建筑物四周外廓主要轴线的交点决定了建筑物在地面上的位置,称为定位点或角点,建筑物的定位就是根据设计条件,将这些轴线交点测设到地面上,作为细部轴线放线和基础放线的依据。由于设计条件和现场条件不同,建筑物的定位方法也有所不同,下面介绍三种常见的定位方法。
(1)根据控制点定位
如果待定位建筑物的定位点设计坐标是已知的,且附近有高级控制点可供利用,可根据实际情况选用极坐标法、角度交会法或距离交会法来测设定位点。在这三种方法中,极坐标法适用性最强,是用得最多的一种定位方法。
(2)根据建筑方格网和建筑基线定位
如果待定位建筑物的定位点设计坐标是已知的,且建筑场地已设有建筑方格网或建筑基线,可利用直角坐标法测设定位点。用直角坐标法测设点位,所需测设数据的计算较为方便,在用经纬仪和钢尺实地测设时,建筑物总尺寸和四大角的精度容易控制和检核。
(3)根据与原有建筑物和道路的关系定位
如果设计图上只给出新建筑物与附近原有建筑物或道路的相互关系,而没有提供建筑物定位点的坐标,周围又没有测量控制点、建筑方格网和建筑基线可供利用,可根据原有建筑物的边线或道路中心线,将新建筑物的定位点测设出来。
具体测设方法随实际情况的不同而不同,但基本过程是一致的,就是在现场先找出原有建筑物的边线或道路中心线,再用经纬仪和钢尺将其延长、平移、旋转或相交,得到新建筑物的一条定位轴线,然后根据这条定位轴线,用经纬仪测设角度(一般是直角),用钢尺测设长度,得到其他定位轴线或定位点,最后检核4个大角和4条定位轴线长度是否与设计值一致。下面分两种情况说明具体测设的方法。
1)根据与原有建筑物的关系定位
如图9.6(a)所示,拟建建筑物的外墙边线与原有建筑的外墙边线在同一条直线上,两栋建筑物的间距为10m,拟建建筑物四周长轴为40m,短轴为18m,轴线与外墙边线间距为0.12m,可按下述方法测设其4个轴线交点。
①沿原有建筑物的两侧外墙拉线,用钢尺顺线从墙角往外量一段较短的距离(这里设为2m),在地面上定出T 1和T 2两个点,T 1和T 2的连线即为原有建筑物的平行线。
②在T 1点安置经纬仪,照准T 2点,用钢尺从T 2点沿视线方向量10m+0.12m,在地面上定出T 3点,再从T 3点沿视线方向量40m,在地面上定出T 4点,T 3和T 4的连线即为拟建建筑物的平行线,其长度等于长轴尺寸。
图9.6 根据与原有建筑物的关系定位
③在T 3点安置经纬仪,照准T 4点,逆时针测设90°,在视线方向上量2m+0.12m,在地面上定出P 1点,再从P 1点沿视线方向量18m,在地面上定出P 4点。同理,在T 4点安置经纬仪,照准T 3点,顺时针测设90°,在视线方向上量2m+0.12m,在地面上定出P 2点,再从P 2点沿视线方向量18m,在地面上定出P 3点。则P 1点、P 2点、P 3点和P 4点即为拟建建筑物的4个定位轴线点。
④在P 1点、P 2点、P 3点和P 4点上安置经纬仪,检核4个大角是否为90°,用钢尺丈量4条轴线的长度,检核长轴是否为40m,短轴是否为18m。
如果是如图9.6(b)所示的情况,则在得到原有建筑物的平行线并延长到T 3点后在T 3点测设90°并量距,定出P 1点和P 2点,得到拟建建筑物的一条长轴,再分别在P 1和P 2点测设90°并量距,定出另一条长轴上的P 4点和P 3点。注意不能先定短轴的两个点(例如P 1点和P 4点),再在这两个点上设站测设另一条短轴上的两个点(例如P 2点和P 3点),否则误差容易超限。
图9.7 根据与原有道路的关系定位
2)根据与原有道路的关系定位。
如图9.7所示,拟建建筑物的轴线与道路中心线平行,轴线与道路中心线的距离如图9.7所示,测设方法如下。
①在每条道路上选两个合适的位置,分别用钢尺测量该处道路宽度,其宽度的1/2处即为道路中心点,如此得到路一中心线的两个点C 1和C 2,同理得到路二中心线的两个点C 3和C 4。
②分别在路一的两个中心点上安置经纬仪,测设90°,用钢尺测设水平距离12m,在地面上得到路一的平行线T 1—T 2,同理作出路二的平行线T 3—T 4。
③用经纬仪内延或外延这两条线,其交点即为拟建建筑物的第一个定位点P 1,再从P 1沿长轴方向的平行线测设水平距50m,得到第二个定位点P 2。
④分别在P 1和P 2点安置经纬仪,测设直角和水平距离20m,在地面上定出P 3和P 4点。在P 1、P 2、P 3和P 4点上安置经纬仪,检核角度是否为90°,用钢尺丈量四条轴线的长度,检核长轴是否为50m,短轴是否为20m。
2.建筑物的放线
建筑物的放线,是指根据现场上已测设好的建筑物定位点,详细测设其他各轴线交点的位置,并将其延长到安全的地方做好标志。然后以细部轴线为依据,按基础宽度和放坡要求用白灰撒出基础开挖边线。
图9.8 测设细部轴线交点(单位:m)
(1)测设细部轴线交点(www.xing528.com)
如图9.8所示,A轴、E轴、①轴和⑦轴是建筑物的四条外墙主轴线,其交点A 1、A 7、E 1和E 7,是建筑物的定位点,这些定位点已在地面上测设完毕并打好桩点,各主次轴线间隔如图9.8所示。现欲测设次要轴线与主轴线的交点。
在A 1点安置经纬仪,照准A 7点,把钢尺的零端对准A 1点,沿视线方向拉钢尺,在钢尺上读数等于①轴和②轴间距(4.2m)的地方打下木桩,打的过程中要经常用仪器检查桩顶是否偏离视线方向,并不时拉一下钢尺,看钢尺读数是否还在桩顶上,如有偏移要及时调整。打好桩后,用经纬仪视线指挥在桩顶上画一条纵线,再拉好钢尺,在读数等于轴间距处画一条横线,两线交点即A轴与②轴的交点A 2。
在测设A轴与③轴的交点A 3时,方法同上,注意仍然要将钢尺的零端对准A l点,并沿视线方向拉钢尺,而钢尺读数应为①轴和③轴间距(8.4m),这种做法可以减小钢尺对点误差,避免轴线总长度增长或减短。如此依次测设A轴与其他有关轴线的交点。测设完最后一个交点后,用钢尺检查各相邻轴线桩的间距是否等于设计值,误差应小于1/3000。
测设完A轴上的轴线点后,用同样的方法测设E轴、①轴和⑦轴上的轴线点。如果建筑物尺寸较小,也可用拉细线绳的方法代替经纬仪定线,然后沿细线绳拉钢尺量距。此时要注意细线绳不要碰到物体,风大时也不宜作业。
(2)引测轴线
在基槽或基坑开挖时,定位桩和细部轴线桩均会被挖掉,为了使开挖后各阶段施工能准确地恢复各轴线位置,应把各轴线延长到开挖范围以外的地方并作好标志,这个工作称为引测轴线,具体有设置龙门板和轴线控制桩两种形式。
1)龙门板法
①如图9.9所示,在建筑物四角和中间隔墙的两端,距基槽边线约2m以外,牢固地埋设大木桩,称为龙门桩,并使桩的一侧平行于基槽。
②根据附近水准点,用水准仪将±0.000标高测设在每个龙门桩的外侧上,并画出横线标志。
③在相邻两龙门桩上钉设木板,称为龙门板,龙门板的上沿应和龙门桩上±0.000标高的横线对齐,使龙门板的顶面标高在一个水平面上,并且标高为±0.000,龙门板顶面标高的误差应在±5mm以内。
④根据轴线桩,用经纬仪将各轴线投测到龙门板的顶面,并钉上小钉作为轴线标志,称为轴线钉,投测误差应在±5mm以内。对小型的建筑物,也可用拉细线绳的方法延长轴线,再钉上轴线钉。
图9.9 龙门桩与龙门板
⑤用钢尺沿龙门板顶面检查轴线钉的间距,其相对误差不应超过1/3000。
恢复轴线时,将经纬仪安置在一个轴线钉上方,照准相应的另一个轴线钉,其视线即为轴线方向,往下转动望远镜,便可将轴线投测到基槽或基坑内。也可用白线将相对的两个轴线钉连接起来,借助于垂球,将轴线投测到基槽或基坑内。
2)轴线控制桩法
由于龙门板需要较多木料,而且占用场地,使用机械开挖时容易被破坏,因此也可以在基槽或基坑外各轴线的延长线上测设轴线控制桩,作为以后恢复轴线的依据。即使采用了龙门板,为了防止被碰动,对主要轴线也应测设轴线控制桩。
轴线控制桩一般设在开挖边线4m以外的地方,并用水泥砂浆加固。最好是附近有固定建筑物和构筑物,这时应将轴线投测在这些物体上,使轴线更容易得到保护,但每条轴线至少应有一个控制桩是设在地面上的,以便今后能安置经纬仪来恢复轴线。
轴线控制桩的引测主要采用经纬仪法,当引测到较远的地方时,要注意采用盘左和盘右两次投测取中法来引测,以减少引测误差和避免错误的出现。
(3)确定开挖边线
如图9.10所示,先按基础剖面图给出的设计尺寸,计算基槽的开挖宽度d:
式中 B——基底宽度,可由基础剖面图查取;
h——基槽深度;
m——边坡坡度的分母。
图9.10 基槽开挖宽
图9.11 基础水平桩测设(单位:m)
根据计算结果,在地面上以轴线为中线往两边各量出d/2,拉线并撒上白灰,即为开挖边线。如果是基坑开挖,则只需按最外围墙体基础的宽度、深度及放坡确定开挖边线。
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