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文档简介
1、单元7 民用建筑施工测量17.1 施工测量概述 单元7 民用建筑施工测量目 录7.2 建筑场地平面控制测量 7.3 施工场地的高程控制测量 7.4 发用建筑定位放线 7.5 基础工程施工测量 27.6 主体施工测量 单元7 民用建筑施工测量目 录7.7 建筑物的变形观测 7.8 高层建筑施工测量 3单元7 民用建筑施工测量 1. 熟悉施工测量的基本知识,熟悉施工测量的 特点;2. 掌握施工控制测量中的平面控制网的形式, 掌握建筑基线和建筑方格网的测设方法;3. 掌握施工场地的高程控制测量的方法; 4单元7 民用建筑施工测量4. 掌握民用建筑的施工测量基本工作,即建筑 物的定位、放线,基础工程测
2、量,主体工程 测量;5. 掌握高层建筑施工测量的基本工作;6. 掌握建筑物变形观测的方法,即建筑物的沉 降观测、建筑物的倾斜观测和建筑物的水平 位移观测。 57.1施工测量概述6施工测量指的是各种工程在工程准备阶段及施工阶段进行的测量工作。包括:施工前施工控制网的建立;施工期间将图纸上所有设计的建(构)筑物的平面位置和高程测设到相应的施工现场;每道施工工序完成后,通过测量检查各部位的实际平面位置及高程是否符合设计要求;在施工和管理期间对建(构)筑物进行变形和沉降观测等。 7.1.1 施工测量的定义7.1 施工测量概述7施工测量的目的是将图纸上设计的建(构)筑物的平面位置、形状和高程按设计与施工
3、要求,以一定的精度测设在施工现场的地面上,并在施工过程中指导施工,使工程严格按照设计的要求进行建设。其主要工作是测设点位,即施工放样。 7.1 施工测量概述8施工测量与地形图测绘相比,除测量过程相反、工作程序不同以外,还有如下几个特点: 施工测量与施工密不可分施工测量是设计与施工之间的桥梁,贯穿于整个施工过程中,是施工的重要组成部分。施工测量与地形测量相反,它是将图纸上的建(构)筑物按其设计位置和高程,测设到地面上,作为施工的依据。 7.1.2 施工测量的特点 7.1 施工测量概述9施工放样的质量将直接影响到建筑物的尺寸和位置,对能否按设计施工起着极为重要的作用。因此,测量人员必须熟悉有关建筑
4、的总平面图、基础平面图、立面图、剖面图、大样图,掌握设计图上的有关尺寸和高程,对放样数据要反复核对。此外,施工测量与施工进度及工程质量关系密切,测量人员还应了解施工方案,掌握施工进度,使测量工作能满足施工进展要求。 7.1 施工测量概述10 施工测量的精度要求较测图高测图的精度取决于测图比例尺大小,而施工测量的精度则与建筑物的大小、结构形式、建筑材料以及放样点的位置有关。例如,高层建筑测设的精度要求高于低层建筑;钢筋混凝土结构的工程测设精度高于砖混结构工程;钢架结构的测设精度要求更高。再如,建筑物本身的细部点测设精度比建筑物主轴线点的测设精度要求高。7.1 施工测量概述11这是因为建筑物主轴线
5、测设误差只影响到建筑物的微小偏移,而建筑物各部分之间的位置和尺寸,设计上有严格要求,破坏了相对位置和尺寸就会造成工程事故。 为了保证建(构)筑物放样的正确性和准确性,施工测量必须达到一定的精度要求。施工控制网的精度由建(构)筑物的定位精度和控制网的范围大小等决定。当点位精度较高和施工场地较大时,施工控制网应具有较高的精度。 7.1 施工测量概述12 施工测量的标志埋设牢固由于机械化施工和施工现场建筑材料的堆放,人来车往,土方填挖量大以及交叉作业等原因,使得地面变化和震动大,各种测量标志易遭破坏,因此,必须将测量标志埋设牢固,妥善保护,经常检查,及时恢复。 7.1 施工测量概述13 施工现场工种
6、繁多施工现场工种繁多,干扰较大,测设方法和计算方法应力求简捷,以保证各项工作衔接。同时要注意仪器安全和人身安全。 7.1 施工测量概述147.2建筑场地平面控制测量15场地控制网是整个场地内各幢建(构)筑物定位和确定高程的依据,是保证整个施工测量精度与分区、分期施工相互衔接顺利进行工作的基础。场地控制网的选择、测定及桩位的保护等项工作,应与施工方案、场地布置统一考虑确定。7.2 建筑场地平面控制测量7.2.1 概述16 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。7.2 建筑场地平面控制测
7、量17 对于地势起伏较大、通视条件较好的施工场地,可采用三角网。 对于地势平坦、通视又比较困难的施工场地,可采用导线网。 对于建筑物多为矩形且布置比较规则和密集的施工场地,可采用建筑方格网。 对于地势平坦且又简单的小型施工场地,可采用建筑基线 。7.2 建筑场地平面控制测量18(2) 施工高程控制网施工高程控制网采用水准网。 7.2 建筑场地平面控制测量19 施工控制网的特点(1) 控制的范围小,控制点的密度大,精度要求高工程施工场区范围相对小,则控制网所控制的范围就小。在这样一个相对狭小的范围内,各种建筑物的分布错综复杂,若没有较为密实的控制点,是无法满足施工期间的放样工作的。施工测量的主要
8、任务是放样建筑物的轴线。这些轴线的位置偏差都有一定的限值,其精度要求是相当高的,故施工控制网的精度较高。 7.2 建筑场地平面控制测量20(2) 控制网点使用频繁在施工过程中,控制点常直接用于放样,随着施工层面的逐层升高,需经常进行轴线点位的投测,由此,控制点的使用是相当频繁的,从施工初期到竣工乃至投入使用,这些控制点可能要用几十次。这样一来,对控制点的稳定性、使用时的方便性,以及点位在施工期间保存的可能性等,就提出了比较高的要求。 21(3) 易受施工干扰现代工程的施工常采用交叉作业的施工方法,使得工地上各建筑物的施工高度彼此相差很大,妨碍了控制点间的相互通视。因此,施工控制点的位置应分布恰
9、当,密度应比较大,以便在放样时能有所选择。 7.2 建筑场地平面控制测量22 建筑物施工平面控制网布设的原则(1) 控制点应选在通视良好、土质坚实、利于长期保存、便于施工放样的地方;(2) 控制网加密的指示桩宜选在建筑物行列线或主要设备中心线方向上;(3) 主要的控制网点和主要设备中心线端点应埋设固定标桩; 7.2.2 建筑场地的平面控制测量7.2 建筑场地平面控制测量23(4) 控制网应均布全区,网中要包括作为场地定位依据的起始点与起始边、建筑物主点与主轴线;(5) 为便于校核(平面定位及高程竖向控制),控制网应尽量组成与建筑物外廓平行的闭合图形,以便校核;(6) 控制线的间距以3050m为
10、宜,控制桩之间应通视、易量距,其顶面应略低于场地设计高程,桩底低于冰冻层,以便长期保留。 7.2 建筑场地平面控制测量24 建筑施工控制网的布设要求依据控制网的特点,它的布设应作为整个工程施工设计的一部分。布网时,必须考虑到施工程序、施工方法以及施工场地的布置情况。为了防止控制点的标桩被破坏,所布设的点位应画在施工设计的总平面图上。 7.2 建筑场地平面控制测量25在建筑总平面图上,建筑物的平面位置一般用施工坐标系来表示。所谓施工坐标系,就是以建筑物的主要轴线作为坐标轴而建立起来的局部坐标系。如工业建设场地通常采用主要车间或主要生产设备的轴线作为坐标轴来建立施工坐标系。故在布设施工控制网时,应
11、尽可能将这些轴线包括在控制网内,使它们成为控制网的一条边。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。 7.2 建筑场地平面控制测量26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。 如图7.1所示,设xOy为测量坐标系,xOy为施工坐标系,x0、y0为施工坐标系的原点O在测量坐标系中的坐标,为施工坐标系的纵轴Ox在测量坐标系中的坐标方位角。 7.2 建筑场地平面控制测量27图7.1 施工坐标系与测量坐标系的换算7.2 建筑场地平面控制
12、测量28设已知P点的施工坐标为(xP、yP),则可按下式将其换算为测量坐标(xP、yP): 如已知P的测量坐标,则可按下式将其换算为施工坐标: (7.1) (7.2) 7.2 建筑场地平面控制测量29 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, 如图7.2所示。 7.2 建筑场地平面控制测量30图7.2 建筑基线的布设形式7.2 建筑场地平面控制测量31(2)
13、建筑基线的布设要求 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。 建筑基线上的基线点应不少于三个,以便相互检核。 建筑基线应尽可能与施工场地的建筑红线相联系。 基线点位应选在通视良好和不易被破坏的地方,为能长期保存,要埋设永久性的混凝土桩。 7.2 建筑场地平面控制测量32(3)建筑基线的测设方法根据施工场地条件的不同,建筑基线的测设方法有以下两种: 根据建筑红线测设建筑基线。由城市规划部门在现场直接标定的建筑用地的边界线称为建筑红线。在城市建设区,建筑红线可用作建筑基线测设的依据。如图7.3所示,AB、AC为建筑红线,1、2、3为建
14、筑基线点,利用建筑红线测设建筑基线的方法如下:7.2 建筑场地平面控制测量33图7.3 根据建筑红线测设建筑基线7.2 建筑场地平面控制测量34首先,从A点沿AB方向量取d2定出P点,沿AC方向量取d1定出Q点。然后,过B点作AB的垂线,沿垂线量取d1定出2点,作出标志;过C点作AC的垂线,沿垂线量取d2定出3点,作出标志;用细线拉出直线P3和Q2,两条直线的交点即为1点,作出标志。最后,在1点安置经纬仪,精确观测213,其与90的差值应小于20。 7.2 建筑场地平面控制测量35 根据附近已有控制点测设建筑基线。在新建筑区,可以利用建筑基线的设计坐标和附近已有控制点的坐标,用极坐标法测设建筑
15、基线。如图7.4所示,A、B为附近已有控制点,1、2、3为选定的建筑基线点。测设方法如下:7.2 建筑场地平面控制测量36图7.4 根据控制点测设建筑基线7.2 建筑场地平面控制测量37首先,根据已知控制点和建筑基线点的坐标,计算出测设数据1、D1、2、D2、3、D3。然后,用极坐标法测设1、2、3点。由于存在测量误差,测设的基线点往往不在同一直线上,且点与点之间的距离与设计值也不完全相符,因此,需要精确测出已测设直线的折角和距离D,并与设计值相比较。 7.2 建筑场地平面控制测量38如图7.5所示,如果=-180超过15,则应对1、2、3点在与基线垂直的方向上进行等量调整,调整量按下式计算:
16、式中各点的调整值(m); a、b12、23的长度(m)。 如果测设距离超限,如 , 则以2点为准,按设计长度沿基线方向调整1、3点。(7.3) 7.2 建筑场地平面控制测量39图7.5 基线点的调整7.2 建筑场地平面控制测量40 建筑方格网由正方形或矩形组成的施工平面控制网称为建筑方格网,或称矩形网(图7.6)。建筑方格网适用于按矩形布置的建筑群或大型建筑场地。(1) 建筑方格网的布设布设建筑方格网时,应根据总平面图上各建(构)筑物、道路及各种管线的布置,结合现场的地形条件来确定。如图7.6所示,先确定方格网的主轴线AOB和COD,然后再加密建筑方格网。7.2 建筑场地平面控制测量41图7.
17、6 建筑方格网7.2 建筑场地平面控制测量42(2) 建筑方格网的测设测设方法如下: 主轴线测设。主轴线测设与建筑基线测设方法相似。准备测设数据;测设两条互相垂直的主轴线AOB和COD(图7.6)(主轴线实质上是由5个主点A、B、O、C和D组成);精确检测主轴线点的相对位置关系,并与设计值相比较,如果超限,则应进行调整。建筑方格网的主要技术要求如表7.1所示。7.2 建筑场地平面控制测量43等 级边长(m)测角中误差边长相对中误差测角检测限差边长检测限差 级100300 51/30 000 101/15 000级100300 81/20 000 161/10 000表7.1 建筑方格网的主要技
18、术要求 7.2 建筑场地平面控制测量44 方格网点测设。如图7.6所示,主轴线测设后,分别在主点A、B和C、D安置经纬仪,后视主点O,向左右测设90水平角,即可交会出田字形方格网点。随后再作检核,测量相邻两点间的距离,看是否与设计值相等,测量其角度是否为90,误差均应在允许范围内,并埋设永久性标志。 7.2 建筑场地平面控制测量45建筑方格网轴线与建筑物轴线平行或垂直,因此,可用直角坐标法进行建筑物的定位,计算简单,测设比较方便,而且精度较高。其缺点是必须按照总平面图布置,其点位易被破坏,而且测设工作量也较大。由于建筑方格网的测设工作量大,测设精度要求高,因此,可委托专业测量单位进行。 7.2
19、 建筑场地平面控制测量467.3施工场地的高程控制测量47建筑物高程控制应符合下列规定:(1) 建筑物高程控制应采用水准测量。附合路线闭合差不应低于四等水准的要求。(2) 在整个场地内各主要幢号附近设置23个高程控制点或0.000水平线;高程控制点可设置在平面控制网的标桩或外围的固定地物上,也可单独埋设。高程控制点的个数不应少于2个。 7.3.1 施工场地高程控制网的建立7.3 施工场地的高程控制测量48(3) 相邻点间距100m左右。(4) 当场地高程控制点距离施工建筑物小于200m时,可直接利用。(5) 建筑施工场地的高程控制测量一般采用水准测量,应根据施工场地附近的国家或城市已知水准点,
20、测定施工场地水准点的高程,以便纳入统一的高程系统。 7.3 施工场地的高程控制测量49(6) 在施工场地上,水准点的密度应尽可能满足安置一次仪器即可测设出所需的高程。而测图时敷设的水准点往往是不够的,因此,还需增设一些水准点。在一般情况下,建筑基线点、建筑方格网点以及导线点也可兼作高程控制点。只要在平面控制点桩面上中心点旁边设置一个突出的半球状标志即可。(7) 为了便于检核和提高测量精度,施工场地高程控制网应布设成闭合路线或附合路线。高程控制网可分为首级网和加密网,相应的水准点称为基本水准点和施工水准点。 7.3 施工场地的高程控制测量50基本水准点应布设在土质坚实、不受施工影响、无震动和便于
21、实测之处,并埋设永久性标志。一般情况下,按四等水准测量的方法测定其高程,而对于为连续性生产车间或地下管道测设所建立的基本水准点,则需按三等水准测量的方法测定其高程。 7.3.2 基本水准点7.3 施工场地的高程控制测量51施工水准点是用来直接测设建筑物高程的。为了测设方便和减少误差,施工水准点应靠近建筑物。此外,由于设计建筑物常以底层室内地坪高0.000标高为高程起算面,为了施工测设方便,常在建筑物内部或附近测设0.000水准点。0.000水准点的位置一般选在稳定的建筑物墙、柱的侧面,用红漆绘成顶为水平线的“”形,其顶端表示0.000位置。 7.3.3 施工水准点7.3 施工场地的高程控制测量
22、527.4民用建筑定位放线53民用建筑一般是指居民住宅、学校用房、办公楼、医院、宾馆等建筑物,有单层、低层、多层和高层建筑之分。因建筑物的性质、功能不同,其测量方法和精度要求也就不同,但建筑物定位放线程序基本相同。其基本程序一般分为建筑物定位、放线、基础工程施工测量、墙体工程施工测量等几步。 7.4 发用建筑定位放线54当在施工场地上布设好施工控制网后,即可按照施工组织设计所确定的施工工序进行施工放样工作,将建筑物基础、墙、柱、门、窗、楼板、顶盖等基本结构的位置依次测设出来,并设置标志,作为施工的依据。施工放样的主要过程如下:(1) 准备资料,如总平面图、基础平面图、轴线平面图及建筑物的设计与
23、说明等。7.4 发用建筑定位放线55(2) 对图纸及资料进行识读,结合施工场地情况及施工组织设计方案制订施工测设方案,掌握各项测设工作的限差要求,满足工程测量技术规范。建筑物施工放样的允许偏差见表7.2。 (3) 按照测设方案进行实地放样、检测及调整等。设计资料和各种图纸是施工测设工作的依据,在放样前必须熟悉。通过查看建筑总平面图可以了解拟建的建筑物与测量控制点及相邻地物的关系,从而制订出合理的建筑物平面位置的测设方案并计算出相应的测设数据。 7.4 发用建筑定位放线56项 目内 容允许偏差(mm)基础桩位放样单排桩或群桩中的边桩10群桩20各施工层放样外廓主轴线长度L(m)L30530L60
24、1060L901590L20细部轴线2承重墙、梁、柱边线3非承重墙边线3门窗洞口线3表7.2 建筑物施工放样的允许偏差7.4 发用建筑定位放线57 熟悉与测设有关的图纸设计图纸是施工测量的主要依据。在测设前,测量人员应熟悉建筑物的设计图纸,了解施工建筑物与相邻地物的相互关系,以及建筑物的尺寸和施工的要求等,并仔细核对各设计图纸的有关尺寸。与施工放样有关的图纸主要有:建筑总平面图、建筑平面图、基础平面图、基础详图、建筑物的立面图和剖面图等。 7.4.1 测设前的准备工作7.4 发用建筑定位放线58(1) 建筑总平面图如图7.7所示,从总平面图上可以读取或计算拟建建筑物与原有建筑物或测量控制点之间
25、的平面尺寸和高差,作为测设建筑物总体位置的依据。(2) 建筑平面图从建筑平面图中可以读取建筑物的总尺寸,以及内部各定位轴线之间的关系尺寸,这是施工测设的基本资料。 7.4 发用建筑定位放线59 图7.7 建筑总平面图7.4 发用建筑定位放线60(3) 基础平面图从基础平面图上可以读取基础边线与定位轴线的平面尺寸,这是测设基础轴线的必要数据。(4) 基础详图从基础详图中可以读取基础立面尺寸和设计标高,这是基础高程测设的依据。(5) 建筑物的立面图和剖面图从建筑物的立面图和剖面图中可以读取基础、地坪、门窗、楼板、屋架和屋面等设计高程,这是高程测设的主要依据。 7.4 发用建筑定位放线61 现场实地
26、踏勘现场实地踏勘主要是为了查清现场地物、地貌和测量控制点的分布情况,以及与施工测设相关的一些问题。踏勘后,应对场地上的控制点进行校核,以确定控制点的现场位置。 7.4 发用建筑定位放线62 施工场地整理平整和清理施工场地,以便进行测设工作。 7.4 发用建筑定位放线63 制订测设方案资料查清楚后,即可依据施工进度计划,结合现场地形和施工控制网布置情况,编制详细的施工测设方案。在方案中应依据建筑限差的要求,确定出建筑测设的精度标准。 7.4 发用建筑定位放线64 计算测设数据并绘制测设草图编制出测设方案后,即可计算出各测设数据,绘制测设草图并将计算数据标注在图中。 7.4 发用建筑定位放线65
27、仪器和工具对测设所使用的仪器和工具进行检核。 7.4 发用建筑定位放线66 建筑物的定位建筑物四周外廓主要轴线的交点决定了建筑物在地面上的位置,称为定位点或角点。建筑物的定位就是根据设计条件,将这些轴线交点(简称角桩,即图7.8中的M、N、P和Q)测设到地面上,作为细部轴线放线和基础放线的依据。 7.4.2 建筑物的定位、放线7.4 发用建筑定位放线67图7.8 建筑物的定位和放线7.4 发用建筑定位放线68由于测设条件和现场条件不同,建筑物的定位方法也有所不同,常见的建筑物定位方法有:(1) 根据建筑基线或方格网进行建筑物定位如果待定位建筑物的定位点设计坐标是已知的,且建筑场地已设有建筑方格
28、网或建筑基线,可利用直角坐标法测设定位点,也可用极坐标法等其他方法进行测设。但直角坐标法所需要的测设数据的计算较为方便,在使用全站仪或经纬仪和钢尺实地测设时,建筑物总尺寸和较大角的精度容易控制和检核。常用角度交会法或距离交会法来测设定位点。 7.4 发用建筑定位放线69(2) 根据控制点定位如果待定位建筑物的定位点设计坐标是已知的,且附近有高级控制点可供利用,可根据实际情况选用极坐标法、角度交会法或距离交会法来测设定位点。在这三种方法中,极坐标法通用性最强,是用得最多的一种定位方法。 7.4 发用建筑定位放线70(3) 根据与已有建筑物和道路的关系定位如果设计图上只给出建筑物与附近原有建筑物或
29、道路的相对关系,而没有提供建筑物定位点的坐标,周围又没有测量控制点、建筑方格网和建筑基线可利用,可根据原有建筑物的边线或道路中心线将新建筑物的定位点测设出来(图7.8)。 如图7.8所示,用钢尺沿食堂的东、西墙,延长出一小段距离l(l取12m)得a、b两点,作出标志。 7.4 发用建筑定位放线71 在a点安置经纬仪,瞄准b点,并从b点沿ab方向量取14.240m(因为办公楼的外墙厚370mm,轴线偏里,离外墙皮240mm),定出c点,作出标志,再继续沿ab方向从c点起量取25.800m,定出d点,作出标志,abcd线就是测设办公楼平面位置的建筑基线。 7.4 发用建筑定位放线72 分别在c、d
30、两点安置经纬仪,瞄准a点,顺时针方向测设90,沿此视线方向量取距离l+0.240m,定出M、Q两点,作出标志,再继续量取15.000m,定出N、P两点,作出标志。M、N、P、Q四点即为办公楼外廓定位轴线的交点。 检查NP的距离是否等于25.800m,N和P是否等于90,其误差应在允许范围内(NP是最弱边,N和P是最弱角)。 7.4 发用建筑定位放线73 建筑物的放线建筑物的放线是指根据已定位的外墙轴线交点桩(角桩)详细测设出建筑物其他各轴线的交点桩(或称中心桩),并将其延长到安全的地方做好标志。然后以细部轴线为依据,按基础宽度和放坡要求用白灰撒出基槽开挖边界线。 7.4 发用建筑定位放线74放
31、线方法如下:(1) 在外墙轴线周边上测设中心桩位置如图7.8所示,在M点安置经纬仪,瞄准Q点,用钢尺沿MQ方向量出相邻两轴线间的距离,定出1、2、3、4点,同理可定出5、6、7点。量距精度应达到设计精度要求。测量各轴线之间距离时,钢尺零点要始终对在同一点上。 7.4 发用建筑定位放线75(2) 恢复轴线位置的方法由于在开挖基槽时,角桩和中心桩要被挖掉,为了便于在施工中恢复各轴线位置,应把各轴线延长到基槽外安全地点,并做好标志。其方法有设置轴线控制桩和龙门板两种形式。7.4 发用建筑定位放线76 设置轴线控制桩。在大型复杂的建筑施工中,常设置轴线控制桩。轴线控制桩设置在基槽外基础轴线的延长线上,
32、作为开槽后各施工阶段恢复轴线的依据,如图7.8所示。轴线控制桩一般设置在基槽外24m处,打下木桩,桩顶钉上小钉,准确标出轴线位置,并用混凝土包裹木桩,如图7.9所示。如附近有建筑物或构筑物,这时亦可把轴线投测到建筑物或构筑物上,用红漆作出标志,以代替轴线控制桩,使轴线更容易得到保护。 7.4 发用建筑定位放线77 图7.9 轴线控制桩7.4 发用建筑定位放线78【注意】每条轴线至少应有一个控制桩是设在地面上的,以便今后能安置经纬仪来恢复轴线。 7.4 发用建筑定位放线79 设置龙门板。在小型民用建筑施工中,常将各轴线引测到基槽外的水平木板上。水平木板称为龙门板,固定龙门板的木桩称为龙门桩,如图
33、7.10所示。设置龙门板的步骤如下:在建筑物四角与隔墙两端,基槽开挖边界线2m以外,设置龙门桩。龙门桩要钉得竖直、牢固,龙门桩的外侧面应与基槽平行。根据施工场地的水准点,用水准仪在每个龙门桩外侧测设出该建筑物室内地坪设计高程线(即0.000标高线),并作出标志。7.4 发用建筑定位放线80图7.10 龙门板7.4 发用建筑定位放线81沿龙门桩上0.000标高线钉设龙门板,这样龙门板顶面的高程就同在0.000的水平面上。然后,用水准仪校核龙门板的高程,如有差错应及时纠正,其允许误差为5mm。在N点安置经纬仪,瞄准P点,沿视线方向在龙门板上定出一点,用小钉作标志,纵转望远镜,在N点上也钉一个小钉。
34、用同样的方法,将各轴线引测到龙门板上,所钉之小钉称为轴线钉。轴线钉定位误差应小于5mm。 7.4 发用建筑定位放线82最后,用钢尺沿龙门板的顶面检查轴线钉的间距,其相对误差不超过1/3000。检查合格后,以轴线钉为准,将墙边线、基础边线、基础开挖边线等标定在龙门板上。恢复轴线时,将经纬仪安置在一个轴线钉上方,照准相应的另一个轴线钉,其视线即为轴线方向,往下转动望远镜便可将轴线投测到基槽或基坑内。也可用细线绳将相对的两个轴线钉连接起来,借助于锤球,将轴线投测到基槽或基坑内。 7.4 发用建筑定位放线837.5基础工程施工测量84在基槽开挖之前,应按照基础详图上的基槽宽度再加上口放坡的尺寸,由中心
35、桩向两边各量出相应尺寸,并作出标记;然后在基槽两端的标记之间拉一细线,沿着细线在地面用白灰撒出基槽边线,施工时就按此灰线进行开挖。 7.5.1 基槽开挖边线放线7.5 基础工程施工测量85 设置水平桩为了控制基槽的开挖深度,当快挖到槽底设计标高时(距离槽底设计标高约2030cm处),应用水准仪根据地面上0.000m点,在槽壁上测设一些水平小木桩(称为水平桩),如图7.11所示,使木桩的上表面离槽底的设计标高为一固定值(如0.500m)。7.5.2 测设水平桩7.5 基础工程施工测量86图7.11 设置水平桩7.5 基础工程施工测量87为了施工时使用方便,一般在槽壁各拐角处、深度变化处和基槽壁上
36、每隔34m测设一水平桩。水平桩上的高程误差应在10mm以内。小型建筑物也可用连通水管法进行测设。水平桩可作为挖槽深度、修平槽底和打基础垫层的依据。 7.5 基础工程施工测量88 水平桩的测设方法如图7.11所示,槽底设计标高为1.700m,欲测设比槽底设计标高高0.500m的水平桩,测设方法如下:(1) 在地面适当地方安置水准仪,在0.000 m标高线位置上立水准尺,读取后视读数为1.518m。7.5 基础工程施工测量89(2) 计算测设水平桩的应读前视读数b应: b应=a-h=1.518-(-1.700+0.500)=2.718(m)(3) 在槽内一侧立水准尺,并上下移动,直至水准仪视线读数
37、为2.718m时,沿水准尺尺底在槽壁打入一小木桩。 7.5 基础工程施工测量90垫层标高的测设可以水平桩为依据在槽壁上弹线,也可在槽底打入垂直桩,使桩顶标高等于垫层面的标高。如果垫层需要安装模板,可以直接在模板上弹出垫层面的标高线。7.5.3 垫层标高控制7.5 基础工程施工测量91如果是机械开挖,一般是一次挖到设计槽底或坑底的标高处,因此,要在施工现场安置水准仪,边挖边测,随时指挥挖土机调整挖土深度,使槽底或坑底的标高略高于设计标高。挖完后,为了给人工清底和打垫层提供标高依据,还应在槽壁或坑壁上打水平桩,水平桩的标高一般为垫层面的标高。当基坑底面积较大时,为便于控制整个底面的标高,应在坑底均
38、匀地打一些垂直桩,使桩顶标高等于垫层面的标高。 7.5 基础工程施工测量92基础垫层打好后,根据轴线控制桩或龙门板上的轴线钉,用经纬仪或用拉绳挂锤球的方法,把轴线投测到垫层上(图7.12),并用墨线弹出墙中心线和基础边线,作为砌筑基础或安装模板的依据。由于整个墙身砌筑均以此线为准,所以这是确定建筑物位置的关键环节,要严格校核后方可进行砌筑施工。 7.5.4 垫层中线的投测 7.5 基础工程施工测量93图7.12 垫层中线的投测1龙门板;2细线;3垫层;4基础边线;5墙中线;6线锤7.5 基础工程施工测量94房屋基础墙是指0.000m以下的砖墙。它的高度是用基础皮数杆来控制的。(1) 基础皮数杆
39、是一根木制的杆子 (图7.13),在杆上事先按照设计尺寸,分皮从上往下将砖、灰缝厚度画出线条,并标明0.000m、防潮层和预留洞口的标高位置。 7.5.5 基础墙标高的控制7.5 基础工程施工测量95(2)立皮数杆时,先在立杆处打一木桩,用水准仪在木桩侧面定出一条高于垫层某一数值(如200mm)的水平线,然后将皮数杆上标高相同的一条线与木桩上的水平线对齐,并用大铁钉把皮数杆与木桩钉在一起,作为基础墙的标高依据。对于采用钢筋混凝土的基础,可用水准仪将设计标高测设于模板上。 7.5 基础工程施工测量96图7.13 基础墙标高的控制1防潮层;2皮数杆;3垫层7.5 基础工程施工测量97基础施工结束后
40、,应检查基础面的标高是否符合设计要求(也可检查防潮层)。可用水准仪测出基础面上若干点的高程和设计高程比较,允许误差为10mm。 7.5.6 基础面标高检查7.5 基础工程施工测量987.6主体施工测量 建筑物主体施工测量主要包括墙体轴线投测及高程传递。 99 墙体轴线测设基础工程结束后,应对龙门板或轴线控制桩进行检查复核,以防基础施工期间发生碰动移位。复核无误后,进行墙体轴线测设。7.6.1 首层楼房墙体施工测量7.6 主体施工测量100 (1) 根据轴线控制桩或龙门板上的轴线和墙边线标志,用经纬仪或拉细绳挂锤球的方法将轴线投测到基础面上或防潮层上,并弹出墨线。 (2) 用钢尺检查墙体轴线的间
41、距和总长是否和设计图纸上的尺寸相符,用经纬仪检查外墙轴线几个主要交角是否和设计图纸上的尺寸相符。7.6 主体施工测量101(3) 符合要求后,把墙轴线延长到基础外墙侧面上,弹线并作出标志(图7.14),作为向上投测轴线的依据。同时应把门、窗和其他洞口的边线在基础外墙侧面上作出标志。 (4) 墙体砌筑前,根据墙体轴线和墙体厚度弹出墙体边线,作为墙体砌筑的依据。砌筑到一定高度后,用吊锤线将基础外墙侧面上的轴线测设到地面以上的墙体上。如果是钢筋混凝土柱,则在拆柱模后将轴线引测到桩身上。7.6 主体施工测量102 图7.14 墙体定位1墙中心线;2外墙基础;3轴线7.6 主体施工测量103 墙体各部位
42、标高测设在墙体砌筑时,墙身各部位标高通常也是用皮数杆控制。(1) 在墙身皮数杆上,根据设计尺寸,按砖、灰缝的厚度画出线条,并标明0.000m、门、窗、过梁、楼板等的标高位置,如图7.15所示,标注时从0.000m起由下向上标注。 7.6 主体施工测量104图7.15 墙体皮数杆的设置7.6 主体施工测量105(2)墙身皮数杆一般立在建筑物的拐角和内墙处,固定在木桩或基础墙上。如果墙面过长,则每隔1015m设置一根皮数杆。为了便于施工,采用里脚手架时,皮数杆立在墙的外边;采用外脚手架时,皮数杆应立在墙的里边。立皮数杆时,先用水准仪在立杆处的木桩或基础墙上测设出0.000m标高线,测量误差在3mm
43、以内,然后把皮数杆上的0.000m线与该线对齐,用吊锤校正并用钉钉牢,必要时可在皮数杆上加两根斜撑,以保证皮数杆的稳定。 7.6 主体施工测量106(3) 墙体砌筑到一定高度后(1.5m左右),应在内、外墙面上测设出+0.500m标高的水平墨线,称为“+50线”。外墙的“+50线”作为向上传递各楼层标高的依据,内墙的“+50线”作为室内地面施工及室内装修的标高依据。框架结构的民用建筑,墙体砌筑是在框架施工后进行的,故可在柱面上画线以代替皮数杆。 7.6 主体施工测量107 墙体轴线投测每层楼面建好后,为保证继续往上砌筑墙体时,墙体轴线均与基础轴线在同一铅垂面上,应将基础或首层墙面上的轴线投测到
44、楼面上,并在楼面上重新弹出墙体的轴线,检查无误后,以此为依据弹出墙体边线,再往上砌筑。在多层建筑墙身砌筑过程中,为了保证建筑物轴线位置正确,可用吊锤球或用经纬仪将轴线投测到各层楼板边缘或柱顶上。 7.6.2 墙体轴线投测7.6 主体施工测量108(1) 吊锤球法将较重的锤球悬吊在楼板或柱顶边缘,当锤球尖对准基础墙面上的轴线标志时,线在楼板或柱顶边缘的位置即为楼层轴线端点位置,并画出标志线。各轴线的端点投测完后,用钢尺检核各轴线的间距,其相对误差不得大于1/3000。符合要求后,再以这些主轴线为依据,用钢尺内分法测设其他细部轴线。7.6 主体施工测量109在困难的情况下也至少要测设两条垂直相交的
45、主轴线,检查交角合格后,用经纬仪和钢尺测设其他主轴线,再根据主轴线测设细部轴线。然后继续施工,并把轴线逐层自下向上传递。吊锤球法简便易行,不受施工场地限制,一般能保证施工质量。但当有风或建筑物较高时,投测误差较大,应采用经纬仪投测法。 7.6 主体施工测量110(2)经纬仪投测法在轴线控制桩上安置经纬仪,严格整平后,瞄准基础墙面上的轴线标志,用盘左、盘右分中投点法,将轴线投测到楼层边缘或柱顶上。将所有端点投测到楼板上之后,用钢尺检核其间距,相对误差不得大于1/2000。 7.6 主体施工测量111 墙体高程传递多层建筑施工中,要由下往上将标高传递到新的施工楼层,以便控制新楼层的墙体施工,使其标
46、高符合设计要求。墙体高程传递一般有以下两种方法:7.6 主体施工测量112(1) 利用皮数杆传递高程一层楼墙体砌完并建好楼面后,把皮数杆移到二层继续使用。为了使皮数杆立在同一水平面上,应用水准仪测定楼面四角的标高,取平均值作为二楼的地面标高,并在立杆处绘出标高线。立杆时将皮数杆的0.000m线与该线对齐,然后以皮数杆为标高的依据进行墙体砌筑。用同样方法逐层往上传递高程。 7.6 主体施工测量113(2) 利用钢尺传递高程 利用钢尺直接丈量对于高程传递精度要求较高的建筑物,通常用钢尺从底层的“+50线”起往上直接丈量来传递高程,然后根据传递上来的高程测设每一层的地面标高线,以此为依据立皮数杆。在
47、每层墙体砌筑到一定高度后,用水准仪测设该层的“+50线”,再往上一层的标高可以此为准用钢尺传递,依此类推,逐层传递高程。 7.6 主体施工测量114 吊钢尺法用悬挂钢尺代替水准尺,用水准仪读数,从下向上传递高程。具体方法参照水准测量中的“高程传递”。7.6 主体施工测量1157.7建筑物的变形观测116建筑物在施工过程和使用期间,因受地基的工程地质条件、地基处理方法、建(构)筑物上部结构的荷载等多种因素的综合影响,引起基础及其四周地层发生变形,而建筑物本身因基础变形及其外部荷载与内部应力的作用,也要发生变形。 7.7.1 变形观测概述7.7 建筑物的变形观测117这种变形在一定的范围内可视为正
48、常现象,但超出某一限度就会影响建筑物的正常使用,会对建筑物的安全产生严重影响,或使建筑物发生不均匀沉降而导致倾斜,或造成建筑物开裂,甚至造成建筑物整体坍塌。因此,为了建筑物的安全使用,研究变形的原因和规律,在建筑物的设计、施工和运营管理期间具有重要意义。另外,在建筑物密集的城市修建高层建筑、地下车库时,往往要在狭窄的场地上进行深基坑的垂直开挖,这就需要采用支护结构对基坑边坡土体进行支护。 7.7 建筑物的变形观测118由于施工中许多难以预料因素的影响,使得在深基坑开挖及施工过程中,可能产生边坡土体较大变形,造成支护结构失稳或边坡坍塌的严重事故。因此,在深基坑开挖和施工中,也应对支护结构和周边环
49、境进行变形监测。为保证建筑物在施工、使用和营运中的安全,以及为建筑物的设计、施工、管理及科学研究提供可靠的资料,在建筑物施工和营运期间,需要对建筑物的稳定性进行观测,这种观测称为建筑物的变形观测。 7.7 建筑物的变形观测119建筑物变形观测的主要内容有建筑物沉降观测、建筑物倾斜观测、建筑物裂缝观测和位移观测等。监测的周期取决于变形值的大小、变形速度以及监测的目的。通常监测的次数应既能反映出变化的过程,又不遗漏变化的时刻。在施工阶段,监测频率应大些,一般有3天、7天、半个月3种周期;到了竣工营运阶段,频率可小一些,一般有1个月、2个月、3个月、半年及一年等不同的周期。除了系统的周期监测以外,有
50、时还应进行紧急监测。 7.7 建筑物的变形观测120建筑物沉降观测是用水准测量的方法,周期性地观测建筑物上的沉降观测点和水准基点之间的高差变化值。 7.3.2 建筑物的沉降观测7.7 建筑物的变形观测121 水准基点的布设水准基点是沉降观测的基准,因此,水准基点的布设应满足以下要求:7.7 建筑物的变形观测122(1)要有足够的稳定性水准基点必须设置在沉降影响范围以外、受振区域以外的安全地点;水准基点离开公路、铁路、地下管道和滑坡至少5m;避免埋设在低洼易积水处及松软土地带。为防止水准点受到冻胀影响,水准点的埋设深度要在冰冻线以下0.5m。在一般情况下,可以利用工程施工时使用的水准点作为沉降观
51、测的水准基点。如果由于施工场地的水准点离建筑物较远或条件不好,可在建筑物附近另行埋设水准基点。 7.7 建筑物的变形观测123(2) 要具备检核条件为了保证水准基点高程的正确性,水准基点最少应布设三个,以便相互检核。(3) 要满足一定的观测精度水准基点和观测点之间的距离应适中,相距太远会影响观测精度,一般应在100m范围内。 7.7 建筑物的变形观测124 沉降观测点的布设进行沉降观测的建筑物应埋设沉降观测点,沉降观测点的布设应满足以下要求:(1)沉降观测点的位置沉降观测点应布设在能全面反映建筑物及地基变形特征,并顾及地质情况及建筑结构特点。7.7 建筑物的变形观测125点位宜选设在下列位置:
52、 建筑的四角、大转角处及沿外墙每1020m处或每隔23根柱基上; 高低层建筑、新旧建筑纵横墙等交接处的两侧; 建筑裂缝、后浇带和沉降缝两侧,基础埋深相差悬殊处,人工地基与天然地基接壤处,不同结构的分界处及填挖方分界处; 对于宽度大于等于15m或小于15m而地质复杂以及膨胀土地区的建筑,应在承重内隔墙中部设内墙点,并在室内地面中心及四周设地面点; 7.7 建筑物的变形观测126 邻近堆置重物处、受振动有显著影响的部位及基础下的暗沟处; 框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上; 筏形基础、箱形基础底板或接近基础的结构部分的四角处及其中部位置; 重型设备基础和动力设备基础的四角、基础形式或埋深
53、改变处以及地质条件变化处两侧; 对电视塔、烟囱、水塔、油灌、炼油塔、高楼等高耸建筑,应设在沿周边与基础轴线相交的对称位置上,点数不少于四个。 7.7 建筑物的变形观测127(2) 沉降观测点的数量一般沉降观测点是均匀布置的,它们之间的距离一般为1020m。(3)沉降观测点的设置形式具体设置形式见图7.16。 图7.16 沉降观测点的设置形式7.7 建筑物的变形观测128 沉降观测(1) 观测周期观测的时间和次数应根据工程的性质、施工进度、地基地质情况及基础荷载的变化情况而定。 当埋设的沉降观测点稳固后,在建筑物主体开工前,进行第一次观测。 在建(构)筑物主体施工过程中,一般每盖12层观测一次。
54、如中途停工时间较长,应在停工时和复工时进行观测。 7.7 建筑物的变形观测129 当发生大量沉降或严重裂缝时,应立即观测或几天一次连续观测。 建筑物封顶或竣工后,一般每月观测一次,如果沉降速度减缓,可改为23个月观测一次,直至沉降稳定为止。 7.7 建筑物的变形观测130(2) 观测方法观测时先后视水准基点,再依次前视各沉降观测点,最后再次后视该水准基点,两次后视读数之差不应超过1mm。另外,沉降观测的水准路线(从一个水准基点到另一个水准基点)应为闭合水准路线。 7.7 建筑物的变形观测131(3) 精度要求沉降观测的精度应根据建筑物的性质而定。 多层建筑物的沉降观测可采用DS3水准仪,用普通
55、水准测量的方法进行,其水准路线的闭合差不应超过 (n为测站数)。 高层建筑物的沉降观测则应采用DS1精密水准仪,用二等水准测量的方法进行,其水准路线的闭合差不应超过 (n为测站数)。 mm mm 7.7 建筑物的变形观测132(4) 工作要求沉降观测是一项长期、连续的工作,为了保证观测成果的正确性,应尽可能做到四定,即固定观测人员、使用固定的水准仪和水准尺、使用固定的水准基点、按固定的实测路线和测站进行。 7.7 建筑物的变形观测133(5) 沉降观测的成果整理 整理原始记录。每次观测结束后,应检查记录的数据和计算是否正确,精度是否合格。然后,调整高差闭合差,推算出各沉降观测点的高程,并填入“
56、沉降观测记录表”(表7.3)中。7.7 建筑物的变形观测134观测次数观测时间各观测点的沉降情况施工进展情况荷载情况 (t/m2)12高程/m本次下沉(mm)累积下沉(mm)高程(m)本次下沉(mm)累积下沉(mm)12008.01.1050.4540050.47300一层平口22008.02.2350.4486650.46766三层平口4032008.03.1650.44351150.462511五层平口6042008.04.1450.44031450.459314七层平口7052008.05.1450.43821650.456317九层平口8062008.06.0450.43442050.
57、452421主体完工11072008.08.3050.42952550.447526竣工82008.11.0650.42542950.445228使用92009.02.2850.42323150.444129102009.05.0650.42213250.443130112009.08.0550.42113350.443030122009.12.2550.42103350.443030注:水准点的高程 BM1:49.538mm;BM2:50.123mm;BM3:49.776mm。 表7.3 沉降观测记录表7.7 建筑物的变形观测135 计算沉降量。计算内容和方法如下: 计算各沉降观测点的本次沉
58、降量: 沉降观测点的本次沉降量=本次观测所得的高程上次观测所得的高程 计算累积沉降量: 累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量 将计算出的沉降观测点本次沉降量、累积沉降量和观测日期、荷载情况等记入“沉降观测记录表”中(表7.3)。7.7 建筑物的变形观测136 绘制沉降曲线。图7.17为沉降曲线图。沉降曲线分为两部分,即时间与沉降量关系曲线和时间与荷载关系曲线。绘制时间与沉降量关系曲线时,先以沉降量s为纵轴,以时间t为横轴,组成直角坐标系。再以每次累积沉降量为纵坐标,以每次观测日期为横坐标,标出沉降观测点的位置。7.7 建筑物的变形观测137图7.17 沉降曲线图7.7 建筑物的变形观测138
59、最后用曲线将标出的各点连接起来,并在曲线的一端注明沉降观测点号码,这样就绘制出了时间与沉降量关系曲线。绘制时间与荷载关系曲线时,应先以荷载为纵轴,以时间为横轴,组成直角坐标系。再根据每次观测时间和相应的荷载标出各点,将各点连接起来,即可绘制出时间与荷载关系曲线。 7.7 建筑物的变形观测139(6)观测工作结束后,应提交下列成果: 场地沉降观测点平面布置图; 场地沉降观测成果表; 相邻地基沉降的d-s曲线图; 场地地面等沉降曲线图。 7.7 建筑物的变形观测140用测量仪器来测定建筑物的基础和主体结构倾斜变化的工作称为倾斜观测。 一般建筑物主体的倾斜观测建筑物主体的倾斜观测应测定建筑物顶部观测
60、点相对于底部观测点的偏移值,再根据建筑物的高度计算建筑物主体的倾斜度,即7.7.3 建筑物的倾斜观测7.7 建筑物的变形观测141式中i建筑物主体的倾斜度; D建筑物顶部观测点相对于底部观测点的 偏移值(m); H建筑物的高度(m); 倾斜角()。由式(7.4)可知,倾斜测量主要是测定建筑物主体的偏移值D。偏移值D的测定一般采用经纬仪投影法。 (7.4) 7.7 建筑物的变形观测142具体观测方法如下: (1) 如图7.18所示,将经纬仪安置在固定测站上,该测站到建筑物的距离为建筑物高度的1.5倍以上。瞄准建筑物X墙面上部的观测点M,用盘左、盘右分中投点法定出下部的观测点N。用同样的方法,在与
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