施工放样精要.pptx
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1、一.工程建(构)筑物是工程建筑物和工程构筑物的总称。二、施工放样的任务 将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计要求,以一定的精度在实地标定出来,作为施工的依据。三.放样与测量的主要区别放样目的和顺序与测量恰好相反,测量是将地面上的地形、地物描绘到图上,而放样是将图上设计的工程建(构)筑物标定到地面。工程建筑物的施工放样概述工程建筑物的施工放样概述第1页/共81页四.确定放样方法要点 熟悉建筑物的总体布置图和细部结构设计图 找出主要轴线和主要点的设计位置以及各部件之间的几何关系 结合现场条件、控制点的分布 现有的仪器设备第2页/共81页6.1.1 6.1.1 建筑限差建筑限差建筑限差
2、:工程建筑物竣工之后实际位置相对设计位置的容许偏差,又称设计或施工允许的总误差。建筑限差与建筑结构、用途、建筑材料和施工方法有关,且应遵循我国现行标准执行。如混凝土结构工程施工及验收规范、钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程、建筑安装工程施工及验收技术规范等。6.1 建筑限差与放样精度第3页/共81页1.1.按建筑材料需要的精度高低排序为:钢结构 砼结构 混凝土结构 土石方工程2.2.按施工方法排序为:l预制件装配式现场浇灌式l螺栓连接钢结构式电焊连接钢结构式l砼柱、砼梁、砼墙施工总误差允许为101030mm30mml高层建筑物倾斜要求为1/10001/100020002000。l钢结构施工的
3、总误差允许1 18mm8mm(随施工方法);l土石方工程施工的总误差允许约10cm10cm。限差确定一般方法:限差确定一般方法:限差确定一般方法:限差确定一般方法:第4页/共81页一、误差分配的原则:1)等影响原则 2)忽略不计原则 3)按比例分配原则对大多工程,施工规范仅对建筑限差有明确的规定,并无测量精度要求,所以要在测量、施工、制造等方面间进行误差分配。6.1.2 放样精度的确定方法第5页/共81页1)等影响原则设:设计容许误差为,允许测量误差为1,施工误差为2,制造误差为3,(如有其它因素,再增加项数)。则:三个未知数按“等影响原则”,有:中误差:中误差:第6页/共81页 2)忽略不计
4、原则第7页/共81页 例:第8页/共81页6.2.1 放样的种类:1)角度放样2)距离放样3)高程放样4)点位放样5)直线放样6)铅直线放样6.26.2 施工放样种类和方法施工放样种类和方法可都归结为点放样:可都归结为点放样:第9页/共81页(1)角度放样。角度放样的实质是:从某一已知方向为基准,放样出另一方向,使二方向间的夹角等于预定的角度。角度放样可用经纬仪或全站仪,通过盘左盘右定点取中的方法进行。(2)距离放样。是将设计图上的已知距离按给定的起点和方向标定出来。可用钢尺放样,也可用电磁波测距放样。(3)点位放样。是根据图上的被放样点的设计坐标将其标定到实地的测量工作。工程建筑物的形状和大
5、小,是通过一些特征点描述的,如矩形建筑的四个角点、线形建筑的转折点等。点位放样是建筑物放样的基础。2023/3/1710第10页/共81页(4)直线放样。将设计图上的直线如建筑物的轴线在实地标定出来。常用经纬仪或全站仪的正倒镜法进行放样。(5)铅垂线放样。为了保证高层建筑物的垂直度,需要放样铅垂线,其放样方法见后。(6)高程放样。把设计图上的高程在实地标定出来。2023/3/1711第11页/共81页l点和平面直线的放样方法:1、交会法:角度交会距离交会轴线交会2、归化法放样3、极坐标法4、自由设站法5、GPS RTK法l铅垂线放样方法l高程放样方法1.经纬仪加弯管目镜投点法2.铅垂仪法1.几
6、何水准测量法2.测距三角高程方法3.无仪器高法归化法放样角度归化法放样点位归化法放样直线构网联测归化法放样第12页/共81页(1)距离交会法点位放样 已有:A、B两点l放样元素:S1、S2,l定p点(设计坐标已知)A ABP P(X(XA A,Y,YA A)(X(XB B,Y,YB B)(X(XP P,Y,YP P)设计S S1 1S S2 26.2.2 点和平面直线的放样方法:特别适用于待放特别适用于待放样点到已知点的样点到已知点的距离不超过测尺距离不超过测尺长度并便于量距长度并便于量距的情况。的情况。第13页/共81页测设时,通常先沿APAP、BPBP 的方向线打“骑马桩”,然后交会出P
7、P点位置。注意交会角 3030 150150A AB BP P(X(XA A,Y,YA A)(X(XB B,Y,YB B)(X(XP P,Y,YP P)设计设计(2)角度交会法点位放样1.1.计算 ABAB、APAP、BPBP ,则:1 1=APAP-ABAB 2 2=BPBP-ABAB 2 22.2.在测站A A测设 1 1,得APAP方向;在测站B B测设 2 2,得BPBP方向,相交得P P点,定P P点标志。1在量距不方便的情况下常用角在量距不方便的情况下常用角度交会法放样。度交会法放样。第14页/共81页6.2.2.2、归化法放样1、归化法放样角度2、归化法放样点位距离交会归化法角度
8、交会归化法3、归化法放样直线测小角归化法测大角归化法4、构网联测归化法放样归化法概念:归化法概念:归化法是将放样与测量相结合的一种放样方法。先初步放归化法是将放样与测量相结合的一种放样方法。先初步放样出一点,再多测回观测获取该点的精确位置,与待放样样出一点,再多测回观测获取该点的精确位置,与待放样样点比较,获得改正量(归化量),通过(归化)改正,样点比较,获得改正量(归化量),通过(归化)改正,得到待放样点。得到待放样点。第15页/共81页用“正倒镜分中法”测设角(实际得1、P);多测回观测BAP,取平均得1;计算改正值P P,修正得精确位置P。例:已知A P =85.00米,设计值=36 ,
9、设测得1=35 5942,计算修正值P P。解:=-1=18 P P=85*tan0 018 =0.0074m7mm得:点位修正值为7mm(向外)1、归化法精确放样角ABPP1第16页/共81页 距离交会归化 先用直接放样法放样P点,然后用距离交会法,精确测得 P到A、B的距离。再用 距离差经归化求得P的位置。2、归化法放样点位第17页/共81页角度交会归化法 放样过渡点 P,然后观测并计算角差,当较小时,可用图解法由P 点求P点位置。第18页/共81页测小角归化法 先用直接放样方法设置过渡点P,并测定距离AP=S1。然后把经纬仪架在A点,测量BAP=,计算归化值,并于实地归化,求 得P点。3
10、 归化法放样直线归化值:放样误差:第19页/共81页测大角归化法经纬仪不架设在 A点上测小角,而架在过渡点 P上测量大角 APB=,设=180,这时可计算归化值。由上式可见,测大角归化法的精度高于测小角归化法。由上式可见,测大角归化法的精度高于测小角归化法。第20页/共81页4、构网联测归化法放样在高精度的施工放样中,控制点通常采用带有在高精度的施工放样中,控制点通常采用带有强制对中盘的观测墩。通过构网联测平差后,强制对中盘的观测墩。通过构网联测平差后,将控制点归化到某一特定的方向或几个特定位将控制点归化到某一特定的方向或几个特定位置,便于架仪器直接放样置,便于架仪器直接放样;也可以将控制点与
11、直也可以将控制点与直接放样点一起构网联测,经平差后,求得各直接放样点一起构网联测,经平差后,求得各直接放样点的归化量,再将放样点归化到设计位接放样点的归化量,再将放样点归化到设计位置。置。第21页/共81页6.2.2.3 极坐标法点位放样 已有:A,B点 放样元素:,距离S定:P点(即设计坐标已知)BAPPS放样数据:AB=tg-1YB-YAXB-XAAP=tg-1YP-YAXP-XA=AP-ABS=(XP-XA)+(YP-YA)第22页/共81页全站仪极坐标法点位放样:u全站仪坐标放样方法,不需要事先计算放样元素,只需要提供坐标就好,而且操作十分方便。u 放样点位可事先输入气象元素即现场的温
12、度和气压,仪器会自动进行气象改正。在在A A上架设仪器,放样一个角上架设仪器,放样一个角,在放样出的方向上标,在放样出的方向上标定一个定一个P P 点,再从点,再从A A出发沿出发沿P P 方向放样距离,即得待方向放样距离,即得待定点的位置。定点的位置。第23页/共81页6.2.2.4 自由设站法a0y NPyxo自由设站法原理x 自由设站法是测量和放样的一种方法。它包括了极坐标法,但自由设站法是测量和放样的一种方法。它包括了极坐标法,但比极坐标法更方便灵活。比极坐标法更方便灵活。若有两个(或两个以上)的已知点,若有两个(或两个以上)的已知点,全站仪可以架设在一个合适的地方,通过测量到已知点的
13、全站仪可以架设在一个合适的地方,通过测量到已知点的边长和角度,可按最小二乘平差求得边长和角度,可按最小二乘平差求得测站点的坐标,同时完成测站定向。测站点的坐标,同时完成测站定向。即可进行测量和放样。放样是根据测即可进行测量和放样。放样是根据测站点和待放样点的坐标,计算出放样站点和待放样点的坐标,计算出放样元素,采用极坐标法放样出各点。由元素,采用极坐标法放样出各点。由于测站位置可自由选取,故称自由设于测站位置可自由选取,故称自由设站法。它特别适用于已知点上不便于站法。它特别适用于已知点上不便于安置仪器的情况,在大部分情况下,安置仪器的情况,在大部分情况下,都可以代替交会法、归化法和其它放都可以
14、代替交会法、归化法和其它放样方法。下面简述其原理和步骤。样方法。下面简述其原理和步骤。第24页/共81页原理:原理:aNyNPyxo自由设站法原理xa0第25页/共81页自由设站法放样自由设站法放样自由设站法放样自由设站法放样步骤:步骤:步骤:步骤:N2PN3N1P11、根据已知点和待放样点情况,在一合适位置安置全站仪;2、调取自由设站法程序,按提示依次观测N1、N2、N3、各点对应的角度和距离;3、.计算P点坐标,并完成测站定向;4、采用极坐标方法,调取P1点坐标,放样其点位置。第26页/共81页6.2.2.5 GPS RTK法(直接坐标放样法)全球定位系统实时动态定位技术GPS RTK(R
15、eal Time Kinematic)是一种全天候、全方位的新型测量系统,是目前实时、准确地确定待测点位置的最佳方式。该技术是将基准站的相位观测数据及坐标等信息通过数据链方式实时传送给动态用户,动态用户将收到的数据链连同自身采集的相位观测数据进行差分处理,从而获得动态用户的坐标,与设计坐标相比较,可以进行放样。GPS RTK特别适宜顶空障碍较小地区的放样,并且不会产生误差累积,属于直接坐标法的点放样。第27页/共81页6.2.3 铅垂线放样1、经纬仪(全站仪)+弯管目镜法2、铅锤仪法光学铅锤仪:光学铅锤仪:日本索佳公司的PD3型光学铅垂仪,垂直精度为1/40000,徕卡公司的WILD NZL,
16、WILD ZL型铅垂仪,垂直精度为1/300001/200000。激光铅垂仪:激光铅垂仪:激光铅垂仪,如日本索佳公司的LV1型激光铅垂仪,可以向上和向下发射垂直激光,便于直观地得到投点,其垂直精度为1/30000。第28页/共81页6.2.4 高程放样方法一般方法上下传递法倒尺法一、放样方法一、放样方法三角高程法无仪器高法1、几何水准法2 2、全站仪法、全站仪法第29页/共81页6.2.4 高程放样方法 一般方法 1)求b尺读数:后视读数a,则前视读数为:b应H视H设HRaH设 2)放样:在A点上下移动标尺,使水准仪在尺上的读数为b应。此时,尺底即为设计标高。HRAH设RH视b应00大地水准面
17、a一般方法一般方法1、几何水准法第30页/共81页大高差时高程传递上下传法当待测点的设计高程与已知水准点的高程相差很大时,可借助钢尺将地面水准点的高程传递到设置在待测点高度相近的某临时水准点上,然后再根据临时水准点测设其他待测点的设计高程。如右图向深基坑下传递高程图中临时水准点HB:其中(c-d)为借助钢尺得到的两视线高差。(a)(a)B临时水准点水准点Aacdb第31页/共81页在建筑工程中常遇到引测楼板或吊车梁的高程问题。这些高程需要自水准点或0位置向上引测,一般用钢尺代替水准尺利用楼梯间进行传递。设起始高程HA,某层楼面设计高程为HB,则楼面水准尺应有读数为:b=H A+a+(c-d)H
18、 B 一般情况是设临时水准点 H B=H A+a+(c-d)b再根据B点测设其他各部位高程 第32页/共81页“倒尺”法放样当待放样的高程HB高于仪器视线时(如放样地铁隧道管顶标高时),可以把尺底向上,即用“倒尺”法放样,如图所示,这时,b=HB-(HA+a)第33页/共81页当对高程放样精度要求较高时,宜在待放样高程处埋当对高程放样精度要求较高时,宜在待放样高程处埋设如图设如图6-126-12所示高度可调整的标志。放样时调节螺杆所示高度可调整的标志。放样时调节螺杆可使标志顶端精确地升降,一直到标志顶面高程达到可使标志顶端精确地升降,一直到标志顶面高程达到设计标高时为止,然后旋紧螺母以限制螺杆
19、的升降设计标高时为止,然后旋紧螺母以限制螺杆的升降.为为了更加牢固,往往还需采用点焊等方法使螺杆不能再了更加牢固,往往还需采用点焊等方法使螺杆不能再升降。升降。图6-12 高程可调标志第34页/共81页2 全站仪法1)安置仪器。量取仪器高 i 及反射镜高 l。2)放样准备。将HA、HB(设计值)、仪高i 和棱镜高l 等输入存储器中。3)高差放样。启动放样模式,照准反射镜,并观察显示高差之差;指挥升降反射高度,直至所显示高差之差等于0为止。对一些高低起伏较大的工程放样,如:大型体育馆的对一些高低起伏较大的工程放样,如:大型体育馆的网架、桥梁构件、厂房及机场屋架等,用水准仪放样网架、桥梁构件、厂房
20、及机场屋架等,用水准仪放样就比较困难,这时可用全站仪法直接放样高程。就比较困难,这时可用全站仪法直接放样高程。三角高程法三角高程法第35页/共81页全站仪无仪器高法对一些高低起伏较大的工程放样,如:大型体育馆对一些高低起伏较大的工程放样,如:大型体育馆的网架、桥梁构件、厂房及机场屋架等,用水准仪的网架、桥梁构件、厂房及机场屋架等,用水准仪放样就比较困难,这时可用全站仪无仪器高作业法放样就比较困难,这时可用全站仪无仪器高作业法直接放样高程。直接放样高程。第36页/共81页 必须指出:当测站与目标点之间的距离超过150m时,以上高差应该考虑大气折光和地球曲率的影响,即 (6-28)式中,D为水平距
21、离,为垂直角,k为大气垂直 折光系数,一般取0.14,R 为地球曲率半径,取6370km。2023/3/1737第37页/共81页例:某测站采用全站仪无仪器高法放样,已知点的高程为100m,全站仪架安置在某一合适位置,仪器高为a米,棱镜高为1.500米,测得测站点至该已知点的高差为3m,若放样点的设计高程为105m,则什么情况下(即放样高差为多少时)棱镜杆底部为设计的高程位置(棱镜高不变)。答案:放样高差为18m,此时棱镜杆底部为设计的高程位置。第38页/共81页6.3 特殊的施工放样方法对于一些特殊的工程,需要采取一些特殊的放样方法,如对超长型大桥工程,须采用网络 RTK法放样;而对不规则建
22、筑,常采用三维坐标法放样。2023/3/17396.3.1 大跨度桥梁的放样方法第39页/共81页2023/3/17406.3.1 大跨度桥梁的放样方法某跨海大桥工程连接岸上深水港航运中心与某跨海大桥工程连接岸上深水港航运中心与30km30km外的近海小外的近海小岛,为满足航运的要求,中部主跨宽岛,为满足航运的要求,中部主跨宽430m430m,设大型双塔双索,设大型双塔双索斜拉桥。为确保施工速度与施工质量,采用了变水上施工为斜拉桥。为确保施工速度与施工质量,采用了变水上施工为陆上施工的方案,在两个主桥墩位置各沉放一个预制钢施工陆上施工的方案,在两个主桥墩位置各沉放一个预制钢施工平台,每个预制钢
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