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1、第6章工程建筑物的施工放样2 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望2011-02-21第六章工程建筑物的施工放样2011-02-2112011-02-211 概述2 建筑限差和精度分配3 常用的施工放样方法4 特殊的施工放样方法5 圆曲线放样2内容提要2011-02-211 概述22011-02-21将图纸上设计的建筑物、构筑物的将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面平面位置和高程位置和高程按设计要求，以按设计要求，以一定的精度一定的精度在实地标定出来，作为
2、施工的依据。在实地标定出来，作为施工的依据。3施工放样可以怎么做？最终结果是什么？2011-02-21目的：目的：与测图的任务相反，它是要把图与测图的任务相反，它是要把图上的设计转移到地面。上的设计转移到地面。3施工放样内容：内容：平面放样、高程放样。平面放样、高程放样。1.1.平面放样：长度和角度的放样。平面放样：长度和角度的放样。2.2.高程放样：原则上采用水准测量，三等网下加密高程放样：原则上采用水准测量，三等网下加密四等，密度上保证一次放样就可放出要放的点。四等，密度上保证一次放样就可放出要放的点。2011-02-21施工放样对测量人员要求非常严格，应有强施工放样对测量人员要求非常严格
3、，应有强烈的责任心，烈的责任心，不能出错（怎么保证？）不能出错（怎么保证？），但，但必须避免过分强调高精度，必须避免过分强调高精度，95%95%的是错误、粗的是错误、粗差，一般精度不够的情况下很少出现。放样差，一般精度不够的情况下很少出现。放样中一般要对放出的点进行检核。中一般要对放出的点进行检核。5对测量人员的要求2011-02-216测量时，点位固定，测量误差影响（距离，角度，测量时，点位固定，测量误差影响（距离，角度，高度），如图，测量误差影响实测的角度值。高度），如图，测量误差影响实测的角度值。+2-放样工作的特点及其误差分析2011-02-217放样时，数据一定，测设误差影响放样放样
4、时，数据一定，测设误差影响放样的点位。如图，对中误差的点位。如图，对中误差e e使放样点使放样点P P变变成了成了P P。同样是对中误差，一同样是对中误差，一种影响测量结果，一种影响测量结果，一种影响地面放样的点种影响地面放样的点位。位。2011-02-21测量：测量：多测回有助于提高精度。多测回有助于提高精度。放样：放样：多一个测回将增加很大的工作量。多一个测回将增加很大的工作量。8重复观测问题怎样提高放样精度？怎样提高放样精度？2011-02-211 1 初步位置一个测回放出；初步位置一个测回放出；2 2 多测回观测，平差，算出平差坐标与设多测回观测，平差，算出平差坐标与设计坐标比较；计坐
5、标比较；3 3 在实地上将初步位置改正到设计位置，在实地上将初步位置改正到设计位置，改正后点位精度取决于测量精度。改正后点位精度取决于测量精度。9放样转换成测量问题（归化法）两步走两步走2011-02-21高精度放样与测量混在一起，高精度放样的高精度放样与测量混在一起，高精度放样的实质是通过测量手段来提高放样精度。实质是通过测量手段来提高放样精度。主要用于：1 1 要快速放样要快速放样2 2 精度要求高的部位，矩形方格网（布导线，精度要求高的部位，矩形方格网（布导线，观测，平差，改正到设计位置）观测，平差，改正到设计位置）10归化法特点2011-02-211 应该在设计施工控制网时就考虑应该在
6、设计施工控制网时就考虑1 网点点位选择2 网的边长长度2 2 决定于现场条件决定于现场条件1 水利枢纽：距离较远，交会方法、极坐标法等2 工业场地：规则，直角坐标法、方向线法等11方法的选择桥梁施工网时，就要考虑用哪些点将来放样桥墩，使交会图形有利：2011-02-213 3 取决于仪器设备取决于仪器设备1 1 测距仪器等，大量采用极坐标法测距仪器等，大量采用极坐标法2 2 全站仪，直接显示放样点坐标，指挥放样点至设全站仪，直接显示放样点坐标，指挥放样点至设计位置上。计位置上。122011-02-212 建筑限差和精度分配22011-02-21建筑限差：建筑物建筑限差：建筑物竣工后实际位置竣工
7、后实际位置相对于相对于设计设计位置位置的的极限偏差极限偏差。（。（1 1 限差，限差，2 2 容许误差，容许误差，4 4 中误差）中误差）一般工程：总误差允许约为1030mm；对高层建筑物：轴线的倾斜度要求高于1/10001/2000；钢结构：允许误差在18mm之间；土石方：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。16建筑限差2011-02-21在精度分配处理中，一般先采用在精度分配处理中，一般先采用“等影响原等影响原则则”、“忽略不计原则忽略不计原则”处理，然后把计算处理，然后把计算结果与实际作业条件对照。或凭经验作些调结果与实际作业条件对照。或凭经验作些
8、调整（即不等影响）后再计算。如此反复直到整（即不等影响）后再计算。如此反复直到误差分配比较合理为止。误差分配比较合理为止。17精度分配及放样精度要求2011-02-21设设设设计计允允许许的的总总误误差差为为，允允许许测测量量工工作作的的误误差差为为 1 1，允允许许施施工工产产生生的的误误差差为为 2 2；允允许许加加工工制制造造产产生生的的误误差差为为 3 3。若若假假定定各各工工种种产产生的误差相互独立，则可写出：生的误差相互独立，则可写出：根据等影响原则，假定根据等影响原则，假定 1 1=2 2=3 3，则，则17等影响原则等影响原则2011-02-21求求得得 1 1是是分分配配给给
9、测测量量工工作作的的最最大大允允许许偏偏差差，通通常常把把它它当当作作测测量量的的极极限限误误差差来来处处理理，从从而而根据它来制定测量方案。根据它来制定测量方案。“等等影影响响原原则则”缺缺陷陷：由由于于实实际际中中误误差差大大小小不等，采用等影响原则分配有时不合理。不等，采用等影响原则分配有时不合理。17等影响原则等影响原则2011-02-21若若某某项项误误差差由由m m1 1和和m m2 2两两部部分分组组成成，即即其其中中m m2 2影影响响较较小小，当当m m2 2小小到到一一定定程程度度时时可可以以忽忽略略不不计计，即认为即认为M=mM=m1 1。设设 通通常常取取k=3k=3时
10、时，M=1.05mM=1.05m1 1 m m1 1,可可认认为为M=mM=m1 1。在在实实际际工工作作中中通通常常把把 作作为为可可把把m m2 2忽忽略略不不计的标准。计的标准。17忽略不计原则忽略不计原则2011-02-2117精度分配原则精度分配原则建建筑筑限限差差按按不不同同的的建建筑筑结结构构和和用用途途，应应遵遵循循我我国国现现行行标标准准执执行行。特特殊殊要要求求的的工工程程项项目目，应应根根据据设设计计对对限限差差的的要要求求，确确定其放样精度。定其放样精度。考考虑虑到到测测量量技技术术水水平平较较高高，目目前前测测量量误误差差占占总总误误差差的的1/2,1/31/2,1/
11、3或或1/51/5。基基本本忽忽略略不计。不计。2011-02-2117相应标准相应标准1 1 混凝土结构工程施工及验收规范混凝土结构工程施工及验收规范2 2 钢钢筋筋混混凝凝土土高高层层建建筑筑结结构构设设计计与与施施工工工程工程3 3 建筑安装工程施工及验收技术规范建筑安装工程施工及验收技术规范4 4 工程测量规范工程测量规范 2011-02-2117工程测量规范的一些要求工程测量规范的一些要求2011-02-21172011-02-21173 3 常用施工放样方法常用施工放样方法2011-02-2118高程放样2011-02-21已有 水准点A；已知 B点设计标高HB；定 HB标志。例：
12、已知水准点A的高程HA=24.376m，要测设某设计地坪标高HB=25.000m。在A、B间安置水准仪，在A竖水准尺，在B处设木桩；2 对水准尺A读数，设为a.534m，则：水平视线高 Hi=HA+a=24.376+1.534=25.910mB点应读数 b=Hi-HB=25.910-25.000=0.910m3 调整B尺高度，至b0.90时，沿尺底做标记即设计标高HB。182011-02-21“倒尺”法放样192011-02-21“倒尺”法放样当待放样的高程HB高于仪器视线时（如放样地铁隧道管顶标高时），可以把尺底向上，即用“倒尺”法放样，如图所示，这时，b=HB-(HA+a)。192011-
13、02-21待测设高差大，用钢尺代替水准尺。钢尺b1a1A hAB=HB-HA=(a1-b1)+(a2-b2)b2=(a1-b1)+a2-hABa2 b2BhABHA同样方法也可向高处传递高程。2009-11-320高程的传递放样2011-02-21对一些高低起伏较大的工程放样，如：对一些高低起伏较大的工程放样，如：大型体育馆的网架、桥梁构件、厂房及大型体育馆的网架、桥梁构件、厂房及机场屋架等，用水准仪放样就比较困难，机场屋架等，用水准仪放样就比较困难，这时可用全站仪作业法直接放样高程。这时可用全站仪作业法直接放样高程。2009-11-321全站仪作业法放样全站仪作业法放样2011-02-212
14、009-11-321如如图图所所示示，为为了了放放样样B B、C C、D D等等目目标标点点的的高高程程，在在O O处处架架设设全全站站仪仪，后后视视已已知知点点A A（设设目目标标高高为为l,l,当当目目标标采采用用反反射射片片时时：l=0l=0），测测得得O-AO-A的的距距离离S S1 1和垂直角和垂直角 1 1，从而计算，从而计算O O点全站仪中心的高程为点全站仪中心的高程为2011-02-212009-11-321然然后后测测得得O-BO-B的的距距离离S S2 2和和垂垂直直角角 2 2，从从而而计计算算B B点点的的高高程为程为当测站与目标点之间的距离超过当测站与目标点之间的距离
15、超过150m150m时，以上高差就时，以上高差就应该考虑大气折光和地球曲率的影响应该考虑大气折光和地球曲率的影响,即即 。式中：。式中：D D为水平距离；为水平距离；为垂直角；为垂直角；k k为大气垂直折光为大气垂直折光系数系数0.140.14；R R为地球曲率半径为地球曲率半径6370km6370km。2011-02-21角度放样已知：水平角数据已知：水平角数据(设计已知设计已知)定：定：C C方向方向22已有：测站已有：测站A A、后视方向、后视方向B B2011-02-21距离放样已有：起点A、和AB方向已知：水平距离DAB(设计已知)定：终点B钢尺法测设：经纬仪定线；注：测设精度要求较
16、高时，考虑距离的改正数，实际测设的距离为D=D-Dk-Dt-Dh (11-2-1)2009-11-3232011-02-21B反光棱镜A1 1 在在A A安置测距仪安置测距仪(或全站仪或全站仪)；在在B B附近安置反光棱镜；附近安置反光棱镜；2 2 观测观测ABAB距离、调整棱镜位距离、调整棱镜位置，直至与设计距离相等，置，直至与设计距离相等，定定B B标志。标志。3 3 测距仪观测斜距时，应读测距仪观测斜距时，应读竖直角，改正成平距；竖直角，改正成平距；4 4 全站仪直接读取平距。全站仪直接读取平距。测距仪D AB24测距仪法测设2011-02-21点位放样测设方法直角坐标法极坐标法距离交会
17、法角度交会法直接坐标法测设数据角度(直角)、距离D角度、距离D距离D1、距离D2角度1、角度2（GPS RTK法）现场至少有一条基线(两个相互通视的已知点)252011-02-2150.000m48.000m50.000m48.000mABB直角坐标法(多用于建筑物轴线的放样)现场有控制基线，且待测设的轴线与基线平行。X=650.000mY=760.000m60.000mA X=600.000mY=700.000m72.000m(检核)待建房屋建筑基线直角坐标放样点位误差是多少？2011-02-21AP极坐标法1.计算放样数据B(XB,YB)AB=AP=AP-AB D=AB AP(XA,YA)
18、D(XP,YP)设计 2.用经纬仪测设，用钢尺测设D，得P点设计位置。27极坐标放样点位误差是多少？2011-02-21JXJ=502.110mYJ=496.225mDXP=450.000m+244.092-1例：右图中J、K为已知导线点，P为某设计点位。按图中数据计算XK=746.202mK YK=456.588m在J点用极坐标法测设P点的放样数据、D。解：JK=XK-XJ=+244.092JK=YK-YJ=-39.637JP=XP-XJ=-52.110JP=YP-YJ=+63.775 D=(-52.110)+63.775 =82.357mP-39.637 JK=tg-1 =360-9132
19、5=3504635YP=560.000m+63.775 JP=t g -52.110=180-504453=1291507 JP-JK=12915 07-350 46 35=138 2832282011-02-21A(XA,YA)角度交会法1.计算 AB、AP、BP ，则：1=AP-AB 2=BP-AB2.在测站A测设1，得AP方向；在测站B测设2，得BP方向，相交得P点，定P点标志。测设时，通常先沿AP、BP的方向线打“骑马桩”，然后交会出P点位置。注意交会(三).角度交会法P (XP,YP)设计2 B(XB,YB)29角 301502011-02-212011-02-21PA距离交会法1.
20、计算计算DAP、DBP(XP,YP)设计(四).距离交会法2.在测站在测站A用钢尺测设用钢尺测设D1；在测站在测站B用钢尺测设用钢尺测设D2，相交得相交得P点，定点，定P点标志。点标志。通常待定点通常待定点P离已知点离已知点A、B不超过一尺段，地表不超过一尺段，地表平坦。平坦。DAPDBPB(XB,2009-11-3302011-02-212009-11-3302011-02-21后方交会法放样点位1 自由设站法为方便放样，随时通过全站型电子速测仪快速确定测站在三维空间中的一种方法，实质边角联合后方交会。2 基本原理如图，xoy为施工坐标系，i 为已知控制点，P 为自由设站点。xPy是 以 P
21、 为原点，以仪器度盘零方向为 x 轴的局部坐标系，为 x 与 x方向的夹角。312011-02-2132当在 P 点观测了到 i 点的距离和水平方向之后，则有：xi Si cosi Si :P水平距离 yi Si sini i：水平方向读数则利用坐标转换原理得：xi x p+k cos0 xi-k sin 0 yi yi y p+k sin0 xi+k cos0 yi 2011-02-21 kc00k则：xPPi令 k cos d，sin长缩放系数。xi xP +cxi d yi yi yP +dxi+c yixi,yi,xi,yi为局部坐标系边式中：,y P,c,d均为已知；为未知。3320
22、11-02-2134故为解上述方程，必须有四个方程式，即必须观测P点到两个控制点得距离和方向。当已知点多余两个以上时，则有多余观测，利用 VTPV min，解得：yy+xx-1(x x+y y)c x x+y y-(x x+y y)n x y y x-(x y -y x)x P,y P,c,d d x x+y y-x+yn xP x-c x+d yn n n yP y-c y-dx n n n2011-02-21三、实际操作通常由电子手簿中已有自由设站法程序完成：输入：已知控制点点号，坐标（坐标或由电子手簿自动查找）观测：测站至已知点边长，方向观测值 计算：测站坐标，及其精度 放样：输入设计坐
23、标可计算放样元素（如极坐标法）352011-02-21铅垂线放样挂垂球得铅垂线精度差，稳定性差(易受风力影响)，操作费力。用专用仪器铅垂仪投测铅垂线(P149图)能向上、下瞄出精确的铅垂视线能向上、下投射出精确的铅垂激光束部分铅垂仪及型号：生产厂型号铅垂线精度日本 SOKKIA公司 PD3瑞士 leica公司 WILD NZLWILD NLWILD ZL1/400001/300001/200000362011-02-21铅垂仪2009-11-3372011-02-21激光铅直仪对于高大的烟囱或柱子的放样，要求测量人员快速频繁地给出建筑物的中心。在这种情况下，原有的用挂垂球或用经纬仪交会控制垂直
24、度的测量方法已不能满足现代化施工的要求，而运用激光铅直仪则十分方便。382011-02-21操作方法：a)烟囱底部中央设置仪器井，激光铅直仪固定安置于其中（注意仪器安全）；b)投点时，工作平台安置接收靶，调焦到接收靶距离上；c)整平对中仪器（激光管尾部射出的光束进行对中检查）；d)投射激光束：找光斑之中心与滑模中心之距离；读取滑模中心的偏离值，调整滑板中心位置。402011-02-214 归化法放样22011-02-21精确放样角用“正倒镜分中法”测设角(实际得1、C1)；多测回观测BAC，取平均得1 ；计算改正值C1C，修正得精确位置C。例：已知AC1=85.00米，设计值=36，设测得1=
25、355942，计算修正值C1C 。解：=-1=18C1C=85tan0018=0.0074m 7mm得：点位修正值为7mm(向外)2009-11-3412011-02-21归化法放样点位距离交会归化法先用直接放样法放样P点，然后用距离交会法，精确测得P到A、B 的距离。再用距离差经归化求得P的位置。2009-11-3422011-02-21归化法放样点位角度交会归化法先放样过渡点P，然后观测PAB=a，ABP=b，并计算角差aa-a,bb-b。当较小时，可用图解法由P点求P点位置。2009-11-343如果三方向呢？2011-02-21归化法放样直线-测小角归化法先用直接放样方法设置过渡点P；
26、并概量距离AP=S1。然后把经纬仪架设在A点，测量BAP=，计算归化值，并于实地归化，求得P点。2009-11-3432011-02-21归化法放样直线-测大角归化法经纬仪不架设在A点测小角，而是架设在过渡点P上测大角APB=，设=180-，这时可求出归化值。432011-02-21特殊施工放样方法 对于一些特殊工程，在其施工过程中，往往需要采用一些特殊的放样方法，如鸟巢、无锡灵山大佛、杭州湾大桥等。下面将以几个工程实例的视频介绍这些工程。视频一：杭州湾大桥视频二：无锡灵山大佛432011-02-21看视频的注意点1 1 桥梁工程的建设过程，组成部分。桥梁工程的建设过程，组成部分。2 2 桥梁工程建设过程中需要考虑哪些问题；杭州湾大桥梁工程建设过程中需要考虑哪些问题；杭州湾大桥有何特殊性。桥有何特殊性。3 3 工程建设的阶段性特点。工程建设的阶段性特点。4 4 灵山大佛的施工放样过程具体是如何实施的？灵山大佛的施工放样过程具体是如何实施的？43