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1、 教案第十章 施工测量的概述第一节 施工测量概述在施工阶段所进行的测量工作称为施工测量。施工测量的目的是把图纸上设计的建(构)筑物的平面位置和高程，按设计和施工的要求放样(测设)到相应的地点，作为施工的依据。并在施工过程中进行一系列的测量工作，以指导和衔接各施工阶段和工种间的施工。一、施工测量贯穿于整个施工过程中。其主要内容有：（1）施工前建立与工程相适应的施工控制网。（2）建（构）筑物的放样及构件与设备安装的测量工作。以确保施工质量符合设计要求。（3）检查和验收工作。每道工序完成后，都要通过测量检查工程各部位的实际位置和高程是否符合要求，根据实测验收的记录，编绘竣工图和资料，作为验收时鉴定工
2、程质量和工程交付后管理、维修、扩建、改建的依据。（4）变形观测工作。随着施工的进展，测定建（构）筑物的位移和沉降，作为鉴定工程质量和验证工程设计、施工是否合理的依据。二、施工测量的特点1施工测量是直接为工程施工服务的，因此它必须与施工组织计划相协调。测量人员必须了解设计的内容、性质及其对测量工作的精度要求，随时掌握工程进度及现场变动，使测设精度和速度满足施工的需要。2施工测量的精度主要取决于建(构)筑物的大小、性质、用途、材料、施工方法等因素。一般高层建筑施工测量精度应高于低层建筑，装配式建筑施工测量精度应高于非装配式，钢结构建筑施工测量精度应高于钢筋混凝土结构建筑。往往局部精度高于整体定位精
3、度。3由于施工现场各工序交叉作业、材料堆放、运输频繁、场地变动及施工机械的震动，使测量标志易遭破坏，因此，测量标志从形式、选点到埋设均应考虑便于使用、保管和检查，如有破坏，应及时恢复。三、施工测量的原则为了保证各个建（构）筑物的平面位置和高程都符合设计要求，施工测量也应遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则。即在施工现场先建立统一的平面控制网和高程控制网，然后，根据控制点的点位，测设各个建（构）筑物的位置。此外，施工测量的检核工作也很重要，因此，必须加强外业和内业的检核工作。第二节 测设的基本工作测设的基本工作包括已知水平距离测设、已知水平角测设和已知高程测设。已知水平距离、水平角和高程的测
4、设测设就是根据已有的控制点或地物点，按工程设计要求，将待建的建筑物、构筑物的特征点在实地标定出来。因此，首先要算出这些特征点与控制点或原有建筑物之间的角度、距离和高差等测设数据，然后利用测量仪器和工具，根据测设数据将特征点测设到实地。一、已知水平距离的测设已知水平距离的测设，是从地面上一个已知点出发，沿给定的方向，量出已知（设计）的水平距离，在地面上定出这段距离另一端点的位置。1钢尺测设（1）一般方法 当测设精度要求不高时，从已知点开始，沿给定的方向，用钢尺直接丈量出已知水平距离，定出这段距离的另一端点。为了校核，应再丈量一次，若两次丈量的相对误差在1/30001/5000内，取平均位置作为该
5、端点的最后位置。（2）精确方法 当测设精度要求较高时，应使用检定过的钢尺，用经纬仪定线，根据已知水平距离D，经过尺长改正、温度改正和倾斜改正后，用式（10-1）计算出实地测设长度L。 （10-1）然后根据计算结果，用钢尺进行测设。现举例说明测设方法。如图10-1所示，从A点沿AC方向测设B点，使水平距离D=25.000m，所用钢尺的尺长方程式为：测设时温度为，测设时拉力与检定钢尺时拉力相同。ABCD25.000mhABL图10-1 用钢尺测设已知水平距离的精确方法1）测设之前通过概量定出终点，并测得两点之间的高差。2）计算L的长度。3）在地面上从A点沿AC方向用钢尺实量25.015m定出B点，
6、则AB两点间的水平距离正好是已知值25.000m。2光电测距仪测设法由于光电测距仪的普及应用，当测设精度要求较高时，一般采用光电测距仪测设法。测设方法如下：（1）如图10-2所示，在A点安置光电测距仪，反光棱镜在已知方向上前后移动，使仪器显示值略大于测设的距离，定出C点。（2）在C点安置反光棱镜，测出垂直角及斜距L(必要时加测气象改正)，计算水平距离DLcos，求出D与应测设的水平距离D之差DDD。（3）根据D的数值在实地用钢尺沿测设方向将C改正至C点，并用木桩标定其点位。（4）将反光棱镜安置于C点，再实测AC距离，其不符值应在限差之内，否则应再次进行改正，直至符合限差为止。ACCLDD图10
7、-2 用测距仪测设已知水平距离二、已知水平角的测设已知水平角的测设，就是在已知角顶并根据一个已知边方向，标定出另一边方向，使两方向的水平夹角等于已知水平角角值。1一般方法AOBBB图10-3 已知水平角测设的一般方法当测设水平角的精度要求不高时，可采用盘左、盘右分中的方法测设，如图10-3所示。设地面已知方向OA，O为角顶，为已知水平角角值， OB为欲定的方向线。测设方法如下：（1）在O点安置经纬仪，盘左位置瞄准A点，使水平度盘读数为00000。（2）转动照准部，使水平度盘读数恰好为值，在此视线上定出B点。（3）盘右位置，重复上述步骤，再测设一次，定出B点。（4）取B和B的中点B，则AOB就是
8、要测设的角。2精确方法当测设精度要求较高时，可按如下步骤进行测设（如图10-4所示）：AOBB1图10-4 已知水平角测设的精确方法（1）先用一般方法测设出B点。（2）用测回法对AOB观测若干个测回(测回数根据要求的精度而定)，求出各测回平均值1，并计算出（3）量取OB的水平距离。（4）用式（10-2）计算改正距离。 （10-2）（5）自B点沿OB的垂直方向量出距离BB，定出B点，则AOB就是要测设的角度。量取改正距离时，如为正，则沿OB的垂直方向向外量取；如为负，则沿OB的垂直方向向内量取。三、已知高程的测设已知高程的测设，是利用水准测量的方法，根据已知水准点，将设计高程测设到现场作业面上。
9、1在地面上测设已知高程BM3A0.000ab01图10-5 已知高程的测设如图10-5所示，某建筑物的室内地坪设计高程为45.000m，附近有一水准点BM.3，其高程为H3=44.680m。现在要求把该建筑物的室内地坪高程测设到木桩A上，作为施工时控制高程的依据。测设方法如下：（1）在水准点BM.3和木桩A之间安置水准仪，在BM.3立水准尺上，用水准仪的水平视线测得后视读数为1.556m，此时视线高程为：44.6801.55646.236m（2）计算A点水准尺尺底为室内地坪高程时的前视读数：b46.23645.0001.236m（3）上下移动竖立在木桩A侧面的水准尺，直至水准仪的水平视线在尺上
10、截取的读数为1.236m时，紧靠尺底在木桩上画一水平线，其高程即为45.000m。2高程传递当向较深的基坑或较高的建筑物上测设已知高程点时，如水准尺长度不够，可利用钢尺向下或向上引测。BMRa1b1a2b2吊杆水平桩图10-6 高程传递如图10-6所示，欲在深基坑内设置一点B，使其高程为H设。地面附近有一水准点R，其高程为HR。测设方法如下：（1）在基坑一边架设吊杆，杆上吊一根零点向下的钢尺，尺的下端挂上10kg的重锤，放入油桶中。（2）在地面安置一台水准仪，设水准仪在R点所立水准尺上读数为a1，在钢尺上读数为b1。（3）在坑底安置另一台水准仪，设水准仪在钢尺上读数为a2。（4）计算B点水准尺
11、底高程为H设时，B点处水准尺的读数应为： （10-3）用同样的方法，亦可从低处向高处测设已知高程的点。四、已知坡度线的测设已知坡度线的测设的测设方法有倾斜视线法和水平视线法1、倾斜视线法在道路建设、敷设上下水管道及排水沟等工程时，常要测设指定的坡度线。已知坡度线的测设是根据设计坡度和坡度端点的设计高程，用水准测量的方法将坡度线上各点的设计高程标定在地面上。AABBD1234iiiiii图10-7 已知坡度线的测设如图10-7所示，A、B为坡度线的两端点，其水平距离为D，设A点的高程为HA，要沿AB方向测设一条坡度为iAB的坡度线。测设方法如下：（1）根据A点的高程、坡度iAB和A、B两点间的水
12、平距离D，计算出B点的设计高程。（2）按测设已知高程的方法，在B点处将设计高程HB测设于B桩顶上，此时，AB直线即构成坡度为iAB的坡度线。（3）将水准仪安置在A点上，使基座上的一个脚螺旋在AB方向线上，其余两个脚螺旋的连线与AB方向垂直。量取仪器高度i，用望远镜瞄准B点的水准尺，转动在AB方向上的脚螺旋或微倾螺旋，使十字丝中丝对准B点水准尺上等于仪器高i的读数，此时，仪器的视线与设计坡度线平行。（4）在AB方向线上测设中间点，分别在1、2、3处打下木桩，使各木桩上水准尺的读数均为仪器高i，这样各桩顶的连线就是欲测设的坡度线。如果设计坡度较大，超出水准仪脚螺旋所能调节的范围，则可用经纬仪测设，
13、其测设方法相同。2、水平视线法水平视线法的计算、操作与已知高程的测设基本相似。（略）第三节 点的平面位置的测设方法点的平面位置的测设方法有直角坐标法、极坐标法、角度交会法和距离交会法。至于采用那种方法，应根据控制网的形式、地形情况、现场条件及精度要求等因素确定。一、直角坐标法直角坐标法是根据直角坐标原理，利用纵横坐标之差，测设点的平面位置。直角坐标法适用于施工控制网为建筑方格网或建筑基线的形式，且量距方便的建筑施工场地。x:700.00mx:650.00mx:620.00mx:600.00my:600.00my:580.00my:530.00my:500.00mabcdmn图10-8 直角坐标
14、法1计算测设数据如图10-8所示，、为建筑施工场地的建筑方格网点，a、b、c、d为欲测设建筑物的四个角点，根据设计图上各点坐标值，可求出建筑物的长度、宽度及测设数据。测设a点的测设数据（点与a点的纵横坐标之差）： 2点位测设方法（1）在点安置经纬仪，瞄准点，沿视线方向测设距离30.00m，定出m点，继续向前测设50.00m，定出n点。（2）在m点安置经纬仪，瞄准点，按逆时针方向测设90角，由m点沿视线方向测设距离20.00m，定出a点，作出标志，再向前测设30.00m，定出b点，作出标志。（3）在n点安置经纬仪，瞄准点，按顺时针方向测设90角，由n点沿视线方向测设距离20.00m，定出d点，作
15、出标志，再向前测设30.00m，定出c点，作出标志。（4）检查建筑物四角是否等于90，各边长是否等于设计长度，其误差均应在限差以内。测设上述距离和角度时，可根据精度要求分别采用一般方法或精密方法。二、极坐标法极坐标法是根据一个水平角和一段水平距离，测设点的平面位置。极坐标法适用于量距方便，且待测设点距控制点较近的建筑施工场地。PSRQABAPABx图10-9 极坐标法1计算测设数据如图10-9所示，A、B为已知平面控制点，其坐标值分别为A（xA，yA）、B（xB、yB），P点为建筑物的一个角点，其坐标为P（xP、yP）。现根据A、B两点，用极坐标法测设 P点，其测设数据计算方法如下：（1）计算
16、AB边的坐标方位角AB和AP边的坐标方位角AP按坐标反算公式计算。 注意：每条边在计算时，应根据x和y的正负情况，判断该边所属象限。（2）计算AP与AB之间的夹角。（3）计算A、P两点间的水平距离。例 已知xP=370.000m，yP=458.000m，xA=348.758m，yA=433.570m，AB=1034848，试计算测设数据和DAP。解 2点位测设方法（1）在A点安置经纬仪，瞄准B点，按逆时针方向测设角，定出AP方向。（2）沿AP方向自A点测设水平距离DAP，定出P点，作出标志。（3）用同样的方法测设Q、R、S点。全部测设完毕后，检查建筑物四角是否等于90，各边长是否等于设计长度，
17、其误差均应在限差以内。同样，在测设距离和角度时，可根据精度要求分别采用一般方法或精密方法。三、角度交会法角度交会法适用于待测设点距控制点较远，且量距较困难的建筑施工场地。1计算测设数据PABC123APABBPBACPCBxxxa）b）图10-10 角度交会法如图10-10a所示，A、B、C为已知平面控制点，P为待测设点，现根据A、B、C三点，用角度交会法测设P点，其测设数据计算方法如下：（1）按坐标反算公式，分别计算出AB、AP、BP、CB和CP。（2）计算水平角1、2和3。2点位测设方法（1）在A、B两点同时安置经纬仪，同时测设水平角1和2定出两条视线，在两条视线相交处钉下一个大木桩，并在
18、木桩上依AP、BP绘出方向线及其交点。（2）在控制点C上安置经纬仪，测设水平角3，同样在木桩上依CP绘出方向线。（3）如果交会没有误差，此方向应通过前两方向线的交点，否则将形成一个“示误三角形”，如图10-10b所示。若示误三角形边长在限差以内，则取示误三角形重心作为待测设点P的最终位置。测设1、2和3时，视具体情况，可采用一般方法和精密方法。四、距离交会法距离交会法是由两个控制点测设两段已知水平距离，交会定出点的平面位置。距离交会法适用于待测设点至控制点的距离不超过一尺段长，且地势平坦、量距方便的建筑施工场地。PSRQABDAPDBP图10-11 距离交会法1计算测设数据如图10-11所示，A、B为已知平面控制点，P为待测设点，现根据A、B两点，用距离交会法测设P点，其测设数据计算方法如下：根据A、B、P三点的坐标值，分别计算出DAP和DBP。2点位测设方法（1）将钢尺的零点对准A点，以DAP为半径在地面上画一圆弧。（2）再将钢尺的零点对准B点，以DBP为半径在地面上再画一圆弧。两圆弧的交点即为P点的平面位置。（3）用同样的方法，测设出Q的平面位置。（4）丈量P、Q两点间的水平距离，与设计长度进行比较，其误差应在限差以内。