建筑工程技术专业毕业论文-建筑物放线技术分析.doc

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1、开封大学土木建筑工程学院08级建筑工程技术专业毕业论文目 录论 文 摘 要2一、一般矩形建筑物放线技术3二、常见异形平面建筑物放线技术4三、弧形建筑结构施工放线简便方法的探索6四、建筑工程复杂平面图形施工放线8五、分析椭圆形平面放线方法12结束语15参考文献16论 文 摘 要众所周知，建筑工程测量放线技术能为施工的各阶段，各工种提供正确的依据，保证建筑物结构尺寸符合设计要求。建筑放线就是在建筑工程施工过程中，确定其位置及构件的过程。主要用经纬仪，全站仪测量定位点，然后再点上打木桩，在用红外全站仪在木桩上打铁钉，按照需要的尺寸根据现场然后用灰粉撒在线上，根据建筑物的大小及地形选择经纬仪，全站仪，

2、用水准仪决定建筑物的基础平整。文章主要探讨了建筑工程施工测量的流程，概述了视觉三维测量技术在测量放线中的应用，希望以此能够确保测量工作快速高效进行。关键词：测量放线技术 一般放线 异形物放线 施工定位 建筑物放线技术分析一、一般矩形建筑物放线技术（一）施工放线的第一步是复核规划定点位置一般施工总平面图上绘出的坐标，由规划技术人员现场定位，而规划定位是理论值与现场建筑物的实际位置有差别，一定要复核、纠正。如 2009 年由本公司负责承接施工的永城市殡仪馆广场工程，若按规划定点放线，一条长长的弧线错位 100cm，无法吻合。由于面积特大，相关尺寸多，用有关坐标设计的理论有错误，设计图改正后，再规划

3、定点，重新放线，与之相连的外广场又不吻合，只能根据现场实际调整合适，历时 10多天纠正。故不能完全按规划定点放线，需综合设计意图，根据现场实际情况确定位置，然后将控制点引出建筑物场外，保护好桩位。(二)第二步是测定建筑物轴线、标高。常规做法是打桩龙门桩、钉铁钉，标记红三角标高。再接各分层工序，依次往上弹线；挖土方洒灰线，捣制垫层后弹墨线，特别注意，垫层上要弹出柱子的位置，且用红油漆标记四个角，以便柱子钢筋定位。在地梁处（ 0.000）准确弹出各轴线网，且要复核，如 A B 轴间 5000 ，复核时应从B A 测量，再测建筑物总长与各轴线间相加是否吻合。各轴线垂直引上，分楼层弹置确定控制轴网，标

4、高由一条柱、墙角处引上，分楼层标志 50cm 线或者 100cm 线，四周每道墙、柱上均弹水平线。施工放线是一项严谨、细致的工作，要按部就班，一步一个脚印，来不得半点马虎。关键轴线、尺寸都由施工技术员亲自操作，如钢卷尺的“0”起点距尺端有 100mm左右，而皮卷尺的“0”起点是扣勾的端点，若拉尺时一端是一个民工，一端是技术员，由于民工看错尺位经常出现放线误差10cm的事，所以技术员必须仔细复查。二、常见异形平面建筑物放线技术（一）弧线确定一个圆或一段弧需有圆心和半径，才容易求得。但若缺少圆心怎么办？采用弓高法（微积分），宜州市政广场工程面层，其半径为 200 米，圆心在室内，无法确定。只能求得

5、圆弧上两点再通过计算，得出一个点后再分段求得另一个点，逐步分下去，以微小的直线段组合成圆弧。（二）圆心的引用定位圆心在场地平整时尽可以应用，而挖土方时，或建筑往上伸高，圆心点即被占用或无法延高，需采取引线控制。例如，都安县行政办公大楼的圆心点从开始到最后抹灰，都要用到，必需精确地引出，挖基础土方时，需保留其到其他基础垫层完成及弹线后才能破坏，然后垂直层层向上引用控制点。行政办公大楼平面图由两个 14 圆和两个矩形组成，其中一个的圆心可按楼层引上去，而另一个圆心在建筑物之外无法引上。0.000 以上施工放线将经纬仪置于圆心，按弧角分多线垂直引上，再在各楼层平面以弓高法分出内外弧线。（三） 直角（

6、垂线）做法放垂直线或直角是施工放线最基本的方法，每个工程要用无数次，在放线时应根据实际情况采用才能速度快、效率高。1.勾股定理它适合20米以内的定位放线，是最简单方便的手工放线，如独立柱基础框边及轻短的建筑物轴线。若延长线过长，则造成误差较大。2.等腰三角形法已知一条直线段，做垂线段用此方法将准确、快捷地做出垂直线。3.工具法根据建筑物的平面图、制作出大小直角三角形、矩形、圆形框，在放线时找到轴线即套上模型非常快捷精确地弹出柱脚边线及其他边线。4. 经纬仪放线建筑物长超过 20米，必须采用经纬仪放线，其优点是精确，缺点是速度慢，要搬动仪器定垂直线，转角时容易出错，故每一平面放线时必须做一个闭合

7、差计算。（四）非同一垂直面的定位方法若墙、柱面在同一垂直面内，将轴线引上时可吊锤线或经纬仪直接引上即可。但不在同一垂直面时必需采取一定措施。1.引延长线再做垂直线例如二层挑出阳台，在一层将阳台的轴线位定引出，做标记，在施工二层时再吊锤线从一层引出线引上。2.分线延长例如二层是挑出阳台，在一层四角引锤线到二层，分出各轴线弹出轴线网，将轴线延长得到挑出的阳台轴线。该法仅适用于短小建筑工程。3.经纬仪定位例如安装工业厂房带牛腿的排架柱，必需两台经纬仪同时操作，非同一垂直面（牛腿正面）必须将仪器置于轴线上，否则造成差错（五）楼梯放线按质量评定要求，楼梯的每踏步之间的高差不能大于 10mm，必须准确定位

8、才能满足质量要求。在准确定出第一步和楼层处的踏步标高后即需将分格网状弹于楼梯的墙面上，那种仅拉斜线等分踏步的方法是不妥的。三、弧形建筑结构施工放线简便方法的探索（一）施工放线方法1.对于平面弧形结构或跨度较小的拱形结构的放线步骤（1） 根据跨度L 和拱高 h 定出拱顶 C。先找到跨度 D E 的中点O , 然后过O 作D E 的垂线, 再在其上找一点 C , 使得 OC = h, 则 C 点即为拱顶, 如图 1所示。图1（2）、 确定椭圆的焦点。 选一长度等于跨度 L 的细绳, 找出中点并将其固定于拱顶 C 点, 然后以 C点为圆心, 以L 2 为半径画弧, 在D E 上有两个交点A 、B ,

9、 即为椭圆的焦点, 如图 2 所示。（3）、 作出符合要求的弧线。将细绳两端分别固定在两焦点 A 、B 上, 松开原来固定于 C 点的细绳中点, 拉紧绳子, 由 C 向两边滑动, 其轨迹即为符合要求的拱形弧线, 如图2 所示。图2此方法为据高定焦法, 它依据直角坐标系下的椭圆方程, 对有拱形弧线的窑洞、果窖以及平面结构的花园围墙等跨度较小的拱形结构建筑的施工放线尤其适用。（二）对于跨度很大的拱形结构的放线步骤1 找拱顶C 的竖直投影点 O。 由 y = b知, 拱顶 C 的 x 坐标为 0, 即其竖直投影点在坐标原点O 处, 如图 3 所示。2 描点连线。 由 y = b的投影距坐标原点距离为

10、 x的弧线上任意一点N i, 其弧线高度 h i= h（h = b, O E = a )。 在 x轴(跨度所在的直线) 上取若干个距坐标原点O 的距离为 x 1 、 x 2 、 x 3 、x的 n 个点 P 1、P 2、P 3、P, 分别过点 P 1、P 2、P 3、P n 作 x 轴 (跨度 D E )的垂线, 并在垂线上分别取点N 1、N 2、N 3、N, 使得 P 1N 1 = h1，P 2N 2 = h，P 3N 3 = h、PN n = h。 然后用光滑的曲线把点 N 1、N 2、N 3、Nn 连 接 起 来, 即为所要的拱形曲线, 如图 4 所示。此方法为定距测高的逐点放线法, 取

11、点的多少应根据实际要求和弧线的实际情况而定。图3四、建筑工程复杂平面图形施工放线（一）进行建筑工程复杂平面图形的施工放线工作时，应遵循以下几个操作要点1. 复杂平面图形施工放线前，首先应充分学习图纸，熟悉图纸设计意图，弄清各种曲线图形的性质。在有多种曲线图形组成的平面图形中，应弄清不同曲线圆弧的分解点、各自的圆心、半径，有关的角度以及相互之间的关系等各种因素。2. 对复杂平面图形的施工放线，应确定几根基准控制线及基准控制点，并由基本控制线和控制点逐步导出其他各点、线的位置。3. 对各种不同性质的曲线图形，应建立合适的计算坐标体系，运用相应的数学公式，对施工放线所需的数据进行计算，将复杂的图形、

12、众多的数字进行计算、整理、简化，最终绘制成放线测设简图和有关数据表格，供实地放线测设时使用。4. 复杂平面图形的施工放线检查和校核工作十分重要。在计算放线测设所需的有关数据时，应同时计算检查、校核所需要的相应数据，以便实地放线测设时随时进行检查、校核之用。应该注意的是，放线测设所用的数据与检查、校核所用的数据应用不同的计算方法所得的数值。例如，圆弧段的放线若是用圆心角和半径作控制时，在检查、校核时则宜用原弧段的弦长值来检查，这样做能及时发现是否存在差错。5. 复杂平面图形的施工放线，应尽可能使用高精度的仪器进行测设，并定期检验，保持测设仪器的高精度。测设仪器的高精度是获得高质量放线测设的基础和

13、保证。同时，测量人员应有专人负责，建立完整的测设资料。(二)几种不同的施工放线方法随着近年来旅游建筑、公共建筑的发展，各种平面图形比较复杂的建筑物和构筑物，例如圆弧形、椭圆形、双曲线形、抛物线形平面图形以及各种正多边形平面图形等越来越得到广泛地采用。尤其是一些高等级酒店的大堂、大型综合性商业广场的中庭等越来越多地采用圆弧形等复杂平面图形或是几种曲线组成更为复杂的平面图形。在工程施工中，圆弧形和圆形的建筑物（或构筑物）是我们接触较多的复杂平面图形之一。该平面图形具有外型柔和、轻松、活泼、视觉感受良好等特点，用在室内中庭还具有各向采光均匀、通风排风流畅等特点。对该平面图形可灵活采用不同的施工放线方

14、法，也可采用不同的施工放线方法进行检查、校核，确保施工放线的准确。1. 几何作图法2. 几何作图法，又可叫直接放样法、弦点作图法，即在施工现场采用几何作图工具（直尺、角尺等）直接进行圆弧形平面曲线的放样作图。放线步骤（图 4）：图4（1）根据已知的RO、LO 计算出，（2）AB2LO，MNhO，并垂直平分AB。（3）确定AB的四分之一点，即AM, BM的二分之一分点 G、F。（4）过 B点作 AB 的垂直线，并与 AM 的延长线相交于C。（5）在 AC 上截取ABAB，并联结BB。（6）在BC上（或起延长线上）截取BPL1（L1 为弦AM 或 BM之半）。（7）过 P点作 CMA 的平行线交B

15、B于 P点。（8）量取 PP的长度为 h1，则h1 即是AM的拱高。（9）作弦AM 或 BM 的垂直平分线 EF 和HG，并使 EFHGh1，则F、G 点即为BM圆弧曲线的四分之一点。（10）重复上面49 各步骤，可得的八分之一分点、十六分之一分点、三十二分之一分点。（11）将所得各分点以平滑曲线相连，即得所要求施放的圆弧曲线的大样图。施放精度要求较高时，适当增加重复次数即可满足要求。几何作图法求作圆弧曲线宜在垫层做好后进行。施工放线时，地面上所弹墨线较多，应精心操作，防止差错。2.坐标计算法坐标计算法适用于半径较大的圆弧形平面曲线图形的施工放线，由于半径较大，圆心越出建筑物平面以外甚远，无法

16、用直接拉线法或几何作图法来进行施工放线，而采用坐标计算法，则能获得较高的施工精度而施工操作方法也较简便。坐标计算法有直角坐标和极坐标法两种，一般将计算结果最终列成表格，供放线人员使用，因此，实际现场施工放线工作比较简单。3.经纬仪测量法当圆弧曲线的半径较大，曲线长度又较长，不宜采用坐标计算法进行曲线放线时，可借助经纬仪进行圆弧曲线的放线测设工作。用的方法有经纬仪测角法、切线支距法和弦线支距法。当测设现场条件较差时，也可采用任意置镜法，即在圆弧曲线的切线上任意定点、设置经纬仪，用极坐标反复法来测设圆弧曲线。现在，我们以工程中较为常用的经纬仪测角法加以叙述说明。经纬仪测角法主要应用一条几何定理，即

17、弦切角等于该弦所对之圆心角之半。用经纬仪测角法做圆弧曲线施工防御时，常将圆弧曲线作若干等分，并求出每段圆弧所对之圆心角和弦长，然后用经纬仪测角的方法确定其等分点，最后将各点顺滑连接起来，即为所要求作的圆弧曲线。当等分点越多，所求作的圆弧曲线的精度也越高。同样，仍以【例 1】所要求采用经纬仪测角法进行施工放线。(1)数据计算。计算 AB 所对的圆心角：sin（ /2）5/10=0.5,a/2=30，a=60。将圆弧曲线作 12 等分，则每段圆弧做对之圆心角为： 60/125， /2230。圆弧总长：10 2 JI 60/36010.472m每一等分圆弧长度：10.472 120.873。每一等分

18、圆弧的弦长：弦长210sin（/2）0.872。每一等分圆弧的弦心距：因为，弦心距Rcos/2），所以，弦心距 10 cos（/2）9.990。（2）放线步骤。获得上述数值后，就可用经纬仪测角法进行圆弧的施工放线了。其放线步骤如下，见图4 所示。将经纬仪架设于 B点，对中整平后，先后视直线部分（该直线为 B 点的切线），然后将望远镜转动一个角度，使其等于18023017730。或后视直线部分后，先将仪器转动 180至前面方向，然后向圆弧方向转动 230，即为 BC方向。在视线方向精确量取 0.872m，得一 C 点，则 C 点就是圆弧曲线上的第一个等分点。将经纬仪搬至 C点，先后视 B点，然后

19、将望远镜转动一个角度，使其等于 1805175。同样在视线方向精确量取0.872m，得到 D 点，则 D 点就是圆弧曲线上的第二个等分点。其余各点依次类推，直至 12 个等分点全部定出为止。为消除经纬仪测量误差，测角时，应采用正倒镜的方法，若所得两点位置不同，应取其中点而定之。若正倒镜两点位置误差较大，应作及时分析，防止出现差错。上述施工放线方法只是施工中较为常用的几种方法，在工程施工中，还有其他许多行之有效的放线方法，具体采取何种方法，应视平面图形的复杂情况、 施工现场条件、施工放线精度要求以及技术、人员、仪器配备等情况灵活确定。各种方法可以单独使用，也可以结合使用互相检查、效核。总之，建筑

20、施工放线，是建筑施工的第一道工序，也是一道极为重要的工序。不仅要符合设计图纸本身的平面位置、尺寸等，而且要符合城市规划的要求。全面掌握施工放线的知识、技能，提高施工放线的精度、效率，才能为后续工作奠定坚实的基础。五、分析椭圆形平面放线方法在具体施工中， 对椭圆平面放线问题， 技术人员的通常做法是： 椭圆形平面放线要求不高时， 采用细绳拟合法放线， 所放曲线要经过不同人员的多次修复后方可采用， 且精度不高。要求较高时， 用经纬仪采用同心圆法放线， 所测椭圆的精确度可以较高， 这是通过曲线上交点的数量来控制的， 但交点的数量是由仪器的架设次数来确定， 这就使得现场操作非常麻烦， 往往需架设十几次以

21、上。针对上述问题， 本文提出椭圆平面放线方法， 即椭圆坐标法和椭圆定义法。前者包括经纬仪极坐标法与全站仪相对坐标法两种。（一）椭圆坐标法在具体的设计图纸中， 椭圆的长轴长2a 与短轴长2b， 以及长短轴的方向均可事先得出， 现场放线所做的关键是确定出椭圆曲线的轨迹。为了便于说明问题， 暂以第一象限内放线为例进行说明， 现假定长轴中间点 为坐标原点0（0.0000， 0.000） ， 长半轴长a50m 短半轴长b40m,所得的椭圆标准曲线方程为：（x/50）2（y /40）211. 放线前的理论准备（1）在第一象限内， 为保证圆弧曲线光滑， 拟取 8个点（X1 X8） 相连， 其所对应的角度等分

22、 90（如图1 所示）。通过数学方法， 可列出相应的直线斜率及方程， 分别与椭圆的标准曲线方程联立进行计算，可得出交点坐标、截距长度等计算结果（ 见表1） 。(2) 对于表 1中所计算出的相对坐标值与截距长度等参数， 也可以在AUTO CAD软件中直接得出： 将椭圆中心点与AUTO CAD 中的绝对坐标系统原点O （ 0.000， 0.000） 重合。 在直线 L命令下， 从原点出发， 分别输入绝对坐标值（50， 0） 与（ 0， 40） 可建立出椭圆的长轴与短轴 ； 然后， 在椭 圆命令下， 可 得到如图1 所 示的 1/4椭圆。 在直线L 命令下， 从原点出发， 分别输入极坐标值， 可以相

23、应建立8 条直线 OA1OA2 。 将光标移至直线与椭圆的交点处， 打开对象捕捉方式， 从屏幕左下角， 可很方便地读出如表1 所示的所有交点的相对坐标值； 然后采用直线标注命令， 可将相应的截距长度读出。2. 经纬仪极坐标法(1) 按设计图纸要求 ， 现场确定出椭圆的长轴位置 、长度与正方向 ， 取中间 点 作为坐标 原 点O （0.000,0.000） 。 在长轴正方向 OA 上 取 OX0 50m， 在 X0 点钉上钢钉， 同时在 O 点处架设经纬仪， 沿长轴正方向归零。逆时针旋转90得出直线OA9， 截取 OA9 40 ，在 X9 点钉上钢钉（ 即确定出第一象限1/4 圆弧范围与长短半轴

24、） ， 再次归零。(2) 椭圆曲线控制点的测设：逆时针旋转10角，得 出 直 线OA1，并 按 表 1 中 截 距 长 度 截 取 OX149.581m， 在 X1 点钉上钢钉。依次逆时针旋转 10角， 各得出直线OA2OA9直线，在各直线上按表1 中截距长度得到 X2X9点，均钉上钢钉。(3) 用平滑的曲线按 X0、X1X9 的顺序，连接所有的钢钉，即为所要求的1/4椭圆曲线段。(4) 由于该曲线为手工绘制，它的和顺度大多情况下要经过数人共同检查， 多次修整， 确认无误后方可采用。同理， 可放出其他三个象限的圆弧曲线。3. 全站仪相对坐标法(1) 按设计图纸要求， 现场确定出椭圆的长轴位置

25、、 长 度 与 正 方 向 ， 取 中 间 点 作 为 坐 标 原 点O（0.000,0.000） 。在长轴正方向 OA0 上取 OX0 50m，在X0 点钉上钢钉， 同时可得出 X0 点的相对坐标值为（50.000,0.000） ， 在 O 点处架设全站仪。(2) 采用表1中交点的相对坐标值， 可分别得出X1、X2X9 等曲线控制点， 分别钉上钢钉。以 下 的 操 作 方 法 同2. 经 纬 仪 极 坐 标 法 中 的(3),(4) 。(二) 椭圆定义1. 椭圆定义 椭圆为平面内与两定点F1、F2 的距离之和等于常数（ 大于直线段F1 F2） 的点的轨迹。两个定点叫焦点 ， 两 焦 点 间

26、距 离 叫 焦 距 ， 且F1 F2 c a b， 其中，c 为半焦距； a 为半长轴； b 为半短轴。2. 具体操作顺序(1) 按设计图纸 上的 、 数据，计 算出半焦距值， 同时准备一根伸缩性不大的细绳， 两头各系上一只小圆环， 绳长加两小圆 环直径长度 为 （ 长轴长） 。(2) 现场确定出椭圆的长轴位置与长度， 取中间点作为坐标原点。3. 根据计算出的 c 值， 在O点沿长轴正负方向两侧， 分别取OF1 OF2 c， 在 F1与F2 点分别钉上钢钉。4. 将细绳上的小圆环分别套入 F1 与F2 处的钢钉， 用第三根钢钉在平面上划线， 所形成的曲线即为所要求的椭圆轨迹。（三）各种放线方法

27、的适用范围上述三种椭圆放线方法， 操作简单， 实用性较强， 现场可不采用仪器或仅架设一次仪器， 大大降低了放线出错的几率。根据笔者的现场施工经验， 将三种放线方法各自的适用范围小结如下。1. 经纬仪极坐标法适用于地形平坦、无高低起伏、易于皮尺直接进行丈量、长轴长a 80m 的椭圆， 所放曲线的和顺程度须经人工多次修整。2 全站仪相对坐标法适用于地形变化大、无法用皮尺直接进行丈量且长轴距离较大、长轴长a 80 m 的椭圆， 所放曲线的和顺程度须经人工多次修整。3 椭圆定义法适用于地形平坦、无高低起伏、长轴长a 50m 的椭圆， 所放曲线和顺， 不需进行再次修改。六、结束语上述施工放线方法只是施工

28、中较为常用的几种方法，在工程施工中，还有其他许多行之有效的放线方法，具体采取何种方法，应视平面图形的复杂情况、 施工现场件、施工放线精度要求以及技术、人员、仪器配备等情况灵活确定。各种方法可以单独使用，也可以结合使用互相检查、效核。总之，建筑施工放线，是建筑施工的第一道工序，也是一道极为重要的工序。不仅要符合设计图纸本身的平面位置、尺寸等，而且要符合城市规划的要求。全面掌握施工放线的知识、技能，提高施工放线的精度、效率，才能为后续工作奠定坚实的基础。参考文献(1)钟孝顺,人民交通出版社, 2000.2(2)黄浩,中国环境科学出版社1995.5(3)欧建岸,（第三版）华南理工大学出版社2001.816