高层建筑测量.ppt

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1、高层建筑施工测量,高层建筑施工场地的控制测量分为平面控制测量和高程控制测量两种。前者多采用建筑方格网、多边形网和建筑基线等；后者则采用水准网。施工控制网的特点(1)控制范围小，控制点的密度大，精度要求高，使用频繁。(2)受施工干扰大。(3)精度要求不同。,1.1 施工测量前的准备工作,熟悉设计图纸,现场踏勘,施工场地整理,制定测设方案,仪器和工具,27,29,28,26,14.00,教学楼,已建,未建,18.00,6,5,4,3,2,1,4100,宿舍楼,B,D,E,C,A,3000,6000,2500,3700,9000,2600,6200,3700,14240,N,7,6,5,4,3,2,

2、b,c,l,a,d,P,M,轴线控制桩,教学楼,1,Q,建筑方格网,建筑基线,1.2 定位和放线,1建筑物的定位,建筑物的定位，就是将建筑物外廓各轴线交点（简称角桩）测设在地面上，作为基础放样和细部放样的依据。定位方法：1 根据已有建筑物定位 2 根据平面控制点、建筑红 线、道路轴线定位,l,l,a,b,宿舍楼,14.240m,c,25.800m,d,M,15.000m,N,Q,15.000m,P,检查NP的距离是否等于25.800m，N和P是否等于90，其误差应在允许范围内。,2建筑物的放线,建筑物的放线，是指根据已定位的外墙轴线交点桩（角桩），详细测设出建筑物各轴线的交点桩（或称中心桩）。

3、,然后，根据交点桩用白灰撒出基槽开挖边界线。,（1）在外墙轴线周边上测设中心桩位置,7.8m,3.7m,M,Q,P,N,1,2,16.8m,3,19.8m,4,2.5m,5,6.2m,6,8.8m,7,量距精度应达到设计精度要求。,量出各轴线之间距离时，钢尺零点要始终对在同一点上。,（2）恢复轴线位置的方法,恢复轴线位置的方法有设置轴线控制桩和龙门板两种形式。,1）设置轴线控制桩,轴线控制桩设置在基槽外，基础轴线的延长线上，作为开槽后，各施工阶段恢复轴线的依据。,小钉,混凝土,木桩,M,Q,N,1,2,3,4,5,6,7,P,2）设置龙门板,1.3 基础工程施工测量,1基槽抄平,建筑施工中的高

4、程测设，又称抄平。,（1）设置水平桩,为了控制基槽的开挖深度，当快挖到槽底设计标高时，应用水准仪根据地面上0.000m点，在槽壁上测设一些水平小木桩（称为水平桩），使木桩的上表面离槽底的设计标高为一固定值（如0.500m）。,水平桩可作为挖槽深度、修平槽底和打基础垫层的依据。,0.000,1.700,0.500m,b2.518m,a,（2）水平桩的测设方法,槽底设计标高为1.700m，欲测设比槽底设计标高高0.500m的水平桩。,计算测设水平桩的应读前视读数b：,2垫层中线的投测,基础垫层打好后，根据轴线控制桩或龙门板上的轴线钉，用经纬仪或用拉绳挂锤球的方法，把轴线投测到垫层上，并用墨线弹出墙

5、中心线和基础边线，作为砌筑基础的依据。,M,N,P,Q,3基础墙标高的控制,房屋基础墙是指0.000m以下的砖墙，它的高度是用基础皮数杆来控制的。,（1）基础皮数杆是一根木制的杆子，在杆上事先按照设计尺寸，将砖、灰缝厚度画出线条，并标明0.000m和防潮层的标高位置。,（2）立皮数杆时，先在立杆处打一木桩，用水准仪在木桩侧面定出一条高于垫层某一数值（如100mm）的水平线，然后将皮数杆上标高相同的一条线与木桩上的水平线对齐，并用大铁钉把皮数杆与木桩钉在一起，作为基础墙的标高依据。,-0.800,4基础面标高的检查,基础施工结束后，应检查基础面的标高是否符合设计要求（也可检查防潮层）。可用水准仪

6、测出基础面上若干点的高程和设计高程比较，允许误差为10mm。,1.4 建筑物的轴线投测,在多层建筑墙身砌筑过程中，为了保证建筑物轴线位置正确，可用吊锤球或经纬仪将轴线投测到各层楼板边缘或柱顶上。,1吊锤球法,将较重的锤球悬吊在楼板或柱顶边缘，当锤球尖对准基础墙面上的轴线标志时，线在楼板或柱顶边缘的位置即为楼层轴线端点位置，并画出标志线。,各轴线的端点投测完后，用钢尺检核各轴线的间距，符合要求后，继续施工，并把轴线逐层自下向上传递。,吊锤球法简便易行，不受施工场地限制，一般能保证施工质量。但当有风或建筑物较高时，投测误差较大。,2经纬仪投测法,在轴线控制桩上安置经纬仪，严格整平后，瞄准基础墙面上

7、的轴线标志，用盘左、盘右分中投点法，将轴线投测到楼层边缘或柱顶上。,将所有端点投测到楼板上之后，用钢尺检核其间距，相对误差不得大于1/2000。检查合格后，才能在楼板分间弹线，继续施工。,1.5 建筑物的高程传递,1利用皮数杆传递高程,一般建筑物可用墙体皮数杆传递高程。,2利用钢尺直接丈量,对于高程传递精度要求较高的建筑物，通常用钢尺直接丈量来传递高程。,对于二层以上的各层，每砌高一层，就从楼梯间用钢尺从下层的“+0.500m”标高线，向上量出层高，测出上一层的“+0.500m”标高线。,3吊钢尺法,用悬挂钢尺代替水准尺，用水准仪读数，从下向上传递高程。,高层建筑物施工测量中的主要问题是控制垂

8、直度，就是将建筑物的基础轴线准确地向高层引测，并保证各层相应轴线位于同一竖直面内，控制竖向偏差，使轴线向上投测的偏差值不超限。,轴线向上投测时，要求竖向误差在本层内不超过5mm，全楼累计误差值不应超过2H/10000（H为建筑物总高度），且不应大于：,30mH60m时，10mm；60mH90m时，15mm；90mH 时，20mm。,高层建筑物轴线的竖向投测，主要有外控法和内控法两种。,一、外控法,外控法是在建筑物外部，利用经纬仪，根据建筑物轴线控制桩来进行轴线的竖向投测，亦称作“经纬仪引桩投测法”。,1在建筑物底部投测中心轴线位置,高层建筑的基础工程完工后，将经纬仪安置在轴线控制桩A1、A1、

9、B1和B1上，把建筑物主轴线精确地投测到建筑物的底部，并设立标志，如图中的a1、a1、b1和b1，以供下一步施工与向上投测之用。,A1,B1,A1,B1,a1,b1,a2,b2,a1,b1,a2,b2,O1,O2,2向上投测中心线,随着建筑物不断升高，要逐层将轴线向上传递。,将经纬仪安置在中心轴线控制桩A1、A1、B1和B1上，严格整平仪器，用望远镜瞄准建筑物底部已标出的轴线a1、a1、b1和b1点。,用盘左和盘右分别向上投测到每层楼板上，并取其中点作为该层中心轴线的投影点，a2、a2、b2和b2。,3增设轴线引桩,当楼房逐渐增高，而轴线控制桩距建筑物又较近时，望远镜的仰角较大，操作不便，投测

10、精度也会降低。,将原中心轴线控制桩引测到更远的安全地方，或者附近大楼的屋面。,将经纬仪安置在已经投测上去的较高层（如第十层）楼面轴线a10、a10上。,瞄准地面上原有的轴线控制桩A1和A1点，用盘左、盘右分中投点法，将轴线延长到远处A2和A2点，并用标志固定其位置，A2、A2即为新投测的A1、A1轴控制桩。,O30,O10,O1,a30,a30,a10,a1,A1,A2,a10,a1,A1,A2,二、内控法,内控法是在建筑物内0平面设置轴线控制点，并预埋标志。,在各层楼板相应位置上预留200mm200 mm的传递孔。,在轴线控制点上直接采用吊线坠法或激光铅垂仪法，通过预留孔将其点位垂直投测到任

11、一楼层。,1内控法轴线控制点的设置,在基础施工完毕后，在0首层平面上，适当位置设置与轴线平行的辅助轴线。辅助轴线距轴线500800mm为宜，并在辅助轴线交点或端点处埋设标志。,辅助轴线,传递孔,轴线,1,2,3,4,2吊线坠法,吊线坠法是利用钢丝悬挂重锤球的方法，进行轴线竖向投测。这种方法一般用于高度在50100m的高层建筑施工中，锤球的重量约为1020kg，钢丝的直径约为0.50.8mm。,在预留孔上面安置十字架，挂上锤球，对准首层预埋标志。当锤球线静止时，固定十字架，并在预留孔四周作出标记，作为以后恢复轴线及放样的依据。此时，十字架中心即为轴线控制点在该楼面上的投测点。,3激光铅垂仪法,（

12、1）激光铅垂仪简介,激光铅垂仪是一种专用的铅直定位仪器。适用于高层建筑物、烟囱及高塔架的铅直定位测量。,激光铅垂仪主要由氦氖激光管、精密竖轴、发射望远镜、水准器、基座、激光电源及接收屏等部分组成。,激光器通过两组固定螺钉固定在套筒内。激光铅垂仪的竖轴是空心筒轴，两端有螺扣，上、下两端分别与发射望远镜和氦氖激光器套筒相连接，二者位置可对调，构成向上或向下发射激光束的铅垂仪。仪器上设置有两个互成90的管水准器，仪器配有专用激光电源。,（2）激光铅垂仪投测轴线,1）在首层轴线控制点上安置激光铅垂仪，利用激光器底端（全反射棱镜端）所发射的激光束进行对中，通过调节基座整平螺旋，使管水准器气泡严格居中。,

13、2）在上层施工楼面预留孔处，放置接受靶。,3）接通激光电源，启辉激光器发射铅直激光束，通过发射望远镜调焦，使激光束会聚成红色耀目光斑，投射到接受靶上。,4）移动接受靶，使靶心与红色光斑重合，固定接受靶，并在预留孔四周作出标记，此时，靶心位置即为轴线控制点在该楼面上的投测点。,1.6 建筑物的变形观测,为保证建筑物在施工、使用和运行中的安全，以及为建筑物的设计、施工、管理及科学研究提供可靠的资料，在建筑物施工和运行期间，需要对建筑物的稳定性进行观测，这种观测称为建筑物的变形观测。,建筑物变形观测的主要内容有：,建筑物沉降观测,建筑物倾斜观测,建筑物裂缝观测,建筑物位移观测,一、建筑物的沉降观测,

14、建筑物沉降观测是用水准测量的方法，周期性地观测建筑物上的沉降观测点和水准基点之间的高差变化值。,主要工作有：,1水准基点的布设,2沉降观测点的布设,3 沉降观测,4沉降观测的成果整理,1水准基点的布设,水准基点是沉降观测的基准，因此水准基点的布设应满足以下要求：,（1）要有足够的稳定性 水准基点必须设置在沉降影响范围以外，冰冻地区水准基点应埋设在冰冻线以下0.5m。,（2）要具备检核条件 为了保证水准基点高程的正确性，水准基点最少应布设三个，以便相互检核。,（3）要满足一定的观测精度 水准基点和观测点之间的距离应适中，相距太远会影响观测精度，一般应在100m范围内。,2沉降观测点的布设,进行沉

15、降观测的建筑物，应埋设沉降观测点，沉降观测点的布设应满足以下要求：,（1）沉降观测点的位置 沉降观测点应布设在能全面反映建筑物沉降情况的部位，如建筑物四角，沉降缝两侧，荷载有变化的部位，大型设备基础，柱子基础和地质条件变化处。,（2）沉降观测点的数量 一般沉降观测点是均匀布置的，它们之间的距离一般为1020m。,（3）沉降观测点的设置形式。,3沉降观测,（1）观测周期,（2）观测方法,（3）精度要求,（4）工作要求,（1）观测周期,1）当埋设的沉降观测点稳固后，在建筑物主体开工前，进行第一次观测。,2）在建（构）筑物主体施工过程中，一般每盖12层观测一次。如中途停工时间较长，应在停工时和复工时

16、进行观测。,3）当发生大量沉降或严重裂缝时，应立即或几天一次连续观测。,4）建筑物封顶或竣工后，一般每月观测一次，如果沉降速度减缓，可改为23个月观测一次，直至沉降稳定为止。,（2）观测方法,观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最后再次后视该水准基点，两次后视读数之差不应超过1mm。,沉降观测的水准路线（从一个水准基点到另一个水准基点）应为闭合水准路线。,2）高层建筑物的沉降观测，则应采用DS1精密水准仪，用二等水准测量的方法进行，其水准路线的闭合差不应超过:,1）多层建筑物的沉降观测，可采用DS3水准仪，用普通水准测量的方法进行，其水准路线的闭合差不应超过（n测站数）。,（3）精

17、度要求,沉降观测的精度应根据建筑物的性质而定。,（4）工作要求,沉降观测是一项长期、连续的工作，为了保证观测成果的正确性，应尽可能做到四定：,1）固定观测人员,2）使用固定的水准仪和水准尺,3）使用固定的水准基点,4）按固定的实测路线和测站进行,4沉降观测的成果整理,（1）整理原始记录,（2）计算沉降量,（3）绘制沉降曲线,（1）整理原始记录,每次观测结束后，应检查记录的数据和计算是否正确，精度是否合格，然后，调整高差闭合差，推算出各沉降观测点的高程，并填入“沉降观测表”中。,（2）计算沉降量,1）计算各沉降观测点的本次沉降量：,本次沉降量=本次观测所得的高程上次观测所得的高程,2）计算累积沉

18、降量：,累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量,将计算出的沉降观测点本次沉降量、累积沉降量和观测日期、荷载情况等记入“沉降观测表”中。,（3）绘制沉降曲线,沉降曲线分为两部分，即时间与沉降量关系曲线和时间与荷载关系曲线。,1）绘制时间与沉降量关系曲线,首先，以沉降量s为纵轴，以时间t为横轴，组成直角坐标系。,然后，以每次累积沉降量为纵坐标，以每次观测日期为横坐标，标出沉降观测点的位置。,最后，用曲线将标出的各点连接起来，并在曲线的一端注明沉降观测点号码，这样就绘制出了时间与沉降量关系曲线。,2）绘制时间与荷载关系曲线,首先，以荷载为纵轴，以时间为横轴，组成直角坐标系。,再根据每次观测时间和相应

19、的荷载标出各点，将各点连接起来，即可绘制出时间与荷载关系曲线。,二、建筑物的倾斜观测,用测量仪器来测定建筑物的基础和主体结构倾斜变化的工作，称为倾斜观测。,1一般建筑物主体的倾斜观测,2圆形建（构）筑物主体的倾斜观测,3建筑物基础倾斜观测,1一般建筑物主体的倾斜观测,建筑物主体的倾斜观测，应测定建筑物顶部观测点相对于底部观测点的偏移值，再根据建筑物的高度，计算建筑物主体的倾斜度，即,式中 i建筑物主体的倾斜度；D建筑物顶部观测点相对于底部观测点的偏移值（m）；H建筑物的高度（m）；倾斜角（）。,倾斜测量主要是测定建筑物主体的偏移值D。偏移值D的测定一般采用经纬仪投影法。,经纬仪投影法，观测方法

20、如下：,（1）将经纬仪安置在固定测站上，该测站到建筑物的距离，为建筑物高度的1.5倍以上。瞄准建筑物X墙面上部的观测点M，用盘左、盘右分中投点法，定出下部的观测点N。用同样的方法，在与X墙面垂直的Y墙面上定出上观测点P和下观测点Q。M、N和P、Q即为所设观测标志。,（2）隔一段时间后，在原固定测站上，安置经纬仪，分别瞄准上观测点M和P，用盘左、盘右分中投点法，得到N和Q。如果，N与N、Q与Q不重合，说明建筑物发生了倾斜。,（3）用尺子，量出在X、Y墙面的偏移值A、B，然后用矢量相加的方法，计算出该建筑物的总偏移值D，即：,根据总偏移值D和建筑物的高度H即可计算出其倾斜度i。,2圆形建（构）筑物

21、主体的倾斜观测,对圆形建（构）筑物的倾斜观测，是在互相垂直的两个方向上，测定其顶部中心对底部中心的偏移值。,（1）在烟囱底部横放一根标尺，在标尺中垂线方向上，安置经纬仪，经纬仪到烟囱的距离为烟囱高度的1.5倍。,（2）用望远镜将烟囱顶部边缘两点A、A及底部边缘两点B、B分别投到标尺上，得读数为y1、y1及y2、y2。烟囱顶部中心O对底部中心O在y方向上的偏移值y为：,（3）用同样的方法，可测得在x方向上，顶部中心O的偏移值x为：,（4）用矢量相加的方法，计算出顶部中心O对底部中心O的总偏移值D，即,根据总偏移值D和圆形建（构）筑物的高度H即可计算出其倾斜度i。,另外，亦可采用激光铅垂仪或悬吊锤

22、球的方法，直接测定建（构）筑物的倾斜量。,3建筑物基础倾斜观测,建筑物的基础倾斜观测一般采用精密水准测量的方法，定期测出基础两端点的沉降量差值h，在根据两点间的距离L，即可计算出基础的倾斜度：,对整体刚度较好的建筑物的倾斜观测，亦可采用基础沉降量差值，推算主体偏移值。,用精密水准测量测定建筑物基础两端点的沉降量差值h，在根据建筑物的宽度L和高度H，推算出该建筑物主体的偏移值D，即,三、建筑物的裂缝观测,当建筑物出现裂缝之后，应及时进行裂缝观测，常用的裂缝观测方法有两种。,1石膏板标志,2白铁皮标志,1石膏板标志,用厚10mm，宽约5080mm的石膏板（长度视裂缝大小而定），固定在裂缝的两侧。当

23、裂缝继续发展时，石膏板也随之开裂，从而观察裂缝继续发展的情况。,2白铁皮标志,（1）用两块白铁皮，一片取150mm150mm的正方形，固定在裂缝的一侧。（2）另一片为50mm200mm的矩形，固定在裂缝的另一侧，使两块白铁皮的边缘相互平行，并使其中的一部分重叠。（3）在两块白铁皮的表面，涂上红色油漆。（4）如果裂缝继续发展，两块白铁皮将逐渐拉开，露出正方形上，原被覆盖没有油漆的部分，其宽度即为裂缝加大的宽度，可用尺子量出。,四、建筑物位移观测,根据平面控制点测定建筑物的平面位置随时间而移动的大小及方向，称为位移观测。,位移观测首先要在建筑物附近埋设测量控制点，再在建筑物上设置位移观测点。,位移观测的方法有以下两种：,1角度前方交会法,2基准线法,