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摘要:某某园区占地约1.2平方公里,区域内诸单体工程近30项(车道、管线、堆场、查验平台、办公楼、实验室、厂房、仓库)
关键词:建筑方格网、布设、精度
本文探讨了该园区工程建筑方格网布设精度的确定、设计原则、测量方法等,仅供参考。
因建筑方格网是整个园区建设的平面布设和高程控制的基础,在场地平整、管线开挖、桩基施工、厂房、办公楼的建设、设备安装的整个建设过程中,都发挥着至关重要的作用。所以建筑方格网的布设是整个园区工程建设质量的关键,必须认真对待,精心策划和施测。
一、建筑方格网精度要求的确定
建筑方格网是施工放样的依据,其精度指标的确定,主要根据建筑物的设计要求和复杂程度,且取决于建筑物个组成部分的建筑定位允许误差。
建筑方格网的精度要求越高,对测量的要求就越高,工作量就越大;反正,精度太低,不能满足诸建筑结构定位的精度要求。因此,确定建筑方格网精度指标,要考虑其合理性和兼顾其适应性。
1.建筑结构定位限差的确定
园区的施工遵照“先地下、后地表、先结构、后安装”的原则进行。各阶段不同施工部位对放样的精度要求各不相当,如桩基施工、管线开挖埋设施工、结构吊装工程等,对放样精度要求的差异很大。
为满足结构吊装工程的精度要求并考虑应有一定的精度储备,决定园区内主轴线各点位50m内误差不大于±10mm的要求作为施工的建筑结构定位允许误差,即:
△ = 10/(50×1000)= 1/5000 (1)
2.建筑方格网精度指标的确定
建筑结构允许误差是建筑物竣工的最低精度要求,可理解为限差,若取建筑结构定位中误差m为建筑结构定位允许误差△的一半,即:
m = △/2(2)
建筑結构定位中误差包括施工误差m1,测量误差m2两部分,即
m = ±√(m12+ m22) (3)
施工测量的任务是保证建筑物的施工定位精度,在施工过程中,由于施工设备、施工方法以及现场条件的限制,要达到很高的精度是相当困难的,而应采取适当的测量方案和措施,才能确保测量误差在允许的范围内。因此,常取测量误差为施工误差的1/√2,即:
m2 = m1/√2 (4)
将(4)式代入公式(3)可得:
m2 = m/√3(5)
而测量误差m2中又包含控制测量误差m3和细部放样误差m4,即:
m2 = ±√(m32+ m42)(6)
由于控制测量观测条件好,多余观测多,其精度普遍高于放样精度,取
m4 = m3√2 (7)
将式(7)代入公式(6)可得:
m3 = m2/√3 (8)
由式(1)(2)(5)(8)可得:
m3 = m/3 = △/6 = 1/30000(9)
由公式(9)可见,园区建筑方格网的相对精度应达到1/30000,方能满足施工的精度要求。为此,应按CB50026-2007《工程测量规范》中的四等导线的要求进行设计(该等级导线相对闭合差为1/35000)且有一定的精度储备。
二、建筑方格网的建立
1. 方格网的设计原则
在设计建筑方格网时,应对整个园区的平面布置,施工总体规程,原有测量数据等相关资料有一个全面的了解。根据上述资料结合现场勘查的地形情况,首先选择主轴线,而后选择方格网点。
主轴线选择时,应考虑以下几方面因素:①主轴线原则上应与园区主轴线或主要轴线一致或平行。②纵横轴线的长度应在建筑区域内取用最大值(纵横轴线的各个端点均应布设在场地的边界上)。③通视要好,且不受土方开挖的影响,以利长期利用。④建筑方格网布设的图形及所选的格网点,要利于今后施工的方便,还应满足图形程度的相关要求,事先要对最弱边进行精度估算。
2. 标志制作与埋设
采用强制归心装置,受诸方面条件限制,故我方采用了现场浇注混凝土法,浇注过程中采用震动棒进行振捣。在预布设的各网点上开挖400×400×600(mm)的深坑,内置300×300×550(mm)的钢筋笼一个,钢筋笼规格为4Φ16×500(mm),采用Φ8@100的环箍连接。标志点采用100×100×10(mm)钢板一块,钢板底部点焊3Φ16×150(mm)的钢筋,以利钢板与钢笼能连成一体,要求钢板的埋设平整度不超过±4′,板面基本与地面平。最后做保护井,保护井采用标准砖砌筑,尺寸为500×500×300(mm)。
3. 一级导线测量
为了初放和精放方格网点,在园区内首先布设一条一级导线。一级导线应为闭合导线,作为投放方格网点的控制点。考虑到方格网点的精度,导线采用高精度的全站仪(Nivo2.M)观测,导线闭合差应小于±10mm,相对闭合差为1/30000,平差后单位权中误差≤±5″。
4. 方格网点的放样和测量
导线点确定之后,作为方格网点放样的控制点,则可采用极坐标法放样各方格网点,诸点采用木桩初步固定。接着,挖坑并现场用混凝土浇灌。浇灌前用木桩打骑马桩,而后挖坑,夯实基底,安置好网笼后采用混凝土浇筑方格网点。待混凝土完全凝固后,使用全站仪再次放样,并在桩面钢板上刻划临时十字,作为方格网的近似点位标志。然后用全站按四等导线的精度进行观测,计算出各点坐标和方格网的初步精度。
5. 方格网点的归划和最终精度
将各方格网点坐标与设计坐标值进行比较,计算出归划的正值后进行改正。经检查无误后,将原来的过渡点消去,即在板上标出方格网点的最终点位。点位标定后,对方格网点再进行一次观测。通常选择最佳的观测时间测量角度和边长,有四个方向的采用全方向法,方格网的垂直度不大于±5″,边长误差不大于±3mm。如果超限还要调整方格网点位,重新观测。最终各项精度均应达到设计要求为止。
三、园区方格网布设实例
1.现场布设点简图
2. 最弱总精度估算(8号点)
(10)
式中:
ms测站中误差2mm
mb测角中误差5″
L导线总长4450m
n点(边)数量16
上述诸值代入(10)式中可得
m8 = ±4mm
3.实测结果
(1)角度闭合差 -12″
mb = ±5√16= ±20″
(2)相对闭合差
△x = 0.017△y =-0.013 △s = 0.021
△s/L = 1/21200
三、结束语
园区建筑方格网是整个工程施工测量和竣工测量的依据和基础。方格网点的定位精度是关键,经过临时标定检查改正,最后复测,使方格网达到设计要求。方格网的垂直度或交角均在90°±5″以内,直线度在180°±5″限差内,边长相对精度均满足不大于1/30000的精度要求。这种方格网可满足施工需求,为整个工程建设和设备安装起到保障作用。
参考文献:
[1].《工程测量规范》,CB50026-2007。
[2].《测量学》,陆国胜,2000.3。
关键词:建筑方格网、布设、精度
本文探讨了该园区工程建筑方格网布设精度的确定、设计原则、测量方法等,仅供参考。
因建筑方格网是整个园区建设的平面布设和高程控制的基础,在场地平整、管线开挖、桩基施工、厂房、办公楼的建设、设备安装的整个建设过程中,都发挥着至关重要的作用。所以建筑方格网的布设是整个园区工程建设质量的关键,必须认真对待,精心策划和施测。
一、建筑方格网精度要求的确定
建筑方格网是施工放样的依据,其精度指标的确定,主要根据建筑物的设计要求和复杂程度,且取决于建筑物个组成部分的建筑定位允许误差。
建筑方格网的精度要求越高,对测量的要求就越高,工作量就越大;反正,精度太低,不能满足诸建筑结构定位的精度要求。因此,确定建筑方格网精度指标,要考虑其合理性和兼顾其适应性。
1.建筑结构定位限差的确定
园区的施工遵照“先地下、后地表、先结构、后安装”的原则进行。各阶段不同施工部位对放样的精度要求各不相当,如桩基施工、管线开挖埋设施工、结构吊装工程等,对放样精度要求的差异很大。
为满足结构吊装工程的精度要求并考虑应有一定的精度储备,决定园区内主轴线各点位50m内误差不大于±10mm的要求作为施工的建筑结构定位允许误差,即:
△ = 10/(50×1000)= 1/5000 (1)
2.建筑方格网精度指标的确定
建筑结构允许误差是建筑物竣工的最低精度要求,可理解为限差,若取建筑结构定位中误差m为建筑结构定位允许误差△的一半,即:
m = △/2(2)
建筑結构定位中误差包括施工误差m1,测量误差m2两部分,即
m = ±√(m12+ m22) (3)
施工测量的任务是保证建筑物的施工定位精度,在施工过程中,由于施工设备、施工方法以及现场条件的限制,要达到很高的精度是相当困难的,而应采取适当的测量方案和措施,才能确保测量误差在允许的范围内。因此,常取测量误差为施工误差的1/√2,即:
m2 = m1/√2 (4)
将(4)式代入公式(3)可得:
m2 = m/√3(5)
而测量误差m2中又包含控制测量误差m3和细部放样误差m4,即:
m2 = ±√(m32+ m42)(6)
由于控制测量观测条件好,多余观测多,其精度普遍高于放样精度,取
m4 = m3√2 (7)
将式(7)代入公式(6)可得:
m3 = m2/√3 (8)
由式(1)(2)(5)(8)可得:
m3 = m/3 = △/6 = 1/30000(9)
由公式(9)可见,园区建筑方格网的相对精度应达到1/30000,方能满足施工的精度要求。为此,应按CB50026-2007《工程测量规范》中的四等导线的要求进行设计(该等级导线相对闭合差为1/35000)且有一定的精度储备。
二、建筑方格网的建立
1. 方格网的设计原则
在设计建筑方格网时,应对整个园区的平面布置,施工总体规程,原有测量数据等相关资料有一个全面的了解。根据上述资料结合现场勘查的地形情况,首先选择主轴线,而后选择方格网点。
主轴线选择时,应考虑以下几方面因素:①主轴线原则上应与园区主轴线或主要轴线一致或平行。②纵横轴线的长度应在建筑区域内取用最大值(纵横轴线的各个端点均应布设在场地的边界上)。③通视要好,且不受土方开挖的影响,以利长期利用。④建筑方格网布设的图形及所选的格网点,要利于今后施工的方便,还应满足图形程度的相关要求,事先要对最弱边进行精度估算。
2. 标志制作与埋设
采用强制归心装置,受诸方面条件限制,故我方采用了现场浇注混凝土法,浇注过程中采用震动棒进行振捣。在预布设的各网点上开挖400×400×600(mm)的深坑,内置300×300×550(mm)的钢筋笼一个,钢筋笼规格为4Φ16×500(mm),采用Φ8@100的环箍连接。标志点采用100×100×10(mm)钢板一块,钢板底部点焊3Φ16×150(mm)的钢筋,以利钢板与钢笼能连成一体,要求钢板的埋设平整度不超过±4′,板面基本与地面平。最后做保护井,保护井采用标准砖砌筑,尺寸为500×500×300(mm)。
3. 一级导线测量
为了初放和精放方格网点,在园区内首先布设一条一级导线。一级导线应为闭合导线,作为投放方格网点的控制点。考虑到方格网点的精度,导线采用高精度的全站仪(Nivo2.M)观测,导线闭合差应小于±10mm,相对闭合差为1/30000,平差后单位权中误差≤±5″。
4. 方格网点的放样和测量
导线点确定之后,作为方格网点放样的控制点,则可采用极坐标法放样各方格网点,诸点采用木桩初步固定。接着,挖坑并现场用混凝土浇灌。浇灌前用木桩打骑马桩,而后挖坑,夯实基底,安置好网笼后采用混凝土浇筑方格网点。待混凝土完全凝固后,使用全站仪再次放样,并在桩面钢板上刻划临时十字,作为方格网的近似点位标志。然后用全站按四等导线的精度进行观测,计算出各点坐标和方格网的初步精度。
5. 方格网点的归划和最终精度
将各方格网点坐标与设计坐标值进行比较,计算出归划的正值后进行改正。经检查无误后,将原来的过渡点消去,即在板上标出方格网点的最终点位。点位标定后,对方格网点再进行一次观测。通常选择最佳的观测时间测量角度和边长,有四个方向的采用全方向法,方格网的垂直度不大于±5″,边长误差不大于±3mm。如果超限还要调整方格网点位,重新观测。最终各项精度均应达到设计要求为止。
三、园区方格网布设实例
1.现场布设点简图
2. 最弱总精度估算(8号点)
(10)
式中:
ms测站中误差2mm
mb测角中误差5″
L导线总长4450m
n点(边)数量16
上述诸值代入(10)式中可得
m8 = ±4mm
3.实测结果
(1)角度闭合差 -12″
mb = ±5√16= ±20″
(2)相对闭合差
△x = 0.017△y =-0.013 △s = 0.021
△s/L = 1/21200
三、结束语
园区建筑方格网是整个工程施工测量和竣工测量的依据和基础。方格网点的定位精度是关键,经过临时标定检查改正,最后复测,使方格网达到设计要求。方格网的垂直度或交角均在90°±5″以内,直线度在180°±5″限差内,边长相对精度均满足不大于1/30000的精度要求。这种方格网可满足施工需求,为整个工程建设和设备安装起到保障作用。
参考文献:
[1].《工程测量规范》,CB50026-2007。
[2].《测量学》,陆国胜,2000.3。