2024一建建筑思维导图18_思维导图模板

3.1施工测量

3.1.1 常用工程测量仪器的性能与应用

1.水准仪

水准仪主要由望远镜、水准器和基座三个主要部分组成，是为水准测量提供水平视线和对水准标尺进行读数的一种仪器。
水准仪有 DS05 、DS1 、DS3 、DS10等几种不同精度的仪器，通常在书写时省略字母 “D” 。S05 型和S1 型水准仪称为精密水准仪，
用于国家一、二等水准测量及其他精密水准测量； S3 型水准仪称为普通水准仪，用于国家三、四等水准测量及一般工程水准测量。
水准仪的主要功能是测量两点间的高差h，它不能直接测量待定点的高程H，但可由控制点的已知高程来推算测点的高程；
另外，利用视距测量原理，它还可以测量两点间的水平距离 D，但精度不高。
激光水准仪是在水准仪的望远镜上加装一只气体激光器而成。在平坦地区做长距离高差测量时，测站数较少，提高了测量的效率。
在大面积的楼、地面抄平工作中，架设一次仪器可以测量很大一块面积的高差，极为方便。

2. 经纬仪

经纬仪由照准部、水平度盘和基座三部分组成，是对水平角和竖直角进行测量的一种仪器。
经纬仪有 DJ07 、DJ1 、DJ2 、DJ6等几种不同精度的仪器，通常在书写时省略字母 “D” 。
J07 、J1 和 J2 型经纬仪属于精密经纬仪， J6 型经纬仪属于普通经纬仪。在建筑工程中，常用的还是 J2 和J6 型光学经纬仪。
经纬仪的主要功能是测量两个方向之间的水平夹角β；其次，它还可以测量竖直角 α；借助水准尺，
利用视距测量原理，它还可以测量两点间的水平距离D 和高差 h。经纬仪使用时应对中、整平、水平度盘归零。
激光经纬仪是在光学经纬仪的望远镜上加装一只激光器而成。它与一般工程经纬仪相比，有如下特点：
(1)望远镜在垂直(或水平)平面上旋转，发射的激光可扫描形成垂直(或水平) 的激光平面，在这两个平面上被观测的目标，任何人都可以清晰地看到。
(2)一般经纬仪在场地狭小，安置的仪器逼近测量目标时，如仰角大于50°，就无法观测。而激光经纬仪主要依靠发射激光束来扫描定点，可不受场地狭小的影响。
(3)激光经纬仪可向天顶发射一条垂直的激光束，用它代替传统的吊坠吊线法测定垂直度，不受风力的影响，施测方便、准确、可靠、安全。
(4)能在夜间或黑暗的场地进行测量工作，不受照度的影响。由于激光经纬仪具有上述的特点，特别适合作以下的施工测量工作：
① 高层建筑及烟囱、塔架等高耸构筑物施工中的垂度观测和准直定位。② 结构构件及机具安装的精密测量和垂直度控制测量。
③ 管道铺设及隧道、井巷等地下工程施工中的轴线测设及导向测量工作。

3.全站仪

全站仪由电子经纬仪、光电测距仪和数据记录装置组成。
全站仪在测站上一经观测，必要的观测数据如斜距、天顶距(竖直角)、水平角等均能自动显示，而且几乎是在同一瞬间内得到平距、高差、点的坐标和高程。
如果通过传输接口把全站仪野外采集的数据终端与计算机、绘图机连接起来，配以数据处理软件和绘图软件，即可实现测图的自动化。
全站仪一般用于大型工程的场地坐标测设及复杂工程的定位和细部测设。

3.1.2 施工测量的方法和要求

1.施工测量的基本工作

施工测量现场主要工作有长度的测设、角度的测设、建筑物细部点的平面位置的测设、建筑物细部点高程位置的测设及倾斜线的测设等。
测角、测距和测高差是测量的基本工作。
平面控制测量必须遵循“由整体到局部”的组织实施原则，以避免放样误差的积累。大中型的施工项目，应先建立场区控制网，
再分别建立建筑物施工控制网，以建筑物平面控制网的控制点为基础，测设建筑物的主轴线，根据主轴线再进行建筑物的细部放样；
规模小或精度高的独立项目或单位工程，可通过市政水准测控控制点直接布设建筑物施工控制网。
高程控制测量宜采用水准测量。

2.施工测量的内容

(1)场区控制网，应充分利用勘察阶段的已有平面和高程控制网。原有平面控制网的边长，应投影到测区的相应施工高程面上，并进行复测检查。精度满足施工要求时，
可作为场区控制网使用。否则，应重新建立场区控制网。新建场区控制网，可利用原控制网中的点组(由三个或三个以上的点组成)进行定位。
小规模场区控制网，也可选用原控制网中一个点的坐标和一个边的方位进行定位。
(2)建筑物施工控制网，应根据场区控制网进行定位、定向和起算；控制网的坐标轴，应与工程设计所采用的主副轴线一致；建筑物的±0.000高程面，应根据场区水准点测设。
(3)建筑方格网点的布设，应与建(构)筑物的设计轴线平行，并构成正方形或矩形格网。方格网的测设方法，可采用布网法或轴线法。
当采用布网法时，宜增测方格网的对角线；当采用轴线法时，长轴线的定位点不得少于3个。
2)建筑物定位、基础放线及细部测设
在拟建的建筑物或构筑物外围，应建立线板或控制桩。线板应注记中心线编号，并测设标高。线板和控制桩应做好保护，该控制桩将作为未来施工轴线校核的依据。
依据控制桩和已经建立的建筑物施工控制网及图纸给定的细部尺寸进行轴线控制和细部测设。
3)竣工图的绘制竣工总图的实测，应在已有的施工控制点(桩)上进行。当控制点被破坏时，应进行恢复。恢复后的控制点点位，应保证所施测细部点的精度。
依据施工控制点将有变化的细部点位在竣工图上重新设定，竣工图应符合相关规定的要求。

3. 施工测量的方法

1)已知长度的测设
测设某一已经确定的长度，就是从一点开始，按给定的方向和长度进行丈量，求得线段的另一端点。方法如下：
(1)将经纬仪安置在直线的起点上并标定直线的方向； (2)陆续在地面上打入尺段桩和终点桩，并在桩面上刻画十字标志；
(3)精密丈量距离，同时测定量距时的温度及各尺段高差，经尺长、温度及倾斜改正后，求出丈量的结果；
(4)根据丈量结果与已知长度的差值，在终点桩上修正初步标定的刻线；若差值较大，点位落在桩外时，则须换桩。
当用短程光电测距仪进行已知长度测设时，一般只需移动反光镜的位置，就可确定终点桩上的标志位置。
2)已知角度的测设测设已知角度时，只给出一个方向，按已知角值，在地面上测定另一方向。
3)建筑物细部点平面位置的测设确定一点的平面位置的方法很多，要根据控制网的形式及分布、放线精度要求及施工现场条件来选择测设方法。
(1)直角坐标法当建筑场地的施工控制网为方格网或轴线形式时，采用直角坐标法放线最为方便。用直角坐标法测定一已知点的位置时，
只需要按其坐标差数量取距离和测设直角，用加减法计算即可，工作方便，并便于检查，测量精度亦较高。
(2)极坐标法极坐标法适用于测设点靠近控制点，便于量距的地方。用极坐标法测定一点的平面位置时，系在一个控制点上进行，
但该点必须与另一控制点通视。根据测定点与控制点的坐标，计算出它们之间的夹角(极角β)与距离(极距S)，按β与S 之值即可将给定的点位定出。
(3)角度前方交会法角度前方交会法，适用于不便量距或测设点远离控制点的地方。对于一般小型建筑物或管线的定位，亦可采用此法。
(4)距离交会法从控制点到测设点的距离，若不超过测距尺的长度时，可用距离交会法来测定。用距离交会法来测定点位，不需要使用仪器，但精度较低。
(5)方向线交会法这种方法的特点是：测定点由相对应的两个已知点或两个定向点的方向线交会而得。方向线的设立可以用经纬仪，也可以用细线绳。
施工层的轴线投测，宜使用2”级激光经纬仪或激光铅直仪进行。控制轴线投测至施工层后，应在结构平面上按闭合图形对投测轴线进行校核。
合格后，才能进行本施工层上的其他测设工作；否则，应重新进行投测。
4)建筑物细部点高程位置的测设
(1)地面上点的高程测设测定地面上点的高程，如图3.1-1所示，设B 为待测点，其设计高程为H，A 为水准点，已知其高程为H。先测出a，按下式计算 b：
当前视尺读数等于b 时，沿尺底在桩侧或墙上画线(标记)，即为B 点高程。
(2)高程传递 ① 用水准测量法传递高程当开挖较深的基槽时，可用水准测量传递高程。图3.1-2是向低处传递高程的情形。坑内临时水准点 B 之高程 H₂ 按下式计算：Hg=H₄+a-(b-c)-d式中，(b-c) 为通过钢尺传递的高差，如高程传递的精度要求较高时，对(b-c)之值应进行尺长改正及温度改正。上例是由地面向低处引测高程点的情况。当需要由地面向高处传递高程时，也可以采用同样方法进行。
② 用钢尺直接丈量垂直高度传递高程
施工层标高的传递，宜采用悬挂钢尺代替水准尺的水准测量方法进行，
并应对钢尺读数进行温度、尺长和拉力改正，层数较多时，过程中应进行误差修正。
4.建筑施工期间的变形测量
(1)在施工期间应对以下对象进行变形监测：
① 安全设计等级为一级、二级的基坑。② 地基基础设计等级为甲级，或软弱地基上的地基基础设计等级为乙级的建筑。
③ 长大跨度或体形狭长的工程结构。④ 重要基础设施工程。⑤ 工程设计或施工要求监测的其他对象。
(2)施工期间变形监测内容应符合下列规定：
① 对(1)中各对象应进行沉降观测。 ② 对基坑工程，应进行基坑及其支护结构变形监测和周边环境变形监测。
③ 对高层和超高层建筑、体形狭长的工程结构、重要基础设施工程，应进行水平位移监测、垂直度及倾斜观测。
④ 对高层和超高层建筑、长大跨度或体形狭长的工程结构，应进行挠度监测、日照变形监测、风振变形监测。
⑤ 对隧道、涵洞等拱形设施，应进行收敛变形监测。
(3)建筑变形测量可采用独立的平面坐标系统及高程基准。对大型或有特殊要求的项目，
宜采用2000国家大地坐标系统及1985国家高程基准或项目所在城市使用的平面坐标系统及高程基准。建筑变形测量采用公历纪元、北京时间作为统一时间基准。
(4)建筑变形测量精度等级分为特等、一等、二等、三等、四等共五级。变形测量应以中误差作为衡量精度的指标，并以二倍中误差作为极限误差。
(5)变形监测点的布设应根据建筑结构、形状和场地工程地质条件等确定，点位应便于观察、易于保护，标志应稳固。
(6)各期变形测量应在短时间内完成。对不同期测量，应采用相同的观测网形、观测线路和观测方法，并宜使用相同的测量仪器设备。
对于特等和一等变形观测，尚宜固定观测人员、选择最佳观测时段，并在相近的环境条件下观测。
(7)变形测量的基准点分为沉降基准点和位移基准点，需要时可设置工作基点。设置要求有：
① 沉降观测基准点，在特等、一等沉降观测时，不应少于4个；其他等级沉降观测时不应少于3个；基准之间应形成闭合环。
② 位移观测基准点，对水平位移观测、基坑监测和边坡监测，在特等、一等观测时，不应少于4个；其他等级观测时不应少于3个。
(8)在基础施工期间，相邻地基的沉降观测，在基坑降水时和基坑开挖过程中应每天观测1次。
混凝土底板浇筑完成10d 以后，可2～3d 观测1次，直至地下室顶板完成和水位恢复。
(9)基坑变形观测分为基坑支护结构变形观测和基坑回弹观测。监测点布置要求有：
① 基坑围护墙或基坑边坡顶部变形观测点沿基坑周边布置，周边中部、阳角处、邻近被保护对象的部位应设点；
监测点水平间距不宜大于20m，且每边监测点不宜少于 3个；水平和垂直监测点宜共用同一点。
② 基坑围护墙或土体深层水平位移监测点宜布置在围护墙的中间部位、阳角处及有代表性的部位，监测点水平间距20～60m，每侧边不应少于1个。
(10)民用建筑基础及上部结构沉降观测点布设位置有：
① 建筑的四角、核心筒四角、大转角处及沿外墙每10～20m 处或每隔2~3根柱基上； ④ 框架结构及钢结构建筑的每个和部分柱基上或沿纵横轴线上；
③ 对于宽度大于或等于15m 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 ② 高低层建筑、新旧建筑和纵横墙等交接处的两侧；
⑤ 筏形基础、箱形基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置； ⑥ 超高层建筑和大型网架结构的每个大型结构柱监测点不宜少于2个，且对称布置。
(11)沉降观测的周期和时间要求有：在基础完工后和地下室砌完后开始观测；民用高层建筑宜以每加高2~3层观测1次；
工业建筑宜按回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑墙体、设备安装等不同阶段进行观测。
如建筑施工均匀增高，应至少在增加荷载的 25%、50%、75%、100%时各测1次。施工中若暂时停工，停工时及重新开时要各测1次，停工期间每隔2～3个月测1次。竣工后运营阶段的观测次数：在第一年观测3～4 次；第二年观测2～3次；第三年开始每年1次，到沉降达到稳定状态和满足观测要求为止。
(12)建筑沉降达到稳定状态，可由沉降量与时间关系曲线判定。当最后100d 的最大沉降速率小于0.01～0.04mm/d 时，可认为已达到稳定状态。
(13)水平位移观测的周期，在施工期间可在建筑每加高2～3层观测1次，主体结构封顶后每1～2个月观测1次。
(14)倾斜观测的周期宜根据倾斜速率每1～2个月观测1次。
(15)当建筑变形观测过程中发生下列情况之一时，必须立即实施安全预案，同时应提高观测频率或增加观测内容：
① 变形量或变形速率出现异常变化； ② 变形量或变形速率达到或超出预警值； ③ 周边或开挖面出现塌陷、滑坡情况；
④ 建筑本身、周边建筑及地表出现异常；⑤由于地震、暴雨、冻融等自然灾害引起的其他异常变形情况。

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