高层建筑施工测量培训讲义

第1章高层建筑施工测量

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1.1建筑物的定位放线

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1.1.1根据原有建(构)筑物定位

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1.1.2根据规划红线、道路中心线或场地平面控制网定位●

1.2高层建筑标高测量●

1.3高层建筑竖向控制●

1.4变形观测●

1.5高层建筑施工常用测量仪器概述●

1.1建筑物的定位放线建筑物的定位放线，根据设计给定的定位依据和定位条件进行。

当定位依据是原有建(构)筑物时，要会同建设单位和设计单位到现场，对定位依据的建(构)筑物的边、角、中线、标高等具体位置，进行明确的指定和确认，必要时进行拍照，以便查证和存档.

当定位依据是规划红线、道路中心线或测量控制点时，在同建设单位和设计单位在现场当面交桩后，要根据各点的坐标值、标高值校算其间距、夹角和高差，并实地校测各桩位是否正确，若有不符，应请建设单位妥善处理。

●1.1.1根据原有建(构)筑物定位

如图1.1所示，ABCD为原有建筑物，MNQP为新建高层建筑，M‘N’Q‘P’为该高层建筑的矩形控制网(在基槽外，作为开挖后在各施工层上恢复中线或轴线的依据)。根据原有建(构)筑物定位，常用的方法有三种：延长线法、平行线法、直角坐标法。而由于定位条件的不同，各种方法又可分成两类情况：一类情况是如图1.1(a)类，它是仅以一栋原有建筑物的位置和方向为准，用各(a)图中所示的y、x值确定新建高层建筑物位置；另一类情况则是以一栋原有建筑物的位置和方向为主，再加另外的定位条件，如各(b)图中G为现场中的一个固定点，G至新建高层建筑物的距离y、x是定位的另一个条件。(a)(b)(b)(a)(a)(b)图1.1根据原有建筑物定位1.延长线法

如图1.1(1)所示，是先根据AB边，定出其平行线A‘B’；安置经纬仪在B‘，后视A’，用正倒镜法延长A‘B’直线至M‘；若为图(a)情况，则再延长至N‘，移经纬仪在M’和N‘上，定出P’和Q‘，最后校测各对边长和对角线长；若为图(b)情况，则应先测出G点至BD边的垂距yG，才可以确定M‘和N’位置。一般可将经纬仪安置在BD边的延长点B‘，以A’为后视，测出∠A‘B’G，用钢尺量出B'G的距离，则yG=B'G×sin(∠A'B'G―90°)。2.平行线法

如图1.1(2)，是先根据CD边，定出其平行线C'D'。若为图(a)情况，新建高层建筑物的定位条件是其西侧与原有建筑物西侧同在一直线上，两建筑物南北净间距为x。则由C‘D’可直接测出M‘N’Q‘P’矩形控制网；若为图(b)情况，则应先由C‘D’测出G点至CD边的垂距和G点至AC延长线的垂距，才可以确定M‘和N’位置，具体测法基本同前.3.直角坐标法如图1.1(3)，是先根据CD边，定出其平行线C'D'。若为图(a)情况，则可按图示定位条件，由C'D'直接测出M'N'Q'P'矩形控制网；若为图(b)情况，则应先测出G点至BD延长线和CD延长线的垂距和，然后即可确定M'和N'位置。

●1.1.2根据规划红线、道路中心线或场地平面控制网定位

常用的定位方法有以下四种

1直角坐标法2极坐标法3交会法4综合法1.直角坐标法

如图1.2为某饭店定位情况。它是由城市规划部门给定的广场中心正点起，沿道路中心线向西量y=123.300m定S点，然后由S点逆时针转90°定出建筑群的纵向主轴线——X轴，由S点起向北沿X轴量x=84.200m，定出建筑群的纵轴(X)与横轴(Y)的交点O。

图1.2某饭店直角坐标法定位图(单位：m)2.极坐标法如图1.3为五幢25层运动员公寓，1～4号楼的西南角正布置在半径R=186.000m的圆弧形地下车库的外缘。定位时可将经纬仪安置在圆心O点上，用0°00‘00″后视A点后，按1～5号点的设计极坐标数据(极角、极距)，由A点起依次定出各幢塔楼的西南角点1、2、3、

4、5，并实量各点间距作为校核。图1.3建筑物极坐标法定位图3.交会法如图1.4为某重要路口北侧折线形高层建筑MNQP，其两侧均为平行道路中心线，间距为d。定位时，先在规划部门给出的道路中心线上定出1、2、3、4点，并根据d值定出各垂线上的1'、2'、3'、4'点，然后由1‘2’与4‘3’两方向线交会定出S‘点，最后由S’点和建筑物四廓尺寸定出矩形控制网M'S'N'Q'R'P'。图1.4建筑物交会法定位图4.综合法以图1.5某小区高层MNQP为例，其定位条件是：M点正落在AB规划红线上，MN平行BC规划红线，且距G为8.000m。为了定位，首先要确定MN相对于BC边的位置。因此，先在B点上安置经纬仪，测出∠ABC和∠GBC，并量出BG间距；算出MN至BC的垂直距离MM1=8.000m＋BGsin∠GBC和M1B=MMlcot(180°00＇00″－∠ABC)。当求出MMl和M1B后，以BC边为准，用直角坐标法、极坐标法或交会法等测定矩形控制网M'N'Q'P'，并用所给定位条件进行检测。图1.5建筑物综合法定位图(单位：m)基础验线时的允许偏差如下

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长度L≤30m，允许偏差±5mm。

30m＜L≤60m，允许偏差±10mm。

60m＜L≤90m，允许偏差±15mm。

90m＜L，允许偏差±20mm。轴线的对角线尺寸的允许偏差应为边长偏差的倍；外扩轴线夹角的允许偏差应为±1΄。《工程测量规范》(GB50026－1993)之条专门对于建筑物施工放线作出了精度要求(表1-1)；施工测量应符合表1-1关于中误差的限值，并可方便地应用《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3－2002，J186－2002)关于测量允许偏差检查、验收测量成果。《工程测量规范》(GB50026－1993)条文说明指出：“目前，我国高层建筑施工放样的精度要求尚无统一规定”，这可以理解为该状况为GB50026－1193的条出现之前的状况。

表1-1建筑物施工放样的主要技术要求

注：1.对于具有两种以上特征的建筑物，应取要求高的中误差值；

2.特殊要求的工程项目，应根据设计对限差的要求，确定其放样精度。●

1.2高层建筑标高测量高层建筑标高测量的允许误差层间标高测量偏差不应超过±3mm，建筑全高(H)测量偏差不应大于：(1)H≤30m，±5mm；(2)30m<H≤60m，±10mm；(3)60m<H≤90m，±15mm；(4)90m<H≤120m，±20mm；(5)120m<H≤150m，±25mm；(6)150m<H，±30mm。通常，测量允许误差等于2倍测量中误差。建筑物标高误差由测量误差、施工误差组成，而建筑物标高误差的允许值，可查相关结构施工规范。2.±0.000以下标高测法为控制基础和±0.000以下各层的标高，在基础开挖过程中，应在基坑四周的护坡钢板桩或混凝土桩(选其侧面竖直且规正者)上各涂一条宽10cm的竖向白漆带。用水准仪根据附近栋号的水准点或±0.000水平线，测出各白漆带上顶的标高；然后用钢尺在白漆带上量出±0.000以下，各负(－)整米数的水平线；最后，将水准仪安置在基坑内，校测四周护坡桩上各白漆带底部同一标高的水平线，当误差在±5mm以内时，则认为合格。在施测基础标高时，应后视两条白漆带上的水平线以作校核。3.±0.000以上标高测法引测步骤:

(1)先用水准仪根据二个栋号水准点或±0.000水平线，在各向上引测处准确地测出相同的起始标高线(一般多测+1.000m标高线)

.(2)用钢尺沿铅直方向，向上量至施工层，并画出正米数的水平线各层的标高线均应由各处的起始标高线向上直接量取。

(3)将水准仪安置到施工层，校测由下面传递上来的各水平线，误差应在±6mm以内。在各层抄平时，应后视两条水平线以作校核。为了提高竖向传递标高的精度，近些年来使用全站仪加弯管目镜，直接测得较长竖向高差，取得良好的效果。如图1.6所示.图1.6全站仪传递标高的原理图

4.标高施测要点(1)观测时尽量做到前后视线等长。(2)由±0.000水平线向下或向上量高差时，所用钢尺应经过检定，量高差时尺身应铅直并用标准拉力，同时要进行尺长和温度改正(钢结构不加温度改正)。4.标高施测要点(3)采用预制构件的高层结构施工时，要注意每层的高差不要超限，同时更要注意控制各层的标高，防止偏差积累使建筑物总高度偏差超限。(4)为保证竣工时±0.000和各层标高的正确性，应请建设单位和设计单位明确：在测定±0.000水平线和基础施工时，如何对待地基开挖后的回弹与整个建筑在施工期间的下沉影响；在钢结构工程中，钢柱负荷后对层高的影响。不少高层建筑在基础施工中将总下沉量在基础垫层的设计标高中预留出来，取得了较好的效果。●1.3高层建筑竖向控制

当高层建筑施工到±0.000后，随着结构的升高，要将首层轴线逐层向上投测，用以作为各层放线和结构竖向控制的依据。其中，以建筑物外廓轴线和控制电梯井轴线的投测更为重要。以下轴向应向上投测:建筑物外廓轴线；伸缩缝、沉降缝两侧轴线；电梯间、楼梯间两侧轴线；单元、施工流水段分界轴线。高层建筑轴线的竖向投测，常采用下列两类方法：(1)外控法(2)内控法；另外还可用内外控综合法。高层建筑竖向投测允许偏差(正倒镜投点间距；引自《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002，J186—2002))层间竖向测量偏差不应超过±3mm，建筑全高(H)竖向测量偏差不应大于：H≤30m，±5mm；(2)30m<H≤60m，±10mm；(3)60m<H≤90m，±15mm；(4)90m<H≤120m，±20mm；(5)120m<H≤150m，±25mm；(6)150m<H，±30mm。2.外控法当施工旱场地比蛾较宽阔尖时，多狗使用此墨法。施萄测时主板要是将项经纬仪安弄置在稠高层猾建筑额附近韵进行脾竖向帖投测罢，故甜此法泊也叫鼻经纬蜜仪竖向投测狮法。由宿于场地锄情况的狮不同，临安置经公纬仪的促位置不哨同，又分醉为三顷种投稿测方溪法：(1授)延长淘轴线种法、(2)侧向借裙线法、(3)正倒伟镜挑裁直法辟。1)延长轴口线法此法适裳用于场俊地四周厉宽阔，袄能将高第层建筑抖轮廓轴遥线延长内到建筑物负的总泻高度箩以外坛，或监附近魄的多质层或析高层诵建筑算物顶搭面上宰，并可在司轴线扁的延程长线僵上安腔置经羽纬仪静，以察首层京轴线挨为准悬，向果上逐层投丹测。勒如图1.监7所示辉的甲底仪器惜安置钞在轴研线的富控制扇桩上粥，后妥视首层轴属线后，遗抬起望肢远镜将译轴线投甩测到施蛮工层上.图1.部7延长轴拣线法2)侧向渠借线滔法此法适京用于场纪地四周手较小，阔高层建挖筑四廓耽轴线无许法延长斩，但可将轴圣线向建奶筑物外村侧平行吨移出，婶俗称借刮线。移卡出的尺业寸应视外脚斑手架的昌情况而打定，尽银量不超抚过2m。如图1.设7所示泰的乙仪器和升乙‘仪器是犯先后安此置在借扎线上，据以首层女的借线复点为后高视，向上投射测并指揪挥施工胳层上的苗人员，递垂直视厉线横向超移动水境平尺，以视淡线为咏准向缓内量闲出借易线尺茶寸，底即可攻在施躺工层券上定暮出轴肥线位血置。3)正倒镜安挑直法此法怨适用标于四固廓轴滥线虽知可延勿长，树但不反能在犬延长宰线上惜安置山经纬涂仪的附情况下。如锹图1.球7所示城的丙通仪器乱安置冶在施谋工层8A上点，神向下后循视地面慎上的轴扁线点8S后，纵凳转望远部镜定出8H上点；鸭然后将垒仪器移园到8H上点上枕，后视8A上点后要，纵转掉望远镜棉，若前逢视正照虑准地面误上的轴狗线点8N，则笋两次沸安置烧仪器但的位腐置就知都正涛在8S8N轴线味上。3.内控法当施工悼场地窄菊小，无忘法在建住筑物之据外的轴女线上安饮置仪器茂施测时商，多使用览此法。冶施测时仰在建筑茶物的首眼层测设宿室内控英制网，喜用垂准线原糟理进越行竖气向投粒测，禽故此聋法也犁叫垂橡准线际投测铸法。氏由于换使用顶仪器的霞不同证，又匹分为街以下斑三种锻投测蜂方法禽。1)吊线坠懂法2)天顶箩准直丧法3)天底席准直渣法1)吊线凝坠法吊线坠须法是使尾用较重身的特制粪线坠悬室吊，以挂首层靠库近建筑刊物轮廓的轴军线交点角为准，毒直接向腥各施工趋层悬吊晒引测轴感线。使用吊矿线坠法柱向上引爸测轴线墨中，要姻特别注耀意以下晃几点:线坠的盈几何形阿体要规孕正，质丈量要适妖当(1～3k权g)。吊线本要用编织还线或没晴有扭曲片的细钢幅丝。(2)悬吊时紫要上端锹固定牢筹固，线芝中间没驾有障碍妄，尤其台是没有侧向抗扭线。(3)线下贝端(或线坠疾尖)的投辉测人仪，视渠线要择垂直蜡结构额面，慰当线左、呼线右碰投测能小于3～4孙mm时，富取其鲜平均码位置晋，两粗次平啄均位置结之差互小于2～3m绿m时，讨再取坏平均寨位置学，作胡为投梯测结乒果。(4饿)投测勉中要圾防风忘吹和货振动鄙，尤飘其是况侧向重风吹束。(5)在逐层天引测中糠，要用忽更大的火线坠(如5k妄g)每隔3～5层，由下面皇直接拿向上键放一亩次通警线，屈以作书校测群。(6盲)若用铅豆直塑料枝管套住斯吊线，客下端用菊专门的嚼观测仪奔器，其悦精度还可始提高。2)天顶准臭直法天顶方席向是指榴测站点蜂正上方彻、铅直似指向天深空的方舞向。天出顶准直法膝就是跟使用崇能测劫设天乱顶方诞向的裂仪器急，进数行竖愿向投委测，崭故也叫仰视矿法。测设天夕顶方向殊的仪器掏有以下丽五种：配有90°弯管目狮镜的经掏纬仪激光经南纬仪激光增铅直黄仪自动天奔顶准直吸仪自动天处顶－天侦底准直雕仪3)天底览准直促法天底方望向是指级过测站遗点、铅革直向下供所指的悬方向。藏天底准葡直法就是叶使用晚能测渐设天荷底方昼向的共仪器蓄，进晶行竖醉向投仅测，忠故也冤叫俯优视法测设煤天底扰方向酒的仪纲器，导除自贤动天畅顶—天底准将直仪外崭，常用遇的有以旺下两考种:(1)垂准经弄纬仪(2)自动天鼻底准直币仪。4.内外控浪综合法由于孩受场欧地的惨限制验，在软高层雅建筑社施工海中，纪尤其杜是超劫高层月建筑施工诊中，械多使谎用内摄控法构进行草竖向字控制岸，但驴因内膀控制坑法所盛用内位控网的边代长均较高短，一将般多在20～50骑m之间，桌每次向功施工画里上投测后，氧虽可对坑内控网樱各边长目及各夹善角的自堵身尺寸明进行校秒测与调整，但钟检查不猫了内控评网在施盏工面上玻的整体幅位移与顺转动。据为此近年来，扇在一些兔超高层展建(构)筑物的执施工中踪蝶，多使唇用内外密控互相结合的毫测法，吊以互相齐校核●1.4变形吓观梯测高层己建筑肯施工刊从施逼工准晶备到搏竣工忘后的女一段顶时间坛，应嘴进行厕沉降尘、位移评和倾盼斜等图变形转观测遍，包绪括两插部分辱：高层建饰筑施工偿对邻近钞建筑物光和护坡罪桩的影望响、日牙照对在此建建筑物习的影响滚；二.在建建脂筑物各吴部位的绸变形。1.沉降谊观测1)施工对拜邻近建(构)筑物影启响的观舒测2)施工阁塔吊娇基座树的沉维降观席测3)地基霜回弹透观测4)建筑瓣物的愧沉降拨观测0.另150.急30表1-签2沉降观估测的等寄级、精行度要求童和观测搁方法表注：n——测站每数。沉降观悠测应提截供的成咬果如下:建筑欲物平黑面图永。如葛图1.浴8所示碰，图朽上应池标有午观测摊点位罢置及编号，毛必要时沈应另绘卖竣工时忌及沉降污稳定时足的等沉辫线图。图1.8正倒纪镜挑羡直法(2置)下沉量衬统计表甘。这是与根据沉语降观测瓜原始记畅录整理裳而成的涂各个观篇测点女的每贪次下弹沉量退和累狠积下内沉量恳的统导计值愤。(3裤)观测恼点的意下沉邪量曲会线。松如图1.嚼9所示家，图娇中横翼坐标凉表示死时间虎。图形池分上炼下两保部分奏，上内部分岭为建广筑荷单载曲晓线，叨下部狭分为生各观肌测点的不下沉秋曲线进。图1.9某观测黄点的下泛沉量曲隐线2.建筑串物的主位移牛观测当建筑翁物在平球面位置横上发生剩位移时有，应根诱据位移巩的可能稠情况，在其址纵向沃和横掌向上范分别辽设置肉观测芳点和主控制胳线，悦用经没纬仪词视准怀线法或佣小角抬度法姥进行绢观测民。和役沉降孙观测兽一样则，水伯平位买移观张测也奋分为四个马等级，块各等级呢的适用俗范围同旧表1-2，各绕等级继的变业形点岛的点位中启误差湾分别咳为：尸一等坐为±1.鲁5m纹m，二等途为±3.闲0m锡m，三帐等为±6.蛮0m态m，四芝等为±1县2.板0雾mm。3.建(构)筑物毙竖向诉倾斜巷观测一般个要在狸进行案倾斜断监测稼的建(构)筑物拍上设灿置上痕、下筐二点世或上鸣、中、麦下多允点观某测标新志，毁各标喷志应葬在同粒一竖放直面押内。枪用经搂纬仪台正倒镜法，把由上而泛向下投榨测各观妄测点的统位置，迁然后根税据高差代计算倾乖斜量；或法以某一殊固定方坛向为后呀视，用箭测回法段观测各矩点的水勉平角及案高差，遵再进六行倾烛斜量皮的计欲算。●1.5高层建喊筑施工讲常用测柿量仪器嘱概述测量值仪器绪在近浓百年辆中，言大体赏上走炒过了工四代秩。20世纪初更的前20～30年为第济一代；乓第二次钳世界大柜战前后碌为第二民代，水匆准仪为微交倾式肆，水故准管栗上方酷装有腾符合熄折光郑棱镜役而提紫高了包定平娘精度经纬跑仪为驾光学咬度盘定与对帝中；20世纪60～70年代为笼第三代怜，水准仪上涨的水准猎管与经横纬仪竖聚盘指标富水准管亡均被自印动补偿姿机构代替，斯从此测框量仪器下走上自签动定平溪的地步顷；20世纪80年代以后水准反仪与经掀纬仪的功读数为师电子数颤字化显絮示，测县量仪器汪进入了自摇动化相、电阳子化烂和数蛋字化迟的时吵代。斯下面迟简要腥介绍召当前奏高层建筑左施工划测量饱常用分的仪谎器。工程水伪准仪(S循3、S2)望远侍镜放然大倍楼数24～28倍，铸微倾郊气泡简水准虹仪已茎被自娘动补蠢偿水准仪挺所代湾替，桑精度碑为每秋公里婆往返仪测高更差平伴均值枯的中飞误差m为±3～2m姨m，这是巴施工现顺场使用速最多的粒水准仪忌。图1.植10是北巨京光学仪损器厂生悼产的ALl梳26A型(S教2级)自动尽补偿即水准澡仪。图1.1非0铜S2级自钳动补地偿水居准仪2.精密绵水准捧仪(N魔3)其望远概镜清澈疗明丽，绕放大超途过40倍，火内置地平行榆板测昼微器乒可直读至0.1绘mm，估读鄙至0.0圾1m办m，升降饶螺旋有扯刻度，霸可测度坡小竖直角和惠坡度括变化懒。专介供大塌地一督等水从准测跑量、姜地震其变形森、沉抬降观现测等应用现，如图1.1贸1所示宅。图1.家11殖N3精密水浇准仪3.工程经革纬仪(J狐6、J2)J6、J2闸(如图1.蛾12所示)是目预前施窝工现略场使画用最兽多的寄经纬揉仪，但逐坡渐将皇被数斑字化计显示嘱的电掉子经划纬仪(如图1.1示3所示)所代替阿。电子姻经纬辨仪测隙角后投视时投可直弦接置0°甲00抱‘0浴0″，前视虎时则直接显伴示角绿度数什值，持而不恰用测拥微估疮读，震因之踏实测摩中，榆无论罪精度速电度均予比同微精度镇的光童学经阔纬仪骨效果殃好，淘并可婆自动喇记录钟、贮存娘数据鲁。图1.晃12哀J6、J2光学经版纬仪图1.1挑3电子经陈纬仪4.光电照测距墓仪在测线颤的一端快安置光维电测距恨仪，另籍一端安沙置反射策棱镜，此仪器照准棱熔镜后开宇机，通涌过棱镜台反射回秒的电磁舟波信号料即可精苹确测量测线剩两端缠点间舍的斜粱距离(D)，然孔后经法过竖楼直角贝的改览正而瘦得到堵两端点间解的水很平距姑离(H)与高怀差(y)。建黄筑施音工中谅多使所用测彻程为1.悟4～2.0km的测诞距仪损，工州程定融位时砍，可谋用Ⅱ级精度策的测距妈仪。将光碌电测躺距仪姿安装殖在光数学经飞纬仪问或电示子经草纬仪金上，筋就组塑成组升合式的煌半站牧仪(如图1.拉14所示)，但近换些年来窜逐渐为蜓整体式授的全站仪(如图1.辨15所示)所代柱替。图1.唇14半站投仪图1.1亦5全站仪7.垂准经电纬仪如图1.1斥7所示虚，垂焰准经透纬仪夏配有90戴°弯管目委镜。该弯仪器既哪能使望远镜符仰视向鹅上指向弄天顶，询又能使举望远镜掠俯视向疾下，使锁视线通过直径20命m丘m的空等心竖馅轴指距向天深底。触施测洲前应雾将仪拳器水堡平转喂动一周洽，若炎视线材向上盗或向街下一血直指缠在一虽点上哨，说动明视围线方诱向正德处于铅直放。此仪穷器一测味回(即正孔倒镜李各观崖测一坑次取哗平均慰位置)垂准观测怒中误损差不枕大于±6″，即100旋m高差处设平面误孝差为±3氏m联m(约±1饼/3零0牺00坏0)。此同仪器肝可专颗门用麻作施叙测垂睡准方友向，半也可觉作一搁般经纬仪海使用。图1.俱16配有90觉°弯管目尚镜的经陕纬仪图1.颤17仪DJ暮6-被C6垂准假经纬换仪8.激光经飘纬仪如图1.滥18所示循，激初光经虫纬仪候在望牢远镜笔筒上脉装半垂导体议激光察器。