角度2 一、直角坐标法 直角坐标法是根据直角坐标原理，利用 纵横坐标之差，测设点的平面位置。 直角坐标法适用于施工控制网为建筑方 格网或建筑基线的形式，且量距方便的建筑 施工场地。 什么样的建筑施工场地适 宜用直角坐标法测设点的平面 位置？ x:600.00m y:500.00m x:700.00m x:650.00m x:620.00m y:600.00m y:580.00m y:530.00m a bc d 1计算测设数据 建筑物的长度 建筑物的宽度 测设a点的测设数据（点与a点的纵横坐标之差）： ac y y - = m00.50m00.530m00.580=-= ac x x - = m00.30m00.620m00.650 =-= I -=Dxxx aa m00.20m00.600m00.620=-= I -=Dyyy aa m00.30m00.500m00.530=-= 30.00m 30.00m m n 50.00m 20.00m a b d c 20.00m 30.00m 2点位测设方法 检查建筑物四角是否等于90，各边长是否等于设计 长度，其误差均应在限差以内。 测设距离和角度时，可根据精度要求分别采用一般方 法或精密方法。 二、极坐标法 极坐标法是根据一个水平角和一段水平 距离，测设点的平面位置。 极坐标法适用于量距方便，且待测设点 距控制点较近的建筑施工场地。 什么样的建筑施工场地 适宜用极坐标法测设点的平 面位置？ P SR Q A B x 1计算测设数据 （1）计算AB、 AP 边的坐标方位角。 （2）计算AP与AB之间的夹角。 （3）计算A、P两点间的水平距离。 (xP,yP ) (xA,yA) (xB,yB) DAP AP a AB AB AB x y D D = arctana D AP AP AP x y D = arctana APAB aab-= 22 22 )()( APAPAPAPAP yxyyxxDD+D=-+-= 例10-1 已知 试计算测设数据和DAP。 解： DAP A B P Q R S 2点位测设方法 检查建筑物四角是否等于90，各边长是否等于设计 长度，其误差均应在限差以内。 测设距离和角度时，可根据精度要求分别采用一般方 法或精密方法。 DAS DBQ DBR 角度交会法是在两个或多个控制点上安置经纬 仪，通过测设两个或多个已知水平角角度，交会出 点的平面位置。 三、角度交会法 角度交会法适用于待测设点距控制点较 远，且量距较困难的建筑施工场地。 什么样的建筑施工场地适 宜用角度交会法测设点的平面 位置？ P A B C x x x 1计算测设数据 （1）按坐标反算公式，分别计算出AB、AP、BP 、CB和CP。 （2）计算水平角1、2和3。 2点位测设方法 A B C 示误三角形 P 若示误三角形边长在限差 以内，则取示误三角形重心作 为待测设点P的最终位置。 测设1、2和3时 ，视具体情况，可采用一 般方法和精密方法。 四、距离交会法 距离交会法是由两个控制点测设两段已 知水平距离，交会定出点的平面位置。 距离交会法适用于待测设点至控制点的 距离不超过一尺段长，且地势平坦、量距方 便的建筑施工场地。 什么样的建筑施工场 地适宜用距离交会法测设 点的平面位置？ 1计算测设数据 P SR Q A B DAP DBP 根据A、B、P三点的坐标值，分别计算出DAP和DBP。 2点位测设方法 A B DAP DAP DBP DBP P Q R S 丈量P、Q两点间的水平距离，与设计长度进 行比较，其误差应在限差以内。 8.4 施工控制网 一.概述 二.平面施工控制网 三.高程控制网 一、建筑施工场地的控制测量概述 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。 （2）施工高程控制网 施工高程控制网采用水准网。 为施工场地建立施工专用测量控制网 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。 特点 精度高； 采用建筑坐标系(坐标轴方向与建筑群主轴线平行 或垂直)； 点位便于保存(布置于设计的通道位置)； 测设控制点，然后调整 优点 计算简单用加、减法计算,直角坐标法放样数据 使用方便布置在待测设建筑物的就近位置 放样迅速用直角坐标法放样 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。 y x yP y0 x O xP x0 xP y yP O P 已知P点的施工坐标，则可按下式将其换 算为测量坐标： 已知P的测量坐标，则可按下式将其换算 为施工坐标： += -+= aa aa cossin sincos PPoP PPoP yxyy yxxx -+-= -+-= aa aa cos)(sin)( sin)(cos)( oPoPP oPoPP yyxxy yyxxx 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。 CB A A O A B C C C B B D A DD （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