施工测量控制网的建立(稿).docx
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. 4 施工测量控制网的建立 4.1 建筑物放样的程序和要求 4.1.1 建筑物放样的程序 放样,又称为测设,它是按照设计和施工的要求,将设计好的建筑物位置、形状、大小
及高程, 按照一定的精度要求在地面标定出来, 以便进行施工。 实质是将图纸上建筑物的一些轮廓点(特征点) 标定于实地上, 其工作目的与一般测图工作相反, 是由图纸到地面的过程。 通常,建筑物的设计思路是: 首先作出建筑物的总体布置, 确定各建筑物位置间的相互
关系(也就是各建筑物轴线间的相互关系) ,然后围绕主要轴线设计各辅助轴线,再根据辅 助轴线设计各项细部的位置、形状、尺寸等。 因此,工程建筑物放样工作的程序, 应该与设计时的情况一样, 遵循从整体到局部的原
则,即首先在现场定出建筑物的轴线, 然后再定出建筑物的各个部分。 采取这样一种放样程
序,可以免除因建筑物众多而引起的放样工作的紊乱, 并且能严格保持各放样元素之间存在 的几何关系。例如放样工业建筑物, 则首先放样出厂房主轴线,再确定机械设备轴线, 然后
根据机械设备轴线, 确定机械设备安装的位置。 又如放样民用建筑物, 则首先放样建筑物外
廓轴线,再确定建筑物部各条轴线,然后根据建筑物部各轴线确定房间的形状、尺寸等。 4.1.2 建筑物放样的要求
工程建筑物主要轴线放样要求, 应根据建筑物的性质、 它与已有建筑物的关系及建筑区的地形(主要决定工程量的大小)和地质(主要决定建筑物的稳定)情况来决定。例如扩建
的建筑场地上的建筑物的主轴线, 要考虑与现有建筑物的联系, 而大坝主轴线的放样, 主要
考虑地形与地质状况。 主轴线的放样,可以根据在建筑区为施工测量专门建立的控制网——施工控制网进行。 而细部放样一般可根据主要轴线进行, 但有时也可以根据施工控制网进行。 测量人员应该创
造从现场标定的轴线进行细部放样的条件。 这对于保证建筑物的几何形状、 尺寸及放样工作
的顺利进行,都具有很大的影响。 当施工控制网仅仅用于放样建筑物的主要轴线时,对该控制网的精度要求并不一定很 高。例如,工业场地上主轴线放样精度为 2cm ,建立厂区施工控制网时,控制网能够满足 这样的精度要求即可。 但是,如果施工控制网除了用于放样主轴线, 还用来放样各辅助轴线
和细部结构时, 则对施工控制网的精度要求就大大提高。 例如桥梁的施工控制网, 除了用来
. . 精密测定桥梁长度外, 还要用来放样桥墩的位置, 保证其上部结构的正确连接, 因此其精度
要求就比较高。 所以,放样工作应该建筑物施工的具体情况(精度要求,施工条件等) ,分别采取区别 对待的方法,以降低施工施工控制网的精度要求,从而便于测量工作的进行。 施工控制网建立好以后, 就可以根据施工控制网进行轴线放样。 但在实际工作中, 并不
意味着利用施工控制网一次就能将所有的建筑物轴线都放样出来, 而是依据施工进度和施工 需要,依次进行。因为过早放样某些点位,一是由于进度所限,不利于桩位的保护,二是施 工过程中,设计有可能修改,过早放样的某些点位必须重新放样。 综上所述, 施工放样的程序可以做如下选择: 一、根据施工控制网放样建筑物轴线,再 根据建筑物轴线进行细部放样; 二、根据施工控制网直接放样建筑物轴线和细部。 如何选择,
视设计、施工等实际情况而定。 需要强调的是, 放样是整个施工过程中的重要组成部分, 因此,必须与施工组织计划相 协调,在精度和速度方面满足施工需要。测量人员必须具有高度的责任心,做到胆大心细, 满足进度,保证质量。 4.2 施工控制网的布设 4.2.1 施工控制网的特点 勘测阶段所建立的测图控制网, 其目的是为测图服务, 控制点的选择是根据地形条件和
测图比例尺综合考虑的。 由于建筑设计的依据之一是地形图, 测图控制网不可能考虑到待设
计建筑物的总体布置, 又由于施工控制网的精度取决于工程建设的性质, 因此测图控制网无
论从点位的精度方面还是从点位的密度方面, 都难以满足施工放样的要求。 为此,为了进行 施工放样测量,必须建立施工控制网。 施工控制网的布设应该根据建 (构) 筑物的总平面布置和施工区的地形条件来考虑。 对 于地形起伏较大的山岭地区和跨越江河的地区,一般可以考虑建立三角网或 GPS 网。对于 地形平坦但通视比较困难的地区, 例如改建、 扩建的居民区及工业场地, 可以考虑布设导线
网。对于建筑物比较密集且布置比较规则的工业与民用建筑区, 也可以将施工控制网布设成 规则的矩形格网,即建筑方格网。 相对于测图控制网而言,施工控制网一般具有如下特点: 1 控制的围小,控制点的密度大,精度要求较高 相对于测图区域而言, 施工区域相对较小。 对于一般的工业与民用建筑场地, 许多施工
. . 区域面积小于 1km 2。但在如此小的场地上,各种建筑物的分布错综复杂,没有较为密集的控制点,就无法胜任施工期间的放样工作。
另一方面,建筑物的放样,其偏差都有一定的限差。如工业厂房主轴线的定位精度为 2cm ,相对于地形测绘而言,这样的精度要相当高的。因此,施工控制网的精度要求就比较高。
2 施工控制网使用频繁 在施工过程中, 控制点往往直接用于放样。 对于复杂建 (构) 筑物,在不同的高度层上,
往往具有不同的形状、 不同的尺寸和不同的附属工程, 随着施工层面和浇筑面的升高, 往往对每一层都要进行放样工作。 由此可见, 控制点的使用是相当频繁的。 从施工初期到工程竣工,有些控制点甚至用到几十次。这样一来,对于控制点的稳定性、长期保存的可能性、使
用时的方便性就提出了比较高的要求。 工地上常见的轴线控制桩、 观测墩、 混凝土桩等就是
基于这一要求建立的。 3 放样工作容易受施工干扰 在现代建筑工地上, 经常采用交叉作业的方法, 这样会使得不同建筑物的施工高度有时
相差悬殊,会妨碍到控制点之间的相互通视。另外,施工机械遍布场地,人员往来频繁,运输车辆往来穿梭等,都会成为阻碍视线的严重障碍。因此,施工控制点的位置分布要恰当,
密度也应该较大,便于工作时能有所选择。 根据上述特点, 施工控制网应该作为整个工程施工设计的一部分。 布网时, 应该充分考
虑施工的程序、方法及施工场地的布置情况等。控制网布置好以后,还要注意桩位的保护。 如标注在施工设计的总平面图上,对施工人员进行宣传教育等。 4.2.2 施工坐标系与测量坐标系的转换
在设计总平面图上, 建筑物的平面位置常常用施工坐标系统的坐标来表示。 所谓施工坐
标系,就是以建筑物的主要轴线作为坐标轴建立起来的局部坐标系统。 如工业与民用建筑中 往往以主要车间或建筑物的轴线作为坐标轴来建立施工坐标系, 大桥用桥轴线, 曲线隧道用 其一条切线。 当施工坐标系与测量坐标系 (如高斯平面直角坐标系和城市坐标系) 发生联系
时,应该进行坐标换算,以使坐标系统统一。如图 4-1 : 设 xoy 为测量坐标系, AO ′B 为施工坐标系,施工坐标系的坐标原点在测量坐标系中的
坐标为( xo′,yo′,)O′A 轴的坐标方位角为 α,则 P 点在两个坐标系的换算关系为:
xp=x o ′+A p cosα-B psin α (4-1)
. . yp =y o′+A p sinα+Bpcosα 以及 Ap=(y-y o′)sinα+(x-x o ′)cosα (4-2) Bp=(y-y o′)cosα-(x-x o ′)sinα 上式中的参数 xo′,yo′,α由设计文件给出。
x A
B p
yp
p
α A p
y'o
x p
o'
x'o
B
o y
图 4-1 测量坐标系与施工坐标系
4.2.3 施工控制网的布设方案 施工控制网与测图控制网在投影面的选择上是不一样的。 因为施工放样需要的是控制点 之间的实地距离, 所以施工控制网的基线长度不需要投影到平均海水面上。 例如,工业建设 场地上是将施工控制网投影到厂区的平均高程面上, 桥梁控制网要求化算到桥墩顶面上, 也 有的工程要求将基线投影到精度要求最高的平面上,等等。 有些复杂工程往往是各种建筑物、构筑物、公路、铁路、工业设施的综合体,各个项目 对放样的精度要求不同; 另外,各项目之间轴线的几何联系, 相对于其部各轴线间的几何联
系,在精度上往往有较大差异。因此,在布置施工控制网时,采用分级布设是比较合理的。 即首先布置整个施工区域的首级控制网, 其作用是放样各个建 (构)筑物的轴线, 然后建立
加密的二级控制网,其作用是控制各建(构)筑物部的几何关系。需要指出的是,由于工程 建设的特殊要求, 二级控制网的精度有时要高于首级控制网, 例如大坝坝体的建设与其部发
电机组的安装在精度上是有很大区别的,这也是施工控制网的一个特点。 4.2.4 高程控制网的布设方案 在测图期间建立的高程控制网, 在点位的密度和分布方面往往难以满足放样的要求, 因 此也需要建立专门的高程控制网。
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