建筑施工测量

建筑施工测量

第一节 施工测量的任务 主要任务： 掌握测量学的 基本理论、基本知识及基本技能 能在建筑施工中 使用地形图及有关测绘资料 能把图上设计好的工程结构的位置在实地标定，即所谓的 放样 ，作为施工的依据。 第二节 施工测量放线的内容 一、名词解释 1 ．高程 高程是 高低程度 的简称。 我国国家规定以 山东青岛市验潮站所确定的黄海的常年平均海水面 ，作为我国计算高程的基准面。这个大地水准面 ( 基准面 ) 的高程为零。 有了高程的零点基准面，因此陆地上任何一点到此大地水准面的铅垂距离，就称为该点的 绝对高程 或 海拔 。 2 ．建筑标高 标高，是指 标志的高度 。建筑标高是指房屋建造时的 相对高度 。它表示在建房屋上某点与该建筑所确定的起始基准点之间的高度差。房屋建筑时，一般将 房屋首层的室内地面 作为该房屋计算标高的 基准零点 ，一般标成 ±0.0000 ，其计量单位为米 (m) 。其他部位同它的高度差称为这个部位的建筑标高，简称标高。 建筑标高和大地高程 ( 即绝对标高 ) 之间的关系，是用建筑标高的零点等于绝对标高多少数量来联系的。 3 ．高差 高差即 高程之差 。它是指某两点之间的高程之差或某两点 ( 一幢房屋内的 ) 之间建筑标高之差，而不能是高程与建筑标高之间的差；或两栋不同建筑之间的标高之差。高差，在水准测量 ( 施工中俗称抄平 ) 中是常用到的术语。 4 ．水准测量 水准测量是为确定地面上点的高程所进行的测量工作，施工中称 抄平 。主要是用水准仪所提供的一条水平视线来直接测出地面上各点之间的高差；从已知某点的高程，具测出的高差推算出其他点的高程。 水准测量是房屋施工中经常要进行的工作。 5 ．角度 角度是测量中两条视线所形成的夹角大小，角度又分为 水平角 和 竖直角 。水平角是地面上两相交直线 ( 或视线 ) 在水平面上的投影所夹的角；竖直角是指在同一铅垂面内某方向的视线与水平线的夹角，竖直角又分为仰角和俯角。 角度的测量采用 经纬仪 来进行。在房屋建筑施工时，房屋一边沿与另一边相交的角度就是用经纬仪来进行测量的。 6 ．水平距离 水平距离是指地面上两点垂直投影到同一水平面上的 直线距离 。 7 ．坐标 坐标是测量中用来确定地面上物体所在位置的准线，是人们假想的线。坐标分为 平面直角坐标 和 空间直角坐标 ，平面直角坐标由两条互相垂直的轴线组成；空间直角坐标系由三条互相垂直的轴线组成。区域性的由国家测绘部门定下来的坐标方格网，是用来对房屋定位放线的测量依据。 二、施工测量放线的主要内容 (1) 测量需用的仪器和工具。 (2) 介绍施工放线的准备工作。 (3) 介绍房屋建筑的定位和水准标高的引进，控制桩的设置与保护等。 (4) 介绍不同类型建筑的测量放线的工作内容，及结构吊装时应做的一些测量放线工作。 (5) 建筑物的沉降观测，包括观测点的设置和观测要求。 第三节 测量放线使用的仪器及工具 一、水准仪和水准尺 水准仪是测量高程、建筑标高用的主要仪器。 水准尺是为测定各点之间的高度差提供数据的尺寸，有直尺、折尺和塔尺。 水准仪目前常用的为微倾水准仪和万能自动安平水准仪两类。它由望远镜、水准器、基座三部分组成。如图 5—2—1 。 望远镜由物镜、对光透镜、目镜和十字丝部分组成，是瞄准远处目标用的。如图 5—2—2 。 水准器有两种形式：一种称为水准管；一种为水准盒。水准管封闭装在望远镜一侧，水准盒在望远镜下部为一圆形盒，盒内可见圆形水泡。 基座由轴座和连接板组成，起到支承上部仪器和同支撑的三角架连接的作用。 在使用时还有安装在望远镜处的制动螺旋、微动螺旋、微倾螺旋等控制仪器的零件。 二、水准仪的使用 1 ． 支三脚架 ：三脚架放置位置应行人少，振动小、地面坚实， 一般选在观测的两点的中间距离处 。支架高度以放上仪器后观测者测视合适为宜。支架的三角尖点形成等边三角形放置，支架上平面接近水平。 2 ． 安放水准仪 ：从仪器箱中取出水准仪放到三脚架上，用架上的固定螺栓与仪器的连结板拧牢。最后把三脚架尖踩入坚土中，使三脚架稳固在地面上。取放仪器注意轻拿轻放及仪器在箱内的摆放朝向。 3 ． 粗平 ：首先用双手按箭头所指的方向转动脚螺旋 1 、 2 ，使气泡移到这两个脚螺旋方向的中间，再用左手按箭头方向转动脚螺旋 3 ，使气泡居中气泡移动方向与左手大拇指转动脚螺旋时的移动方向相同，故称“左手大拇指”规则。 4 ． 目镜对光 ：依个人视力将镜转向明亮背景如白色墙壁，旋动目镜对光螺旋，使在镜筒内看到的十字丝达到十分清晰为止。 5 ． 概略瞄准 ：利用镜筒上的准星和缺口大致瞄准目标后，用目镜来观察目标并固定制动螺旋，完成概略瞄准。 6 ． 物镜对光 ：转动物镜对光螺旋，使水准尺的像最清晰，再转动微动螺旋，使十字丝纵丝对准水准尺边缘或中央。 7 ． 清除视差 ：当尺像与十字丝网平面不重合时，眼睛靠近目镜微微上下移动，可看见十字丝的横丝在水准尺上的读数随之变动，这种现象脚视差，它将影响读数的正确性。消除视差时仔细转动物镜对光螺旋，直至尺像与十字丝网面重合。 8 ． 精平 ：转动微倾螺旋，使水准管气泡严格居中，从而使望远镜的视线精确处于水平位置。 9 ． 读数 ：仪器精平后，应立即用十字丝的中横丝在水准尺上进行读数，读数时应从上往下读，即从小往大读，读数后应立即在水准管气泡观察镜内重新检验气泡是否居中，如仍居中，则读数有效。应注意：每次读数前都要精平。 三、用仪器抄平 房屋建筑中的抄平是根据引进的水准标高为依据的。一般从城市规划给的某水准标高点或建设单位给定水准标高点，用水准仪逐步测量到施工现场，并在施工工程附近设置该工程标高的依据水准点。 引进水准点时用测量记录，房屋施工抄平中第一点标高为已知，如基准点定为建筑的 ±0 ． 000 ，测定比它高的点，把仪器读得基准点上的读数减去提高的尺寸，则该水准尺下部即为应求点的高度。 水准测量基本原理 水准测量是一种利用水平视线测量二个地面点高差的方法 。 A 、 B 是二个树立 尺子 的地面点，二个地面点之间安置一台水准仪，单实线是 水准仪 的水平视线， a 、 b 是水平视线在尺子面上得到的观测数据。 四 水准测量误差及其预防 一、仪器误差 ： 1. 视准轴与管水准轴不平行误差 ： 2. 水准标尺的误差： 3. 望远镜调焦机构隙动差： 二、操作误差 : 1. 管水准器气泡居中误差。 2. 标尺瞄准误差。 3. 水准标尺的倾斜误差。 三、外界环境影响： 1. 地球曲率的影响。 2. 大气折射的影响。 3. 温度的影响 。 4. 仪器标尺升沉的影响。 消除减少误差方法： 1) 检验校正水准仪， i 角小 (DS 3 少于 20“) ，摈弃不合格标尺。 2) 一 测站前、后视距尽量相等，视距差符合规定。 3) 测站 观测只一次对光。 4) 做好精平。 5) 限制视距长度。 6) 立尺直、稳。 7) 避阳光直晒，最宜阴天观测，视线高出地面 0.3 米。 8) 往返测。 　精密水准仪 电子水准仪 五、经纬仪和钢卷尺 一、经纬仪种类：光学经纬仪、光电经纬仪。 DJ07 ， DJ1 ， DJ2 ， DJ6 ， DJ10 光学经纬仪 DJ6 光学经纬仪 DJ2 二、光学经纬仪的基本构件 照准部、度盘、基座等 。 1 ． 照准部 1) 望远镜 2) 水准器 3) 基本轴系 2 水准度盘部分 水准度盘主要用来量度水平角值。 （ 1 ） 水准度盘 —— 光学玻璃的圆环，圆环上按顺时针方向刻划，注记 0º—360º ，每度注有数字。根据注记可判断度盘分划值，一般为 30´ 或 1º 。 （ 2 ） 度盘离合器 （又称复测器扳手） —— 用来控制水平度盘与照准部之间的离合器的装置。当离合器扳手上时，度盘与照准部分离，水平读盘停留不动，读数指标所指读数随照准部的转动而变化，即称“上变”。离合器扳手扳下时，度盘与照准部结合在一起，照准部转动时，水平度盘与照准部同时转动，读数不变，即称：“下不变”。所以离合器扳手是按“上离下合”而起作用。 3 基座 主要用来整平和支撑上部结构。包括轴座、脚螺旋和连接板。 （ 1 ）轴座固定螺旋 —— 固定仪器的上部和基座的专用螺旋。使用仪器时万勿松动此螺旋，以防仪器脱离轴座而摔落受损。 （ 2 ）脚螺旋 —— 用来整平仪器。用三个脚螺旋使园水准器气泡居中，达到竖轴铅垂；水准管气泡居中，达到水平度盘水平的目的。 钢卷尺：它分为 30m 及 50m 长两种，用于丈量距离。钢卷尺购置时应有计量合格生产厂生产及质量保证书。尺上还应有 MC 的计量标志。否则不能使用。在建筑施工中主要用于定位，量轴线尺寸、开间尺寸、竖向距离等。 使用时要展平不得扭曲，还要根据气温做温度改正和使用拉力器拉住丈量，从而保证准确的尺寸。 六 光学经纬仪基本操作 一、经纬仪的安置 二、瞄准 三、读数 四、水平度盘的配置 一、经纬仪的安置 1. 三脚架对中 。 要求：高度适当，架头概平，大致对中，稳固可靠。 2 . 经纬仪对中 。 1) 安置经纬仪。 2) 脚螺旋对中。精密光学对中的工作。 (1) 光学对中器对光 。看清光学对中器的分划板和地面，辨明地面点的大致方位。 (2) 二手转动脚螺旋 。眼睛在光学对中器目镜中观察 分划板标志 与 地面点 相对移动并 重合 为止 。 3. 三脚架整平 。 1) 转动照准部使管水准轴与所选二个脚腿地面支点连线平行，升降一脚腿使管水准器气泡居中。 2) 转动照准部使管水准轴转动 90° ，升降第三脚腿使管水准器气泡居中。应重复一二次。 4. 精确整平。 1) 转动照准部使 管水准轴 与所选二个脚螺旋中心连线平行，相对转动二个脚螺旋使管水准器气泡居中。管水准器 气泡 在整平中的 移动方向 与转动 脚螺旋左手大拇指 运动方向 一致。 2) 转动照准部 90° ，转动第三脚螺旋使管水准器气泡居中。 重复 1)2) 使水准器气泡精确居中。 二、瞄准 瞄准的实质 ：安置在地面点上的经纬仪的望远镜视准轴对准另一地面点的中心位置。一般地，被瞄准的地面点上设有观测目标，目标中心在地面点的垂线上，目标是瞄准的主要对象。 瞄准的步骤 ：大致瞄准、对光、精确瞄准。 三、读数 在经纬仪瞄准目标之后从读数窗中读水平方向值。 读数与记录有呼有应，有错即纠。 纠错的原则“只能划改，不能涂改”。 最后的读数值应化为度、分、秒的单位。 四 经纬仪观测的误差和原因 其误差有测角不准， 90º 角不垂直，竖向观测竖直面不垂直水平面，对中偏离过大等。原因是： (1) 仪器本身的误差 ：如仪器受损、使用年限过久、检测维修不善、制造不精密、质量差等。 (2) 气候等因素 ：如风天、雾气、太阳过烈、支架下沉等。高精度测量时应避开这些因素。 (3) 操作不良因素 ：定平、对中不认真，操作时手扶三脚架，身体碰架子或仪器，操作人任意走开受到其他因素影响等。 八、测量仪器的管理和保养 1 ．器具的管理 (1) 采购时必须认真检查器具的合格证及计量合格证书，外观有无损坏，望远镜镜片有无磨损，各轴转动是否灵活等。 (2) 建立测量器具台账、使用时的收发制度，专管专用。精密仪器定期送计量检测部门检验，确保其精度。 (3) 用量较大的钢卷尺必须定期进行长度检定，检定送具有长度标准器的检定室进行，通过检定对名义长度进行改正。 (4) 操作使用仪器者，要了解仪器型号、大致构造和性能，严禁胡乱操作。 (5) 加强对自制测量工具的管理。 2 ．器具的保养 (1) 经纬仪和水准仪的保养：仪器开箱使用时，要记清仪器各部分的箱内位置。取出时要抱住基座部分轻轻取出，不能抓住望远镜部分。测量时支架要稳，防止倒架摔坏仪器，长距离转移时，应将仪器放人箱内搬运，近距离搬运应一手抱架，一手托住仪器竖直搬运。仪器箱不能坐人。仪器用完放人箱内前要用软毛刷掸去灰尘，并检查仪器有无损伤，零件是否齐全，然后放松各制动螺旋，轻轻放人箱中，卡住关好。使用中不能淋雨或曝晒，不要用手、破布或脏布擦镜头；操作时手动要轻，不能硬来。坐车等要垫软物于箱下防震，骑自行车应把箱子背在身上骑车，不能放在后座架上颠簸运输。 (2) 钢卷尺的保养：使用时防止受潮或水浸，丈量时应提起尺，携尺前进，不能拖尺走，用完后用干净布擦拭干净再回收入尺盒内，用后不能乱掷于地。使用一阵后要详细检查尺身有无裂缝、损伤、扭折等，并把尺全部拉出来擦拭干净。 (3) 水准尺的保养：水准尺是多节内空的，使用时要拿稳不摔到地上，用后放于室内边角处避免碰倒摔裂，并防止雨淋曝晒。塔尺底部要注意加固保护，防止穿底损坏。 第四节 施工测量放线的准备工作 一、室内准备工作 1 ．学习、校对并审核所要施工的建筑施工图纸，防止互相矛盾、尺寸差错，对要施工的房屋有个全面了解。 主要的学习的图纸是 建筑总平面图 ，以了解房屋所处位置，周围环境，以及是采用什么已知条件定位的。如红线定位，方格网定位，导线网定位等。并看总说明以了解房屋首层土 0 ． 000 的绝对标高值为多少。 其次看建筑施工图的 建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图 ，但对施工详图可以暂时不看。 再看结构施工图，主要是 基础图，主体结构平面图，剖面图 等；构件详图之类可以先不看。 最后初步阅一下相关的 水、电、暖、通安装图 ，它们的出人口与土建的关系；至于内部通线、穿管的详图，开始时也可以不看。 看图时要建筑与结构对照、土建与设备安装对照，以达到不矛盾无差错才算阅图准备工作完毕。 2 ．准备施工测量放线的有关资料。如房屋用方格网定位的，就要收集了解该地区方格网的情况资料；红线定位的要了解红线规定及城市规划部门对城市规划的有关资料；了解该拟建建筑附近的水准基点的位置及有关相应的资料。如无现成资料，则应去有关部门索取。 3 ．研究该建筑施工放线的程序和计划。根据工程施工组织设计中进度计划的安排，要把自己制定的测量放线计划，安排在每个分部项工程之前及穿插在施工之中。 二、现场准备工作 1 ．根据建筑总平面图到现场进行草测，草测的目的是为核对总图上理论尺寸与现场实际是否有出入，现场是否有其他障碍物等。通过草测可以避免仓促上阵引起不良后果。 2 ．接受规划部门给的定位桩及建筑“红线”规定。所谓“红线”是禁止踩上去的线，也就是根据城市规划建筑物只能在此线一侧，不能超越线外，或踩压“红线”。有了定位桩及“红线”施工部门才能定位。 3 ．接受水准基点。对拟建房屋的水准标高，由何处引入，也要按城市规划部门指定的水准基点去引入。标准的水准基点都由混凝土墩做成，在墩中央有一个半球形金属球面，如图 5—3—1 。在墩的一侧标上绝对标高数值。 4 ．有时根据场地地貌的过于不平，往往还要用水准测量测场地的不同高度，经过计算进行土方平衡，达到便于施工的目的。 5 ．其他准备。如木桩、木橛、竹签、龙门板、撒灰线的木挡板、场地不平时用于丈量用的三角架等等。 第五节 建筑物的定位放线 一、“红线”定位法 根据规划部门给出的建筑物“红线”及桩点，施工测量人员通过测量手段把房屋的主轴线定下来；同时根据给定的水准基点，把房屋的土 0 ． 000 的绝对标高引到工地。这是房屋开工挖土撒灰线前应做好的事先工作，是进行测量放线的第一步。 房屋的定位轴线是指能确定房屋位置的一对坐标轴，一般长方形的房屋都由一条纵向轴线和一条横向轴线及两轴线相交的点的坐标，就可以决定该房屋的位置了。 二、方格网定位法 方格网定位是根据网间距及网上某点的坐标来确定房屋主轴线的位置，其应给的已知条件是网格点的互相间距 ( 如 200mX200m) 方格，及其上某点的坐标；再有是房屋主轴线相交点的坐标值。 三、平行线定位法 平行线定位法，适用在住宅群中增建相同尺寸的房屋的情况。只要用小线、钢卷尺、大的直角三角尺就可以了，只要丈量仔细，校核认真，精度还是可以的。其水准标高则根据周围房屋确定，抄平更简单，不要再去引进水准标点。 第六节 一般工业与民用建筑的施工测量放线 一、挖土的测量放线 1 ．当基础为条形基础时，放线过程如下： (1) 对定位时房屋的控制桩及定位桩进行复核，检查桩与桩间及控制桩与定位桩间的尺寸，并做好记录。 (2) 根据定位桩及控制桩定出房屋四大角的龙门板桩。可拉线或用经纬仪定龙门板桩位。龙门板的长度大于开挖的条形基槽的宽度，板的上平必须是确定的土 0.000 标高。每条轴线的龙门板做好后，在其上把轴线、基础宽度、开挖地槽宽度都标出来。用钢尺丈量轴线间距时尺的零点必须在第一轴上不能动，量时以开间尺寸累加，尺长不够时再移到另一轴作起始，不能按开间尺寸分段去量，以免累计误差增大。 (3) 龙门板桩定完后，根据基槽挖土宽度放灰线。并在龙门板上标出槽底下挖深度。 (4) 挖土过程中配合水准测量，用木楔或竹签在基槽侧壁上钉出距槽底 50cm 的控制标高点，用于清槽找平等的控制。 (5) 挖土方完成后自检轴线、标高等无误后再由勘探、设计等部门验槽，合格后做下道工序浇灌垫层。 2 ．当为框架独立柱基挖土时的放线 (1) 挖土的放线方法与条形基础放线大致相仿，只不过是在龙门板上划出的宽度为柱基槽的宽及长。轴间尺寸，板面标高的定法和条形基础相同，只是撒灰线的图形。 (2) 挖土过程中进行水准测量 ( 即抄平 ) ，其要求也同条形基础相同。 二、基础的施工测量放线 1 ．条形基础的放线 在基槽垫层浇灌完成后经养护，将砖砌条基的大放脚线、轴线、柱位线放到垫层上工作就是基础的测量放线工作。 (1) 用经纬仪从控制桩或龙门板桩上将轴线投测到垫层表面上并弹线，找出基础控制轴线，再用钢尺量距分轴并复查调整，最后弹出轴线。 (2) 根据图纸基础大放脚尺寸，从轴线两侧量出放脚尺寸并弹线，按该边线进行排砖撂底。 (3) 配好抄平，立好皮数杆。皮数杆上的土 0 ． 000 线必须在同一水平面上，且与基准点土 0 ． 000 为同 —— 读数。如图 5—5—5 。 (4) 基础砌筑完成后，将基础轴线、水平标高线返测到基础墙上并弹线，经核查无误后撤去龙门板桩。如图 5—5—6 。 2 ．框架柱基础放线 框架柱基础放线方法同条基，除在每个基础垫层上放出十字轴线外，还放出基础支模边线如图 5—5—7 。并配合木工支模给出水平标高。基础施工完成后，也要将轴线、水平标高返到基础实体上，便于主体施工，如图 5—5—8 。 三、主体结构施工测量放线 基础工程结束、回填土完成后，进行主体结构施工测量放线。 1 、砖混结构施工的测量放线 主体结构施工，尤其首层测量放线的准确更为重要，它将影响全楼各层的准确性。其测量程序和要点为： (1) 全面复查基础的墙体、轴线、开间尺寸，合格后根据返到基墙上的轴线，放线到平面基础防潮层上。 (2) 墙体轴线检查无误后，在防潮层面上及基础墙外侧放出门窗口位置，标出尺寸及型号，如图 5—5—9 。 (3) 确定立皮数杆的位置点，水准仪安置在与各点距离均衡的位置，抄测立放皮数杆到各设置点，使各皮数杆的同一皮数在一个水平面上。 (4) 砖墙砌起 lm 左右高时，在房屋内部进行抄平，给室内提供一条离设计地面标高 50cm 的一条水平线，为安装楼板、室内抹地面、装饰等用。 (5) 安装楼板时，用钢卷尺从 50cm 的水平线上上返到板底平或圈梁底平下 lOcm 的一条水平线，按线控制墙顶平面抹找平层，使楼板的安装平整。保证标高和质量。 (6) 楼板安装完毕，进行二层楼面的测量放线工作时，采用选取中间某条轴线为基准向上传递，在楼面上把互相垂直方向传递的点连成线，形成楼面一对直角坐标，在楼面上以它放出其他轴线。注意选定的基准轴应在基础墙上有明显标志。传递所选轴线如图 5—5—10 。 (7) 传递方法是用经纬仪离墙约 10cm ，基本对准需传递的轴线位置，调平后照准轴线标志点，竖向转动望远镜把下层轴线传递到上层楼面板边并标点，两端均标好点后拉通线放出这对轴线形成的十字坐标，该层楼面其他轴线均以此为准量尺寸进行放线。放出的轴线用山墙及檐墙处轴线进行校核，如有偏差查找原因进行纠正，直至合格。 (8) 立皮数杆，分门窗口方法同一层，提供楼层水平标高线可在楼梯间处从下一层的 50cm 水平线量返一个层高尺寸返点，并依此点进行抄平放出楼层平面的全部水平线 . 2 ．钢筋混凝土框架结构施工时的放线 (1) 基础柱头施工完成后，对基础轴线、柱头标高进行复核。一般支架经纬仪在房屋一端的控制桩上，对中、调平后从第一根柱基开始转镜观测到最后一根柱基，其轴线均在一条线上无偏离视准轴的为合格。发现问题时应立即查原因并进行纠正直至合格。其次根据现场基准标高复查返线标高的准确性。 (2) 根据柱轴线的位置，放出柱间墙体的基础线。 (3) 木工支模时对柱高、断面尺寸配合测量放线。 (4) 首层顶板施工完毕经养护后，进行二层的测量放线，传递轴线时在选定传递轴后由轴线一侧量出 lm 定出一点，以此点向上传递点，到楼面形成十字坐标的垂直基准线，再由该坐标为准丈量尺寸定出各轴线及放出柱子边线，如图 5—5—11 。 (5) 放出框架围护墙的砌筑线，在柱子上划出皮数杆的皮数线，抄平出每层的 50cm 水平线。 四、装饰施工时应做的测量放线工作 这里指一般装饰工程如抹灰、做地坪、外饰面、做散水、台阶等。 1 ．室内抹灰、做水泥墙裙，要以 50cra 线往上量取墙裙高度给出上平线；水泥踢脚由 50cra 线下返应扣去的尺寸，给出踢脚线上口平线；室内吊顶由 50cm 线上返出吊顶底的标高，给出底平平线。 2 ．室内做地坪，由 50cm 线下返 50cm 给出地面上平线。 3 ．室外抹灰或贴面时，给出标高土 1 ． 000m 的水平基准线；围房屋四周墙面弹放出线来；贴面要大面积提供贴面的分格线。 4 ．室外散水、台阶的标高及位置，施工时也得给予放线，以使施工有依据。 装饰施工的测量放线量虽不多，但施工员必须要给予垂直向竖线及水平的平线 .