土木工程测量第十章-施工测量的基本方法

10施工测量的基本方法10.1

概述施工测量的任务是将图纸上设计的建筑物、构筑物和线路等的平面位置x、y及高程H按设计要求以一定的精度在实地标定出来,这项工作称为放样，亦称测设。为了减少误差积累,保证放样精度,施工测量必须遵循“由整体到局部,先控制后细部”的原则,即先在施工现场建立统一的施工控制网,然后以此为基础放样建筑物的细部位置。10.1.1施工测量的目的和内容按照设计和施工的要求将设计的建筑物、构筑物的平面位置在地面上标定出来，作为施工的依据，并在施工过程中进行一系列的测量工作，以衔接和指导各工序之间的施工。施工测量的主要内容有：①建立施工控制网②建筑物、构筑物的详细放样。③检查、验收。④变形观测。10.1.2

施工测量的特点施工测量与一般测图工作相比具有如下特点：①目的不同——将图上设计的建筑物放样到实地。②精度要求不同——高层＞低层，钢结构＞钢混结构，

装配式＞非装配式，细部放样＞整体放样。③施工测量工序与工程施工的工序密切相关。④受施工干扰——测量标志易破坏。10.1.3

施工测量的精度取决于工程的性质、规模、材料、施工方法等因素。由工程设计人员提出的建筑限差或按工程施工规范来确定。建筑限差一般是指工程竣工后的最低精度要求——容许误差。设建筑限差为Δ，工程竣工后的中误差M应为Δ的一半，即

M＝Δ/2工程竣工后的中误差M由测量中误差和施工中误差m施组成，而测量中误差又由控制测量中误差m控和细部放样中误差m放两部分组成，则

M2=m控2+m放2+m施2不同工程控制点等级不同，放样点离控制点的距离不同，施工方法及要求不同，以上各项之间没有固定的比例关系。通常

M控<m放<m施

10.2

放样的基本工作10.2.1

放样已知水平距离⑴用钢尺放样已知水平距离①一般方法用钢尺直接丈量，为检核应往返丈量，取平均。②精确方法当放样精度要求较高时，先按一般方法放样；再对所放样距离进行精密改正，即进行三项改正，三项改正数的符号与量距时相反。三项改正D设＝D–ΔDL-ΔDt-

ΔDh【例10-1】设欲放样AB的水平距离D=29.910m，使用的钢尺名义长度为30m，实际长度为29.995m。钢尺检定时的温度为20℃，钢尺膨胀系数为0.0000125，两点的高差h=0.385m,实测时温度为28.5℃。求放样时在地面上应量出的长度为多少？解尺长改正

温度改正倾斜改正放样长度⑵用全站仪放样已知水平距离如图，全站仪安置于A点，反光镜沿已知方向AB移动，使仪器显示的距离等于待测设距离D，定出B′点，再精确算出平距，并改正之。10.2.2

放样已知水平角根据一已知方向，将设计角度另一方向测设到地面上。仪器——经纬仪，全站仪。（1）

正倒镜分中法（一般方法）（2）多测回修正法（精确方法）10.2.3

放样已知高程根据已知水准点，在地面上标定出某设计高程的工作，称为高程放样。如图,在某设计图纸上已确定建筑物的室内地坪高程为21.500m，附近有一水准点HA,其高程为HA=20.950m。现在要把该建筑物的室内地坪高程放样到木桩B上,作为施工时控制高程的依据。其方法如下：其方法如下：①安置水准仪A、B之间，在A点竖立水准尺，测得后视读数

a=1.675m。②在B点处设置木桩，在B点地面上竖立水准尺，测得前视读数

b=1.332m。③视线高放样点的高程位置与水准尺0.207m处对齐，在木桩上画一道红线，此线位置就是室内地坪的位置。

在深基坑内或在较高的楼层面上放样高程，可在坑底或楼层面上先设置临时水准点，然后将地面高程点传递到临时水准点上，再放样所需高程。如图，欲根据地面水准点A放样坑内水准点B的高程,可在坑边架设吊杆,杆顶吊一根零点向下的钢尺,尺的下端挂上重锤,在地面和坑内各安置一台水准仪。则B点的标高为式中a1、b2和a2、b1为水准尺上及钢尺上的读数。改变钢尺悬挂位置，再次观测，以便检核。10.3

平面点位放样点的平面位置放样常用方法有直角坐标法、极坐标法、角度交会法、距离交会法和全站仪坐标法。10.3.1

直角坐标法当在施工现场有互相垂直的主轴线时，可以用直角坐标法放样点的平面位置。如图1、2、3点为两条垂直的已建道路

中线上的三个点，待建矩形建筑物的轴

线AB、AD分别与两道路中线2-1、2-3平行。

建筑物及其与道路中线的尺寸如图所示（单位为m)。可用直角坐标法放样A、B、C、D

四点。直角坐标法只量距和直角，数据直观，计算简单，工作方便，应用较广泛。10.3.2

极坐标法根据水平角和水平距离来放样点的平面位置。当已知点与放样点之间的距离较近，且便于量距时，常用极坐标法放样点的平面位置。如图，已知平面控制点A、B,A点坐标为:xA=1000.00，yA=2000.00,坐标方位角αAB=

305°48′32″

，P为放样点,其设计坐标为用极坐标法放样，首先计算放样数据DAP

和β。根据公式计算得到放样时，把经纬仪安置在A点，瞄准

B点。水平度盘读数置为0°00′00″,按顺时针方向放样β

(94°43′10″)即得到AP

方向,沿此方向放样水平距离DAP(44.258m）得到P

点的平面位置。

10.3.3角度交会法当放样地区受地形限制或量距困难时，常采用角度交会法。如图10-8所示，根据控制点A、B、C

和放样点P的坐标计算β1、β2、β3、β4角值。放样时，将经经纬仪安置在控制点A上,后视点B,根据已知水平角β1,盘左盘右取平均值放样出AP

方向线;在AP方向线上的P

点附近打两个小木桩,桩顶钉小钉,如图1、2两点。同法,分别在B、C

两点安置经纬仪,放样出3、4和5、6四个点，分别表示BP和CP的方向线。由于放样误差，将各方向的小钉用细线拉紧，在地面上拉出三条线，得示误三角形三个交点由此就构成了误差三角形。当这误差三角形的边长不超过4cm时,可取误差三角形的重心作为所求P点的位置。若误差三角形的边长超限则应重新放样。10.3.4

距离交会法当建筑场地平坦，量距方便，且控制点离放样点不超过一整尺段长度时，可用距离交会法。根据P点的设计坐标和控制点

A、B、C的坐标，计算放样数据D1、D2、D3。放样时，用钢尺分别以控制点A

和B为圆心,以D1和D2为半径，在地面上画弧，交出P

点。检核：用钢尺分别以控制点B和A为圆心,以D2和D3为半径，在地面上画弧，交出P

点。取示误三角形中点为P的位置。距离交会法的优点是不需要仪器，但精度较低，在施工中放样细部时常用此法。10.3.5

全站仪坐标放样法本质是极坐标法，适合于各类地形，且精度高，操作简便，在生产中已被广泛采用。放样前，将全站仪置于放样模式，向全站仪输入测站点坐标和后视点坐标（或方位角），再输入放样点坐标。准备工作完成之后，用望远镜照准棱镜，按坐标放样功能键，则可立即显示当前棱镜位置与放样点位置的坐标差。根据坐标差值，移动棱镜位置，直至坐标差值为零，这时棱镜所对应的位置就是放样点位置，在地面作出标志。极坐标法放样是将起始方向置为零方向，全站仪坐标放样法是将起始方向的方位角作为全站仪的初值。如在图10-7中，起始方向应置为αAB

=

305°48′32″

。10.4

测量坐标系与施工坐标系的换算平面点位放样时，放样点与控制点的坐标应在同一坐标系。在施工测量中，为了施工放样方便常要建立施工坐标系。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，便于进行施工测量的放样。如桥梁（或隧道）施工测量中，通常施工坐标系是取桥（或隧道）中心轴线方向为纵轴，过桥（或隧道）轴线中点且与轴线垂直方向为横轴。施工坐标系与测量坐标系往往不一致，常要将控制点及放样点的测量坐标（高斯平面直角坐标）换算到施工坐标系中，或将施工坐标换算到测量坐标系中。

如图，α为施工坐标系的纵轴（A轴）在测量坐标系中的方位角。设P点的施工坐标为（Ap

，Bp），换算为测量坐标：

xp=xQ+Apcosα-Bpsinαyp

=yQ+Apsinα+Bpcosα

反之，已