施工控制测量

Question

如题所述

Answer 1

一、施工控制网的特点

与勘测设计阶段的测图控制网相比，施工控制网具有以下特点：

1）控制点的密度大，精度要求较高，使用频繁，受施工干扰多。这就要求控制点的位置应分布恰当和稳定，使用方便，并能保证在施工期间桩点不被破坏。因此，控制点的选择、测定及桩点的保护等项工作，应与施工方案、现场布置统一考虑确定。

2）在施工控制测量中，局部控制网的精度要求往往比整体控制网的精度高。如有些重要厂房的矩形控制网，精度常高于整个工业场地的建筑方格网及其他形式的控制网。在一些重要设备安装时，也往往要建立高精度的专门施工控制网。因此，大范围的控制网只是给局部控制网传递一个起始点的坐标和起始方位角，而局部控制网则布置成自由网的形式。

二、施工控制网的形式

施工控制网分为平面控制网和高程控制网两种。前者采用三角网、导线网、建筑基线或建筑方格网等；后者则采用水准网。

选择平面控制网的形式，应根据建筑总平面图、建筑场地的大小和地形、施工方案等因素进行综合考虑。对于地形起伏较大的山区或丘陵地区，常用三角测量或边角测量方法建网（图11-1的“Ⅲ”部分）；对于地形平坦但通视比较困难的地区，如扩建或改建的施工场地；或建筑物的布置不很规则时，则可采用导线网（图11-1的“Ⅱ”部分）；对于地面平坦而简单的小型建筑场地，常布置一条建筑基线（图11-2），组成简单的图形作为施工放样的依据；而对于地势平坦，建筑物众多且布置比较规则和密集的工业场地，一般采用建筑方格网（图11-1的“Ⅰ”部分）。总之，施工控制网的形式应与设计总平面图的布局相一致。

图11-1 施工控制网的布设形式

采用三角网作为施工控制网时，常布设成两级。一级为基本网，以控制整个场地为主，可按《城市测量规范》的一级或二级小三角测量的技术要求建立。另一级是放样网，它直接控制建筑物的轴线及细部位置。它是在基本网的基础上用交会法或其他方法加密的。当厂区面积较小时，可采用二级小三角网一次布设。

采用导线网作为施工控制网时，也常布设成两级，一级为首级控制，多布设成环状，可按城市一级或二级导线的技术要求建立。另一级为加密导线，用以测量局部建筑物，可按城市二级或三级导线的技术要求建立。以下着重介绍建筑基线和建筑方格网的布设方法。

三、建筑基线

1.建筑基线（建筑轴线）的布设

如图11-2，建筑基线是建筑场地的施工控制基准线。即在场地中央测设一条长轴线和若干条与其垂直的短轴线，在轴线上布设所需要的点位。由于各轴线之间不一定组成闭合图形，所以是一种不甚严密的施工控制。它适用于总图布置比较简单的小型建筑场地。

建筑基线的布设，是根据建筑物的分类、场地地形等因素确定的。常用的形式有“一”字型、“L”型、“十”字型和“T”型（图11-2）。

建筑基线的布置要求是：

1）主轴线应尽量位于厂区中心，中央通道的边沿上，其方向应与主要建筑物轴线平行，主轴线的定位点（即主轴点）应不少于三个，以便检查点位有无变动。

2）基线点位应选在通视良好和不易破坏的地方。为了能长期保存，要埋设永久性的混凝土桩。

2.建筑基线的测设方法

（1）施工坐标系与测图坐标系的换算

图11-2 建筑基线的布设形式

为了便于建筑物的设计和施工放样，在设计总平面图上，建（构）筑物的平面位置常采用施工坐标系（又称建筑坐标系）的坐标来表示。施工坐标系的坐标轴通常与建筑物主轴线方向一致。坐标原点设置于总平面图的西南角上，纵轴记为A轴，横轴记为B轴，用A，B坐标标定各建筑物的位置。如P点的设计施工坐标为（100.000，135.000）即A=100.00，B=135.000，表示沿 A 轴100m，沿 B 轴135m。如果建筑基线或建筑方格网的施工坐标系与测图坐标系不一致，则在测设前，应先将建筑基线或建筑方格网主点的施工坐标换算成测图坐标，然后进行测设。如图11-3所示AOB为施工坐标系，XO₁Y为测图坐标系。设1为建筑基线上的主点，它在施工坐标系中的坐标为（A₁，B₁），在测图坐标系中的坐标为（X₁，Y₁），（X₀，Y₀）为施工坐标原点O在测图坐标系中的坐标，α为X轴与A轴之间的夹角。欲将1点的施工坐标换算为测图坐标，则公式为

建筑工程测量

若将测图坐标换算为施工坐标，其公式为

建筑工程测量

图11-3 施工—测图坐标系的转换

（2）建筑基线的测设

建筑基线的测设方法，根据建筑场地的情况不同，主要有以下两种：

1）根据建筑红线测设。在老建筑区，建筑红线是由城市建设规划部门测设的，可用作建筑基线测设的依据。如图11-4，AB，AC是建筑红线，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ是建筑基线点，则从A点沿AB方向量取d₂定Ⅰ′点，沿AC方向量取d₁定Ⅰ″点。通过B，C作建筑红线的垂线，沿垂线分别量取 d₁，d₂得Ⅱ，Ⅲ点，则ⅡⅠ″与Ⅰ′Ⅲ相交于Ⅰ点处，精确观测∠ⅡⅠⅢ，若其角值与90°之差超过限差，则应对点位进行调整，直至符合要求。如果建筑红线完全符合作为建筑基线的条件时，可以直接将其作为建筑基线使用。

2）根据测量控制点测设。在新建筑区，建筑场地没有建筑红线作依据时，可根据建筑基线点的设计坐标和附近已有控制点的关系算出测设数据，然后测设基线点位。如图11-5，A，B为附近已有的控制点，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ为选定的建筑基线点。首先根据已知控制点和待测点的坐标关系反算出测设数据β₁，d₁，β₂，d₂，β₃，d₃，然后用经纬仪和钢尺以极坐标法（也可用其他方法）测设Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ点。

图11-4 根据建筑红线测设基线

图11-5 根据控制点测设基线

由于存在测量误差，测设的基线往往不在同一直线上（如图11-6中的Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ），故尚需在Ⅱ点安置经纬仪，精确测出∠ⅠⅡⅢ。若此角值与180°之差超过限差，则应对点位进行调整。调整时，将点Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ沿与基线垂直的方向各移动相等的调整值，其值按下式计算

图11-6 基线点位的调整

建筑工程测量

式中：δ——各点的调整值（m）；

a，b——分别为ⅠⅡ，ⅡⅢ的长度（m）；

ρ″=206265″。

例如：图11-6中，a=100m，b=150m，∠ⅠⅡⅢ=179°59′10″，则

建筑工程测量

当∠ⅠⅡⅢ＜180°时，δ为正值，Ⅱ点向上移动，Ⅰ，Ⅲ点向下移动；若∠ⅠⅡⅢ＞180°时，δ为负值，点位调整方向与上述相反。此项调整应反复进行，直至误差在允许范围内为止。

除了调整角度外，还应调整Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ点之间的距离。先用钢尺检查Ⅰ，Ⅱ及Ⅱ，Ⅲ间的距离，若丈量长度与实际长度的相对较差大于1/10000，则以Ⅱ点为准，按设计长度调整Ⅰ，Ⅲ两点。

建筑基线测设除上述两种方法外，还可以利用已有建（构）筑物或道路中线进行测设，其方法与利用建筑红线测设相同。

四、建筑方格网

1.建筑方格网的布设

由正方形或矩形格网组成的施工控制网称为建筑方格网，或称矩形网。它是建筑场地中常用的控制网形式之一，适用于按正方形或矩形布置的建筑群或大型高层建筑的场地。建筑方格网主轴线与建筑物轴线平行或垂直。因此，可用直角坐标法进行建筑物的定位，测设较为方便，且精度较高。但由于建筑方格网必须按照总平面图布置，其点位易被毁坏，测设工作量也较大，所以目前正逐渐被导线所代替。

布设建筑方格网时，应根据建（构）筑物、道路、管线的分布，结合场地的地形等因素，先选定方格网主轴线（图11-7中A，B，C，D，E为主轴线点），再全面布设方格网。布设要求与建筑基线相同，另需考虑以下几点：

1）主轴线点应接近精度要求较高的工程。

2）方格网的轴线应彼此严格垂直。

3）方格网点之间应能长期保持通视。

4）在满足使用的前提下，方格网点数应尽量少。正方形格网边长一般为100～200m，矩形格网边长视建筑物的大小和分布而定，一般为几十米至几百米的整数长度。

2.建筑方格网的测设

（1）主轴线测设

图11-7 建筑方格网主轴线的测设

首先根据原有控制点坐标与主轴线点坐标计算出测设数据，然后测设轴线点。如图11-7，先测设长主轴线ABC，其方法与建筑基线测设方法相同，然后测设与ABC垂直的另一主轴线DBE。即在B点安置经纬仪，瞄准C点，顺时针依次旋转90°、270°，并根据主点间的距离，在地面上定出 E′，D′两点。精确检测∠CBD′和∠CBE′。求出Δβ₁=∠CBD′-270°和Δβ₂=∠CBE′-90°，若大于10″时，则按l=

式计算出方向调整值D′D和E′E。将D′沿垂直于BD′方向移动DD′的距离，将E沿垂直于BE′方向移动EE′距离。Δβ为正时，逆时针改正点位；Δβ为负时，顺时针改正点位。点改正后，应检测两主轴线交角是否等于90°，其较差应小于±10″，否则应重复校正。另外尚需校核主轴线点间距离，相对精度应达1/10000。

（2）方格网点的测设

如图11-1，沿纵横主轴线精密丈量各方格网边长定出1，2，3，4，5点。按设计长度检测A1，12等边长，相对精度应达1/10000。然后将经纬仪分别设置在2，5点处，精密地测设出90°，用交会法定出方格网点6，并用木桩固定点位。同法可测设其余网点位置。网点位置的检核方法与主轴线检核相同，若控制精度要求较高时，还需用控制点对网点坐标进行检核。最后应埋设永久标志。

五、施工场地的高程控制测量

对施工场地的高程控制的要求是：第一，水准点的密度尽可能满足在施工放样时一次安置仪器即可测设所需的高程点；第二，在施工期间，高程控制点的位置应保持不变。因此，在测绘地形图时所敷设的水准点并不一定适用，并且密度也不够，必须重新建立高程控制网。当场地面积较大时，高程控制网可分为首级网和加密网两级布设，相应的水准点称为基本水准点和施工水准点。

1.基本水准点

基本水准点是施工场地高程首级控制点，用来检核其他水准点高程是否有变动，其位置应设在不受施工影响、无震动、便于施测和能永久保存的地方，并埋设永久性标志。在一般建筑场地上，通常埋设三个基本水准点，布设成闭合水准路线，并按城市四等水准测量的要求进行施测。对于为连续性生产车间，地下管道测设所建立的基本水准点，则需要采用三等水难测量方法进行施测。

2.施工水准点

施工水准点用来直接测设建（构）筑物的高程。为了测设方便和减少误差，水准点应靠近建筑物，通常可以采用建筑方格网点的标志上加设圆头钉作为施工水准点。对于中、小型建筑场地，施工水准点应布设成闭合水准路线或附合水准路线，并根据基本水准点按城市四等水准点或图根水准测量的要求进行施测。

为了施工放样的方便，在每栋较大的建筑物附近，还要测设±0.000水准点，其位置多选在较稳定的建筑物墙、柱的侧面，用红漆绘成上顶为水平线的“▽”形。