民用建筑施工測量的主要任務是建筑物的定位和放線、基礎工程施工測量、墻體工程施工測量及高層建筑施工測量等。
一、施工測量前的準備工作
(1)熟悉設計圖紙
設計圖紙是施工測量的主要依據(jù),在測設前,應熟悉建筑物的設計圖紙,了解施工建筑物與相鄰地物的相互關系,以及建筑物的尺寸和施工的要求等,并仔細核對各設計圖紙的有關尺寸。測設時必須具備下列圖紙資料:
1)總平面圖 如圖所示,從總平面圖上,可以查取或計算設計建筑物與原有建筑物或測量控制點之間的平面尺寸和高差,作為測設建筑物總體位置的依據(jù)。
總平面圖
2)建筑平面圖 從建筑平面圖中,可以查取建筑物的總尺寸,以及內(nèi)部各定位軸線之間的關系尺寸,這是施工測設的基本資料。
3)基礎平面圖 從基礎平面圖上,可以查取基礎邊線與定位軸線的平面尺寸,這是測設基礎軸線的必要數(shù)據(jù)。
4)基礎詳圖 從基礎詳圖中,可以查取基礎立面尺寸和設計標高,這是基礎高程測設的依據(jù)。
5)建筑物的立面圖和剖面圖 從建筑物的立面圖和剖面圖中,可以查取基礎、地坪、門窗、樓板、屋架和屋面等設計高程,這是高程測設的主要依據(jù)。
(2)現(xiàn)場踏勘 全面了解現(xiàn)場情況,對施工場地上的平面控制點和水準點進行檢核。
(3)施工場地整理 平整和清理施工場地,以便進行測設工作。
(4)制定測設方案 根據(jù)設計要求、定位條件、現(xiàn)場地形和施工方案等因素,制定測設方案,包括測設方法、測設數(shù)據(jù)計算和繪制測設略圖,如圖所示。
(5)儀器和工具 對測設所使用的儀器和工具進行檢核。
二、定位和放線
1．建筑物的定位
建筑物的定位,就是將建筑物外廓各軸線交點(簡稱角樁,即上圖中的M、N、P和Q)測設在地面上,作為基礎放樣和細部放樣的依據(jù)。
由于定位條件不同,定位方法也不同,下面介紹根據(jù)已有建筑物測設擬建建筑物的方法。
(1)如圖2所示,用鋼尺沿宿舍樓的東、西墻,延長出一小段距離l得a、b兩點,作出標志。
(2)在a點安置經(jīng)緯儀,瞄準b點,并從b沿ab方向量取14.240m(因為教學樓的外墻厚370mm,軸線偏里,離外墻皮240mm),定出c點,作出標志,再繼續(xù)沿ab方向從c點起量取25.800m,定出d點,作出標志,cd線就是測設教學樓平面位置的建筑基線。
(3)分別在c、d兩點安置經(jīng)緯儀,瞄準a點,順時針方向測設90?,沿此視線方向量取距離l+0.240m,定出M、Q兩點,作出標志,再繼續(xù)量取15.000m,定出N、P兩點,作出標志。M、N、P、Q四點即為教學樓外廓定位軸線的交點。
(4)檢查NP的距離是否等于25.800m,∠N和∠P是否等于90?,其誤差應在允許范圍內(nèi)。
如施工場地已有建筑方格網(wǎng)或建筑基線時,可直接采用直角坐標法進行定位。
2．建筑物的放線
建筑物的放線,是指根據(jù)已定位的外墻軸線交點樁(角樁),詳細測設出建筑物各軸線的交點樁(或稱中心樁),然后,根據(jù)交點樁用白灰撒出基槽開挖邊界線。放線方法如下:
(1)在外墻軸線周邊上測設中心樁位置 如圖2所示, 在M點安置經(jīng)緯儀,瞄準Q點,用鋼尺沿MQ方向量出相鄰兩軸線間的距離,定出1、2、3、…各點,同理可定出5、6、7各點。量距精度應達到設計精度要求。量出各軸線之間距離時,鋼尺零點要始終對在同一點上。
(2)恢復軸線位置的方法 由于在開挖基槽時,角樁和中心樁要被挖掉,為了便于在施工中,恢復各軸線位置,應把各軸線延長到基槽外安全地點,并做好標志。其方法有設置軸線控制樁和龍門板兩種形式。
1)設置軸線控制樁 軸線控制樁設置在基槽外,基礎軸線的延長線上,作為開槽后,各施工階段恢復軸線的依據(jù),如圖2所示。軸線控制樁一般設置在基槽外2～4m處,打下木樁,樁頂釘上小釘,準確標出軸線位置,并用混凝土包裹木樁,如圖3所示。如附近有建筑物,亦可把軸線投測到建筑物上,用紅漆作出標志,以代替軸線控制樁。
2)設置龍門板 在小型民用建筑施工中,常將各軸線引測到基槽外的水平木板上。水平木板稱為龍門板,固定龍門板的木樁稱為龍門樁,如圖4所示。設置龍門板的步驟如下:
在建筑物四角與隔墻兩端,基槽開挖邊界線以外1.5～2m處,設置龍門樁。龍門樁要釘?shù)秘Q直、牢固,龍門樁的外側面應與基槽平行。
根據(jù)施工場地的水準點,用水準儀在每個龍門樁外側,測設出該建筑物室內(nèi)地坪設計高程線(即±0標高線),并作出標志。
沿龍門樁上±0標高線釘設龍門板,這樣龍門板頂面的高程就同在±0的水平面上。然后,用水準儀校核龍門板的高程,如有差錯應及時糾正,其允許誤差為±5mm。
在N點安置經(jīng)緯儀,瞄準P點,沿視線方向在龍門板上定出一點,用小釘作標志,縱轉(zhuǎn)望遠鏡在N點的龍門板上也釘一個小釘。用同樣的方法,將各軸線引測到龍門板上,所釘之小釘稱為軸線釘。軸線釘定位誤差應小于±5mm。
,用鋼尺沿龍門板的頂面,檢查軸線釘?shù)拈g距,其誤差不超過1:2 000。檢查合格后,以軸線釘為準,將墻邊線、基礎邊線、基礎開挖邊線等標定在龍門板上。
三、基礎工程施工測量
1．基槽抄平
建筑施工中的高程測設,又稱抄平。
(1)設置水平樁 為了控制基槽的開挖深度,當快挖到槽底設計標高時,應用水準儀根據(jù)地面上±0.000m點,在槽壁上測設一些水平小木樁(稱為水平樁),如圖5所示,使木樁的上表面離槽底的設計標高為一固定值(如0.500m)。
為了施工時使用方便,一般在槽壁各拐角處、深度變化處和基槽壁上每隔3～4m測設一水平樁。
水平樁可作為挖槽深度、修平槽底和打基礎墊層的依據(jù)。
(2)水平樁的測設方法 如圖5所示,槽底設計標高為-1.700m,欲測設比槽底設計標高高0.500m的水平樁,測設方法如下:
1)在地面適當?shù)胤桨仓盟疁蕛x,在±0標高線位置上立水準尺,讀取后視讀數(shù)為1.318m。
2)計算測設水平樁的應讀前視讀數(shù)b應:
3)在槽內(nèi)一側立水準尺,并上下移動,直至水準儀視線讀數(shù)為2.518m時,沿水準尺尺底在槽壁打入一小木樁。
2．墊層中線的投測
基礎墊層打好后,根據(jù)軸線控制樁或龍門板上的軸線釘,用經(jīng)緯儀或用拉繩掛錘球的方法,把軸線投測到墊層上,如圖6所示,并用墨線彈出墻中心線和基礎邊線,作為砌筑基礎的依據(jù)。
由于整個墻身砌筑均以此線為準,這是確定建筑物位置的關鍵環(huán)節(jié),所以要嚴格校核后方可進行砌筑施工。
3．基礎墻標高的控制
房屋基礎墻是指±0.000m以下的磚墻,它的高度是用基礎皮數(shù)桿來控制的。
(1)基礎皮數(shù)桿是一根木制的桿子,如圖7所示,在桿上事先按照設計尺寸,將磚、灰縫厚度畫出線條,并標明±0.000m和防潮層的標高位置。
(2)立皮數(shù)桿時,先在立桿處打一木樁,用水準儀在木樁側面定出一條高于墊層某一數(shù)值(如100mm)的水平線,然后將皮數(shù)桿上標高相同的一條線與木樁上的水平線對齊,并用大鐵釘把皮數(shù)桿與木樁釘在一起,作為基礎墻的標高依據(jù)。
4．基礎面標高的檢查
基礎施工結束后,應檢查基礎面的標高是否符合設計要求(也可檢查防潮層)。可用水準儀測出基礎面上若干點的高程和設計高程比較,允許誤差為±10mm。
四、墻體施工測量
1．墻體定位
(1)利用軸線控制樁或龍門板上的軸線和墻邊線標志,用經(jīng)緯儀或拉細繩掛錘球的方法將軸線投測到基礎面上或防潮層上。
(2)用墨線彈出墻中線和墻邊線。
(3)檢查外墻軸線交角是否等于90?。
(4)把墻軸線延伸并畫在外墻基礎上,如圖8所示,作為向上投測軸線的依據(jù)。
(5)把門、窗和其它洞口的邊線,也在外墻基礎上標定出來。
2．墻體各部位標高控制
在墻體施工中,墻身各部位標高通常也是用皮數(shù)桿控制。
(1)在墻身皮數(shù)桿上,根據(jù)設計尺寸,按磚、灰縫的厚度畫出線條,并標明0.000m、門、窗、樓板等的標高位置,如圖9所示。
(2)墻身皮數(shù)桿的設立與基礎皮數(shù)桿相同,使皮數(shù)桿上的0.000m標高與房屋的室內(nèi)地坪標高相吻合。在墻的轉(zhuǎn)角處,每隔10～15m設置一根皮數(shù)桿。
(3)在墻身砌起1m以后,就在室內(nèi)墻身上定出+0.500m的標高線,作為該層地面施工和室內(nèi)裝修用。
(4)第二層以上墻體施工中,為了使皮數(shù)桿在同一水平面上,要用水準儀測出樓板四角的標高,取平均值作為地坪標高,并以此作為立皮數(shù)桿的標志。
框架結構的民用建筑,墻體砌筑是在框架施工后進行的,故可在柱面上畫線,代替皮數(shù)桿。
五、建筑物的軸線投測
在多層建筑墻身砌筑過程中,為了保證建筑物軸線位置正確,可用吊錘球或經(jīng)緯儀將軸線投測到各層樓板邊緣或柱頂上。
1．吊錘球法
將較重的錘球懸吊在樓板或柱頂邊緣,當錘球尖對準基礎墻面上的軸線標志時,線在樓板或柱頂邊緣的位置即為樓層軸線端點位置,并畫出標志線。各軸線的端點投測完后,用鋼尺檢核各軸線的間距,符合要求后,繼續(xù)施工,并把軸線逐層自下向上傳遞。
吊錘球法簡便易行,不受施工場地限制,一般能保證施工質(zhì)量。但當有風或建筑物較高時,投測誤差較大,應采用經(jīng)緯儀投測法。
2．經(jīng)緯儀投測法
在軸線控制樁上安置經(jīng)緯儀,整平后,瞄準基礎墻面上的軸線標志,用盤左、盤右分中投點法,將軸線投測到樓層邊緣或柱頂上。將所有端點投測到樓板上之后,用鋼尺檢核間距,相對誤差不得大于1/2000。檢查合格后,才能在樓板分間彈線,繼續(xù)施工。
六、建筑物的高程傳遞
在多層建筑施工中,要由下層向上層傳遞高程,以便樓板、門窗口等的標高符合設計要求。高程傳遞的方法有以下幾種:
1．利用皮數(shù)桿傳遞高程
一般建筑物可用墻體皮數(shù)桿傳遞高程。具體方法參照"墻體各部位標高控制"。
2．利用鋼尺直接丈量
對于高程傳遞精度要求較高的建筑物,通常用鋼尺直接丈量來傳遞高程。對于二層以上的各層,每砌高一層,就從樓梯間用鋼尺從下層的"+0.500m"標高線,向上量出層高,測出上一層的"+0.500m"標高線。這樣用鋼尺逐層向上引測。
3．吊鋼尺法
用懸掛鋼尺代替水準尺,用水準儀讀數(shù),從下向上傳遞高程。
高層建筑施工測量
高層建筑物施工測量中的主要問題是控制垂直度,就是將建筑物的基礎軸線準確地向高層引測,并保證各層相應軸線位于同一豎直面內(nèi),控制豎向偏差,使軸線向上投測的偏差值不超限。
軸線向上投測時,要求豎向誤差在本層內(nèi)不超過5mm,全樓累計誤差值不應超過2H/10 000(H為建筑物總高度),且不應大于:
30m 60m 90m 高層建筑物軸線的豎向投測,主要有外控法和內(nèi)控法兩種,下面分別介紹這兩種方法。 一、外控法 外控法是在建筑物外部,利用經(jīng)緯儀,根據(jù)建筑物軸線控制樁來進行軸線的豎向投測,亦稱作"經(jīng)緯儀引樁投測法"。具體操作方法如下: 1．在建筑物底部投測中心軸線位置 高層建筑的基礎工程完工后,將經(jīng)緯儀安置在軸線控制樁A1、A1′、B1和B1′上,把建筑物主軸線地投測到建筑物的底部,并設立標志,如圖1中的a1、a1′、b1和b1′,以供下一步施工與向上投測之用。 2．向上投測中心線 隨著建筑物不斷升高,要逐層將軸線向上傳遞,如圖1所示,將經(jīng)緯儀安置在中心軸線控制樁A1、A1′、B1和B1′上,嚴格整平儀器,用望遠鏡瞄準建筑物底部已標出的軸線a1、a1′、b1和b1′點,用盤左和盤右分別向上投測到每層樓板上,并取其中點作為該層中心軸線的投影點,如圖1中的a2、a2′、b2和b2′。 3．增設軸線引樁 當樓房逐漸增高,而軸線控制樁距建筑物又較近時,望遠鏡的仰角較大,操作不便,投測精度也會降低。為此,要將原中心軸線控制樁引測到更遠的安全地方,或者附近大樓的屋面。 具體作法是: 將經(jīng)緯儀安置在已經(jīng)投測上去的較高層(如第十層)樓面軸線a10a10′上,如圖2所示,瞄準地面上原有的軸線控制樁A1和A1′點,用盤左、盤右分中投點法,將軸線延長到遠處A2和A2′點,并用標志固定其位置,A2、A2′即為新投測的A1A1′軸控制樁。 更高各層的中心軸線,可將經(jīng)緯儀安置在新的引樁上,按上述方法繼續(xù)進行投測。 二、內(nèi)控法 內(nèi)控法是在建筑物內(nèi)±0平面設置軸線控制點,并預埋標志,以后在各層樓板位置上相應預留200mm×200 mm的傳遞孔,在軸線控制點上直接采用吊線墜法或激光鉛垂儀法,通過預留孔將其點位垂直投測到任一樓層,如圖4所示。 1．內(nèi)控法軸線控制點的設置 在基礎施工完畢后,在±0首層平面上,適當位置設置與軸線平行的輔助軸線。輔助軸線距軸線500～800mm為宜,并在輔助軸線交點或端點處埋設標志。如圖3所示。 2．吊線墜法 吊線墜法是利用鋼絲懸掛重錘球的方法,進行軸線豎向投測。這種方法一般用于高度在50～100m的高層建筑施工中,錘球的重量約為10～20kg,鋼絲的直徑約為0.5～0.8mm。投測方法如下: 如圖4所示,在預留孔上面安置十字架,掛上錘球,對準首層預埋標志。當錘球線靜止時,固定十字架,并在預留孔四周作出標記,作為以后恢復軸線及放樣的依據(jù)。此時,十字架中心即為軸線控制點在該樓面上的投測點。 用吊線墜法實測時,要采取一些必要措施,如用鉛直的塑料管套著墜線或?qū)㈠N球沉浸于水(或油)中,以減少擺動。 3．激光鉛垂儀法 (1)激光鉛垂儀簡介 激光鉛垂儀是一種專用的鉛直定位儀器。適用于高層建筑物、煙囪及高塔架的鉛直定位測量。 激光鉛垂儀的基本構造如圖5所示,主要由氦氖激光管、精密豎軸、發(fā)射望遠鏡、水準器、基座、激光電源及接收屏等部分組成。 激光器通過兩組固定螺釘固定在套筒內(nèi)。激光鉛垂儀的豎軸是空心筒軸,兩端有螺扣,上、下兩端分別與發(fā)射望遠鏡和氦氖激光器套筒相連接,二者位置可對調(diào),構成向上或向下發(fā)射激光束的鉛垂儀。儀器上設置有兩個互成90?的管水準器,儀器配有專用激光電源。 (2)激光鉛垂儀投測軸線 下圖為激光鉛垂儀進行軸線投測的示意圖,其投測方法如下: 1)在首層軸線控制點上安置激光鉛垂儀,利用激光器底端(全反射棱鏡端)所發(fā)射的激光束進行對中,通過調(diào)節(jié)基座整平螺旋,使管水準器氣泡嚴格居中。 2)在上層施工樓面預留孔處,放置接受靶。 3)接通激光電源,啟輝激光器發(fā)射鉛直激光束,通過發(fā)射望遠鏡調(diào)焦,使激光束會聚成紅色耀目光斑,投射到接受靶上。 4)移動接受靶,使靶心與紅色光斑重合,固定接受靶,并在預留孔四周作出標記,此時,靶心位置即為軸線控制點在該樓面上的投測點。
