第十章建筑工程测量

10．5工业建筑的施工测量
工业建筑多为厂房。工业厂房可分单层的和多层的，
而厂房的柱子又有预制混凝土柱和钢结构柱等。本节 以预制混凝土柱单层厂房为例介绍厂房矩形控制网的 测设、厂房柱列轴线测设、柱基施工测量和厂房构件 的安装测量。
10．2．1 坐标系统的换算
建筑施工测量时，常需进行施工坐标与测 量坐标的换算。如图10-9所示，设已知p点 的施工坐标为（Xp′，Yp′），欲将其换 算为测量坐标（Xp，Yp），可以按下式计 算 Xp= Xo′+ Xp ′*cosa-Yp′sina Yp= Yo′+ Xp ′*sina-Yp′cosa 反之，如果欲将己知p点的测量坐标（Xp， Yp）换算为施工坐标（Xp′，Yp′），则可 按下式计算 Xp′= （Xp-Xo′）cosa+（Yp- Yo′）sina Yp′= （Yp-Xo′）sina+（Yp- Yo′）cosa
2．水平角的测设 水平角的测设，是从地上一个已知方向开始，通过测量
按给定的水平角值把该角的另一个方向标定到地面上。 水平角测设是本书第三章介绍的测回法观测水平角的逆 过程。如图10-1所示，设在地面上已有AB方向，现欲在 A点以AB为起始，顺时针方向测设出一给定的水平角β 。 首先将经纬仪安置在A点，用盘左瞄准B点，并把此方向 水平度盘值配置为零，然后松开照准部，顺时针旋转， 当水平度盘读数为β 角时，在视线方向上定出C´点；再 用盘右瞄准B点，读取水平度盘读数m，然后松开照准部， 顺时针旋转，当度盘读数为β +m角时，在视线方向上定 出另一点C″，取C´和C″的中点C，则∠BAC就是要测设 的β 角。
10．2 建筑场地的施工控制测量
在施工场地上，因土方填挖、场地平整，原勘测阶段为测 图所建立的测量控制点大多被破坏，即使保存下来，也不 便用于施工。所以在施工之前，在建筑场地上要重新建立 统一的施工测量控制网，施工测量控制网包括平面控制网 和高程控制网。 施工平面控制网的布设形式，可根据建筑物的总体布置、 场地的大小以及测区地形条件等因素来确定。在较大的施 工场地上，一般布设成矩形的格网，又称建筑方格网。在 面积较小的施工场地上，常布设的一条或相互垂直的两条 基线，称为建筑基线。施工高程控制点一般采用水准测量 的方法附设在平面控制点上。下面主要介绍建筑基线和建 筑方格网的布设方法。
2．极坐标法
极坐标法是根据一个水平角和一段水平距离来测设点的
平面位置。由于全站仪的普及，极坐标法得到了广泛应 用，而且上述的直角坐标法可以看做是极坐标法的一个 特例（即水平角为直角）。如图10-5所示，点1是设计图 上某建筑物的一个角点，A、B为地面上已有的控制点， 它们的坐标均已知。测设之前，首先准备测设数据：水 平角β 和水平距离d（见下式）。测设时，将全站仪安置 在A点，瞄准B点，逆时针转一个角度β ，在此方向上从A 点量出一段水平距离d，则得点1的平面位置。
3．高程的测设 高程的测设，是从地面上一个已知高程的点开始，通过测量将
另一给定高程的点标注出来。高程测设是本书第2章介绍的水准 测量的逆过程。如图10-2 所示，已知水准点A的高程HA =4.092m， 现欲在B点测设高程 HB = 4.500m。 首先将水准仪安置在A、B两 点间，并在A点立水准尺，读数a=1.636m，然后在B点钉一高桩， 将水准尺靠在桩的一侧，上下移动尺子，待读数b=（HA+a）HB=(4.092+1.636)-4.500=1.228m时停止，然后根据尺底在木桩 上划线，则该线的高程即为4.500m。 当欲测设的高程点离已知水准点之间较远时，首先采用水准测 量的方法将已知水准点的高程引测至欲测设点的附近，然后再 用上述的做法。
10．4．3高层建筑的轴线投测与高程传递
高层建筑往往建在繁华闹市区中，施工场地狭窄，
施工及测量工作难度大，因此在施工过程中对高层 建筑各部位的垂直度和高程要求都很严格。国家建 筑施工规范中对高层建筑垂直度及高程施工误差的 规定如表10-1所示。
表10-1
垂直度偏差限值 各层 全高（H）总累计 各层
第10章建筑工程测量
10．1 测设的基本工作
当工程建设经过勘测和设计进人施工阶段时，首先需要把 图纸上所设计的建筑物或构筑物的平面位置和高程在实地 标定出来，这种测量工作称为测设，又称放样或放线 。 10．1．1 基本要素的测设 1．距离的测设 距离的测设，是从地面上一已知点开始，沿指定的力 向通过测量标出另一点，使两点间的水平距离等于已 知值。距离测设是本书第四章介绍的距离测量的逆过 程。对于精度要求较高的距离测设，一般采用全站仪 或测距仪测设，测设时，首先需将现场的气象参数 （气温、气压）输入仪器后才能测设。
4．距离交会法 距离交会法是根据两段已知距离测设点的平面位置。
如图10-7所示，A、B为地面上已有的两个控制点，1是 欲测设的点，它们的坐标均已知。测设之前，自先根 据A、B、1 三点已知的坐标值准备测设数据：水平即 离d1和d2。测设时，在A、B两点同时用钢尺或全站仪测 设水平距离d1和d2，即可交会出点i。在施工的细部放 样时多用此法，它适用于地面较平坦且距离较短的场 合。
10-6所示，A、B为地面上已有的两个控制点，1是欲测 设的点，它们的坐标均已知。测设之前，首先根据A、 B、1三点已知的坐标值准备测设数据：水平角β 1和 β 2。测设时，在上A、B两点同时安置经纬仪，分别以 B、A两点定向，然后分别转β l 和β 2角，即可交会出 点l。角度交会法适用于欲测设的点离控制点较远或测 距困难的场合。
10．4 民用建筑的施工测量
10．4．1 建筑物定位测量
建筑物的定位测量是根据建筑总平面图上所给出的建
筑尺寸，在实地把建筑物的外廓轴线交点或建筑物的 主轴线标定在地面上，其测设方法是，根据建筑红线、 建筑基线或建筑方格网进行测设或根据原有建筑物进 行测设。
10．4．2 建筑物细部测设
建筑物定位时测设的轴线交点桩，在开挖基槽时将被
高程偏差限值 全高（H）总累计
3mm 3H/10000（最大20mm） 3mm 3H/10000（最大20mm）
1．轴线投测 高层建筑的基础完工后，随着结 构的升高需以底层基准轴线点为 依据，逐层向上投测，以控制建 筑物的垂直度。投测轴线点主要 采用激光铅垂仪投测法。 每幢建筑物的轴线投测一般至少 需要四个投测点。且投测点距轴 线约500mm为宜，平面布置如图 10-17所示。将激光铅垂仪安置 在底层的投测点上，为了使激光 束能从底层直接投射到各层楼板， 在各层楼板的相同投测点处应预 留孔洞，洞口的大小一般约为 200mm*200mm。在投测层的楼板 上安放接收靶，当激光铅垂仪发 出的激光束射中接收靶时，则可 根据光斑位置确定轴线位置。
10．1．2 点的平面位置的测设
点的平面位置的测设方法有：直角坐标法：直角坐标法、 极坐标法、角度交会法和距离交会法等。 1．直角坐标法 如果在测设现场已有建筑方格网或彼此垂直的主轴线， 则可采用直角坐标法测设点的平面位置。如图10-4所 示， AB、AC是两条彼此垂直的主轴线（A 、B、C三点 的坐标值已知），它们的方向和待测建筑物1234的边 线平行。首先，在设计图上可得知建筑物四个角点的 坐标，具体测设时，在A点安置全站仪或经纬仪，瞄准 B点，在此方向上从A 分别向前测设水平距离（Y1-YA） 和(Y2-YA)，得点l′、2′；然后将全站仪搬至1′点， 瞄准B点，逆时针转90º，在此方向上从l′点分别向前 测设水平距离（X1-XA ）和（X3-XA）,得点1、3；同理， 再将全站仪搬至2′点，瞄准B点，逆时针转90 º，在 此方向上从2′点分别向前测设水平距离（X2-XA）和 (X4-XA)，得点2、4。
10．2．2 建筑基线
建筑基线一般与建筑场地中主要建筑物的主轴线平行，以 便用直角坐标法进行测设。建筑基线通常可布没成三点直 线形、三点直角形、四点丁字形和五点十字形等，如图 10-10所示。为了便于检查建筑基线点的稳定性，一般基 线点不应少于三个。在具体布设建筑基线时，可根据规划 部门在实地给定的建筑红线（即施工的边界线）采用平行 线推移法来建立建筑基线或直接根据附近已有的测量控制 点来建立建筑基线。
10．1．3 坡度线的测设
在修筑道路或铺设管道时，常需在地面上测设坡度线。如 图10-8所示，给定地面上A点的设计高程为HA，现欲从A点 沿AB方向测设出－条坡度为3%的直线。已知A、B两点间的 水平距离为D，则可算得B点的设计高程为HB=HA+0.03D。 测设时，首先按前述测设高程的方法把A、B点的设汁高程 测设到地面上，则AB即为一条坡度为3％的坡度线。接着 进行细部测设：将全站仪或经纬仪安置在A点，量出仪器 高i，用望远镜瞄准立在B点上的水准尺，使十字丝的横丝 对准水准尺上的读数亦为i，这时仪逐 渐将桩打入地下，直到水准尺上读数逐渐增大为i为止。 这样A123 … B即为一条坡度为3%的设计坡度线。
a A1 arctan
a Ab arctan
y1 y A x1 x A
(10-1)
a AB a A1
yB y A xB x A
d ( x1 x A ) 2 ( y1 y A ) 2
3．角度交会法
角度交会法与第7.4节中介绍的前方交会法类似如图
2．高程传递 高层建筑的高程传递，可沿建筑物外墙、边柱或电梯 间等用钢尺向上量取。一幢高层建筑物至少要用三个 底层标高点独立向上传递，由下层传递上来的同一层 几个标高点必须用水准仪进行检核，其误差应不超过 ±3mm。 另外，高程控制还可利用垂直通道，用同轴发射红外 光的全站仪（带直角目镜）向天顶进行测距，反光棱 镜安放于对中板上，这是一种利用全站仪快速、精确 地测定各层高程的方法，标高误差一般不大于±2mm。
当欲测设的高程点与已知水准
点的高差很大时， 可以采用悬 挂钢尺来代替水准尺进行测设。 如图10-3所示，已知地面水准 点A的高程为HA，欲向基坑内测 设B点的高程为HB，则可在基坑 边设一吊杆悬挂钢尺，钢尺零 端在下，并吊一重量适中的重 物。测设时，首先在地面上安 置水准仪，在A点竖立水准尺， 读取A点读数a和钢尺读数b，然 后在基坑内安置水准仪，得钢 尺读数c，最后在B点上下移动 水准尺，当读数d=HA+（a-b） +c-HB时，则B点水准尺底端的 高程即为所要测设的高程HB。