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10 施工测量的基本方法
一、概述
由于在勘探设计阶段所建立的控制网，是为测图而建立的，有时并未考虑施工的需要，所以控制点的分布、密度和精度，都难以满足施工测量的要求；另外，在平整场地时，大多控制点被破坏。因此施工之前，在建筑场地应重新建立专门的施工控制网。
1．施工控制网的分类
施工控制网分为平面控制网和高程控制网两种。
（1）施工平面控制网 施工平面控制网可以布设成三角网、导线网、建筑方格网和建筑基线四种形式。
①三角网 对于地势起伏较大，通视条件较好的施工场地，可采用三角网。 ②导线网 对于地势平坦，通视又比较困难的施工场地，可采用导线网。
③建筑方格网 对于建筑物多为矩形且布置比较规则和密集的施工场地，可采用建筑方格网。
④建筑基线 对于地势平坦且又简单的小型施工场地，可采用建筑基线。 （2）施工高程控制网 施工高程控制网采用水准网。
2．施工控制网的特点
a．与测图控制网相比，施工控制网具有控制范围小、控制点密度大、精度要求高 b．受干扰大，使用频繁。
二、施工场地的平面控制测量
1．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，其坐标轴与主要建筑物主轴线平行或垂直，以便用直角坐标法进行建筑物的放样。
施工控制测量的建筑基线和建筑方格网一般采用施工坐标系，而施工坐标系与测量坐标系往往不一致，因此，施工测量前常常需要进行施工坐标系与测量坐标系的坐标换算。
x x′ α yP y′P yO O′ x′P ** xO xP O
y
施工坐标系与测量坐标系的换算
如图所示，设xoy为测量坐标系，x′o′y′为施工坐标系，xo、yo为施工坐标系的原点O′在测量坐标系中的坐标，α为施工坐标系的纵轴o′x′在测量坐标系中的坐标方位角。设已知P点的施工坐标为（x′P、y′P），则可按下式将其换算为测量坐标（xP、yP）：
xp?xo'?Apcos?B?psni?
yp?yo'?Apsin??Bpcos?
如已知P的测量坐标，则可按下式将其换算为施工坐标：
Ap?(xp?xo')cos??(yp?yo')sin? Bp??(xp?xo')sin??(yp?yo')cos?
2．建筑基线
建筑基线是建筑场地的施工控制基准线，即在建筑场地布置一条或几条轴线。它适用于建筑设计总平面图布置比较简单的小型建筑场地。
（1）建筑基线的布设形式 建筑基线的布设形式，应根据建筑物的分布、施工场地地形等因素来确定。常用的布设形式有“一”字形、“L”形、“十”字形和“T”形，如下图所示。
A B C D C A B C A B C A O B D 建筑基线的布设形式
D
（2）建筑基线的布设要求
1）建筑基线应尽可能靠近拟建的主要建筑物，并与其主要轴线平行，以便使用比较简单的直角坐标法进行建筑物的定位。
2）建筑基线上的基线点应不少于三个，以便相互检核。
3）建筑基线应尽可能与施工场地的建筑红线相连系。
4）基线点位应选在通视良好和不易被破坏的地方，为能长期保存，要埋设永久性的混凝土桩。
（3）建筑基线的测设方法 根据施工场地的条件不同，建筑基线的测设方法有以下两种：
1）根据建筑红线测设建筑基线 由城市测绘部门测定的建筑用地界定基准线，称为建筑红线。在城市建设区，建筑红线可用作建筑基线测设的依据。如下图所示，AB、AC为建筑红线，1、2、3为建筑基线点，利用建筑红线测设建筑基线的方法如下：
A Q
P B d1
2 1 C
d1
3
根据建筑红线测设建筑基线
首先，从A点沿AB方向量取d2定出P点，沿AC方向量取d1定出Q点。
然后，过B点作AB的垂线，沿垂线量取d1定出2点，作出标志；过C点作AC的垂线，沿垂线量取d2定出3点，作出标志；用细线拉出直线P3和Q2，两条直线的交点即为1点，作出标志。
最后，在1点安置经纬仪，精确观测∠213，其与90?的差值应小于±20″。
2）根据附近已有控制点测设建筑基线 在新建筑区，可以利用建筑基线的设计坐标和附近已有控制点的坐标，用极坐标法测设建筑基线。如下图所示，A、B为附近已有控制点，1、2、3为选定的建筑基线点。测设方法如下：
1 2 D1 3 β2 β1 D2 β3 D3 B
A 根据控制点测设建筑基线
首先，根据已知控制点和建筑基线点的坐标，计算出测设数据β1、D1、β2、D2、β3、
D3。然后，用极坐标法测设1、2、3点。
由于存在测量误差，测设的基线点往往不在同一直线上，且点与点之间的距离与设计值也不完全相符，因此，需要精确测出已测设直线的折角β′和距离D′，并与设计值相比较。如图11-5所示，如果Δβ=β′-180?超过±15″，则应对1′、2′、3′点在与基线垂直的方向上进行等量调整，调整量按下式计算：
式中 δ——各点的调整值（m）；
a、b——分别为12、23的长度（m）。
如果测设距离超限，如 向调整1′、3′点。
?DD?D'?DD?11000 ，则以2点为准，按设计长度沿基线方
1′
δ 1 a
基线点的调整
2 ′ δ β2′ b 3′ δ 3
2．建筑方格网
由正方形或矩形组成的施工平面控制网，称为建筑方格网，或称矩形网，如下图所示。建筑方格网适用于按矩形布置的建筑群或大型建筑场地。
E
C F A
O B
G
D 建筑方格网
H
（1）建筑方格网的布设 布设建筑方格网时，应根据总平面图上各建（构）筑物、道路及各种管线的布置，结合现场的地形条件来确定。如图11-6所示，先确定方格网的主轴线AOB和COD，然后再布设方格网。
（2）建筑方格网的测设 测设方法如下：
1）主轴线测设 主轴线测设与建筑基线测设方法相似。首先，准备测设数据。然后，测设两条互相垂直的主轴线AOB和COD，如上图所示。主轴线实质上是由5个主点A、B、O、C和D组成。最后，精确检测主轴线点的相对位置关系，并与设计值相比较，如果超限，则应进行调整。建筑方格网的主要技术要求如表11-1所示。
表11-1 建筑方格网的主要技术要求 等级 Ⅰ级 Ⅱ级 边长/m 100～300 100～300 测角中误差 5″ 8″ 边长相对中误差 测角检测限差 1/30 000 1/20 000 10″ 16″ 边长检测限差 1/15 000 1/10 000 2）方格网点测设 如上图所示，主轴线测设后，分别在主点A、B和C、D安置经纬仪，后视主点O，向左右测设90?水平角，即可交会出田字形方格网点。随后再作检核，测量相邻两点间的距离，看是否与设计值相等，测量其角度是否为90?，误差均应在允许范围内，并埋设永久性标志。
建筑方格网轴线与建筑物轴线平行或垂直，因此，可用直角坐标法进行建筑物的定位，计算简单，测设比较方便，而且精度较高。其缺点是必须按照总平面图布置，其点位易被破坏，而且测设工作量也较大。
由于建筑方格网的测设工作量大，测设精度要求高，因此可委托专业测量单位进行。 三、施工场地的高程控制测量
1．施工场地高程控制网的建立
建筑施工场地的高程控制测量一般采用水准测量方法，应根据施工场地附近的国家或城市已知水准点，测定施工场地水准点的高程，以便纳入统一的高程系统。
在施工场地上，水准点的密度，应尽可能满足安置一次仪器即可测设出所需的高程。而测图时敷设的水准点往往是不够的，因此，还需增设一些水准点。在一般情况下，建筑基线点、建筑方格网点以及导线点也可兼作高程控制点。只要在平面控制点桩面上中心点旁边，设置一个突出的半球状标志即可。
为了便于检核和提高测量精度，施工场地高程控制网应布设成闭合或附合路线。高程控制网可分为首级网和加密网，相应的水准点称为基本水准点和施工水准点。
2．基本水准点
基本水准点应布设在土质坚实、不受施工影响、无震动和便于实测，并埋设永久性标志。一般情况下，按四等水准测量的方法测定其高程，而对于为连续性生产车间或地下管道测设所建立的基本水准点，则需按三等水准测量的方法测定其高程。 3．施工水准点
施工水准点是用来直接测设建筑物高程的。为了测设方便和减少误差，施工水准点应靠近建筑物。
此外，由于设计建筑物常以底层室内地坪高±0标高为高程起算面，为了施工引测设方便，常在建筑物内部或附近测设±0水准点。±0水准点的位置，一般选在稳定的建筑物墙、柱的侧面，用红漆绘成顶为水平线的“▼”形，其顶端表示±0位置。
四．放样的基本工作 一）概述
在进行各种土建工程时，都需要经过勘测、设计、施工这三个阶段。在施工阶段，按照