高層建筑施工測量放線PPT課件

.,1,第1章高層建筑施工測量,1.1建筑物的定位放線1.1.1根據(jù)原有建(構(gòu))筑物定位1.1.2根據(jù)規(guī)劃紅線、道路中心線或場地平面控制網(wǎng)定位1.2高層建筑標高測量1.3高層建筑豎向控制1.4變形觀測1.5高層建筑施工常用測量儀器概述,.,2,1.1建筑物的定位放線建筑物的定位放線，根據(jù)設(shè)計給定的定位依據(jù)和定位條件進行。當定位依據(jù)是原有建(構(gòu))筑物時，要會同建設(shè)單位和設(shè)計單位到現(xiàn)場，對定位依據(jù)的建(構(gòu))筑物的邊、角、中線、標高等具體位置，進行明確的指定和確認，必要時進行拍照，以便查證和存檔.當定位依據(jù)是規(guī)劃紅線、道路中心線或測量控制點時，在同建設(shè)單位和設(shè)計單位在現(xiàn)場當面交樁后，要根據(jù)各點的坐標值、標高值校算其間距、夾角和高差，并實地校測各樁位是否正確，若有不符，應請建設(shè)單位妥善處理。,.,3,1.1.1根據(jù)原有建(構(gòu))筑物定位如圖1.1所示，ABCD為原有建筑物，MNQP為新建高層建筑，MNQP為該高層建筑的矩形控制網(wǎng)(在基槽外，作為開挖后在各施工層上恢復中線或軸線的依據(jù))。根據(jù)原有建(構(gòu))筑物定位，常用的方法有三種：延長線法、平行線法、直角坐標法。而由于定位條件的不同，各種方法又可分成兩類情況：一類情況是如圖1.1(a)類，它是僅以一棟原有建筑物的位置和方向為準，用各(a)圖中所示的y、x值確定新建高層建筑物位置；另一類情況則是以一棟原有建筑物的位置和方向為主，再加另外的定位條件，如各(b)圖中G為現(xiàn)場中的一個固定點，G至新建高層建筑物的距離y、x是定位的另一個條件。,.,4,(a),(b),(b),(a),(a),(b),圖1.1根據(jù)原有建筑物定位,.,5,1.延長線法,如圖1.1(1)所示，是先根據(jù)AB邊，定出其平行線AB；安置經(jīng)緯儀在B，后視A，用正倒鏡法延長AB直線至M；若為圖(a)情況，則再延長至N，移經(jīng)緯儀在M和N上，定出P和Q，最后校測各對邊長和對角線長；若為圖(b)情況，則應先測出G點至BD邊的垂距yG，才可以確定M和N位置。一般可將經(jīng)緯儀安置在BD邊的延長點B，以A為后視，測出ABG，用鋼尺量出BG的距離，則yG=BGsin(ABG90)。,2.平行線法如圖1.1(2)，是先根據(jù)CD邊，定出其平行線CD。若為圖(a)情況，新建高層建筑物的定位條件是其西側(cè)與原有建筑物西側(cè)同在一直線上，兩建筑物南北凈間距為x。則由CD可直接測出MNQP矩形控制網(wǎng)；若為圖(b)情況，則應先由CD測出G點至CD邊的垂距和G點至AC延長線的垂距，才可以確定M和N位置，具體測法基本同前.,.,6,3.直角坐標法如圖1.1(3)，是先根據(jù)CD邊，定出其平行線CD。若為圖(a)情況，則可按圖示定位條件，由CD直接測出MNQP矩形控制網(wǎng)；若為圖(b)情況，則應先測出G點至BD延長線和CD延長線的垂距和，然后即可確定M和N位置。,1.1.2根據(jù)規(guī)劃紅線、道路中心線或場地平面控制網(wǎng)定位,常用的定位方法有以下四種,1直角坐標法2極坐標法3交會法4綜合法,.,7,1.直角坐標法如圖1.2為某飯店定位情況。它是由城市規(guī)劃部門給定的廣場中心正點起，沿道路中心線向西量y=123.300m定S點，然后由S點逆時針轉(zhuǎn)90定出建筑群的縱向主軸線X軸，由S點起向北沿X軸量x=84.200m，定出建筑群的縱軸(X)與橫軸(Y)的交點O。,圖1.2某飯店直角坐標法定位圖(單位：m),.,8,2.極坐標法如圖1.3為五幢25層運動員公寓，14號樓的西南角正布置在半徑R=186.000m的圓弧形地下車庫的外緣。定位時可將經(jīng)緯儀安置在圓心O點上，用00000后視A點后，按15號點的設(shè)計極坐標數(shù)據(jù)(極角、極距)，由A點起依次定出各幢塔樓的西南角點1、2、3、4、5，并實量各點間距作為校核。,圖1.3建筑物極坐標法定位圖,.,9,3.交會法如圖1.4為某重要路口北側(cè)折線形高層建筑MNQP，其兩側(cè)均為平行道路中心線，間距為d。定位時，先在規(guī)劃部門給出的道路中心線上定出1、2、3、4點，并根據(jù)d值定出各垂線上的1、2、3、4點，然后由12與43兩方向線交會定出S點，最后由S點和建筑物四廓尺寸定出矩形控制網(wǎng)MSNQRP。,圖1.4建筑物交會法定位圖,.,10,4.綜合法以圖1.5某小區(qū)高層MNQP為例，其定位條件是：M點正落在AB規(guī)劃紅線上，MN平行BC規(guī)劃紅線，且距G為8.000m。為了定位，首先要確定MN相對于BC邊的位置。因此，先在B點上安置經(jīng)緯儀，測出ABC和GBC，并量出BG間距；算出MN至BC的垂直距離MM1=8.000mBGsinGBC和M1B=MMlcot(1800000ABC)。當求出MMl和M1B后，以BC邊為準，用直角坐標法、極坐標法或交會法等測定矩形控制網(wǎng)MNQP，并用所給定位條件進行檢測。,圖1.5建筑物綜合法定位圖(單位：m),.,11,基礎(chǔ)驗線時的允許偏差如下:長度L30m，允許偏差5mm。30mL60m，允許偏差10mm。60mL90m，允許偏差15mm。90mL，允許偏差20mm。軸線的對角線尺寸的允許偏差應為邊長偏差的倍；外擴軸線夾角的允許偏差應為1。,工程測量規(guī)范(GB500261993)之7.3.5條專門對于建筑物施工放線作出了精度要求(表1-1)；施工測量應符合表1-1關(guān)于中誤差的限值，并可方便地應用高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ32002，J1862002)關(guān)于測量允許偏差檢查、驗收測量成果。工程測量規(guī)范(GB500261993)條文說明指出：“目前，我國高層建筑施工放樣的精度要求尚無統(tǒng)一規(guī)定”，這可以理解為該狀況為GB500261193的7.3.5條出現(xiàn)之前的狀況。,.,12,表1-1建筑物施工放樣的主要技術(shù)要求,注：1.對于具有兩種以上特征的建筑物，應取要求高的中誤差值；2.特殊要求的工程項目，應根據(jù)設(shè)計對限差的要求，確定其放樣精度。,.,13,1.2高層建筑標高測量,高層建筑標高測量的允許誤差層間標高測量偏差不應超過3mm，建筑全高(H)測量偏差不應大于：(1)H30m，5mm；(2)30mH60m，10mm；(3)60mH90m，15mm；(4)90mH120m，20mm；(5)120mH150m，25mm；(6)150mH，30mm。通常，測量允許誤差等于2倍測量中誤差。建筑物標高誤差由測量誤差、施工誤差組成，而建筑物標高誤差的允許值，可查相關(guān)結(jié)構(gòu)施工規(guī)范。,.,14,2.0.000以下標高測法,為控制基礎(chǔ)和0.000以下各層的標高，在基礎(chǔ)開挖過程中，應在基坑四周的護坡鋼板樁或混凝土樁(選其側(cè)面豎直且規(guī)正者)上各涂一條寬10cm的豎向白漆帶。用水準儀根據(jù)附近棟號的水準點或0.000水平線，測出各白漆帶上頂?shù)臉烁?；然后用鋼尺在白漆帶上量?.000以下，各負()整米數(shù)的水平線；最后，將水準儀安置在基坑內(nèi)，校測四周護坡樁上各白漆帶底部同一標高的水平線，當誤差在5mm以內(nèi)時，則認為合格。在施測基礎(chǔ)標高時，應后視兩條白漆帶上的水平線以作校核。,.,15,3.0.000以上標高測法,引測步驟:,(1)先用水準儀根據(jù)二個棟號水準點或0.000水平線，在各向上引測處準確地測出相同的起始標高線(一般多測+1.000m標高線).,(2)用鋼尺沿鉛直方向，向上量至施工層，并畫出正米數(shù)的水平線各層的標高線均應由各處的起始標高線向上直接量取。,(3)將水準儀安置到施工層，校測由下面?zhèn)鬟f上來的各水平線，誤差應在6mm以內(nèi)。在各層抄平時，應后視兩條水平線以作校核。,.,16,為了提高豎向傳遞標高的精度，近些年來使用全站儀加彎管目鏡，直接測得較長豎向高差，取得良好的效果。如圖1.6所示.,圖1.6全站儀傳遞標高的原理圖,.,17,4.標高施測要點,(1)觀測時盡量做到前后視線等長。,(2)由0.000水平線向下或向上量高差時，所用鋼尺應經(jīng)過檢定，量高差時尺身應鉛直并用標準拉力，同時要進行尺長和溫度改正(鋼結(jié)構(gòu)不加溫度改正)。,.,18,4.標高施測要點,(3)采用預制構(gòu)件的高層結(jié)構(gòu)施工時，要注意每層的高差不要超限，同時更要注意控制各層的標高，防止偏差積累使建筑物總高度偏差超限。,(4)為保證竣工時0.000和各層標高的正確性，應請建設(shè)單位和設(shè)計單位明確：在測定0.000水平線和基礎(chǔ)施工時，如何對待地基開挖后的回彈與整個建筑在施工期間的下沉影響；在鋼結(jié)構(gòu)工程中，鋼柱負荷后對層高的影響。不少高層建筑在基礎(chǔ)施工中將總下沉量在基礎(chǔ)墊層的設(shè)計標高中預留出來，取得了較好的效果。,.,19,1.3高層建筑豎向控制,當高層建筑施工到0.000后，隨著結(jié)構(gòu)的升高，要將首層軸線逐層向上投測，用以作為各層放線和結(jié)構(gòu)豎向控制的依據(jù)。其中，以建筑物外廓軸線和控制電梯井軸線的投測更為重要。,以下軸向應向上投測:,建筑物外廓軸線；伸縮縫、沉降縫兩側(cè)軸線；電梯間、樓梯間兩側(cè)軸線；單元、施工流水段分界軸線。,高層建筑軸線的豎向投測，常采用下列兩類方法：(1)外控法(2)內(nèi)控法；另外還可用內(nèi)外控綜合法。,.,20,高層建筑豎向投測允許偏差(正倒鏡投點間距；引自高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ32002，J1862002)層間豎向測量偏差不應超過3mm，建筑全高(H)豎向測量偏差不應大于：H30m，5mm；(2)30mH60m，10mm；(3)60mH90m，15mm；(4)90mH120m，20mm；(5)120mH150m，25mm；(6)150mH，30mm。,.,21,2.外控法當施工場地比較寬闊時，多使用此法。施測時主要是將經(jīng)緯儀安置在高層建筑附近進行豎向投測，故此法也叫經(jīng)緯儀豎向投測法。由于場地情況的不同，安置經(jīng)緯儀的位置不同，又分為三種投測方法：(1)延長軸線法、(2)側(cè)向借線法、(3)正倒鏡挑直法。,.,22,1)延長軸線法,此法適用于場地四周寬闊，能將高層建筑輪廓軸線延長到建筑物的總高度以外，或附近的多層或高層建筑物頂面上，并可在軸線的延長線上安置經(jīng)緯儀，以首層軸線為準，向上逐層投測。如圖1.7所示的甲儀器安置在軸線的控制樁上，后視首層軸線后，抬起望遠鏡將軸線投測到施工層上.,圖1.7延長軸線法,.,23,2)側(cè)向借線法,此法適用于場地四周較小，高層建筑四廓軸線無法延長，但可將軸線向建筑物外側(cè)平行移出，俗稱借線。移出的尺寸應視外腳手架的情況而定，盡量不超過2m。如圖1.7所示的乙儀器和乙儀器是先后安置在借線上，以首層的借線點為后視，向上投測并指揮施工層上的人員，垂直視線橫向移動水平尺，以視線為準向內(nèi)量出借線尺寸，即可在施工層上定出軸線位置。,.,24,3)正倒鏡挑直法,此法適用于四廓軸線雖可延長，但不能在延長線上安置經(jīng)緯儀的情況。如圖1.7所示的丙儀器安置在施工層8A上點，向下后視地面上的軸線點8S后，縱轉(zhuǎn)望遠鏡定出8H上點；然后將儀器移到8H上點上，后視8A上點后，縱轉(zhuǎn)望遠鏡，若前視正照準地面上的軸線點8N，則兩次安置儀器的位置就都正在8S8N軸線上。,.,25,3.內(nèi)控法當施工場地窄小，無法在建筑物之外的軸線上安置儀器施測時，多使用此法。施測時在建筑物的首層測設(shè)室內(nèi)控制網(wǎng)，用垂準線原理進行豎向投測，故此法也叫垂準線投測法。由于使用儀器的不同，又分為以下三種投測方法。,1)吊線墜法,2)天頂準直法,3)天底準直法,.,26,1)吊線墜法,吊線墜法是使用較重的特制線墜懸吊，以首層靠近建筑物輪廓的軸線交點為準，直接向各施工層懸吊引測軸線。,使用吊線墜法向上引測軸線中，要特別注意以下幾點:,線墜的幾何形體要規(guī)正，質(zhì)量要適當(13kg)。吊線要用編織線或沒有扭曲的細鋼絲。(2)懸吊時要上端固定牢固，線中間沒有障礙，尤其是沒有側(cè)向抗線。(3)線下端(或線墜尖)的投測人，視線要垂直結(jié)構(gòu)面，當線左、線右投測小于34mm時，取其平均位置，兩次平均位置之差小于23mm時，再取平均位置，作為投測結(jié)果。,.,27,(4)投測中要防風吹和振動，尤其是側(cè)向風吹。(5)在逐層引測中，要用更大的線墜(如5kg)每隔35層，由下面直接向上放一次通線，以作校測。(6)若用鉛直塑料管套住吊線，下端用專門的觀測儀器，其精度還可提高。,.,28,2)天頂準直法,天頂方向是指測站點正上方、鉛直指向天空的方向。天頂準直法就是使用能測設(shè)天頂方向的儀器，進行豎向投測，故也叫仰視法。,測設(shè)天頂方向的儀器有以下五種：,配有90彎管目鏡的經(jīng)緯儀激光經(jīng)緯儀激光鉛直儀自動天頂準直儀自動天頂天底準直儀,.,29,3)天底準直法,天底方向是指過測站點、鉛直向下所指的方向。天底準直法就是使用能測設(shè)天底方向的儀器，進行豎向投測，故也叫俯視法,測設(shè)天底方向的儀器，除自動天頂天底準直儀外，常用的有以下兩種:,(1)垂準經(jīng)緯儀(2)自動天底準直儀。,.,30,4.內(nèi)外控綜合法,由于受場地的限制，在高層建筑施工中，尤其是超高層建筑施工中，多使用內(nèi)控法進行豎向控制，但因內(nèi)控制法所用內(nèi)控網(wǎng)的邊長均較短，一般多在2050m之間，每次向施工畫上投測后，雖可對內(nèi)控網(wǎng)各邊長及各夾角的自身尺寸進行校測與調(diào)整，但檢查不了內(nèi)控網(wǎng)在施工面上的整體位移與轉(zhuǎn)動。為此近年來，在一些超高層建(構(gòu))筑物的施工中，多使用內(nèi)外控互相結(jié)合的測法，以互相校核,.,31,1.4變形觀測,高層建筑施工從施工準備到竣工后的一段時間，應進行沉降、位移和傾斜等變形觀測，包括兩部分：,高層建筑施工對鄰近建筑物和護坡樁的影響、日照對在建建筑物的影響；二.在建建筑物各部位的變形。,.,32,1.沉降觀測,1)施工對鄰近建(構(gòu))筑物影響的觀測,2)施工塔吊基座的沉降觀測,3)地基回彈觀測,4)建筑物的沉降觀測,.,33,0.15,0.30,表1-2沉降觀測的等級、精度要求和觀測方法表,注：n測站數(shù)。,.,34,沉降觀測應提供的成果如下:,建筑物平面圖。如圖1.8所示，圖上應標有觀測點位置及編號，必要時應另繪竣工時及沉降穩(wěn)定時的等沉線圖。,圖1.8正倒鏡挑直法,.,35,(2)下沉量統(tǒng)計表。這是根據(jù)沉降觀測原始記錄整理而成的各個觀測點的每次下沉量和累積下沉量的統(tǒng)計值。,(3)觀測點的下沉量曲線。如圖1.9所示，圖中橫坐標表示時間。圖形分上下兩部分，上部分為建筑荷載曲線，下部分為各觀測點的下沉曲線。,圖1.9某觀測點的下沉量曲線,.,36,2.建筑物的位移觀測,當建筑物在平面位置上發(fā)生位移時，應根據(jù)位移的可能情況，在其縱向和橫向上分別設(shè)置觀測點和控制線，用經(jīng)緯儀視準線法或小角度法進行觀測。和沉降觀測一樣，水平位移觀測也分為四個等級，各等級的適用范圍同表1-2，各等級的變形點的點位中誤差分別為：一等為1.5mm，二等為3.0mm，三等為6.0mm，四等為12.0mm。,.,37,3.建(構(gòu))筑物豎向傾斜觀測,一般要在進行傾斜監(jiān)測的建(構(gòu))筑物上設(shè)置上、下二點或上、中、下多點觀測標志，各標志應在同一豎直面內(nèi)。用經(jīng)緯儀正倒鏡法，由上而向下投測各觀測點的位置，然后根據(jù)高差計算傾斜量；或以某一固定方向為后視，用測回法觀測各點的水平角及高差，再進行傾斜量的計算。,.,38,1.5高層建筑施工常用測量儀器概述,測量儀器在近百年中，大體上走過了四代。20世紀初的前2030年為第一代；第二次世界大戰(zhàn)前后為第二代，水準儀為微傾式，水準管上方裝有符合折光棱鏡而提高了定平精度經(jīng)緯儀為光學度盤與對中；20世紀6070年代為第三代，水準儀上的水準管與經(jīng)緯儀豎盤指標水準管均被自動補償機構(gòu)代替，從此測量儀器走上自動定平的地步；20世紀80年代以后水準儀與經(jīng)緯儀的讀數(shù)為電子數(shù)字化顯示，測量儀器進入了自動化、電子化和數(shù)字化的時代。下面簡要介紹當前高層建筑施工測量常用的儀器。,.,39,工程水準儀(S3、S2),望遠鏡放大倍數(shù)2428倍，微傾氣泡水準儀已被自動補償水準儀所代替，精度為每公里往返測高差平均值的中誤差m為32mm，這是施工現(xiàn)場使用最多的水準儀。圖1.10是北京光學儀器廠生產(chǎn)的ALl26A型(S2級)自動補償水準儀。,圖1.10S2級自動補償水準儀,.,40,2.精密水準儀(N3),其望遠鏡清澈明麗，放大超過40倍，內(nèi)置平行板測微器可直讀至0.1mm，估讀至0.01mm，升降螺旋有刻度，可測度小豎直角和坡度變化。專供大地一等水準測量、地震變形、沉降觀測等應用，如圖1.11所示。,圖1.11N3精密水準儀,.,41,3.工程經(jīng)緯儀(J6、J2),J6、J2(如圖1.12所示)是目前施工現(xiàn)場使用最多的經(jīng)緯儀，但逐漸將被數(shù)字化顯示的電子經(jīng)緯儀(如圖1.13所示)所代替。電子經(jīng)緯儀測角后視時可直接置00000，前視時則直接顯示角度數(shù)值，而不用測微估讀，因之實測中，無論精度速度均比同精度的光學經(jīng)緯儀效果好，并可自動記錄、貯存數(shù)據(jù)。,.,42,圖1.12J6、J2光學經(jīng)緯儀,圖1.13電子經(jīng)緯儀,.,43,4.光電測距儀,在測線的一端安置光電測距儀，另一端安置反射棱鏡，儀器照準棱鏡后開機，通過棱鏡反射回的電磁波信號即可精確測量測線兩端點間的斜距離(D)，然后經(jīng)過豎直角的改正而得到兩端點間的水平距離(H)與高差(y)。建筑施工中多使用測程為1.42.0km的測距儀，工程定位時，可用級精度的測距儀。,.,44,將光電測距儀安裝在光學經(jīng)緯儀或電子經(jīng)緯儀上，就組成組合式的半站儀(如圖1.14所示)，但近些年來逐漸為整體式的全站儀(如圖1.15所示)所代替。,圖1.14半站儀,圖1.15全站儀,.,45,7.垂準經(jīng)緯儀,如圖1.17所示，垂準經(jīng)緯儀配有90彎管目鏡。該儀器既能使望遠鏡仰視向上指向天頂，又能使望遠鏡俯視向下，使視線通過直徑20mm的空心豎軸指向天底。施測前應將儀器水平轉(zhuǎn)動一周，若視線向上或向下一直指在一點上，說明視線方向正處于鉛直。此儀器一測回(即正倒鏡各觀測一次取平均位置)垂準觀測中誤差不大于6