ГЕОДЕЗИЯ-2005. С. И. Чекалин г е оде з и я москва 2005 ббк 26. 1 Удк геодезия Учебник
 Скачать 37.56 Mb.
|
|
Глава ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ 104. Общие положения Геодезические работы в строительстве представляют собой комплекс измерений, вычислений и построений на местности, при котором должно обеспечиваться проектное размещение сооружений с необходимой точностью и возведение их конструкций (элементов) в полном соответствии с геометрическими их параметрами и требованиями нормативных документов. 295 Решение указанных задач осуществляется в соответствии с этапами строи- тельно-монтажного производства. Перед началом строительства проводят ряд организационно-технических мероприятий, которые должны обеспечить плановые показатели строительства с соблюдением требуемой технологии и последовательности работ. Строительство может быть начато только после отвода на местности контура участка работ и создания разбивочной геодезической основы, предусматривающей не только выполнение разбивочных работ, но и необходимые наблюдения за деформациями строящегося объекта и сооружений, которые попадают в зону влияния строительства. При подготовке к строительству изучают проектную документацию, которая содержит стройгенпланы для подготовительного и основного этапов строительства и пояснительную записку. Стройгенпланы обязательно содержат ситуационные планы с нанесенными на них знаками планово-высотной геодезической основы. В пояснительной записке имеются указания о методах выполнения инструментального контроля за качеством ведения строительных работ, сроках и объемах производства геодезических и маркшейдерских для объектов шахтного строительства) работ. Устанавливается потребность нате или иные инструменты, использование которых позволит обеспечить с необходимой точностью все необходимые инженерно-геодезические работы. В связи стем, что нормативные документы не могут в полной мере регламентировать строительство различных инженерных сооружений, каждый проект является индивидуальным как для строительной организации, таки для геодезической службы. Геодезическая служба строительно-монтажной организации производит приемку главной геодезической разбивочной основы надежность ее закрепления в натуре обеспеченность геодезическими знаками для всех запланированных работ при необходимости принимает решение о сгущении главной геодезической основы и др. Геодезическая служба осуществляет совместно с техническим отделом приемку от заказчика проектной документации, дает по ней замечания, касающиеся неосоответствий геомертических параметров запроектированного сооружения, принимает участие в выносе и закреплении главных и основных осей сооружения, выполняет детальные разбивки в процессе строительства, производит периодический геодезический контроль за неизменностью положения геодезических пунктов разбивочной основы, выполняет восстановление геодезических знаков при их утрате, либо установку дублирующих знаков для обеспечения сохранности главных или основных осей. Геодезические работы в строительстве выполняются в несколько последовательных этапов. При выборе площадки под строительство геодезическая служба собирает, анализирует и обобщает материал, касающийся обеспечения строительства геодезической основой наличие и состояние геодезических пунктов и реперов нивелирной сети необходимое количество пунктов и т.п. На этапе строительного проектирования проводятся топографо-геодезические изыскания и геодезическое обеспечение других видов изысканий. На подготовительном этапе строительства производится построение геодезической разбивочной основы, инженерная подготовка территории (планировочные работы, прокладка подъездных дороги подземных коммуникаций, вынос в натуру главных и основных осей. На этапе основного периода строительства производится вынос в натуру осей конструктивных элементов, геометрическое обеспечение строительно-монтажного производства, исполнительная съемка законченных строительством элементов и составление соответствующей документации. При окончании строительства составляется и сдается технический отчет о результатах выполненных геодезических работ, составляется исполнительный генплан, специальные исполнительные инженерные планы, профили и разрезы 105. Краткие сведения об объектах строительства К основным объектам строительства относятся промышленные сору- жения; гражданские здания территории населенных пунктов, на которых производится планировка и застройка подземные коммуникации дороги и мостовые сооружения гидротехнические сооружения тоннели линии электропередачи магистральные трубопроводы и др. Промышленные предприятия представляют собой комплекс сооружений, которые обеспечивают производство и выпуск определенной продукции. Эти сооружения предприятий и называют промышленными здания, в которых осуществляется технологический процесс здания энергообеспече- ния и других установок склады коммуникации и др. Промышленные здания делятся на одноэтажные, многоэтажные, одно- пролетные и многопролетные. По конструкции в большинстве – это каркасные здания с перекрытиями в виде ферм или крупноразмерных балок. Большинство промышленных сооружений оборудовано мостовыми или козловыми кранами для перемещения грузов. Вертикальными несущими элементами каркасных здания являются колонны, которые устанавливают на фундаменты. Расстояние между колоннами, расположенными по продольным осям, называется пролетом, а вдоль продольной оси – шагом. Связь колонн по продольной оси осуществляется с помощью подстропильных ферми фундаментных балок. Поперечная связь обеспечивается стропильными фермами. Перекрытия и стены закрывают панелями. Гражданские здания могут быть по своим конструктивным признакам каменно-кирпичными, монолитными, крупноблочными, крупнопанельными, каркасными, объемно-блочными. По этажности они подразделяются на малоэтажные этажа, среднеэтажные (3-5 этажей, многоэтажные (6-12 этажей, повышенной этажности (13-22 этажа, высотные (выше 22 этажей. По конфигурации они могут быть односекционными (с 1 подъездом, удлиненные более двух секций) и сложные (круглые, с разворотом и смещением секций, многогранники и т.п.). 297 Сложные конструктивные построения представляют собой мостовые сооружения, которые возводят в местах многоярусных автомобильных развязок, эстакадные сооружения линий метро и др. Основными их конструктивными элементами являются мостовые опоры и пролетные части. Гидротехнические сооружения условно делят натри вида водонапорные (дамбы и плотины, водопроводящие (каналы, тоннели, трубопроводы) и регуляционные (волнобои, льдозащитные стенки, системы углубления дна и берега). К подземным коммуникациям относятся сети водопровода, канализации, газоснабжения, теплофикации, водостока, дренажа, электро- и телефонные линии связи и др. Объектами планировки и застройки являются функциональные зоны селитебная (жилые районы, общественные центры, зоны зеленых насаждений промышленная коммунально-складская (базы, гаражи, автобусные и троллейбусные парки, таксопарки, трамвайные депо внешнего транспорта пассажирские и грузовые станции, порты, пристани и др. В основной состав геодезических работ в указанных зонах входит составление и расчеты проекта красных линий (границ между всеми видами улиц и проездов и основными градообразующими элементами – функциональными зонами составление плана организации рельефа и вынесение в натуру проекта организации рельефа вынесение в натуру осей проездов, зданий и сооружений. Линии электропередачи связи делятся на кабельные (подземные) и воздушные. Магистральные трубопроводы предназначены для транспортировки на дальние расстояния нефти, нефтяных продуктов, газа, воды. Они бывают подземными и наземными 106. Геодезические работы при строительстве промышленных сооружений Особое место при строительстве сооружений промышленного предприятия, кроме разбивочных работ, занимают геодезические работы по установке и контролю установки конструктивных строительных элементов здания. Наиболее важными из них являются колонны, которые воспринимают на себя нагрузки от строительных конструкций, а также грузоподъемных машин и механизмов. Кроме того, во многих случаях из-за работы технологического оборудования в процессе производства возникают вибрационные воздействия на несущие элементы. Предварительно устанавливают фундаментные стаканы. Разбивочные оси фундамента выносят на контур опалубки и используют в дальнейшем для установки закладных деталей, которыми являются анкерные болты, опорные плиты и др. На проектную высоту анкерные болты устанавливают с помощью нивелира. Колонны у основания имеют осевые метки, которые при установке совмещают с осями, вынесенными на поверхность фундамента В вертикальное положение колонны устанавливают с помощью нитяного отвеса, теодолита, либо способом бокового нивелирования. Определены следующие требования по монтажу колонн- для колонн высотой менее 15 м допускается смещение нижней ее части от проектного положения до 5 мм, в верхней части – до 15 мм- для колонн высотой болеем допускается смещение в нижней части до 5 мм, в верхней части до 0,001 Н мм- отклонение опорной поверхности колонн по высоте может быть не более 5 мм. Установка ферм, подкрановых балок или ригелей производится по их осевым метками меткам на колоннах. Для горизонтирования указанных элементов предварительно нивелируют опорные поверхности колонн и подбирают соответствующие металлические подкладки. Установка подкрановых балок выполняется по отвесу, подвешенному на горизонтально натянутой вдоль колонн проволоке. Проволоку устанавливают на кронштейнах крайних колонн в известном проектном положении. Каждая нитка рельсов подкрановых путей должна быть прямолинейной и горизонтальной, параллельной другой нитке и находиться с ней водной горизонтальной плоскости. При укладке отклонение рельса от прямой линии не должно превышать 15 мм (при эксплуатации – 20 мм. Такие же требования и на разность отметок головок рельсов в поперечном сечении. Разность отметок головок рельса на соседних колоннах при укладке должна быть не более 10 мм (при эксплуатации – не более 15 мм. Колебание расстояния между осями рельсов при укладке – не более 10 мм (при эксплуатации – не более 15 мм). Монтаж рельсов выполняют от осей колонн или пролетов. Эти оси выносят на специальные кронштейны, либо непосредственно на боковую поверхность колонн. Разбивка точек осей рельсов выполняется через каждые 30-40 мне болеем) до конца подкранового пути. При эксплуатации мостовых кранов ведут постоянные геодезические наблюдения за состоянием подкрановых путей. Чаще всего для этого используют метод геометрического нивелирования (риса. На конструкциях мостового крана в двух (или раздельно – одной) точках подвешивают отвес с прикрепленной к нему шкалой (реечкой) с миллиметровыми делениями. При прокатке крана берут отсчеты по реечками составляют профили, по которым судят о высотном положении головок рельсов. В тех случаях, когда невозможно использовать способ геометрического нивелирования, используют тригонометрическое нивелирование (рис. 11.1 б. Расстояние между рельсами чаще определяют непосредственно, с помощью компарированной рулетки с учетом поправок за температуру и про- вес ленты. Существуют и другие способы измерения расстояний между рельсами, например, основанные на построении линейно-угловых геодезических систем (прямой угловой засечки в сочетании с линейной засечкой, либо раздельно каждый из них Рис. 11.1. Нивелирование подкрановых путей а) геометрическое нивелирование б) тригонометрическое нивелирование В настоящее время проверку прямолинейности рельсов производят с помощью лазерных приборов (метод оптического створа или оптической струны. Лазер устанавливают на одном из концов рельсового пути и наводят световое пятно на центр экрана с делениями, установленного на другом конце. При прокатке экрана отклонение рельса в горизонтальном направлении фиксируется непосредственно на экране. Следует отметить, что геодезическое обеспечение монтажных работа также и эксплуатационного периода, требует применения разнообразного оборудования и приборов, которые по конструкции не относятся к рассмотренному выше геодезическому оборудованию и приборам. Наряду с теодолитами, нивелирами, мерными приборами разных классов точности используются специальные приборы для выверки прямолинейности, кренов малого порядка, перекосов и т.п. Чаще всего эти приборы относятся к оптическими оптико-электронным с автоматизированным съемом информации. Зачастую при строительстве уникальных сооружений, а также строительстве особых прецезионных технологических систем и линий требуется разработка новых приборов и методов. Осуществляя- ется переход к автоматической сигнализации отклонений геометрических параметров оборудования за пределы допуска. Применение , например, лазерных систем для контроля положения рельсового пути обеспечивает точность порядка 2-3 мм на расстояниях дом. Лазерные приборы используются при выполнении разметок на высотных сооружениях и сооружениях башенного типа, при выверке вращающихся печей, контроле работы конвейеров, прокатных станов и мн.др. К сооружениям башенного типа относятся дымовые трубы, радиотелевизионные башни, ректификационные колонны и грануляционные башни, градирни, водонапорные башни, копры. Их особенность заключается в том, что при сравнительно малой опорной площади они имеют большую высоту. Дымовые трубы достигают высоты 320 м (металлические) им (железобетонные, градирни – дом, башенные копры – до 110 м. Градирня – сооружение, предназначенное для охлаждения воды. Копер сооружают над стволом шахты он служит для подъема на поверхность и спуска в шахту механизмов и оборудования, руды и породы, людей. Строительство сооружений башенного типа требует выполнения специи- альных геодезических работ - создание специального геодезического обоснования, с пунктов которого должны быть выполнены как все разбивочные работы, таки контроль за возведением сооружения- контроль за сборкой и установкой монтажного оборудования- обеспечение вертикальности установки оси сооружения, соблюдения его геометрических форм в различных частях и на разных высотах- изучение характера возможных деформаций сооружения, которые могут повлиять на качество строительно-монтажных работ в некоторых случаях организация геодезического мониторинга еще на стадии строительства за деформациями сооружения. Высокие требования предъявляются Рис. 11.2. Геодезическая разбивочная основа для строительства башенных сооружений к созданию планового геодезического обоснования. Чаще всего оно строится в виде двух ступеней опорная сеть (A, B, C, D, E, F, G) и рабочая технологическая основа (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) - рис. 11.2. Опорную внешнюю сеть строят до начала строительства, а рабочую технологическую основу – после завершения нулевого цикла. С опорной сети выносят центр сооружения, его основные оси, выполняют наблюдения за деформациями и производят исполнительную съемку. Для создания высотной основы вблизи сооружения закладывают не менее трех грунтовых реперов, исходные высоты которых используют для строительно-монтажных работа также при наблюдениях за деформациями в в системе наблюдательной станции. Особенности выполнения геодезических работ при строительстве сору- жений башенного типа зависят от назначения сооружения, его вида и типа применяемой при возведении опалубки. При этом общие приемы исполнения работ применимы практически для любых сооружений. К таким приемам относится построение вертикальных осей с горизонта на горизонт с помощью приборов вертикального проектирования, либо с помощью тяжелых отвесов. Построение и перенос осей выполняют ночью или утром, в безветренную погоду, для исключения влияния солнечного нагрева и ветровой нагрузки. Передачу высот с одного мон- 301 Рис. 11.3. Передача высот с одного монтажного горизонта на другой тажного горизонта на другой выполняют способом геометрического нивелирования по схеме, приведенной на рис. 11.3. Положение щита опалубки относительно вертикальной оси башни определяют способом вертикального проектирования с нижнего монтажного горизонтали- бо способом бокового нивелирования. Тем же способом вертикального проектирования контролируют отклонение оси сооружения от вертикали 107. Геодезические работы при строительстве гражданских зданий В большинстве случаев технология строительства гражданских зданий сводится к следующим основным этапам подготовка котлована установка свай возведение фундамента и перекрытий подвала возведение стен установка технологического оборудования. Первые три вида работ относятся к т.н. нулевому циклу, или подземному циклу, заканчивающемуся на этапе возведения здания до нулевой отметки, те. отметки чистого полай этаж). Строительство котлована включает в себя геодезическую разбивку его границы, рытье котлована, геодезический контроль за соблюдением геометрических параметров, передача осей и высот в котлован, исполнительная съемка подготовленного котлована и подсчет объемов земляных работ. В связи стем, что грунты, слагающие дно котлована, будут нести на себе нагрузку от сооружения, не допускается излишняя углубка, поскольку при переборе глубины нарушается естественная структура грунта. При геодезическом контроле вручную зачищают последние 10-15 см грунта. При установке свай выполняют разбивку их положения от осей здания и маркируют эти точки на торце колышка, забиваемого в уровень с землей. Каждую сваю размечают на метры от ее острия (номером метра) яркой краской и буквами ПГ (проектная глубина погружения. Контроль заверти- кальностью погружения осуществляют с помощью теодолита или тяжелого отвеса. Отклонения сваи от вертикальности должны быть не более 0,2 - 0,4 ее поперечного размера. После установки свай производят исполнительную их съемку и производят сопоставление с проектом. Для установки фундаментов без свай на дно котлована переносят и закрепляют все продольные и поперечные оси. Готовые фундаментные блоки устанавливают в проектное положение в соответствии с разбивкой с непосредственным контролем геометрических размеров рулеткой. Створ центров фундаментных блоков задают теодолитом 302 удобно работать одновременно двумя теодолитами в перпендикулярных створах). Если фундамент возводят в скользящей опалубке, то геодезическими методами контролируют положение опалубки в плане и по вертикали. При деформациях опалубки на недопустимую величину работы приостанавливают и переводят опалубку в проектное положение. При исполнительной съемке фундаментов в плане и по высоте одновременно на боковые и верхние части фундаментов переносят оси. Это позволяет проконтролировать возможные отступления от проекта. Значительный объем геодезических работ производится при построении базисных осевых систем и разбивке осей на исходном горизонте, которым называют горизонт монтажной площадки по завершении нулевого цикла. Базисные фигуры осевой системы по своей форме повторяют конфигурацию здания и представляют собой геометрически правильные фигуры со сторонами, параллельными осям здания. Очевидно, что базисные фигуры получаются меньших размеров, чем габариты здания. Последующая разбивка от базисных фигур выполняется промерами по проектной разнице расстояний между осью и стороной базисной фигуры. Точность построения плановой сети на монтажном горизонте довольно высокая, 1-2 мм. Для обеспечения указанной точности применяют точные теодолиты и компарированные рулетки. При измерениях рулетками обеспечивают необходимое натяжение (10 кг) и учитывают поправку за температуру. Для вычисления координат точек базисных осевых систем результаты измерений в геодезических построениях предварительно уравнивают, полученные уравненные значения сравнивают с проектными и при необходимости выполняют редуцирование. Чаще всего базисными фигурами являются прямоугольники с диагоналями и центральные системы, реже – прямые или ломаные линии. При построениях преимущественно используют метод трилатерации короткими сторонами (микротрилатерация), что связано с большими погрешностями при использовании угломерных приборов из-за значительной погрешности центрирования на коротких сторонах. При построении прямых или ломаных линий их точки привязывают способом угловой засечки к исходной геодезической основе стройплощадки в сочетании с линейными промерами на исходном и монтажном горизонтах, те. выполняют линейно-угловые построения. Передача осей на монтажный горизонт при строительстве зданий малой и средней этажности чаще всего выполняется способом наклонного проектирования (рис. 11.4) с двух станций, располагаемых в створах соответствующих осей. Вынос направлений на монтажный горизонт выполняют при двух положениях, КП и КЛ, и определяют среднее из них. При строительстве зданий повышенной этажности целесообразно использовать способ вертикального проектирования (рис. 11.5) через специальные технологические отверстия. При этом возможно проектирование как с исходного на монтажные горизонты (сквозное проектирование, таки поэтапное проектирование с 303 горизонта на горизонт (шаговое. Для наклонного проектирования используют теодолиты Та для вертикального проектирования приборы типа ПОВП и PZL (Карл Цейс). Рис. 11.4. Передача осей на монтажный горизонт наклонным лучом Рис. 11.5. Передача осей на монтажный горизонт способом вертикального проектирования Высотные сети передают на монтажные горизонты способом геометрического нивелирования с использованием нивелиров Н. В некоторых случаях отметку на монтажный горизонт передают непосредственно линейными промерами с фиксацией на конструкциях условного монтажного горизонта, отличающегося от проектного на некоторую большую величину. Геодезические работы при возведении крупнопанельных, каркасных, блочных, кирпичных зданий изданий из монолитного железобетона регламентируются специальными инструкциями, рекомендациями, наставлениями, в которых отражаются некоторые особенности и технологические требования по установке тех или иных элементов при обеспечении заданной точности их установки. В любом случае необходимо обеспечивать установку элементов в их проектном положении по соответствующим осям, вертикальности, по высоте и взаимному расположению 108. Геодезические работы при строительстве дороги мостовых |