第六章工程建筑物的施工放样详解

第六章工程建筑物的施工放样ppt课件当前第1页\共有78页\编于星期六\17点内容提要◆概述◆建筑限差和精度分配◆常用的施工放样方法◆特殊的施工放样方法◆施工放样一体化当前第2页\共有78页\编于星期六\17点6.1概述施工放样将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计要求，以一定的精度在实地标定出来，作为施工的依据。当前第3页\共有78页\编于星期六\17点一、施工放样的目的内容及其对观测人员的要求目的：与测图的任务相反，它是要把图上的设计转移到地面。内容：1.平面放样：本章的主要内容，长度和角度的放样2.高程放样：原则上采用水准测量，三等往下加密四等，密度上保证一次放样就可放出要放的点。当前第4页\共有78页\编于星期六\17点对测量人员的要求：施工放样对测量人员要求非常严格，应有强烈的责任心，不能出错，但必须避免过分强调高精度，95%的是错误、粗差，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。当前第5页\共有78页\编于星期六\17点二、放样工作的特点及其误差分析1.放样测量中测量误差的影响差异测量时，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α≠α’α=α’+δ1+δ2当前第6页\共有78页\编于星期六\17点放样时，数据一定，测设误差影响放样的点位。如图，对中误差e使放样点P变成了P′。当前第7页\共有78页\编于星期六\17点2.重复观测问题：对放样而言，多一个测回将增加很大的工作量。怎样提高放样精度？而对测量而言，多测回有助于提高精度。当前第8页\共有78页\编于星期六\17点3.放样转换成测量问题（归化法）方法：a、初步位置一个测回放出；b、多测回观测，平差，算出平差坐标与设计坐标比较；c、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。当前第9页\共有78页\编于星期六\17点结论：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。主要用于：a、要快速放样，角差图解法b、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）。当前第10页\共有78页\编于星期六\17点4.方法的选择：应该在设计施工控制网时就考虑桥梁施工网时，就要考虑用哪些点将来放样桥墩，使交会图形有利：a.网点点位选择；b.网的边长长度。决定于现场条件a.水利枢纽：距离较远，交会方法、极坐标法等；b.工业场地：规则，直角坐标法、方向线法等。当前第11页\共有78页\编于星期六\17点取决于仪器设备a.测距仪器等，大量采用极坐标法；b.全站仪，直接显示放样点坐标，指挥放样点至设计位置上。当前第12页\共有78页\编于星期六\17点确定放样方法•熟悉建筑物的总体布置图和细部结构设计图；•找出主要轴线和主要点的设计位置；•各部件之间的几何关系；•结合现场条件、控制点的分布；•现有的仪器设备。当前第13页\共有78页\编于星期六\17点ComparisonbetweenlayoutandsurveyConstructionlayoutTopographicsurveysTosetthelocationandelevationofthedesignstructuretotherealgroundTosurveythestructurefromtherealgroundtothemapAngleLengthElevationAngleLengthElevation当前第14页\共有78页\编于星期六\17点TheSequencesofLayoutConstructionnetworkMainbaselineofthestructureDetailslayoutMainbaselinelayoutDetailslayoutDeformationobservationMeasurementsforAs-builtdrawingsFunctions当前第15页\共有78页\编于星期六\17点6.2建筑限差和精度分配一.建筑限差一般工程：总误差允许约为10～30mm。高层建筑物：轴线的倾斜度要求高于1/1000～1/2000。钢结构：允许误差在1～8mm之间；土石方：施工误差允许达10cm；特殊要求的工程项目：其设计图纸都有明确的限差要求。当前第16页\共有78页\编于星期六\17点二.精度分配及放样精度要求在精度分配处理中，一般先采用“等影响原则”、“忽略不计原则”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。当前第17页\共有78页\编于星期六\17点6.3常用的施工放样方法:直接放样方法1.高程放样－水准仪法已有水准点A已知

B点设计标高HB

定

HB标志例：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。测设过程如下：在A、B间安置水准仪，在A竖水准尺，在B处设木桩；对水准尺A读数，设为a=1.534m，则：

水平视线高Hi=HA+a=24.376+1.534=25.910m；

B点应读数b=Hi-HB=25.910-25.000=0.910m。调整B尺高度，至b=0.910时，沿尺底做标记即设计标高HB。HiBAabHA=24.376HB=25.000大地水准面当前第18页\共有78页\编于星期六\17点*“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)。HBHB当前第19页\共有78页\编于星期六\17点*高程的传递放样当前第20页\共有78页\编于星期六\17点应用：挖基坑放样坑底高程；平整场地；控制房屋基础面的标高、各层楼板的高度和平整度；要求精度高的时候，做些可调整的标志：旋转螺母之类的。当前第21页\共有78页\编于星期六\17点2.全站仪无仪器高作业法放样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、厂房及机场屋架等，用水准仪放样就比较困难，这时可用全站仪无仪器高作业法直接放样高程。当前第22页\共有78页\编于星期六\17点已知点A点高程HA设计点B的高程HB设目标高为l（反射片是为0）定

B点观测数据：OA的距离S1和垂直角a1OB的距离S2和垂直角a2全站仪中心O的高程：H0=HA+l-⊿h1HB=H0+⊿h2-l=HA-⊿h1+⊿h2⊿h2=HB-HA+⊿h1钢尺量I，取B的高程⊿h2-I注：1.此法不需要测的仪器高，精度也很高。2.如果超过距离150m，加大气折射和地球曲率的改正：⊿h=D*tana+（1-k）*D2/2R当前第23页\共有78页\编于星期六\17点6.3.1.2角度放样—放样已知数据的水平角已有：测站A、后视方向B已知：水平角数据β(设计已知)定：C方向经纬仪正倒镜分中法CCXCXXβ后视B测站A待定点TCXCXX当前第24页\共有78页\编于星期六\17点6.3.1.3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；钢尺测设DAB；

用大木桩标定B。注：测设精度要求较高时，考虑距离的改正数，实际测设的距离为：D′=D-ΔDk–ΔDt-ΔDhDAB当前第25页\共有78页\编于星期六\17点测距仪法测设:◆在A安置测距仪(或全站仪)；在B附近安置反光棱镜；◆观测AB距离、调整棱镜位置，直至与设计距离相等，定B标志。●测距仪观测斜距时，应读竖直角，改正成平距；●全站仪直接读取平距。当前第26页\共有78页\编于星期六\17点6.3.1.4点位放样——将设计的平面点位测设到实地上测设方法测设数据直角坐标法角度β(直角)、距离D极坐标法角度β、距离D距离交会法距离D1、距离D2角度交会法角度β1、角度β2直接坐标法（GPSRTK法）∇现场至少有一条基线(两个相互通视的已知点)当前第27页\共有78页\编于星期六\17点(一)直角坐标法(多用于建筑物轴线的放样法)当前第28页\共有78页\编于星期六\17点(二).极坐标法当前第29页\共有78页\编于星期六\17点例：右图中J、K为已知导线点，P为某设计点位。按图中数据计算在J点用极坐标法测设P点的放样数据β、D。

ΔXJK=XK–XJ=+244.092

ΔYJK=YK–YJ=-39.637

ΔXJP=XP–XJ=-52.110

ΔYJP=YP–YJ=+63.775解：②

αJK=tg-1((-39.637)/(+244.092))=360°-9°13′25″

=

350°46′35″

αJP=tg-1((+63.775)/(-52.110))=180°-50°44′53″

=129°15′07″

β

=

αJP-αJK=129°15′07″-

350°46′35″=138°28′32″①D=√(-52.110)2+(63.775)2=82.357mKJPDXK=746.202mYK=456.588mXJ=502.110mYJ=496.225mXP=450.000mYP=560.000m当前第30页\共有78页\编于星期六\17点(三)角度交会法当前第31页\共有78页\编于星期六\17点(四)距离交会法当前第32页\共有78页\编于星期六\17点(五)全站仪坐标法不需计算放样元素，只要提供坐标，操作简便。步骤：全站仪架在已知A点上，输入A、后视点B及待放样点P的坐标；瞄准后视点B定向，按反算方位角键，则仪器自动将测站与后视的方位角设置在该方向上；然后按下放样键，仪器自动在屏幕上用左右箭头提示，应该将仪器往左或右旋转，得到放样到设计的方向线上；通过测距，仪器自动提示棱镜前后移动，得出设计的距离；完成点位放样。当前第33页\共有78页\编于星期六\17点(六）GPSRTK放样点位（直角坐标法）实时动态放样点定位RTK提供任意点的三维坐标数据，对于公路中线放样很普通。收集测区的控制点资料；求定测区转换参数（坐标系转换为实地系统）；工程项目的参数设置（Gmait差分软件场地参数的确定与输入）；野外作业（参考点的选择）。当前第34页\共有78页\编于星期六\17点(七）后方交会法放样点位一、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位置的一种方法，实质边角联合后方交会。二、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。x’Py’是以P为原点，以仪器度盘零方向为x’轴的局部坐标系，ai为x与x’方向的夹角。当前第35页\共有78页\编于星期六\17点当在P点观测了到i点的距离和水平方向之后，则有：则利用坐标转换原理得：当前第36页\共有78页\编于星期六\17点当前第37页\共有78页\编于星期六\17点当前第38页\共有78页\编于星期六\17点三、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：输入设计坐标

可计算放样元素（如极坐标法）当前第39页\共有78页\编于星期六\17点6.3.1.5铅垂线放样当前第40页\共有78页\编于星期六\17点当前第41页\共有78页\编于星期六\17点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。当前第42页\共有78页\编于星期六\17点1、激光铅直仪仪器结构：•激光管：氦氖激光器发射光束，激光•目镜＋物镜（望远镜放大倍率为30倍）•衍射板：可使聚光点呈小而规则的圆形光斑。200m处，光斑直径5mm。•管水准气泡：使竖直轴处于铅直位置。（格值为）•对中螺旋：使仪器精确对中，移动范围15mm。当前第43页\共有78页\编于星期六\17点2、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。当前第44页\共有78页\编于星期六\17点6.3.2归化法放样比前述直接放样法的精度要求高的时候采用的方法，通常是在一些精密工程放样中应用。归化法是先采用直接放样法定出待定点的粗略位置P’，然后通过精密测量和计算，将P’归化到精确位置P。当前第45页\共有78页\编于星期六\17点6.3.2归化法放样－精确放样β角CC’=(⊿β/ρ)*S或tan（⊿β）*S当前第46页\共有78页\编于星期六\17点6.3.2.2归化法放样点位1.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′点到A、B的距离。再用距离差经归化求得P的位置。当前第47页\共有78页\编于星期六\17点步骤：直接法放样P′点；距离交会法精确测得P′点到A、B的距离为Sa′，Sb′；距离差⊿Sa=Sa-Sa

′，⊿Sb=Sb-Sb

′经归化求得P的位置。注：A、B、P三点坐标求得Sa，Sb；规定⊿Sa

，⊿Sb向外为正，向内为负。当前第48页\共有78页\编于星期六\17点2.角度交会归化法

A、B为已知点，待定点P的设计坐标已知，在放样时应计算放样元素βa，βb及Sa

，Sb

。当前第49页\共有78页\编于星期六\17点步骤：先放样过渡点P′；然后观测∠P′AB=βa′，∠ABP′=βb′，并计算角差Δβa=βa−βa′，Δβb=βb−βb′；当Δβ较小时，可用图解法由P′点求P点位置。图解法：白纸上刺出P′，画夹角为a的两条线，用箭头表示出P′A、P′B方向；计算εa=(⊿βa/ρ)*Sa，

εb=(⊿βb/ρ)*Sb；作

P′A、P′B的平行线，其间距为εa，εb，其符号由⊿βa，⊿βb决定，它们的交点即为P点的位置。当前第50页\共有78页\编于星期六\17点6.5曲线测设(主要是圆曲线线)铁路、公路、地铁隧道和轻轨，由于地形、地物及其他因素的影响，需要改变线路前进的方向。线路方向的改变需要在转向处用曲线把两直线连接起来。一般曲线分：圆曲线、缓和曲线、复曲线及竖曲线。平面曲线单圆曲线：具有单一半径的曲线；复曲线：具有两个或两个以上不同半径的曲线。缓和曲线：连接直线与圆曲线的过渡曲线，半径R由无穷大渐变到圆曲线半径。圆曲线：**《铁路工程技术规范》规定：在铁路干线线路中都要加设缓和曲线；但在地方专用线、厂内线路及站场内线路中,由于列车速度不高,有时可不设缓和曲线,只设圆曲线。当前第51页\共有78页\编于星期六\17点当前第52页\共有78页\编于星期六\17点一、曲线平面位置的组成当前第53页\共有78页\编于星期六\17点二、平面位置的标志

在地面上标定线路的平面位置通常用木桩：1.方桩：用做线路中心的控制桩(起点桩、终点桩、ZD桩、曲线控制桩等),打入地下顶部与地面平齐,并在桩面上钉一小钉,以表示线路中心的位置。2.板桩：用做标志桩和里程桩。标志桩：标志线路的控制桩，在线路前进方向左侧约0.3m处打一板桩,露出地面十来厘米，用红油漆写明控制桩的名称及里程。当前第54页\共有78页\编于星期六\17点里程桩(百米桩、公里桩、曲线桩等)：标志线路中心位置。里程：是指该点离线路起点的距离,通常以线路起点为K0+000.0。图中的主桩为直线上的一个转点(ZD)，它的编号为31；里程为K3+402.31，K3表示3km；402.31表示公里以下的米数,即注明此桩沿线路中线离开线路起点的距离为3402.31m。当前第55页\共有78页\编于星期六\17点三、曲线测设曲线主点测设：在地面上标定出不同线型的分界点及曲中点。曲线详细测设：测设出具有一定密度的线路中线点。当前第56页\共有78页\编于星期六\17点四、圆曲线概述

1．圆曲线半径铁路：我国《新建铁路测量工程规范》和《铁路技术管理规程》中规定：采用的圆曲线半径为：4000、3000、2500、2000、1800、1500、1200、1000、800、700、600、550、500、450、400和350米。各级铁路曲线的最大半径为4000米。Ⅰ、Ⅱ级铁路的最小半径：在一般地区分别为1000米和800米，在特殊地段为400米；Ⅲ级铁路的最小半径：在一般地区为600米，在特殊困难地区为350米。当前第57页\共有78页\编于星期六\17点公路：我国《公路工程技术标准》中规定：高速公路的最小半径：在平原微丘区为650米,

在山岭重丘区为250米；一级公路在上述两种地区分别为400米和125米；二级公路分别为250米和60米；三级公路分别为125米和30米；四级公路分别为60米和15米。

当前第58页\共有78页\编于星期六\17点2.圆曲线上的关键点圆曲线的主点：ZY——直圆点,即直线与圆曲线的分界点；QZ——曲中点,即圆曲线的中点；YZ——圆直点,即圆曲线与直线的分界点。圆曲线的控制点：ZY、QZ、YZ、JD。JD——两直线方向的交点,也是一个重要的点,但不在线路上。当前第59页\共有78页\编于星期六\17点当前第60页\共有78页\编于星期六\17点3.圆曲线要素T——切线长,即交点至直圆点或圆直点的直线长度(JD--ZY,JD—YZ之距离)；见图11-3L——曲线长,即圆曲线的长度(ZY—QZ—YZ圆弧的长度）；E0——外矢距,即交点至曲中点的距离(JD至QZ之距离)；α——转向角,即直线方向转变的水平角；R——圆曲线半径。

T、L、E0、α、R总称为圆曲线要素.

当前第61页\共有78页\编于星期六\17点4、圆曲线要素的计算图11-3

α转向角,即直线转向角，R圆曲线半径，α和R分别根据实际测定和线路设计时选定，可按公式法确定圆曲线的要素T、L、E0。切线长

曲线长

外矢距

当前第62页\共有78页\编于星期六\17点五、圆曲线主点的测设1、在交点(JD)安置经纬仪,如图11-3,

以望远镜瞄准Ⅰ直线方向上的一个转点,

沿该方向量切线长T得ZY点；2、再以望远镜瞄准Ⅱ直线上的一个转点,

沿该方向量切线长T得YZ点；3、平转望远镜用盘左盘右分中法得内分角线方向

(),在该方向上量E0得QZ点。

这三个主点规定用方桩加钉小钉标志点位。当前第63页\共有78页\编于星期六\17点归纳总结(放样距离)在JD安置仪器，分别按线路后视方向和前视方向定向，从JD沿切线方向量取切线长T，得ZY和YZ。(极坐标法)在JD上，后视ZY，拨角(1800-α)/2，得角平分线方向，沿此方向自JD量出外矢距E，得曲中点QZ。用偏角法检核。当前第64页\共有78页\编于星期六\17点六、曲线的详细测设方法曲线主要点定出后，还要沿着曲线加密曲线桩，才能在地面上比较确切地反映曲线的形状。

曲线的详细则设，就是指测设除主要点以外的一切曲线桩，包括一定距离的加密桩、百米桩及其它加桩。

缓和曲线每隔10m

铁路圆曲线20m整桩公路无论缓和曲线或园曲线均设置20m整桩特殊情况：如果设计需要或在地形变化处另设整米加桩。曲线详细测设的方法有多种，常见的有：极坐标法坐标法偏角法切线支距法当前第65页\共有78页\编于星期六\17点（一）极坐标法

随着光电测距仪和全站仪在线路勘测中的应用越来越普及，利用极坐标法测设曲线也越来越受到重视。

极坐标法测设曲线的主要问题是曲线测设资料的计算，需计算曲线的坐标，并把有直线段、圆曲线段、缓和曲线段组合而成的曲线坐标归算到统一的测量坐标系中，计算极坐标法放样的数据，其极坐标（Si，θi）可由测站点与待放样点坐标反算获得。

极坐标法是自测站点出发，后视另一已知点，拨出极角θi，在此方向上量极距Si，即可确定待放样点i的位置。当前第66页\共有78页\编于星期六\17点该方法的优点是测量误差不积累，测设的点位精度高。尤其是测站设置在中线以外任意一点的自由设站极坐标法测设曲线，给现场的曲线测设工作带来极大的方便。

自由设站极坐标法是在测设曲线时，选择有利于放样的测站点位置而不是已知控制点，通过观测测站点到两个或两个以上已知点的方向和距离，利用后方交会法计算公式，即可现场获得测站点在测量坐标系中的坐标，从而计算极坐标法放样的数据（Si，θi）。当前第67页\共有78页\编于星期六\17点（二）坐标法1、全站仪坐标法

极坐标法测设曲线是根据曲线的测量坐标计算放样数据，而放样数据的计算是要根据仪器架设的位置而定的，现场仪器架设的位置会时而变化，就要重新计算放样数据。而全站仪坐标法测设曲线就不需要事先计算放样数据，只提供曲线的测量坐标就可以了。2、GPSRTK法

GPSRTK是一种全天候、全方位的新型测量系统，能够实时地提供在任意坐标系中的三维坐标数据，拥有彼此不通视条件下远距离传递三维坐标，且测量误差不积累的优势。

在线路测量中，测量工作者已不满足于只将GPS用于线路控制测量。近年来，利用GPSRTK直接坐标法能快速、高效地完成测量放样任务，放样线路中线已很普遍。当前第68页\共有78页\编于星期六\17点（三）偏角法

所谓偏角法，是根据曲线点i的切线偏角δi及其间距c作方向与距离交会而获得放样点位的。

在进行偏角法测设曲线之前，要首先计算缓和曲线、圆曲线上各点的偏角值。

1.偏角法测设圆曲线的步骤：当前第69页\共有78页\编于星期六\17点2.缓和曲线的圆曲线主点当前第70页\共有78页\编于星期六\17点2.偏角法测设有缓和曲线的圆曲线的步骤：①在ZH点置镜，照准切线方向，并使度盘读数为零；②拨偏角i1，沿视线方向自ZH点起量取c得缓和曲线上1点；③拨偏角i2，从1点起量定长c与视线相交得缓和曲线上2点；④同法可测出其余各点，直至HY点，并与HY点校核其位置；当前第71页\共有78页\编于星期六\17点⑤将仪器移至HY点上，以(β0-i0)配置度盘（注意正、反拨）后视ZH点，再纵转望远镜。这样，当读盘读数为0°时，视线方向即为HY点的切线方向。⑥继续拨偏角δ1，沿视线方向自HY点起量取c得圆曲线上l点。当前第72页