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【摘 要】 本文对大型建设工程施工控制测量基本方法进行了阐述,针对大型建设工程的特点提出了施工控制网的建立方法和一般原理。
【关键词】 施工控制网;方格网;轴线网;矩形网;点位归化
1.施工控制网的特点
施工控制网的特点:
(1)控制的范围小,控制点密度大,精度要求高;
(2)使用频繁,对控制点的稳定性、使用的方便性要求较高;
(3)受施工干扰较多,通视条件、点位密度要求较高;
(4)采用施工坐标系统,方便使用。
施工控制网的精度衡量指标主要是以绝对精度指标为依据,精度是从低级到高级。布网原则是先总体后局部。
大型建设工程在总平面设计时多采用建筑坐标(施工坐标系统),就是以建筑物的主要轴线作为坐标轴建立局部坐标系统。在城市规划区,或者当施工控制网与测图控制网发生联系时,应建立坐标系统间的坐标换算关系,使起算数据统一。
2.施工控制网的布设形式
施工控制网多采用两级布网的方案,首级控制主要用于放样各个建筑物的主要轴线,第二级加密网用于细部放样的需要。第二级控制网的精度要求并不一定比第一级低,在工业场地第二级控制网的精度比第一级要高。
施工控制的精度有两个概念:第一种精度是指总平面图总体布置中各建、构筑物相对位置的定线精度,即各个建筑物(或各厂房、车间)之间的相对位置的误差要求;第二种精度是指每座建筑物本身各个细部的定线精度。
满足第一种精度的施工控制网,称为厂区控制网(首级控制网);满足第二种精度的施工控制网,称为厂房控制网(二级网或加密网)。精度指标的确定和认定必须根据具体的定线要求来定。
各级施工控制网应分别布设,独立平差。
大型建设工程工程项目多,施工周期长,建筑之间有一定的联系,精度上往往有特殊要求。根据总平面布置,施工控制网常采用方格网或轴线网的形式,如图1a、b。
对于比较复杂的建筑工程,根据建筑总平面设计,可采用两套以上的施工坐标系统,建筑方格网采用分区布置的形式。如图2,总控制网可统一布设,统一平差,各区内二级网分别加密和平差。
a.建筑方格网 b.轴线网
图1
图2
3.建筑方格网的设计
3.1.资料准备
(1)设计总平面图;
(2)测区内原有控制资料;
(3)图纸设计的坐标系与已有坐标系的关系换算:
设x、y为已有测量坐标系,A、B为设计的建筑坐标系,P点在两个坐标系中的坐标换算关系为:
及
式中,u为建筑坐标系的A轴在测量坐标系内的方位角;a、b为建筑坐标系的原点的x、y坐标(图3)。
图3
(4)定线精度要求;
(5)已有测量资料。
3.2.主轴线的选择
主轴线应大致为场地的中心线,尽可能选用主要建筑的轴线;主轴线的纵、横轴各端点应布置在靠近场区的边界便于保存的地方。
3.3.方格网的布设
根据场地面积、建筑物密度及尺寸、定线的精度,确定方格网的规格。
3.4.点位布置
方格网平均边长以200m为宜,可在100~300m间变动。坐标数值最好为10m的整倍数;尽可能避免出现小于1m的零数。点位应设在便于使用和保存处。
4.布设建筑方格网的各种方法和精度
4.1.方格网的测设方法
方格网的测设方法主要有三种:导线测量法、三角测量法和三边测量法。近年来,由于全站仪的普及,应用较多的主要是导线测量法,并增加多余观测,以边角网的形式进行平差。这里主要讨论导线测量的方法。
导线测量的方法主要有两种:中心轴线法和一级布网法。
(1)中心轴线法:
先建立方格网的中心轴线,如图4中的a-b及M-N,经过纠正符合要求后,再从轴线上用方向交会的方法定出全部过渡的方格网点。这是分两级的测设方法。
图4 中心轴线法 图5 一级布网法
(2)一级布网法:
对于面积不大的施工区可采用一级布网法。先定出方格网的外框,如图5中的MNAB,经过观测、平差、点位归化,将方格网的外框固定下来。然后用内分点法、方向交会法等定出其余方格点。经检测,这些加密点的边长、角度均在限差以内,即为合格。否则,应对这些加密點进行一次平差、点位归化等工作。
4.2.方格网的精度
当定线误差为已知时,方格网的精度可按下式确定:
m测≤0.45m位
对于一般工业场地及城市建设工程,对建筑物的整体定位要求是定线误差m位≤±20mm,因此,方格网的精度一般控制为:
m测≤±9mm
按此精度,以平均边长200m计,相邻点边长相对精度为1/20000。
对于有特殊要求的工程,控制测量的中误差可按下列经验公式计算(△为建筑限差):
m控=1/6△
5.主轴线的测设
方格网设计好以后,需要在实地进行放样和埋石。首先进行主轴线的测设。测设前应进行坐标换算,将已有控制点的测量坐标换算为建筑坐标。采用极坐标法测设主轴线的端点,一条主轴线上应测设三个点。主轴线放样后要进行坐标和图形校正。
主轴线经过纠正后,采用几何法用主轴线作为基线进行横轴线和其他方格点的放样。全部方格点放样完成后,进行埋石。埋石采用150mm×150mm标板,规格如图6。 图6
埋石完成并稳定后,采用同样的方法,精确测设主轴线,先对主轴线进行点位的归化、固定和检测。主轴线测设并精确标定后,以其为基线测设其他方格点,在实地先作临时的过渡标记,平差归化后,再做固定标记。
6.方格网的平差
方格网的平差采用独立边角网的平差程序,平差时的近似值可取方格网点的设计坐标值。平差后坐标改正数的负值即为方格网点的归化改正数。
7.点位的归化、固定和检测
根据平差后的实际坐标,按下式计算归化改正值:
在透明的毫米格纸上绘出各方格点的改正祥图,在现场将实测点对准桩上的过渡点,并根据实地测设的方向线进行定向,把设计点位确定于桩顶上。经检查无误后,将原来的过渡点位消去。
通常,在永久性标石标点做好后,对方格网应进行一次检测。经检测无误后,方能在桩顶上钻孔,嵌入铜丝,将点位固定下来。常用的检测方法有:角度检测、边长检测、全面检测。
8.厂房方格网的精度及其测设
厂房方格网是第二种精度的施工控制网。对于大区域的建设工程,是指较大型的单项工程的独立控制网。施测方法基本同厂区方格网,所不同的是,厂房方格网的纵横轴线全部根据施工平面图确定,对于形状复杂的建筑,不一定是完全的矩形网,也可以是其他的几何形状,以满足施工、方便使用为准。测设的精度要求见下表:
结构 量距相对中误差 测角中误差
钢结构 1/30000 7″/
钢筋混凝土结构 1/15000 15″/
9.城市大区域规划建设施工控制网的优化与选择
我国城市的大规模建设,在以往都是以大工业建设为主。改革开放以来,尤其是近年来随着我国城市化进程的加快,城市建设日新月异,以城市基础建设为主,全面铺开,工业、商业、体育、文化、旅游、住宅、综合办公等等,高层建筑、标志性的建筑,体现着人性化、高科技的建筑不断出现,工程的复杂程度和科技含量越来越高。这种情况的出现,一方面对测绘工作提出了更高更新的要求;另一方面,也為测绘科学提供了更为广阔的发展空间。
城市大区域规划建设施工控制网的优化与选择,其基本原则是满足工程施工的需要,可行、可靠。相关标准可能涉及原来部门条块分割的各个行业,需要进行具体的论证和分析。从测绘本身的技术和方法来说,基本上都能达到规定的要求。
参考文献:
[1]工厂建设测量手册.测绘出版社.1990
[2]李青岳.陈永奇.工程测量学.测绘出版社.1995
【关键词】 施工控制网;方格网;轴线网;矩形网;点位归化
1.施工控制网的特点
施工控制网的特点:
(1)控制的范围小,控制点密度大,精度要求高;
(2)使用频繁,对控制点的稳定性、使用的方便性要求较高;
(3)受施工干扰较多,通视条件、点位密度要求较高;
(4)采用施工坐标系统,方便使用。
施工控制网的精度衡量指标主要是以绝对精度指标为依据,精度是从低级到高级。布网原则是先总体后局部。
大型建设工程在总平面设计时多采用建筑坐标(施工坐标系统),就是以建筑物的主要轴线作为坐标轴建立局部坐标系统。在城市规划区,或者当施工控制网与测图控制网发生联系时,应建立坐标系统间的坐标换算关系,使起算数据统一。
2.施工控制网的布设形式
施工控制网多采用两级布网的方案,首级控制主要用于放样各个建筑物的主要轴线,第二级加密网用于细部放样的需要。第二级控制网的精度要求并不一定比第一级低,在工业场地第二级控制网的精度比第一级要高。
施工控制的精度有两个概念:第一种精度是指总平面图总体布置中各建、构筑物相对位置的定线精度,即各个建筑物(或各厂房、车间)之间的相对位置的误差要求;第二种精度是指每座建筑物本身各个细部的定线精度。
满足第一种精度的施工控制网,称为厂区控制网(首级控制网);满足第二种精度的施工控制网,称为厂房控制网(二级网或加密网)。精度指标的确定和认定必须根据具体的定线要求来定。
各级施工控制网应分别布设,独立平差。
大型建设工程工程项目多,施工周期长,建筑之间有一定的联系,精度上往往有特殊要求。根据总平面布置,施工控制网常采用方格网或轴线网的形式,如图1a、b。
对于比较复杂的建筑工程,根据建筑总平面设计,可采用两套以上的施工坐标系统,建筑方格网采用分区布置的形式。如图2,总控制网可统一布设,统一平差,各区内二级网分别加密和平差。
a.建筑方格网 b.轴线网
图1
图2
3.建筑方格网的设计
3.1.资料准备
(1)设计总平面图;
(2)测区内原有控制资料;
(3)图纸设计的坐标系与已有坐标系的关系换算:
设x、y为已有测量坐标系,A、B为设计的建筑坐标系,P点在两个坐标系中的坐标换算关系为:
及
式中,u为建筑坐标系的A轴在测量坐标系内的方位角;a、b为建筑坐标系的原点的x、y坐标(图3)。
图3
(4)定线精度要求;
(5)已有测量资料。
3.2.主轴线的选择
主轴线应大致为场地的中心线,尽可能选用主要建筑的轴线;主轴线的纵、横轴各端点应布置在靠近场区的边界便于保存的地方。
3.3.方格网的布设
根据场地面积、建筑物密度及尺寸、定线的精度,确定方格网的规格。
3.4.点位布置
方格网平均边长以200m为宜,可在100~300m间变动。坐标数值最好为10m的整倍数;尽可能避免出现小于1m的零数。点位应设在便于使用和保存处。
4.布设建筑方格网的各种方法和精度
4.1.方格网的测设方法
方格网的测设方法主要有三种:导线测量法、三角测量法和三边测量法。近年来,由于全站仪的普及,应用较多的主要是导线测量法,并增加多余观测,以边角网的形式进行平差。这里主要讨论导线测量的方法。
导线测量的方法主要有两种:中心轴线法和一级布网法。
(1)中心轴线法:
先建立方格网的中心轴线,如图4中的a-b及M-N,经过纠正符合要求后,再从轴线上用方向交会的方法定出全部过渡的方格网点。这是分两级的测设方法。
图4 中心轴线法 图5 一级布网法
(2)一级布网法:
对于面积不大的施工区可采用一级布网法。先定出方格网的外框,如图5中的MNAB,经过观测、平差、点位归化,将方格网的外框固定下来。然后用内分点法、方向交会法等定出其余方格点。经检测,这些加密点的边长、角度均在限差以内,即为合格。否则,应对这些加密點进行一次平差、点位归化等工作。
4.2.方格网的精度
当定线误差为已知时,方格网的精度可按下式确定:
m测≤0.45m位
对于一般工业场地及城市建设工程,对建筑物的整体定位要求是定线误差m位≤±20mm,因此,方格网的精度一般控制为:
m测≤±9mm
按此精度,以平均边长200m计,相邻点边长相对精度为1/20000。
对于有特殊要求的工程,控制测量的中误差可按下列经验公式计算(△为建筑限差):
m控=1/6△
5.主轴线的测设
方格网设计好以后,需要在实地进行放样和埋石。首先进行主轴线的测设。测设前应进行坐标换算,将已有控制点的测量坐标换算为建筑坐标。采用极坐标法测设主轴线的端点,一条主轴线上应测设三个点。主轴线放样后要进行坐标和图形校正。
主轴线经过纠正后,采用几何法用主轴线作为基线进行横轴线和其他方格点的放样。全部方格点放样完成后,进行埋石。埋石采用150mm×150mm标板,规格如图6。 图6
埋石完成并稳定后,采用同样的方法,精确测设主轴线,先对主轴线进行点位的归化、固定和检测。主轴线测设并精确标定后,以其为基线测设其他方格点,在实地先作临时的过渡标记,平差归化后,再做固定标记。
6.方格网的平差
方格网的平差采用独立边角网的平差程序,平差时的近似值可取方格网点的设计坐标值。平差后坐标改正数的负值即为方格网点的归化改正数。
7.点位的归化、固定和检测
根据平差后的实际坐标,按下式计算归化改正值:
在透明的毫米格纸上绘出各方格点的改正祥图,在现场将实测点对准桩上的过渡点,并根据实地测设的方向线进行定向,把设计点位确定于桩顶上。经检查无误后,将原来的过渡点位消去。
通常,在永久性标石标点做好后,对方格网应进行一次检测。经检测无误后,方能在桩顶上钻孔,嵌入铜丝,将点位固定下来。常用的检测方法有:角度检测、边长检测、全面检测。
8.厂房方格网的精度及其测设
厂房方格网是第二种精度的施工控制网。对于大区域的建设工程,是指较大型的单项工程的独立控制网。施测方法基本同厂区方格网,所不同的是,厂房方格网的纵横轴线全部根据施工平面图确定,对于形状复杂的建筑,不一定是完全的矩形网,也可以是其他的几何形状,以满足施工、方便使用为准。测设的精度要求见下表:
结构 量距相对中误差 测角中误差
钢结构 1/30000 7″/
钢筋混凝土结构 1/15000 15″/
9.城市大区域规划建设施工控制网的优化与选择
我国城市的大规模建设,在以往都是以大工业建设为主。改革开放以来,尤其是近年来随着我国城市化进程的加快,城市建设日新月异,以城市基础建设为主,全面铺开,工业、商业、体育、文化、旅游、住宅、综合办公等等,高层建筑、标志性的建筑,体现着人性化、高科技的建筑不断出现,工程的复杂程度和科技含量越来越高。这种情况的出现,一方面对测绘工作提出了更高更新的要求;另一方面,也為测绘科学提供了更为广阔的发展空间。
城市大区域规划建设施工控制网的优化与选择,其基本原则是满足工程施工的需要,可行、可靠。相关标准可能涉及原来部门条块分割的各个行业,需要进行具体的论证和分析。从测绘本身的技术和方法来说,基本上都能达到规定的要求。
参考文献:
[1]工厂建设测量手册.测绘出版社.1990
[2]李青岳.陈永奇.工程测量学.测绘出版社.1995