第十章建筑工程测量
10.5工业建筑的施工测量
工业建筑多为厂房。工业厂房可分单层的和多层的,
而厂房的柱子又有预制混凝土柱和钢结构柱等。本节 以预制混凝土柱单层厂房为例介绍厂房矩形控制网的 测设、厂房柱列轴线测设、柱基施工测量和厂房构件 的安装测量。
10.2.1 坐标系统的换算
建筑施工测量时,常需进行施工坐标与测 量坐标的换算。如图10-9所示,设已知p点 的施工坐标为(Xp′,Yp′),欲将其换 算为测量坐标(Xp,Yp),可以按下式计 算 Xp= Xo′+ Xp ′*cosa-Yp′sina Yp= Yo′+ Xp ′*sina-Yp′cosa 反之,如果欲将己知p点的测量坐标(Xp, Yp)换算为施工坐标(Xp′,Yp′),则可 按下式计算 Xp′= (Xp-Xo′)cosa+(Yp- Yo′)sina Yp′= (Yp-Xo′)sina+(Yp- Yo′)cosa
2.水平角的测设 水平角的测设,是从地上一个已知方向开始,通过测量
按给定的水平角值把该角的另一个方向标定到地面上。 水平角测设是本书第三章介绍的测回法观测水平角的逆 过程。如图10-1所示,设在地面上已有AB方向,现欲在 A点以AB为起始,顺时针方向测设出一给定的水平角β 。 首先将经纬仪安置在A点,用盘左瞄准B点,并把此方向 水平度盘值配置为零,然后松开照准部,顺时针旋转, 当水平度盘读数为β 角时,在视线方向上定出C´点;再 用盘右瞄准B点,读取水平度盘读数m,然后松开照准部, 顺时针旋转,当度盘读数为β +m角时,在视线方向上定 出另一点C″,取C´和C″的中点C,则∠BAC就是要测设 的β 角。
10.2 建筑场地的施工控制测量
在施工场地上,因土方填挖、场地平整,原勘测阶段为测 图所建立的测量控制点大多被破坏,即使保存下来,也不 便用于施工。所以在施工之前,在建筑场地上要重新建立 统一的施工测量控制网,施工测量控制网包括平面控制网 和高程控制网。 施工平面控制网的布设形式,可根据建筑物的总体布置、 场地的大小以及测区地形条件等因素来确定。在较大的施 工场地上,一般布设成矩形的格网,又称建筑方格网。在 面积较小的施工场地上,常布设的一条或相互垂直的两条 基线,称为建筑基线。施工高程控制点一般采用水准测量 的方法附设在平面控制点上。下面主要介绍建筑基线和建 筑方格网的布设方法。
2.极坐标法
极坐标法是根据一个水平角和一段水平距离来测设点的
平面位置。由于全站仪的普及,极坐标法得到了广泛应 用,而且上述的直角坐标法可以看做是极坐标法的一个 特例(即水平角为直角)。如图10-5所示,点1是设计图 上某建筑物的一个角点,A、B为地面上已有的控制点, 它们的坐标均已知。测设之前,首先准备测设数据:水 平角β 和水平距离d(见下式)。测设时,将全站仪安置 在A点,瞄准B点,逆时针转一个角度β ,在此方向上从A 点量出一段水平距离d,则得点1的平面位置。
3.高程的测设 高程的测设,是从地面上一个已知高程的点开始,通过测量将
另一给定高程的点标注出来。高程测设是本书第2章介绍的水准 测量的逆过程。如图10-2 所示,已知水准点A的高程HA =4.092m, 现欲在B点测设高程 HB = 4.500m。 首先将水准仪安置在A、B两 点间,并在A点立水准尺,读数a=1.636m,然后在B点钉一高桩, 将水准尺靠在桩的一侧,上下移动尺子,待读数b=(HA+a)HB=(4.092+1.636)-4.500=1.228m时停止,然后根据尺底在木桩 上划线,则该线的高程即为4.500m。 当欲测设的高程点离已知水准点之间较远时,首先采用水准测 量的方法将已知水准点的高程引测至欲测设点的附近,然后再 用上述的做法。
10.4.3高层建筑的轴线投测与高程传递
高层建筑往往建在繁华闹市区中,施工场地狭窄,
施工及测量工作难度大,因此在施工过程中对高层 建筑各部位的垂直度和高程要求都很严格。国家建 筑施工规范中对高层建筑垂直度及高程施工误差的 规定如表10-1所示。
表10-1
垂直度偏差限值 各层 全高(H)总累计 各层
第10章建筑工程测量
10.1 测设的基本工作
当工程建设经过勘测和设计进人施工阶段时,首先需要把 图纸上所设计的建筑物或构筑物的平面位置和高程在实地 标定出来,这种测量工作称为测设,又称放样或放线 。 10.1.1 基本要素的测设 1.距离的测设 距离的测设,是从地面上一已知点开始,沿指定的力 向通过测量标出另一点,使两点间的水平距离等于已 知值。距离测设是本书第四章介绍的距离测量的逆过 程。对于精度要求较高的距离测设,一般采用全站仪 或测距仪测设,测设时,首先需将现场的气象参数 (气温、气压)输入仪器后才能测设。
4.距离交会法 距离交会法是根据两段已知距离测设点的平面位置。
如图10-7所示,A、B为地面上已有的两个控制点,1是 欲测设的点,它们的坐标均已知。测设之前,自先根 据A、B、1 三点已知的坐标值准备测设数据:水平即 离d1和d2。测设时,在A、B两点同时用钢尺或全站仪测 设水平距离d1和d2,即可交会出点i。在施工的细部放 样时多用此法,它适用于地面较平坦且距离较短的场 合。
10-6所示,A、B为地面上已有的两个控制点,1是欲测 设的点,它们的坐标均已知。测设之前,首先根据A、 B、1三点已知的坐标值准备测设数据:水平角β 1和 β 2。测设时,在上A、B两点同时安置经纬仪,分别以 B、A两点定向,然后分别转β l 和β 2角,即可交会出 点l。角度交会法适用于欲测设的点离控制点较远或测 距困难的场合。
10.4 民用建筑的施工测量
10.4.1 建筑物定位测量
建筑物的定位测量是根据建筑总平面图上所给出的建
筑尺寸,在实地把建筑物的外廓轴线交点或建筑物的 主轴线标定在地面上,其测设方法是,根据建筑红线、 建筑基线或建筑方格网进行测设或根据原有建筑物进 行测设。
10.4.2 建筑物细部测设
建筑物定位时测设的轴线交点桩,在开挖基槽时将被
高程偏差限值 全高(H)总累计
3mm 3H/10000(最大20mm) 3mm 3H/10000(最大20mm)
1.轴线投测 高层建筑的基础完工后,随着结 构的升高需以底层基准轴线点为 依据,逐层向上投测,以控制建 筑物的垂直度。投测轴线点主要 采用激光铅垂仪投测法。 每幢建筑物的轴线投测一般至少 需要四个投测点。且投测点距轴 线约500mm为宜,平面布置如图 10-17所示。将激光铅垂仪安置 在底层的投测点上,为了使激光 束能从底层直接投射到各层楼板, 在各层楼板的相同投测点处应预 留孔洞,洞口的大小一般约为 200mm*200mm。在投测层的楼板 上安放接收靶,当激光铅垂仪发 出的激光束射中接收靶时,则可 根据光斑位置确定轴线位置。
10.1.2 点的平面位置的测设
点的平面位置的测设方法有:直角坐标法:直角坐标法、 极坐标法、角度交会法和距离交会法等。 1.直角坐标法 如果在测设现场已有建筑方格网或彼此垂直的主轴线, 则可采用直角坐标法测设点的平面位置。如图10-4所 示, AB、AC是两条彼此垂直的主轴线(A 、B、C三点 的坐标值已知),它们的方向和待测建筑物1234的边 线平行。首先,在设计图上可得知建筑物四个角点的 坐标,具体测设时,在A点安置全站仪或经纬仪,瞄准 B点,在此方向上从A 分别向前测设水平距离(Y1-YA) 和(Y2-YA),得点l′、2′;然后将全站仪搬至1′点, 瞄准B点,逆时针转90º,在此方向上从l′点分别向前 测设水平距离(X1-XA )和(X3-XA),得点1、3;同理, 再将全站仪搬至2′点,瞄准B点,逆时针转90 º,在 此方向上从2′点分别向前测设水平距离(X2-XA)和 (X4-XA),得点2、4。
10.2.2 建筑基线
建筑基线一般与建筑场地中主要建筑物的主轴线平行,以 便用直角坐标法进行测设。建筑基线通常可布没成三点直 线形、三点直角形、四点丁字形和五点十字形等,如图 10-10所示。为了便于检查建筑基线点的稳定性,一般基 线点不应少于三个。在具体布设建筑基线时,可根据规划 部门在实地给定的建筑红线(即施工的边界线)采用平行 线推移法来建立建筑基线或直接根据附近已有的测量控制 点来建立建筑基线。
10.1.3 坡度线的测设
在修筑道路或铺设管道时,常需在地面上测设坡度线。如 图10-8所示,给定地面上A点的设计高程为HA,现欲从A点 沿AB方向测设出-条坡度为3%的直线。已知A、B两点间的 水平距离为D,则可算得B点的设计高程为HB=HA+0.03D。 测设时,首先按前述测设高程的方法把A、B点的设汁高程 测设到地面上,则AB即为一条坡度为3%的坡度线。接着 进行细部测设:将全站仪或经纬仪安置在A点,量出仪器 高i,用望远镜瞄准立在B点上的水准尺,使十字丝的横丝 对准水准尺上的读数亦为i,这时仪逐 渐将桩打入地下,直到水准尺上读数逐渐增大为i为止。 这样A123 … B即为一条坡度为3%的设计坡度线。
a A1 arctan
a Ab arctan
y1 y A x1 x A
(10-1)
a AB a A1
yB y A xB x A
d ( x1 x A ) 2 ( y1 y A ) 2
3.角度交会法
角度交会法与第7.4节中介绍的前方交会法类似如图
2.高程传递 高层建筑的高程传递,可沿建筑物外墙、边柱或电梯 间等用钢尺向上量取。一幢高层建筑物至少要用三个 底层标高点独立向上传递,由下层传递上来的同一层 几个标高点必须用水准仪进行检核,其误差应不超过 ±3mm。 另外,高程控制还可利用垂直通道,用同轴发射红外 光的全站仪(带直角目镜)向天顶进行测距,反光棱 镜安放于对中板上,这是一种利用全站仪快速、精确 地测定各层高程的方法,标高误差一般不大于±2mm。
当欲测设的高程点与已知水准
点的高差很大时, 可以采用悬 挂钢尺来代替水准尺进行测设。 如图10-3所示,已知地面水准 点A的高程为HA,欲向基坑内测 设B点的高程为HB,则可在基坑 边设一吊杆悬挂钢尺,钢尺零 端在下,并吊一重量适中的重 物。测设时,首先在地面上安 置水准仪,在A点竖立水准尺, 读取A点读数a和钢尺读数b,然 后在基坑内安置水准仪,得钢 尺读数c,最后在B点上下移动 水准尺,当读数d=HA+(a-b) +c-HB时,则B点水准尺底端的 高程即为所要测设的高程HB。