Промышленное и гражданское строительство ПГС: Геодезические работы в процессе возведения сооружений

Геодезические работы при сооружении котлованов. Разбивку котлована выполняют согласно разбивочному чертежу, на котором указывают размеры фундамента, глубину его заложения, а также разбивочные оси здания. Относительно основных осей здания, закрепленных на обноске, на местность выносят проекцию контура основания фундамента и линию верхней бровки котлована ДВ том случае, когда котлован по техническим причинам предусматривается с откосами, отстояние верхней бровки котлована относительно основных осей здания а определяют по формуле

d = а — (Н_о — Н₁)т,

где а — расстояние от нижней бровки котлована до оси здания, м; Н₀, Н₁ — отметки нижней и верхней бровок котлована, м; т — коэффициент крутизны откоса.

Перед зачисткой дна котлована его нивелируют по квадратам. Вершины квадратов закрепляют кольями, верхний срез которых располагают по заданной проектной отметке. Для нивелирования глубоких и широких котлованов на дне их устанавливают временные реперы, отметки на которые передаются способом передачи отметок на дно котлована.

Передачу отметки на дно глубокого котлована производят геометрическим нивелированием с использованием стальной рулетки и двух нивелиров (рис.9). На бровке котлована устанавливают приспособление в виде кронштейна, к которому прикрепляют рулетку с грузом (к ее нулевому концу).

Рис.9. Передача отметок на дно котлована

С помощью двух нивелиров, расположенных наверху, на строительной площадке, и внизу, в котловане, берут одновременно отсчеты а и b по рейкам и с и d по рулетке. Отметку репера Н_РЕП2, закрепленного на дне котлована, определяют по формуле:

Н_РЕП2= Н_РЕП1 + а(с - d) - b .

После зачистки дна котлована и его откосов проводят исполнительную съемку котлована.

Разбивка фундаментов сооружения. Для возведения монолитного фундамента в котловане строят опалубку, в которую устанавливают арматуру, закладные части и заполняют ее бетонной смесью. Внутреннюю часть опалубки строят с таким расчетом, чтобы возводимый фундамент по размерам, очертанию, плановому и высотному положению с установленной точностью соответствовал проекту.

Разбивку опалубки производят от закрепленных на обноске осей способом створной засечки. При этом оси часто задают тонкими проволоками; их пересечения проектируют нитяным отвесом, фиксируя углы опалубки.

При устройстве опалубки производят контроль установки в плане и по высоте различных закладных частей, особенно анкерных устройств (болтов), служащих для закрепления металлоконструкций и оборудования. Анкерные устройства устанавливают в проектное положение промерами от продольных и поперечных осей фундамента, вынесенных и закрепленных на опалубке. По высоте анкерные болты устанавливают с помощью нивелира, а их вертикальность выверяют отвесом. Горизонтальность опорных плит задают накладным уровнем.

Для повышения точности установки и облегчения работы на каждую типовую группу анкерных болтов изготовляют особый шаблон (монтажный кондуктор), т. е. рамное приспособление, на котором в строгом соответствии с проектом нанесены оси и просверлены отверстия в местах закрепления болтов. Совместив оси кондуктора с соответствующими разбивочными осями и установив верхнюю его плоскость на проектную отметку, закрепляют в центре имеющихся отверстий анкерные болты с одновременной выверкой их вертикальности.

Для установки железобетонных строительных конструкций в фундаменте устраивают специальные углубления — стаканы, в которые в последующем заделывают основания колонн. Стенки стаканов располагают параллельно соответствующим осям фундамента. Проектную отметку дна стакана задают нивелиром.

Так как установка анкерных устройств и размещение железобетонных стаканов весьма ответственный этап, еще до бетонирования фундамента производят их планово-высотную выверку. Предельное отклонение анкерных устройств и железобетонных стаканов от проектного положения в плане и по высоте не должно превышать 5 мм. Отклонения анкерных болтов от вертикальной линии и опорных плоскостей от горизонтального положения не должны превышать 1/1000... 1/5000.

После завершения бетонирования основные оси и рабочие реперы выносят непосредственно на фундамент и закрепляют их металлическими знаками. Опираясь на эту основу, производят исполнительную съемку фундамента и всех его закладных частей, вводов, галерей, шахт и т. д.

Построение разбивочиой основы на исходном и монтажных горизонтах. Для обеспечения геодезических работ, выполняемых при возведении строительных конструкций, в наземной части зданий и сооружений необходимо иметь опорную разбивочную сеть на исходном и монтажных горизонтах.

За исходный горизонт обычно принимают плоскость, проходящую через блоки фундаментов, бетонную подготовку или перекрытия нулевого цикла.

Монтажным горизонтом называют условную плоскость, проходящую через опорные площадки монтируемых элементов конструкций определённого этажа.

Опорную разбивочную сеть на исходном горизонте создают в виде простых фигур, стороны которых расположены по направлению основных осей сооружения или параллельно им так, чтобы выполнить детальную разбивку осей и перенос точек разбивочиой сети на монтажные горизонты.

При построении плановой разбивочной сети предварительно запроектированные точки сети переносят на исходный горизонт от знаков, закрепляющих основные оси сооружения методами полярных, прямоугольных координат или методом створов и закрепляют их временными знаками. Затем по этим знакам прокладывают полигонометрический ход или строят сеть трилатерации. По результатам измерений в условной системе координат для данного сооружения вычисляют координаты предварительно намеченных точек, которые сравнивают с координатами запроектированных точек.

Сравнивая значения фактических и запроектированных координат, определяют величину и направление смещения точек — редукцию. После введения поправки окончательно закрепляют пункты плановой опорной сети. Для контроля прокладывают полигонометрический ход по закрепленным точкам.

Высотную основу на исходном горизонте создают методом геометрического нивелирования. Для этого по точкам плановой разбивочной сети прокладывают нивелирный ход, который привязывается не менее чем к двум реперам. Внекоторых случаях отметки плоскостей или отдельных точек проекта задаются от условной поверхности (например, в зданиях — от уровня чистого пола первого этажа) и обозначаются: вверх со знаком плюс, вниз — со знаком минус. Для каждого сооружения условная поверхность соответствует определенной абсолютной отметке, которая указывается в проекте.

Перенесение точек опорной разбивочной сети с исходного горизонта на монтажные выполняют способами вертикального или наклонного проектирования с помощью специальных геодезических приборов, а при возведении зданий высотой менее 50 м — с помощью теодолита.

В практике наибольшее применение находит автоматический прецизионный зенит-прибор PZL (Германия), показанный на рис. 10, а.

Рис. 10. Вынос отвесной линии с помощью зенит-прибора PZL

Он представляет собой высокоточный зенит-отвес с самоустанавливающейся посредством оптико-механического компенсатора линией визирования. Горизонтальный круг прибора позволяет производить отсчеты по индексу микроскопа с точностью до 1'. Предварительную установку оси вращения прибора в отвесное положение осуществляют круглым уровнем, а окончательную — цилиндрическим. Для выноса в натуру отвесной линии зенит-прибор устанавливают над исходной опорной точкой А (рис.10, б), являющейся нижним основанием проектируемой отвесной линии, и приводят линию визирования в отвесное положение. Над отверстием монтажного горизонта укрепляют палетку из прозрачного материала с нанесенной на ней сеткой квадратов. На палетке отмечают точку, на которую проектируют вертикальную линию визирования. Это действие повторяют при четырех положениях прибора (под углом 90°). Среднее положение точки по отношению к четырем положениям принимают за верхний конец разбиваемой вертикальной линии.

Опыт работы показывает, что погрешность проектирования осей этим прибором способом вертикального проектирования составляет 1...2 мм на 100 м высоты.

Для передачи точек опорной сети на монтажный горизонт с помощью теодолита последний устанавливают вне сооружения над пунктом 1 (рис. 11),

Рис. 11 Вынос в натуру отвесной линии с помощью теодолита

закрепляющим створ оси, и приводят его в рабочее положение. Затем зрительной трубой визируют на осевую риску 3, совмещая с ней вертикальную нить сетки нитей зрительной трубы и поднимая ее до уровня монтажного горизонта, где по команде наблюдателя помощник отмечает риской 2 проекцию вертикальной нити. Эти действия повторяют при втором положении вертикального круга после приведения в нуль-пункт пузырька цилиндрического уровня. Если несовпадение нитей не превышает видимого интервала между штрихами бисектора сетки, то искомую точку 2 отмечают в середине между рисками. Точки 1, 2, 3 определяют вертикальную плоскость.

Высотную сеть на монтажном горизонте создают методом геометрического нивелирования относительно реперов, расположенных на исходном горизонте. При этом используют способ передачи отметок на высокие части сооружения.

Геодезические работы при возведении строительных конструкций

При возведении сборного каркаса из железобетонных (металлических) колонн на исходном горизонте развивают разбивочную (базисную) сеть так же, как и при строительстве сборно-панельных зданий. От точек этой сети намечают положение разбивочных осей, необходимых для монтажа сборных железобетонных конструкций! которые наносят на металлические диски детали, забетонированные в теле фундаментов вне контура опоры конструкций.

Прежде чем начать монтаж, на сборные элементы наносят установочные риски, определяющие их оси (геометрические центры).

Способ установки колонны в вертикальное положение зависит от ее высоты. При установке колонн высотой до 5 м пользуются отвесами, которые подвешиваются к металлическим штырям, приваренным к верхней части колонны.

При установке колонн высотой более 10 м применяют способ наклонного проектирования с использованием одновременно двух теодолитов (рис.12),

Рис.12 Выверка вертикальности колонн

устанавливаемых в створе разбивочных осей в двух взаимно перпендикулярных направлениях на расстоянии от колонны немного более ее высоты. С помощью цилиндрического уровня вертикальную ось вращения теодолита приводят в вертикальное положение. Затем трубу теодолита наводят на нижнюю осевую метку и, подняв трубу, проектируют положение этой метки на верху колонны. То же самое делают со второй установки теодолита. При несовпадении вертикальной нити сетки нитей зрительной трубы с верхней осевой меткой колонну наклоняют до совмещения верхних осевых меток с вертикальной нитью каждого теодолита. Эти действия повторяют при другом положении вертикального круга.

Во избежание грубых ошибок в установке колонн ее вертикальность проверяют с помощью отвеса или специальной рейки-отвеса. Для контроля вертикальности высоких колонн используют способ наклонного проектирования, проектируя с помощью теодолита верхнюю осевую риску на нижнюю часть колонны при двух положениях вертикального круга. Если проекции не совпадают, то за истинное положение принимают среднее. Расстояние от этой черты до нижней осевой риски показывает линейную величину наклона колонны.

Выверку вертикальности колонн можно выполнить способом бокового нивелирования. В этом случае параллельно оси колонн на расстоянии а, равном 80... 100 м, разбивают линию АА' (рис.13), закрепляют ее соответствующими знаками. На одной из точек линии (например, А) тщательно центрируют теодолит, а на второй точке А' устанавливают визирную марку.

Рис. 13 Установка колонн

Визирную ось теодолита ориентируют по направлению АА' наведением зрительной трубы на марку. Перемещая трубу в вертикальной плоскости, берут отсчеты по рейке, пятка которой последовательно прикладывается к осевой риске вверху и внизу каждой колонны (b_н„, b_п). Отсчеты берут при двух положениях вертикального круга, вычисляя каждый раз среднее из двух отсчетов.

О точности установки колонн в плановое положение судят по отклонениям отсчетов b_н, сделанных по рейке, прикладываемой к осевой риске в нижней части колонны и расстояния а визирной плоскости теодолита до разбивочной оси колонн, т. е. Δа = а — b_н.

Смещение осей колонн в нижнем сечении относительно разбивочных осей не должно быть более 5 мм.

Точность установки колонн в вертикальное положение в направлении, перпендикулярном вертикальной плоскости данного ряда, определяют по разностям отсчетов по рейке, сделанных в верхней и нижней частях колонны, т. е.

Δb =. b_в- b_н

Если ошибка отклонения оси колонны от вертикальной плоскости не превышает установленного допуска, то колонны окончательно закрепляют. После этого определяют отметки горизонтальных рисок колонн методом геометрического нивелирования от ближайшего репера и вычисляют отметки консолей и верхних площадок колонн.

Установку наружных стеновых панелей и блоков в проектное положение выполняют по установочным рискам на каждом монтажном горизонте с помощью специальных шаблонов или рейки. При наличии штыревых закладных фиксаторов по направлению монтажных осей натягивают проволоку. Расстояния между фиксаторами принимают на 3...5 мм больше толщины панели, монтируемой на данной оси.

Для правильной установки панелей или блоков по высоте используют маяки — деревянные или керамические плитки различной толщины, закрепляемые раствором в местах установки панелей и блоков. Маяки устанавливают на проектную отметку с помощью нивелира. Под каждый элемент устанавливают не менее двух маяков, размещая их на расстоянии 20...30 см от торца панели или блока. После этого опорную плоскость выравнивают по маякам цементным раствором. В вертикальное положение каждую панель устанавливают с помощью специальных отвесов. Отметки верхнего торца каждой панели контролируют с помощью нивелира