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1、土木工程土木工程测量测量Civil Engineering Survey授课陈哲授课陈哲第十二章第十二章 建筑工程施工测设建筑工程施工测设12.1 建筑场地施工控制测设建筑场地施工控制测设 在在建建筑筑工工程程施施工工之之前前，勘勘测测阶阶段段建建立立的的控控制制网网是是为为测测图图布布设设的的，通通常常难难以以满满足足施施工工对对控控制制点点密密度度和和精精度度的的要要求求。因因此此，施施工工前前必必须须建建立立施施工工控控制制网网，它它包包括括平平面面控控制制网网和和高高程控制网。施工控制网是施工阶段构件测设定位的基础。程控制网。施工控制网是施工阶段构件测设定位的基础。施施工工平平面面控控
2、制制网网的的布布设设形形式式，可可根根据据建建筑筑物物体体量量、场场地地大大小小和和地地形形条条件件等等因因素素来来确确定定。对对于于大大中中型型建建筑筑场场地地，在在建建筑筑物物布布置置整整齐齐、密密集集时时，宜宜采采用用正正方方形形或或矩矩形形格格网网，称称为为建建筑筑方方格格网网（grid）。对对于于面面积积不不大大，建建筑筑物物又又不不复复杂杂的的场场地地，则通常采用建筑基线（则通常采用建筑基线（baseline）。）。中中华华人人民民共共和和国国国国家家标标准准工工程程测测量量规规范范GB50026-93GB50026-93规定：场区平面控制网的等级和精度，应符合下列规定：规定：场区
3、平面控制网的等级和精度，应符合下列规定：u 1、建建筑筑场场地地大大于于1km1km2或或重重要要工工业业区区，宜宜建建立立相相当当于于一一级级导线精度的平面控制网；导线精度的平面控制网；u 2、建建筑筑场场地地小小于于1km1km2或或一一般般性性建建筑筑区区，可可根根据据需需要要建建立立相当于二、三级导线精度的平面控制网；相当于二、三级导线精度的平面控制网；u 3、当原有控制网作为场区控制网时，应进行复测检查。、当原有控制网作为场区控制网时，应进行复测检查。场场区区的的高高程程控控制制网网，应应布布设设成成闭闭合合环环线线，附附合合路路线线或或结结点点网网形形。高高程程测测量量的的精精度度
4、，不不宜宜低低于于二二等等水水准准的的精精度度。场场地地水水准准点点的的间间距距，宜宜小小于于lkmlkm。距距离离建建筑筑物物、构构筑筑物物不不宜宜小小于于25m25m，距离回填土边线不宜小于，距离回填土边线不宜小于15m15m。12.1.1 建筑基线建筑基线 1、建筑基线布设形式、建筑基线布设形式 建建筑筑基基线线应应平平行行或或垂垂直直于于主主要要建建筑筑物物的的轴轴线线，较较长长的的基基线线尽尽可可能能布布设设在在场场地地中中央央。根根据据建建筑筑物物的的分分布布和和地地形形状状况况，建建筑筑基基线线可可布布置置成成三三点点直直线线形形、三三点点直直角角形形、四四点点丁丁字形等多种形式
5、。字形等多种形式。在在不不受受施施工工影影响响的的条条件件下下，建建筑筑基基线线应应尽尽量量靠靠近近主主要要建建筑筑物物，且且相相邻邻基基线线点点之之间间应应通通视视良良好好。为为了了便便于于点点位位校校核核，基基线线点点的的数数目目应应不不少少于于三三点点；纵纵横横基基线线应应相相互互垂垂直直。如如果果需需要要，还还可可在在上上述述图图形形的的基基础础上上加加设设几几条条与与之之连连接接的的纵横短基线，组成多点阶梯形。纵横短基线，组成多点阶梯形。2、建筑基线的测设、建筑基线的测设 建建筑筑基基线线可可以以根根据据场场地地已已有有的的控控制制点点，按按平平面面点点位位测测设设的的一一般般方方法
6、法进进行行现现场场定定位位。以以下下以以最最常常见见的的直直线线形形基基线线为为例例，说明基线主点测设后的校核方法。说明基线主点测设后的校核方法。假假定定AOB为为某某建建筑筑场场地地总总平平面面图图上上所所选选定定的的建建筑筑基基线线，OA、OB的的距距离离分分别别为为a、b，现现已已根根据据测测图图阶阶段段的的控控制制点点完完成成基基线线主主点点A、O、B的的概概略略位位置置测测设设，得得到到、和和（如如图图）。由由于于测测设设误误差差，三三点点可可能能不不在在一一条条直直线线上上。因因此此，需需在在O点点安安置置经经纬纬仪仪，精精确确测测定定AOB的的角角值值。若若与与180180之之差
7、差不不超超过过对对应应精精度度等等级级规规定定的的限限值值(如如2020)，则则接接受受既既定定位位置置；否否则则，应应对对点点位位进进行行横横向向调调整整，直直至至满满足足要要求求为为止止。调调整整的的方方法法是是：假假定定三三个个点点位位测测设设时时误误差差概概率率相相等等，则则三三个个点点的的修修正正距距离离绝绝对对值值均均相相等等，于于是是A和和B修修正正的的距距离离相相等等，且且与与O点点修修正正的的距距离离大大小小相相等等，方方向向相相反反。在在此此假假定定基基础础上上，经经过过几几何何分分析析，各点横向移动的改正值各点横向移动的改正值可以按下式计算：可以按下式计算：横横向向调调整
8、整后后，精精密密量量取取OA和和OB距距离离，若若实实量量值值与与设设计计值值之之差差不不超超过过对对应应精精度度等等级级规规定定的的限限值值(见见表表)，则则接接受受既既定定位位置置；否否则则，应应以以O点点为为准准，按按设设计计值值纵纵向向调调整整A和和B点点位位置置，直至满足要求为止。直至满足要求为止。一一般般情情况况下下，城城市市规规划划部部门门在在项项目目施施工工前前已已将将项项目目的的建建筑筑红红线线测测设设于于实实际际地地面面，并并且且大大多多数数是是正正交交的的直直线线。于于是是，基基线线测测设设可可以以按按建建筑筑红红线线的的地地界界桩桩为为基基础础，按按平平面面点点位位测测
9、设设的一般方法进行。的一般方法进行。、建筑方格网、建筑方格网 1、建筑方格网的布设、建筑方格网的布设 首首先先应应根根据据设设计计总总图图上上各各建建筑筑物物、构构筑筑物物、各各种种管管线线的的位位置置，结结合合现现场场地地形形，选选定定方方格格网网的的主主轴轴线线，然然后后再再布布设设其其它它格格网网点点。主主轴轴线线应应尽尽量量布布设设在在建建筑筑区区中中央央，并并与与主主要要建建筑筑物物轴轴线线平平行行，其其长长度度应应能能控控制制整整个个建建筑筑区区。格格网网点点可可布布设设为为正正方方形形或或矩矩形形。格格网网点点、线线在在不不受受施施工工影影响响条条件件下下，应应靠靠近近建建筑筑物
10、物。纵纵横横格格网网边边应应严严格格互互相相垂垂直直。正正方方形形格格网网的的边边长长一一般般为为100m左左右右，矩形格网一般为几十米至几百米的整数长度。矩形格网一般为几十米至几百米的整数长度。图图中中是是建建筑筑方方格格网网的的示示意意图图。方方格格网网的的测测设设方方法法与与基基线线相相似似，特特别别指指出出的的是是，方方格格网网主主点点测测设设完完成成后后必必须须进进行行有有关关条条件件（角角度度、长长度度）的的校校核核。建建筑筑方方格格网网的的主主要要技技术术要要求求，应应符符合合表中的规定。表中的规定。2、坐标换算、坐标换算 当当方方格格网网的的建建筑筑坐坐标标系系与与测测设设坐坐
11、标标系系不不一一致致时时，为为利利用用已已测测设设的的控控制制点点来来测测设设方方格格网网主主点点的的位位置置，应应先先将将主主点点的的建建筑坐标换算成测设坐标。筑坐标换算成测设坐标。如图所示，坐标系如图所示，坐标系xoy为大为大 尺尺 度度 的的 总总 体体 控控 制制 坐坐 标标 系系，xoy为为局局部部施施工工坐坐标标系系。现现已已知知O点点在在总总体体坐坐标标系系xoy中中的的坐坐标标及及总总体体坐坐标标系系和和局局部部坐坐标标系系之之间间的的夹夹角角，则则可可以以根根据据待待测测设设点点A的的局局部部坐坐标标（x，y），按按下下式式计计算算出出A点点的的总总体体坐坐标标（x，y），并
12、并根根据据总总体体坐坐标标系系中中的的控控制制点点来来测测设设A点点的的实实际位置。际位置。、建筑场地的高程控制、建筑场地的高程控制 建建筑筑场场地地内内应应有有足足够够数数量量的的高高程程控控制制点点，其其密密度度应应尽尽量量满满足足安安置置一一次次仪仪器器就就能能测测设设出出所所需需高高程程点点的的要要求求。因因此此，除除测测图图保保存存下下来来的的控控制制点点外外，还还需需增增设设一一些些水水准准点点。通通常常可可将将建建筑筑方方格格网网点点兼兼作作高高程程控控制制点点，即即在在方方格格网网点点旁旁设设置置一一半半球球状状标标志志，把把它它们们组组成成闭闭合合或或附附合合水水准准路路线线
13、。若若格格网网点点较较密密，可可把把主主要要格格网网点点或或高高程程放放样样要要求求较较高高的的建建筑筑物物附附近近的的格格网网点点列入水准路线，其余点以支线水准测定。列入水准路线，其余点以支线水准测定。此此外外，为为了了施施工工放放样样的的方方便便，还还可可在在建建筑筑物物附附近近测测设设0.000水准点，其高程为该建筑物室内地坪的设计高程。水准点，其高程为该建筑物室内地坪的设计高程。9.2 工业与民用建筑施工测设精度工业与民用建筑施工测设精度 工业与民用建筑的施工放样，通常应具备下列资料：工业与民用建筑的施工放样，通常应具备下列资料：（1）、总平面图；）、总平面图；（2）、建筑物的设计与说
14、明；）、建筑物的设计与说明；（3）、建筑物、构筑物的轴线平面图；）、建筑物、构筑物的轴线平面图；（4）、建筑物的基础平面图；）、建筑物的基础平面图；（5）、设备的基础图；）、设备的基础图；（6）、建筑物的结构施工图；）、建筑物的结构施工图；（7）、管网布置图。）、管网布置图。工工业业与与民民用用建建筑筑施施工工放放样样的的主主要要技技术术要要求求及及测测量量偏偏差差见表见表1表表4。12.3 多层民用建筑施工测设多层民用建筑施工测设 12.3.1 建筑物的定位建筑物的定位 建建筑筑物物定定位位就就是是把把建建筑筑物物外外墙墙轴轴线线交交点点（定定位位点点）测测设设于于实实际际地地面面的的过过程
15、程。通通常常，拟拟建建房房屋屋与与建建筑筑基基线线之之间间的的尺尺寸寸关关系系已已由由设设计计部部门门给给出出，可可以以根根据据建建筑筑基基线线（或或方方格格网网）按按照照直直角角坐坐标标法法来来定定位位。对对于于一一般般的的多多层层民民用用建建筑筑，定定位位精精度度控控制制指指标标为为：长长度度相相对对误误差差不不应应超超过过1/50001/5000，角角度度误误差差不不应应超过超过2020。12.3.2 轴线控制桩和龙门板轴线控制桩和龙门板 建建筑筑物物定定位位后后，则则可可以以根根据据外外墙墙定定位位桩桩测测设设各各内内墙墙轴轴线线交交点点桩桩（中中心心桩桩）。为为了了在在施施工工的的不
16、不同同阶阶段段（开开挖挖、垫垫层层、基基础础、墙墙体体、梁梁、柱柱、屋屋面面等等）恢恢复复各各交交点点位位置置，施施工工前前必必须须将将轴轴线线延长至开挖范围以外，并设轴线控制桩作为参照（见图）。延长至开挖范围以外，并设轴线控制桩作为参照（见图）。龙龙门门板板是是用用来来进进行行轴轴线线位位置置和和高高程程控控制制的的。如如图图所所示示，龙龙门门板板设设置置方方法法为为：在在建建筑筑物物四四角角和和中中间间隔隔墙墙的的两两端端基基槽槽之之外外 1-2m处处，竖竖直直钉钉设设木木桩桩，称称为为龙龙门门桩桩，桩桩的的外外侧侧面面应应与与基基槽槽平平行行；并并将将0.000高高程程（该该建建筑筑物物
17、室室内内地地坪坪的的设设计计高高程程）测测设设在在龙龙门门桩桩上上，用用横横线线标标示示。然然后后，把把龙龙门门板板钉钉在在龙龙门门桩桩上上，要要求求板板的的上上边边水水平平，并并恰恰好好与与0.000高高程程横横线线齐齐平平。最最后后将将轴轴线线引引测到龙门板上，钉小钉作标志，称中心钉。测到龙门板上，钉小钉作标志，称中心钉。轴轴线线控控制制桩桩应应设设在在龙龙门门板板之之外外，以以便便检检查查龙龙门门板板是是否否在在施施工中发生变动。工中发生变动。12.3.3 基础施工测设基础施工测设 如如图图，为为了了控控制制开开挖挖基基槽槽的的深深度度，在在接接近近槽槽底底标标 高高 某某 整整 分分
18、米米 a时时(如如a=0.300=0.300m)时时，在在基基槽槽壁壁上上每每隔隔3-53-5m和和转转角角处处各各测测设设一一水水平平桩桩，以以作作清清理理槽槽底和打垫层的依据。底和打垫层的依据。垫层浇筑后，根据中心钉或控制桩，拉细线、吊垂球或用垫层浇筑后，根据中心钉或控制桩，拉细线、吊垂球或用经纬仪，将轴线交点投测到垫层上，用墨线弹出轴线和基础墙经纬仪，将轴线交点投测到垫层上，用墨线弹出轴线和基础墙的边线，以作砌筑基础和墙身的依据。的边线，以作砌筑基础和墙身的依据。12.4 高层建筑施工测设高层建筑施工测设 12.4.1 基础施工测设基础施工测设 高高层层建建筑筑通通常常是是框框架架结结构
19、构或或剪剪力力墙墙结结构构，其其结结构构性性能能要要求求更更高高的的测测设设精精度度。高高层层建建筑筑的的外外墙墙定定位位点点和和内内墙墙中中心心点点测测设设方方法法与与多多层层房房屋屋相相同同，但但轴轴线线定定位位精精度度要要求求高高于于多多层层房房屋屋。当当基基础础工工程程完完工工后后，应应及及时时进进行行建建筑筑物物角角点点、四四廓廓轴轴线线和和主主轴轴线线等等的的复复位位测测定定；经经检检查查合合格格后后，再再详详细细放放出出细细部部轴轴线线。测测设设时时必必须须保保证证精精度度，严严防防差差错错。在在条条件件允允许许时时，可可将将主主要要轴轴线线延延长长到到距距建建筑筑物物距距离离大
20、大于于H（H-建建筑筑高高度度）的的地地方方设设桩桩，供供向向上上投投测测轴线之用。轴线之用。高高层层建建筑筑施施工工测测设设中中的的关关键键是是轴轴线线位位置置逐逐层层向向上上复复制制，即即轴线投测。轴线投测。、轴线投测、轴线投测 高高层层建建筑筑的的轴轴线线竖竖向向投投测测，就就是是确确保保各各层层相相应应的的轴轴线线位位于于同同一一竖竖直直面面内内。在在施施工工中中，一一般般规规定定竖竖向向偏偏差差不不得得超超过过4mm。因此，确保投测精度是高层建筑施工测设的核心问题。因此，确保投测精度是高层建筑施工测设的核心问题。1、经纬仪延长轴线投测法、经纬仪延长轴线投测法 当当场场地地四四周周宽宽
21、阔阔，已已将将四四廓廓轴轴线线和和主主轴轴线线向向外外延延伸伸并并钉钉设设引引桩桩时时，则则在在引引桩桩上上安安置置经经纬纬仪仪，瞄瞄准准首首层层相相应应的的轴轴线线后后，用用盘盘左左盘盘右右分分中中法法将将轴轴线线直直接接投投测测到到施施工工层层面面上上。由由于于城城市市用用地地紧张，这种简便的方法通常难以实施。紧张，这种简便的方法通常难以实施。2、激光铅垂仪投测法、激光铅垂仪投测法 这这是是目目前前高高层层建建筑筑轴轴线线投投测测的的主主要要方方法法。激激光光铅铅垂垂仪仪是是一一种种将将激激光光束束导导至至铅铅垂垂位位置置，用用于于竖竖向向准准直直的的专专用用定定位位仪仪器器。它它操操作作
22、方方便便，竖竖向向投投测测精精度度高高，能能满满足足高高层层建建筑筑铅铅直直定定位测设的需要。位测设的需要。如如图图所所示示，当当欲欲将将首首层层轴轴线线交交点点直直接接向向上上投投测测时时，各各层层均均应应预预留留孔孔洞洞（也也可可将将轴轴线线向向外外侧侧平平移移 500mm，建建立立投投测测站站并并预预留留孔孔洞洞，投投测测外外移移平平行行线线，然然后后以以平平行行线线标标定定出出轴轴线线。）投投射射时时，首首先先在在底底层层轴轴线线位位置置A点点安安置置激激光光铅铅垂垂仪仪，精精确确对对中中、整整平平，接接通通电电源源，向向上上发发射射激激光光束束穿穿过过施施工工层层预预留留孔孔，在在待
23、待投投测测层层孔孔位位处处放放置置接接收收靶靶，以以显显示示光光斑斑位位置置，然然后转动激光束画圆，移动靶心对准圆心，即得所投位置。后转动激光束画圆，移动靶心对准圆心，即得所投位置。、高程传递、高程传递 高高层层建建筑筑中中的的高高程程传传递递，可可采采用用图图中中介介绍绍的的悬悬吊吊钢钢尺尺的的方方法。同时，也可采用钢尺直接丈量的方法来传递高程。法。同时，也可采用钢尺直接丈量的方法来传递高程。首首先先根根据据施施工工场场地地的的水水准准点点，在在建建筑筑物物附附近近测测设设出出0.0000.000高高程程标标志志，再再用用水水准准仪仪在在墙墙体体上上测测设设出出+l.000+l.000m的的
24、标标高高线线，然然后后从从标标高高线线起起用用钢钢尺尺沿沿墙墙身身往往上上丈丈量量，将将高高程程传传递递上上去去。为为了了减减少少逐逐层层读读数数误误差差的的影影响响，可可采采用用数数层层累累计计读读数数的的测测量量方方法。法。12.5 单层工业厂房施工测设单层工业厂房施工测设 12.5.1 厂房施工控制网厂房施工控制网 单单层层工工业业厂厂房房施施工工测测设设的的关关键键问问题题是是柱柱位位的的平平面面定定位位及及柱柱安装过程中其平面位置、高程、竖直度的控制。安装过程中其平面位置、高程、竖直度的控制。在在测测设设柱柱列列位位置置之之前前，应应首首先先根根据据建建筑筑方方格格网网或或建建筑筑基
25、基线线，用用直直角角坐坐标标法法测测设设厂厂房房周周边边的的专专用用控控制制网网，这这是是厂厂房房定定位位放放样样的的依依据据。控控制制网网精精度度见见表表。控控制制网网距距厂厂房房基基坑坑开开挖挖边边线线应应不不小小于于1.5m，以免施工过程中被破坏（如图所示）。，以免施工过程中被破坏（如图所示）。12.5.2 厂房柱位测设厂房柱位测设 设设某某厂厂房房平平面面如如图图所所示示，纵纵向向有有9个个轴轴线线，；横横向向有有3个个轴轴线线(A)、(B)和和(C)。以以下下介介绍绍柱柱位位的的测测设设过过程。程。将将两两台台经经纬纬仪仪分分别别置置于于厂厂房房纵纵向向和和横横向向轴轴线线的的控控制
26、制桩桩上上，例例如如轴轴和和(A)轴轴的的控控制制桩桩上上，用用方方向向交交会会法法测测设设出出轴轴和和(A)轴轴交交叉叉点点上上柱柱基基的的中中心心位位置置和和定定位位点点，并并在在离离柱柱基基开开挖挖线线外外m处处打打四四个个定定位位小小木木桩桩（如如图图）。轴轴线线上上的的经经纬纬仪仪保保持持不不动动，(A)轴轴上上经经纬纬仪仪依依次次迁迁站站到到(B)轴轴和和(C)轴轴得得到到轴轴和和(B)轴轴及及轴轴和和(C)轴轴上上的的柱柱基基位位置置。仿仿上上述述过过程程，可可以以完完成成厂厂房房全全部部柱柱位位的的测测设设。按按照照基基础础施施工工大大样样图图的的有有关关尺尺寸寸，测测设设出出
27、基基础础的的开开挖挖边边线线，并撤白灰标明。并撤白灰标明。12.5.3 柱子安装测设柱子安装测设 单单层层工工业业厂厂房房通通常常采采用用现现浇浇杯杯型型基基础础和和预预制制柱柱，并并在在现现场场吊吊装装安安装装。柱柱的的安安装装过过程程中中必必须须严严格格控控制制其其平平面面位位置置、高高程程和和竖直度，以确保厂房能够正常工作。竖直度，以确保厂房能够正常工作。1、柱平面位置控制、柱平面位置控制 柱柱子子吊吊装装前前，应应先先将将所所有有柱柱子子和和基基础础成成对对编编号号。在在每每一一组组中中，分分别别在在柱柱身身三三个个侧侧面面弹弹出出柱柱轴轴线线，并并在在轴轴线线上上按按上上、中中、下下
28、做做出出照照准准标标志志；同同时时在在杯杯形形基基础础的的杯杯口口处处沿沿纵纵横横两两个个方方向向测测设中心线，用醒目标志标注。设中心线，用醒目标志标注。吊吊装装过过程程中中，要要求求柱柱身身上上的的轴轴线线与与杯杯口口测测设设的的中中心心线线精精确确对齐。这一过程会受到竖直度校正的影响，需要反复进行。对齐。这一过程会受到竖直度校正的影响，需要反复进行。2牛腿顶面标高控制牛腿顶面标高控制 吊吊装装前前精精确确量量取取每每一一根根柱柱的的实实际际长长度度，并并根根据据设设计计牛牛腿腿顶顶面面标标高高，在在柱柱身身的的个个侧侧面面上上定定出出0.000m标标高高线线。根根据据实实际际量量取取的的杯
29、杯口口深深度度，计计算算每每一一个个基基础础杯杯底底找找平平层层的的厚厚度度，以以使使就就位位后后牛牛腿腿面面的的标标高高符符合合要要求求。然然后后，将将杯杯底底找找平平层层的的厚厚度度测测设设在在杯杯口口内内壁壁上上，按按设设计计规规定定的的配配合合比比浇浇筑筑细细石石砼砼，达达到到规规定定的的厚厚度度要要求求。这这样样，就就保保证证了了柱柱牛牛腿腿顶顶面面的的高高程程，并进而为保证吊车梁轨道的平整奠定了基础。并进而为保证吊车梁轨道的平整奠定了基础。3柱子竖直度控制柱子竖直度控制 柱柱子子吊吊入入杯杯口口后后，首首先先保保持持柱柱身身基基本本竖竖直直，并并使使柱柱底底轴轴线线与与杯杯口口轴轴
30、线线对对齐齐。用用水水准准仪仪检检测测柱柱身身上上的的0.000m标标高高线线。将将两两台台经经纬纬仪仪分分别别安安置置（需需要要精精确确整整平平）在在互互相相垂垂直直的的柱柱列列轴轴线线附附近近，用用经经纬纬仪仪中中丝丝卡卡切切柱柱身身上上的的轴轴线线。然然后后，缓缓缓缓俯俯仰仰望望远远镜镜，检检测测柱柱身身轴轴线线是是否否一一直直卡卡切切经经纬纬仪仪的的竖竖丝丝。当当柱柱身身在在任任一一方方向向上上有有偏偏差差时时，都都需需要要认认真真校校正正。直直至至柱柱身身正正面面位位置置、标标高高和和竖竖直直度度均均符符合合设设计计要要求求为为止止，最最后后杯杯口口灌灌入入细细石砼固定。石砼固定。本 章 结 束