高層1-高層施工測量

高層建筑施工高層建筑施工學習單元1測量高層建筑的準備工作和內容學習情境一熟悉高層建筑施工測量學習單元2觀測高層建筑施工變形1.1建筑物的定位放線1.1.1根據原有建(構)筑物定位1.1.2根據規(guī)劃紅線、道路中心線或場地平面控制網定位1.2高層建筑標高測量1.3高層建筑豎向控制1.4變形觀測1.5高層建筑施工常用測量儀器概述知識目標學習情境一熟悉高層建筑施工測量1、了解高層建筑施工測量的準備工作和內容。2、熟悉高層建筑測量的方法。技能目標1、能正確理解高層建筑施工測量的準備工作及測量方法。2、能夠建立施工方格控制網，靈活運用高層建筑施工測量的各種方法。（3）施工前，根據建筑總平面圖和建設方提供的坐標點、水準標進行復測，確保工程坐標和高程的準確性。（4）對施工現(xiàn)場內影響施測的障礙進行處理。（5）對施測用輔助材料如標高控制樁、油漆、麻線等提前準備到位。

學習情境一熟悉高層建筑施工測量測量高層建筑的準備工作和內容學習單元1

（一）測量準備（1）校對測量儀器。將工程所用的經緯儀、水準儀等測量儀器及工具送國家計量單位校核，保證測量工具的準確性。（2）根據規(guī)劃勘測部門提供的坐標樁及建筑總平面圖進行復測，確保坐標樁的準確性。一、高層建筑施工測量的準備工作基礎知識1.1建筑物的定位放線1.1建筑物的定位放線

建筑物的定位就是在地面上確定建筑物的位置。即根據設計條件，將建筑物外廓的各軸線交點測設到地面上，稱為定位樁，作為基礎和細部放樣的依據。放線定位的方法根據建筑方格網定位根據控制點的坐標定位根據與原有道路的關系定位根據規(guī)劃道路紅線定位1.1建筑物的定位放線如果設計圖上只給出建筑物與附近原有建筑物或道路的相對關系，而沒有提供建筑物定位點的坐標，周圍又沒有測量控制點、建筑方格網和建筑基線可利用，可根據原有建筑物的邊線或道路中心線將新建筑物的定位點測設出來（圖1）。

1.1.1根據原有建(構)筑物定位圖1根據與原有建筑關系定位①如圖1所示，用鋼尺沿食堂的東、西墻，延長出一小段距離l（l取1～2m）得a、b兩點，作出標志。②在a點安置經緯儀，瞄準b點，并從b點沿ab方向量取14.240m（因為辦公樓的外墻厚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，abcd線就是測設辦公樓平面位置的建筑基線。③分別在c、d兩點安置經緯儀，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四點即為辦公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（NP是最弱邊，∠N和∠P是最弱角）。1.1建筑物的定位放線1.1.2根據建筑基線或方格網進行建筑物定位如果待定位建筑物的定位點設計坐標是已知的，且建筑場地已設有建筑方格網或建筑基線，可利用直角坐標法測設定位點，也可用極坐標法等其他方法進行測設。但直角坐標法所需要的測設數據的計算較為方便，在使用全站儀或經緯儀和鋼尺實地測設時，建筑物總尺寸和較大角的精度容易控制和檢核。常用角度交會法或距離交會法來測設定位點1.1建筑物的定位放線1.1.3根據控制點定位如果待定位建筑物的定位點設計坐標是已知的，且附近有高級控制點可供利用，可根據實際情況選用極坐標法、角度交會法或距離交會法來測設定位點。在這三種方法中，極坐標法通用性最強，是用得最多的一種定位方法。1.1建筑物的定位放線常用的定位方法有以下兩種。直角坐標法極坐標法1.1.4根據規(guī)劃紅線、道路中心線或場地平面控制網定位1.1建筑物的定位放線1、直角坐標法1.1.4根據規(guī)劃紅線、道路中心線或場地平面控制網定位道路中心線第一步由中心正點起（城市規(guī)劃部門給定）第二步定S點（沿道路中心線向西量=100.000m）第三步定X軸第四步定O（由S點起向北沿X軸量=70.000）。1.1建筑物的定位放線2、極坐標法1.1.2根據規(guī)劃紅線、道路中心線或場地平面控制網定位第一部：將經緯儀安置在圓心O點上，后視A點后，第二步：測1號點第三步：測重復按2～5號第四步：并實量各點間距作為校核。1.1建筑物的定位放線基礎驗線時的允許偏差引自《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3－2010)：長度L(B)≤30m，允許偏差±5mm。30m＜L(B)≤60m，允許偏差±10mm。60m＜L(B)≤90m，允許偏差±15mm。90m＜L(B)，允許偏差±20mm。軸線的對角線尺寸的允許偏差應為邊長偏差的倍；外廓軸線夾角的允許偏差應為±1′。1.1建筑物的定位放線 《工程測量規(guī)范》(GB50026－2007)之8.3.11條專門對于建筑物施工放線作出了精度要求

1.2

高層建筑標高測量1.2高層建筑標高測量

標高的豎向傳遞，應從首層起始標高線豎直量取，且每棟建筑應由三處分別向上傳遞。

通常，測量允許誤差等于2倍測量中誤差。建筑物標高誤差由測量誤差、施工誤差組成，而建筑物標高誤差的允許值，可查相關結構施工規(guī)范。

高層建筑標高測量的允許誤差1.2高層建筑標高測量±0.000以下標高測法

在基礎開挖過程中，應在基坑四周的護坡鋼板樁或混凝土樁上各涂一條寬10cm的豎向白漆帶；用水準儀根據附近棟號的水準點或±0.000水平線，測出各白漆帶上頂的標高；然后用鋼尺在白漆帶上量出±0.000以下，各負(－)整米數的水平線；最后，將水準儀安置在基坑內，校測四周護坡樁上各白漆帶底部同一標高的水平線，當誤差在±5mm以內時，則認為合格。1.2高層建筑標高測量±0.000以上標高測法用鋼尺沿結構外墻、邊柱或樓梯間等向上豎直測量（至少要有三處）,引測步驟是：

(1)先用水準儀根據二個棟號水準點或±0.000水平線;(2)用鋼尺沿鉛直方向，向上量至施工層，并畫出正(+)米數的水平線；標高的豎向傳遞，應從首層起始標高線豎直量取，且每棟建筑應由三處分別向上傳遞；要求：當三個點的標高差值小于3mm時，應取其平均值；否則應重新引測;1.2高層建筑標高測量將全站儀安置在首層，以水平視線后視已知點高程(HA)，求出視線高(HA+a)，然后用鉛直視線測出施工層上水平放置的棱鏡的鉛直距離(即高差h)，最后在施工層上用水準儀測出棱鏡至欲求點高程(HB)。±0.000以上標高測法1.2高層建筑標高測量標高施測要點(1)觀測時盡量做到前后視線等長；(2)由±0.000水平線向下或向上量高差時，所用鋼尺應經過檢定；(3)采用預制構件的高層結構施工時，防止偏差積累使建筑物總高度偏差超限;

措施：在各施工層標高測出后，應根據偏差情況，在下一層施工時對層高進行適當的調整。(4)保證最后竣工測量的精度為保證竣工時各層標高的正確性，應請建設單位和設計單位明確；在測定±0.000水平線和基礎施工，如何對待地基開挖后的回彈與整個建筑在施工期間的下沉影響；措施：不少高層建筑在基礎施工中將總下沉量在基礎墊層的設計標高中預留出來，取得了較好的效果。1.3高層建筑豎向控制1.3高層建筑豎向控制概念：當高層建筑施工到±0.000后，隨著結構的升高，要將首層軸線逐層向上投測，用以作為各層放線和結構豎向控制的依據;

高層建筑豎向控制要點：《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》規(guī)定以下軸線應向上投測：建筑物外廓軸線；伸縮縫、沉降縫兩側軸線；電梯間、樓梯間兩側軸線；單元、施工流水段分界軸線。主要有外控法；內控法和內外控綜合法等三種常用方法。豎向投測方法1.3高層建筑豎向控制

層間豎向測量偏差不應超過±3mm，建筑全高(H)豎向測量偏差見下表高層建筑豎向投測允許偏差1.3高層建筑豎向控制外控法概念：施測時主要是將經緯儀安置在高層建筑附近進行豎向投測，故此法也叫經緯儀豎向投測；適合范圍：施工場地比較寬闊；

類型：

延長軸線法；側向借線法；正倒鏡挑直法。高層建筑豎向控制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，將經緯儀安置在軸線控制樁A1、A1′、B1和B1′上，把建筑物主軸線精確地投測到建筑物的底部，并設立標志，如下圖中的a1、a1′、b1和b1′，以供下一步施工與向上投測之用。

外控法高層建筑豎向控制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，如下圖所示，將經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，如下圖中的a2、a2′、b2和b2′。外控法高層建筑豎向控制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。外控法高層建筑豎向控制

根據施工場地情況的不同，安置經緯儀的位置不同，又分為三種投測方法：延長軸線法、側向借線法、正倒鏡挑直法。延長軸線法定義：在軸線的延長線上安置經緯儀，以首層軸線為準，向上逐層投測；適應范圍：

適用于場地四周寬闊。外控法高層建筑豎向控制第一步：甲儀器安置在軸線的控制樁上第二步：后視首層軸線后；第三步：抬起望遠鏡將軸線投測到施工層上。高層建筑豎向控制側向借線法定義：可將軸線向建筑物外側平行移出，俗稱借線；

適用范圍：場地四周較小，高層建筑四廓軸線無法延長。第一步：乙儀器和乙’儀器是先后安置在借線上；第二步：以首層的借線點為后視，向上投測；第三步：將投測視線為準向內量出借線尺寸。高層建筑豎向控制正倒鏡挑直法適合條件：四廓軸線雖可延長，但不能在延長線上安置經緯儀的情況。特點：精度高于前兩種方法。第一步：

丙儀器安置在施工層8A上點，瞄準8S后，縱轉望遠鏡，定出8H上點；第二步：

將儀器移到8H上點上，后視8A上點后，縱轉望遠鏡，若前視正照準地面上的軸線點8N，則兩次安置儀器的位置就都正在8S，8N

軸線上；高層建筑豎向控制內控法定義：施測時在建筑物的首層測設室內控制網，用垂準線原理進行豎向投測，故此法也叫垂準線投測；適用范圍：當施工場地窄小，無法在建筑物之外的軸線上安置儀器施測時，多使用此法；類型：

吊線墜法天頂準直法天底準直法

高層建筑豎向控制吊線墜法定義：

使用較重的特制線墜懸吊，以首層直接向各施工層懸吊引測軸線，但要注意以下幾點:(1)線墜的幾何形體要規(guī)正，質量要適當(1～3kg)；(2)投測中要防風吹和振動；(3)在逐層引測中，要用更大的線墜(如5kg)每隔3～5

層，由下面直接向上放一次通線，以作校測。高層建筑豎向控制天頂準直法天頂方向是指測站點正上方、鉛直指向天空的方向；

天頂準直法就是使用能測設天頂方向的

儀器，進行豎向投測，故也叫仰視法

；

常用儀器

：

配有90°彎管目鏡的經緯儀、激光經緯儀、激光鉛直儀、自動天頂準直儀、自動天頂。高層建筑豎向控制天底準直法

定義：

天底方向是指過測站點、鉛直向下所指的方向；

天底準直法就是使用能測設天底方向的儀器，進行豎向投測，故也叫俯視法。高層建筑豎向控制

內外控綜合法便于校核內外控的不足。內控的不足：難以檢查內控網的整體移動和轉動；外控的不足：距離建筑物較遠，不便測設，也會帶來一定的誤差。1.4變形觀測1.4變形觀測

定義：高層建筑施工從施工準備到竣工后的一段時間，應進行沉降、位移和傾斜等變形觀測。

內容：

一、高層建筑施工對鄰近建筑物和護坡樁的影響、日照對在建建筑物的影響；

二、在建建筑物各部位的變形

沉降觀測由施工單位擔任，位移和傾斜觀測一般多由勘測專業(yè)部門擔任；要求：一般規(guī)定變形觀測的誤差應小于變形量的1/10～1/20。

1.4變形觀測措施：

儀器措施：變形觀測應使用精密水準儀(S1、S0.5)、精密經緯儀(J2、J1)和精密的測量方法；

技術措施：每項工程至少要有三個穩(wěn)固可靠的基準點，并每半年復測一次；

管理措施：所用儀器、設備要固定，觀測人員要固定，觀測的條件、環(huán)境基本相同，觀測的路線、鏡位、程序、方法要固定。變形觀測

沉降觀測原因：

打樁，采用井點降低水位等，均會使鄰近建(構)筑物產生不均勻的沉降、裂縫和位移等變形；措施：在打樁前，對距基坑一定范圍的建(構)筑物上設置沉降觀測點，并精確地測出其原始標高；

以后根據施工進展，及時進行復測，發(fā)現(xiàn)異常，立即采取安全防護措施；施工對鄰近建(構)筑物影響的觀測變形觀測

沉降觀測施工塔吊基座的沉降觀測原因：高層建筑施工使用的塔吊基座隨著施工的進展，塔身逐步增高，尤其在雨季時，可能會因塔基下沉、傾斜而發(fā)生事故；措施：根據情況及時對塔基四角進行沉降觀測，檢查

塔基下沉和傾斜狀況，以確保塔吊運轉安全，工作正常。變形觀測

沉降觀測地基回彈觀測原因：一般基坑越深，挖土后基坑底面的原土向上回彈量越大，建筑物施工后其下沉也越大；方法：為了測定地基的回彈值，基坑開挖前，在擬建高層建筑的縱、橫主軸線上，在基礎底面以下300～500mm處，設制的測量標志，并測定標志頂面的原始標高；

待基坑挖至設計標高時，測出其標高，然后，在澆筑混凝土基礎前，再測一次標高，從而得到各點的地基回彈值。變形觀測

沉降觀測建筑物的沉降觀測設置觀測點：當澆筑基礎底板時，就按設計指定的位置埋設好臨時觀測點；以后結構每升高一層，將臨時觀測點移上一層并進行觀測，直到±0.000時，再按規(guī)定埋設永久性觀測點；然后每施工一層、復測一次，直至竣工。工程竣工后的第一年內要測四次，第二年測兩次，第三年后每年測一次，至下沉穩(wěn)定為止；一般砂土地基測二年，黏性土地基測五年，軟土地基測十年。變形觀測

沉降觀測的等級、精度要求、適用范圍及觀測方法，應根據工程需要，符合表1-4中相應等級的規(guī)定。沉降觀測應提供的成果如下。(1)建筑物平面圖。如圖1-12所示，圖上應標有觀測點位置及編號，必要時應另繪竣工時及沉降穩(wěn)定時的等沉線圖。變形觀測

沉降觀測

(2)下沉量統(tǒng)計表。這是根據沉降觀測原始記錄整理而成的各個觀測點的每次下沉量和累積下沉量的統(tǒng)計值。(3)觀測點的下沉量曲線。如圖1-13所示，圖中橫坐標表示時間。圖形分上下兩部分，上部分為建筑荷載曲線，下部分為各觀測點的下沉曲線。沉降觀測變形觀測

當建筑物在平面位置上發(fā)生位移時，應根據位移的可能情況，在其縱向和橫向上分別設置觀測點和控制線，用經緯儀視準線法或小角度法進行觀測。和沉降觀測一樣，水平位移觀測也分為四個等級，各等級的適用范圍同表1-2，各等級的變形點的點位中誤差分別為：一等為±1.5mm，二等為±3.0mm，三等為±6.0mm，四等為±12.0mm變形觀測

建筑物的位移觀測變形觀測

措施：一般要在進行傾斜監(jiān)測的建(構)筑物上設置上、下二點或上、中、下多點觀測標志，各標志應在同一豎直面內;

用經緯儀正倒鏡法，由上而向下投測各觀測點的位置，然后根據高差計算傾斜量。建(構)筑物豎向傾斜觀測.1.4高層建筑施工常用測量儀器概述

20世紀初的前20～30年為第一代20世紀60～70年代為第三代第二次世界大戰(zhàn)前后為第二代20世紀80年代以后為第四代水準儀為微傾式，水準管上方裝有符合折光棱鏡而提高了定平精度，經緯儀為光學度盤與對中水準儀上的水準管與經緯儀豎盤指標水準管均被自動補償機構代替水準儀與經緯儀的讀數為電子數字化顯示，測量儀器進入了自動化、電子化和數字化的時代建筑測量儀器經歷了四個發(fā)展階段1.4高層建筑施工常用測量儀器概述

望遠鏡放大倍數24～28倍，微傾氣泡水準儀已被自動補償水準儀所代替，精度為每公里往返測高差平均值的中誤差m為±3～2mm，這是施工現(xiàn)場使用最多的水準儀。圖1-14是北京光學儀器廠生產的DSZ2型(S2級)自動補償水準儀。S1.5、S0.7也屬于精密水準儀，既可用于普通工程水準，又可用于工程沉降觀測。

工程水準儀(S3、S2)1.4高層建筑施工常用測量儀器概述

其望遠鏡清澈明麗，放大超過40倍，內置平行板測微器可直讀至0.1mm，估讀至0.01mm，升降螺旋有刻度，可測度小豎直角和坡度變化。專供大地一等水準測量、地震變形、沉降觀測等應用，如圖1-15所示。

工程水準儀(S3、S2)1.4高層建筑施工常用測量儀器概述

J6、J2(見圖1-16所示)是目前施工現(xiàn)場使用最多的經緯儀，但逐漸將被數字化顯示的電子經緯儀(見圖1-17所示)所代替。電子經緯儀測角后視時可直接置0°00＇00″，前視時則直接顯示角度數值，而不用測微估讀，因之實測中，無論精度、速度均比同精度的光學經緯儀效果好，并可自動記錄、貯存數據。

工程經緯儀(J6、J2)1.4高層建筑施工常用測量儀器概述

在測線的一端安置光電測距儀，另一端安置反射棱鏡，儀器照準棱鏡后開機，通過棱鏡反射回的電磁波信號即可精確測量測線兩端點間的斜距離(D)，然后經過豎直角的改正而得到兩端點間的水平距離(H)與高差(y)（見圖1-18）。建筑施工中多使用測程為1.4～2.0km的測距儀，工程定位時，可用Ⅱ級精度的測距儀。

測距儀1.4高層建筑施工常用測