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1、第二篇 工程建设中的定线放样工作第五章施工控制网的建立5.1 工程建筑物放样的程序和要求一. 放样程序1. 放样目的:将设计的建筑物位置、形状、大小、高程与测图相反在实地标定出来，指导施工。责任重大。2. 放样程序辅助轴线主轴线细 部由总体到局部有序进行(即先标出建筑物的轴线,再定出建筑物各部分).3. 放样的基本精度要求 建筑物的性质及关系 建筑物地形.地质条件.如大坝 施工阶段(土方开挖.砼浇.设备安装等)4. 工业企业建筑物放样 设计图解法 ：解析法、图解法。 建筑材料 建筑物大小 建筑物的用途 有无连续性生产设备 施工方法：顺序、平行、装配式作业二. 两种放样联系精度要求1. 轴线(位
2、置)精度放样主轴线根据建筑物的性质与已有建筑的关系决定.2. 细部结构 :一般相对于主轴线进行放样,结构好的精度高,预制比浇注精度高,土建1030mm ,高层建筑轴线倾斜 ,钢结构施工 18 mm 土石方 10cm一般 M 结构M 位置,有时M 结构M位置.三、放样与测图的精度与区别测图 施工放样精度均匀 不同工程不同 ，部位、方向精度要求不同。许多施工精度一般无统一明确规定，一般根据施工放样相对各种因素影响的误差进行分配确定，通常用等影响原则。5.2施工控制网的布设一. 基本形式1.山地丘陵(矿山.水电):三角网.三边网.边角网2.城市.导线网.GPS网3. 排列规则.厂区:导线网或建筑方格
3、网二、与测图网相比施工控制网的特点1. 控制范围小,点的密度大,精度要求高,小1km ,中10km,大 n+平方km,建筑复杂,点要密,轴线 M2cm, 隧道4km,提向10cm,受干扰多,选择余地大.2. 使用频繁3. 受施工干扰:施工高度相差悬殊-通视-困难施工机械人员防止点被破坏.4. 精度的非精度性,某些方向或某局部精度要求高.三、 工控制布设等级一般分两级等级工矿企业水电隧道一级厂区网基本网地面网二级厂房网定线网地下网厂区：放样厂房轴线布满厂区厂房：放样细部、控制厂房、结构精度有时第二级网的精度比第一级网的精度要求还高。四、 施工坐标系 坐标系选取桥梁：以桥梁轴线为y轴水电：大坝轴线
4、为y轴隧道：直线，以隧道轴线为y轴；弯曲，某一弧线切线为y轴工业企业：主要生产设备轴线 一般施工网与测图联测时应进行坐标换算测图坐标系：X-o-y工坐标系：x-o-y,两坐标系相差则两坐标系变换关系如下：以及参数一般 根据设计文件给出，或由同一点两套坐标计算求得。五、 投影面应用是实际距离，所以，不投影至大地水准面上，而是投影到 要求最高精度所在的高程面上。 城市：平均高程 面或市中心高程面上 工企业：厂区网：厂区的平均高程面上。厂房网：主要设备基础面上。 桥梁：桥墩（台）顶部 水电：设备 （水轮机）基础面上（也有投影至坝顶高程面上） 隧道：道轨平面 矿山：抵偿面投影改正 投影变形由求得。六、
5、 高程网分两级布设：基本高程网（一般：三等）。 加密点（临时水准点）：四等水准。5.3 施工网的精度确定方法放样依据：建筑限差概念：建筑物竣工后对于设计尺寸的容许偏差则称之为建筑限差。对于建筑限差如果要求过严，则成本过高，否则可靠性或质量下降。一、 响建筑物竣工实际误差（工程质量）因素施工误差：构件制造，施工安装测量误差：控制测量误差，放样误差 建筑物竣工实际误差是多因素影响 而测量误差只是 其中1个因素 一般根据建筑限差来反推出测量误差二、 确定施工控制网精度基本方法一定， 反求和 具有无穷多解.一般即现要求l 按等影响原则确定为了得到唯一解，设“不同因素影响误差相等”，则得： 则 等影响原
6、则有时使 得到结果不尽合理时，对更严些时，可按实际配赋，即非等影响原则：l 由确定控制测量误差和放样误差确定,一般由泰勒公式展开： 一般如果在规范中未作要求，则根据 求出。或根据规范要求求出。一般将按一定比例分配和;一般水电(或桥梁): 工矿企业 水电工企业 l 值大小 水工建筑物曲线坝：坝墩中心中误差1cm直线坝：坝墩中心中误差2 cm船闸门主轴线纵向，横向10 cm船闸门放样误差3mm水轮主轴线纵向误差2mm，横向3mm 水工隧道开挖贯通（相对于轴线）相向开挖长,贯通面(高程25mm)相向开挖长,贯通面(高程38mm) 桥梁桥长L(m)误差mL (cm)相对误差50011:4万5.4 施工
7、控制网的机助化设计施工控制网与测图控制网设计精度要求区别： 测图控制网指标： 最弱边相对中误差，用公式估算 施工控制网：彩相对点位误差或某一特定方向上误差大小满足要求。通常用误差椭圆或采用机助法编程计算。（控制网优化设计专门开设一门课，这里只介绍误差椭圆及其应用）一、 误差椭圆 误差椭圆公式,设 e,f为极大值和极小值。 通常求任一方向误差：方法一（常用方法）：方法之二：由e,f为极大值和极小值计算：方法之三：图解法（切线垂足法），作PP方向线与椭圆相切。二、 相对误差椭圆 E,F,0 的计算方法与前面相同。三、 应用及步骤1. 输入控制网精度的初始值(设计观测值及精度)2. 编程计算x,y,
8、Qx,及误差椭圆,相对误差椭圆参数3. 对设计修改增加或删除某些观测值,改变某些观测值权,输入计算机4. 重复第二步,直至使方案可行,输出设计方案.5.5 桥梁施工控制网的建立一、 桥梁施工网的作用 精确确定桥的轴线长 放样桥墩(台)位置 放样桥跨越结构二、 布网原则1. 足够的强度和精度 图形简单,一般为大地四边形(矩形)单三角形(图形强度为);四边形(图形强度为);菱形(图形强度为) 在桥轴线两端设三角点并包含于三角网中 边长一般为河宽0.51.5倍内 两岸设基线(一般用ME30000.2mm+1ppm,或ME50000.2mm+0.2ppm)若无以上仪器,也可以用铟瓦尺丈量,基线长一般为
9、河宽0.7倍,基线投影至桥台(墩)顶平面上. 减少设网层次(一般只设一级),为放样桥墩,可以在沿河两岸加密一些点. 一般设强制对中标志2. 选 点(选 点应方便放样) 点位适中,不被 水淹 视野开阔 不受施工干扰 每个台至少应在三个控制点放样三、 一般常用控制网图形图形选择主要取决于:桥长(河宽),设计要求,仪器设备与地形条件.一般图形有:1双三角形:一般桥.2大地四边形(加三角形),中小型桥.3双大地四边形,特大桥(图形强度最多).四、 桥梁三角网观测精度1. 2. 3.有关精度规定桥长L(m)(cm)(弱)等级5001:40000 11:40000 2.5四 等选 测距仪型号mb/b 至少
10、为5mm+5ppm五、 说明:1. 起始边投影到桥墩顶高程向上2. 桥轴纳入三角网中并常作 X轴,垂直方向为 y轴.3. 三角点因可能受河堤及城市交通影响,可能产生下沉与位移,为防止质量事故,施工期长,应:一般三角网中应布改2条稳定边作为定期检查.施工期长的应每年复测一次网,并至少测一条起始边.5.6 桥梁三角网的必要精度的确定桥梁施工阶段主要测量工作:建立施工控制网;进行施工放样.下面从确定桥长和放样桥墩两方面进行分析必要精度.一、 根据跨越结构架设误差分析1. 三角网精度:与桥长有关;与跨度大小有关;跨的结构和型式(桥越长,精度要求越高;桥的跨度越大,精度 要求越高;连续梁比简支梁精度要求
11、要高.)2. 三角网测量精度确定方法: 根据钢梁制造误差和支梁座垫板安装误差,推算每联或每孔误差. 利用误差传播律 计算全桥钢梁架设极限误差,取极限误差为2 倍中误差即得全桥钢梁架设误差. 取三角测量为钢梁架设误差 ,为保险起见.以求三角 网在桥轴线上的边长相对误差.3. 几种型式桥应用(2 个例子)I. (例1)连续桁梁钢桥(连续式)设 m孔,每孔长为l60米,每孔为n节(弦杆数)每节长为S,N为一联孔数,联与联支座中心距离为S1米. 桥全长 支座垫板安装每联2端,误差为5mm 按钢梁验收规范要求钢梁各杆长度误差计算每联极限误差为(每联N孔, 每孔为n节,每节长为S 米)全钢梁架设极限误差为
12、:全钢梁架设相对误差为为了使三角测量误差不至于影响工程质量,取三角测量误差为钢梁架设误差的,则三角网在桥轴线上的边长相对中误差应不低于1:124000。II. (例2)桁梁钢桥简支梁(长跨越非连续),设 m孔,每孔长为160米,墩上支座中心距离为S1米. 桥全长计算每孔极限误差为( 每孔为n节,每节长为S 米)全钢梁架设极限误差为:全钢梁架设相对误差为仿照例1为了使三角测量误差不至于影响工程质量,取三角测量误差为钢梁架设误差的,则三角网在桥轴线上的边长相对中误差应不低于1:114000。III. (例3)桁梁钢桥简支梁(长跨越非连续，现将上例大跨改成小跨结构),设 m=18孔,每孔长为80米,
13、墩上支座中心距离为S1米. 桥全长计算每孔极限误差为( 每孔为n节,每节长为S 米)全钢梁架设极限误差为:全钢梁架设相对误差为仿照例1为了使三角测量误差不至于影响工程质量,取三角测量误差为钢梁架设误差的,则三角网在桥轴线上的边长相对中误差应不低于1:96000。由上可以看得出,桥结构不同及桥跨不同,对三角网精度要求也不同: 连续梁比简支梁要求高,大跨比小跨的精度要求高。二、 从桥墩放样的允许误差分析(三角网的必要精度)桥墩放样方法：三角点上测角前方交会法放样。要求桥长有墩在桥轴线方向上的位置误差应不大于，不大于1.52.0cm。如果 以桥的轴线方向上位置中误差不大于2.0cm作为三角网必要精度起算数据，设为控制测量误差引起点位误差，为放样误差引起的引起点位误差令取三角网边长误差对桥墩定位最大影响等于边长误差。在桥墩定位中，三角网边长误差在数值上应力求小于，依此计算，当桥长时，三角网最弱边，当桥长时，三角网最弱边。在方法1中,时，三角网最弱边，比方法1计算要求精度高。说明：在实际应用中，以上两种方法，均计算桥墩必要精度，为了安全起见，一般采用精度较高者作为桥梁三角网必要精度。5.7 水利枢纽施工控制网的布设一、 形式:水利枢扭建筑:大坝 ,水电站厂房,船闸.一般多在山地 形式:一般三角网或边角网.二、
