第10章建筑施工测量

2.1.3 测设点的平面位置 测设点的平面位置主要有下述方法，可根据施
工控制网的形式、控制点的分布、测设的精度要求、 施工现场条件、仪器工具配备等因素来选择采用。
（1）直角坐标法 （2）极坐标法 （3）角度交会法与距离交会法 （4）自由设站法
（1）直角坐标法
当施工场地有相互垂直的建筑基线或建筑 方格网时，多采用角度交会法。如图10-5所示，
建筑基线形式主要有四种形式：
（a) 三点直线型 （b) 三点直角形
（c) 四点T字形
（d) 五点十字形
基线测设 若建筑红线符合作建筑基线条件时，则可直接
利用之。 否则，根据基线点的设计坐标和已知控制点坐
标的关系，用极坐标法测设出来，并对点位进行必 要的调整，使精度符合要求。调整方法如图10-14 所示，由于测量误差，测设的基线点A′、O′、B′常 不在一直线上而成折线形状，需进行调整，保证 ∠A′O′B′与180°的差值在±5″以内。调整时，将 A′、O′、B′三点沿垂直方向移动一个相等的改正值 δ，改正值按下式计算:
D′=25.000-0.002-0.003-（-0.020）=25.015（m）
在地面上从A沿AC方向用钢尺实量25.015m定出B点， 则AB的水平长度正好是设计值25.000m。
（2）红外测距仪测设法
使用红外测距仪测设水平长度D时，可用其 跟踪测距功能进行。在起点A安置测距仪，将反 射棱镜沿给定的AC方向由C逐渐向A移动，当仪 器的显示值接近D时，打桩并测定天顶距、气象 元素，归算水平距离D′。然后计算ΔD=D′-D，根 据ΔD的符号，用小钢尺沿给定方向精密测设ΔD， 桩钉B点。AB距离即为测设水平长度D值。
（1）建筑基线
建筑基线的布置是根据设计建筑物的分布、
场地的地形和原有控制点的情况而定的。建筑基
线应临近主要建筑物，并与其主要轴线平行，以
便用简便的直角坐标法进行测设。基线点最少不
得少于三个，以便检查点位有无变动;基线点应便
于保存，相邻点通视良好，以便施工放样用。
建筑基线布置形式如图10-13所示。
B1B=OB1 ×Δαρ″
其中，ρ″=206265″;Δα以秒为单位。
过B1作OB1的垂线，沿垂线量取B1B的长度得B点，则 ∠AOB即为精确测设α的角度。需注意B1B的量取方向:当 Δα为正时，向内量取改正值，使α′减少;Δα为负时，向外 量取改正值，使α′增加。
2.1.2 测设水平长度
测设水平长度是以地面上一已知点为线段的起 点，沿给定的方向线上测设线段的另一端点，使该 线段的长度等于设计值。测设方法依精度要求及仪 器、工具条件有如下方法。
解：尺长改正Δl d = l-l0/l 0·D=30.003-30/30×25=+0.002（m）
温 度 改 正 Δlt = D·α （ t-t0 ） =25×0.000012× （ 30-20 ） =+0.003（m）
倾斜改正Δlh =-h2 /2D = -1.0 22×25 = -0.020（m）
测设深基坑内的高程， 当测设的高程点和已 知水准点之间的高差很大时，如向深基坑内或建筑 物电梯井上标定高程，只用水准尺已无法进行测设。 此时，借用钢尺向下或向上引测，即用高程传递法。
如图10-11所示，水准点A的高程HA已知，需 测设出在深基坑内B点的设计高程HB。将经检验过 的钢卷尺挂在坑边的木杆上，零端点在下，并悬挂 一个重量相当于钢尺检定时拉力的重锤，将重锤放 入盛废机油的桶内以减少摆动，在地面上和坑内各 安置一次水准仪，读取读数a 1 、 b 1 、a 2 后，计 算前视应有读数b 2 :
D′=D-Δl d -Δl t -Δl h
式中 Δl d 、Δl t 、Δl h ——尺长、温度、倾 斜改正数，见4.1节。
例： 如图10-4，从A点沿AC方向测设B点，使水平距离 D=25.000m ， 所 用 30m 钢 尺 在 t=+20℃ 时 检 定 长 度 为 30.003m 。 测 设 时 的 温 度 t=+30℃ ， 钢 尺 的 线 膨 胀 系 数 α=0.000012m.（m·℃）;A、B两点间的高差h=+1.0m，当 施加标准拉力时，求测设时地面测量AB的长度D′。
先算出设计图上待测点P相对于场地上控制点 （Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）Ⅰ的坐标增量Δx、Δy，称 之为测设数据。施测时，先在Ⅰ点安置经纬仪， 以Ⅱ点定向，沿视准轴方向测设Ⅰa=Δy，再在a 点安置经纬仪，作ⅠⅡ的垂线，并在此垂线上 量取a P=Δx，桩钉P点。
（2）极坐标法
采用钢尺量距时，宜用于待测设点离控制点 较近且便于量距的情况。如图10-6，先根据控制点 A、B的坐标与待定点P的设计坐标，按坐标反算公 式（8-2）～（8-3）计算测设数据水平角β（β=αAP -αAB ）及水平距离S。测设时，在A点安置经纬仪， 测设β角及用钢尺测设长度AP=S，桩钉P点。
第10章建筑施工测量
施工现场各种建（构）筑物布置灵活，分布面 广，开工兴建时间不一，为保证建筑群中各单体建 筑的平面位置和高程均符合要求，有统一的精度， 施工测量应遵循“从整体到局部，先控制后细部” 的原则，在建筑场地上先建立统一的平面控制网和 高程控制网，根据控制点的点位来测设建筑物的轴 线，然后根据轴线测设各个细部。
（4）自由设站法
当用极坐标法放样时，测站点的坐标必须是已知的， 测站点A的位置可根据现场情况、实地需要自由选择（可 选在建筑工地内、外或楼层平面上），但要求其与各点之 间通视良好。如图10-9，A点的坐标可通过原有控制点1、 2、3、4，用后方交会法求得。如缺少控制点，亦可瞄准 坐标已知的屋角点5、6、7、8求得A点的近似坐标。
距离交会法用在平坦场地，且待定点P至控制 点A、B的距离不超过一整尺段时，如图10-8，从A、 B向P点用钢尺测设由坐标反算而得的水平距离S 1 、 S 2 ，相交处即为要求测设的点位P。此法不必使
用仪器，但精度较低。若待定点精度要求不高，如 地下管线转折点、窨井中心等，测设数据S 1 、S 2 可直接在图纸上图解量取。
（4）施工坐标系与测量坐标系的坐标换算
施工坐标系亦称建筑坐标系，其坐标轴与建筑 物主轴线一致或平行，便于用直角坐标法进行建筑 物的放样。建筑方格网一般都采用施工坐标系。因 此，施工坐标系与测量坐标系往往不一致，在运用 坐标反算计算测设数据时须进行两个系统的坐标换 算。
2.2 高程测设
用水准测量方法，根据已有水准点的高程标定 另一点的高程，使其值等于设计高程。
在建筑工程中，常需将点的设计高程测设到实 地上，这就要求在地面上打下木桩，使桩顶（或在 桩侧面划一水平线代替桩顶）高程等于点的设计高 程。
如图10-10所示，
已知水准点A的高程为HA ，欲在木桩上测设高 程为HB的B点。
（1）钢尺测设
已知地面上A点及AC方向线，如图10-3所示， 要求沿AC方向测设AB水平长度等于D值。为此， 自A点沿AC方向拉钢卷尺量取D值得B点。再校核 丈量ABபைடு நூலகம்离是否等于测设长度D值，若有小差异， 应稍改动B点位置，使AB水平长度等于D值。
当水平长度测设精度要求较高时，测设的距 离D应加尺长改正、温度改正和高差改正等，但 改正数的符号与精密量距时相反，即实地测设时 的长度D′应下式求得。
b 2 =HA + a1 - b1 + a 2 - HB = a2 +（a 1 -b 1 ）+ h AB
逐渐打下B桩或在B桩侧面划线，使其上水准尺 读数恰为b 2 即可。
2.2.2 设计坡度的测设
在道路建筑或敷设上下管道、排水沟等工程时， 常要测设指定的坡度线。
如图10-12，设地面上A点高程已知为HA ，A、 B两点间的水平距离为D，设计坡度为1%，则B点 的设计高程为
方格网点位置应选在不受施工影响并能长期保 持通视和保存之处。
（3）导线网
导线测量法能根据建筑物定位的需要灵活布置网 点，便于控制点的使用和保存。导线测量分为两级， 在面积较大区域，Ⅰ级导线可作为首级控制，以Ⅱ 级导线加密。在面积较小区内以Ⅱ级导线一次布设。 各级导线网的技术指标见6.4、6.5节。
当使用全站仪测设时，启动设置测站、定向、 放样三个内置测量程序即可完成。
（3）角度交会法与距离交会法
当测设的点位远离控制点或不便测距时，宜 采用角度交会法。如图10-7所示，先根据控制点 A、B的坐标及待定点P的设计坐标，计算出测设 数据水平角α、β的角值。测设时，将经纬仪分
别安置于A、B两控制点上，测设α、β角，方向 线AP、BP的交点即为所求的P点，桩钉之。角度 交会放样在桥梁、码头、水利等工地上用得较多。
方法是将水准仪安置于A、B中间，先在A点上 立水准尺，得后视读数a，然后按下式计算出前视 读数b: b=HA + a - HB
将水准尺紧贴木桩侧面上下移动，至尺上读数 为b时，在紧靠尺底的木桩侧面画一水平线（图1010b），该线标定了欲测设之设计高程位置。
在建筑设计和施工的过程中，为了使用和计 算方便，通常设建筑物首层室内地坪标高为 ±0.000m（即±0），而基础、梁柱、门窗及设备 安装等的标高都是相对于室内地坪标高而言，即建 筑物各部分的高程都是相对于±0测设的，±0的标 高在设计中另行规定。
若设计坡度较大，用经纬仪进行测设。
3 建筑场地施工控制测量
4 3.1 施工平面控制
尽可能利用保留下合适有效的测图控制网，否 则，应重新布设施工控制网。一般大中型工业 厂房、民用建筑、道路管线等工程，通常会沿 着相互平行、垂直的两个方向布置，因此在新 建的大中型建筑场地上常采用建筑方格网; 对于面积不大、地形又不太复杂的建筑场地， 常采用建筑基线; 对于扩建或改建的建筑区及通 视困难场地，则多采用布设灵活的导线网。
δ= （a·b /2（a+b））·（（180°-β）/ρ″） 各点调整方向如图10-14所示。
（2）建筑方格网 建筑方格网通常是根据设计总平面图上各建（
构）筑物、道路和各种管线的布置，并结合施工场 地的地形情况拟定的。
布 设 时 ， 先 定 方 格 网 的 主 轴 线 （ 图 10-15 中 AOB、COD），再定其他方格点。方格网的主轴 线应布设在建筑区的中部，与主要建筑物基本轴线 相平行。方格网交角的限差应在90°±5″以内。方 格网边长一般为100～300m的整数，边长的相对精 度随工程要求而异，一般为1/10000～1/30000。
H B =HA - 0.01D
具体实施：采用测高程的办法，在B点处将设 计高程测设于B桩顶上，然后将水准仪安置在A桩 上，置基座上的一个脚螺旋在AB方向线上; 量取仪 器高i; 转动该脚螺旋，使B桩上的水准尺读数为i， 此时仪器的视线平行于设计坡度线。在AB线之间 打下1、2、3木桩，这些桩点称为中间点，使各桩 上水准尺读数均为i，则各桩顶的连线即为欲测之 坡度线了。
图10-1 为一般方法测设水平角；图10-2为 精 测已知角示意图。
若需精确测设α角度，则可采用作垂线改正的方法: 测设出∠AOB1 之后，再用测回法测∠AOB1 3～4个测回， 取其平均值为α′。α′值与设计角值α之差为Δα（图10-2）， 即 Δα=α′-α
根据Δα及OB1的长度，可按下式计算其改正值B1B:
定线放样必须与施工组织计划相协调，在精度 和速度方面满足施工的需要。放样前，需根据工程 性质、设计要求、客观条件等来制定恰当、可靠、 可能的放样精度和放样方法，最终使建筑物竣工时 的验收限差在规范容许范围以内。
2.1 点的平面位置测设
2.1.1 测设水平角
测设水平角就是在地面上根据设计角的角顶 和一个已知方向，标定另一个方向，使其与已知 方向间的夹角等于设计值。如图10-1，OA为已知 方向，要在O点测设α角。为此，在O点设置经纬 仪，以盘左测设α值得B′，为了消除仪器误差影 响及校核，再以盘右测设角α得B″。取B′B″之中 点得B 1 ，则∠AOB 1 即为测设之角。
为了测设拟建建筑物的各角点Pi ，应根据A点坐标和 Pi的设计坐标，计算放样数据: A至各待定点Pi 的方向与距 离。实地测设时，如使用全站仪，在测站A安置仪器，在 待定点附近安置反射棱镜，测定棱镜安放点的坐标。比较 实测坐标与设计坐标，决定棱镜移动位置，逐次移动趋近， 便可得到待定点的正确位置。测设各待定点Pi 后，还需从 另一自由设站点B重新测设各Pi 点以检核。