第一类边界条件:高层建筑施工测量

        1 高层建筑施工测量 11
    4-5-1 高层建筑施工测量的特点及基本要求
    4-5-1-1 高层建筑施工测量的特点
    1．由建筑层数多、高度高，结构竖向偏差直接影响工程受力情况，故施工 测量中要求竖向投点精度高，所选用的仪器和测量方法要适应结构类型、施工方 法和场地情况。 2．由于建筑结构复杂，设备和装修标准较高，特别是高速电梯的安装等， 对施工测量精度要求亦高。一般情况在设计图纸中有说明，总的允许偏差值，由 于施工时亦有误差产生，为此测量误差只能控制在总的总偏差值之内。 3．由于建筑平面、立面造型既新颖且复杂多变，故要求开工前先制定施测 方案， 仪器配备， 测量人员的分工， 并经工程指挥部组织有关专家论证方可实施。
    4-5-1-2 高层建筑施工测量的基本准则
    1．遵守国家法令、政策和规范，明确为工程施工服务。 2．遵守先整体后局部和高精度控制低精度的工作程序。 3．要有严格审核制度。 4．建立一切定位、放线工作要经自检、互检合格后，方可申请主管部门验 收的工作制度。
    4-5-2 建立施工控制网
    近十几年来我国高层建筑大量兴起，高层建筑中的施工测量已引起重视。在 高层建筑施工过程中有大量的施工测量问题，施工测量应紧密配合施工，起到指 导施工的作用。
    4-5-2-1 平面控制
    高层建筑必须建立施工控制网。一般建立施工方格控制网较为实用，使用方 便，精度可以保证，自检也方便。建立施工方格控制网，必须从整个施工过程考 虑，打桩、挖土、浇筑基础垫层和建筑物施工过程中的定轴线均能应用所建立的
    施工控制网。由于打桩、挖土对施工控制网影响较大，除了经常复测校核外，最 好随着施工的进行，将控制网延伸到施工影响区之外。目前在高层建筑施工中， 采用“升梁提模”和钢结构吊装双梁平台整体同步提升等施工工艺，必须将控制 轴线及时投影到建筑面层上，然后根据控制轴线作柱列线等细部放样，以备绑扎 钢筋、立模板和浇筑混凝土之用。 1．建立局部直角坐标系统 为了将高层建筑物的设计放样到实地上去，一般要建立局部的直角坐标系 统。为了简化设计点位的坐标计算和在现场便于建筑物放样，该局部系统坐标轴 的方向应严格平行于建筑物的主轴线或街道的中心线。 施工方格网布设应与总平面图相配合， 以便在施工过程中能够保存最多数量 的控制点标志。 下面结合上海商城工程介绍施工过程中平面控制网的建立（图 4-152） 。 图中○为施工控制点，为红三角标志，作控制方向用，在打桩期间建立
    K 11 16 16 A/○、A/○、K/①、K/○为施工方格网，由于挖土及建造过程中○线上的控制点 K 不能再利用，为此将○线上所有的控制点延至南京西路南侧，随着施工建筑不断
    升高，用架设在施工控制点上的仪器直接投线有困难时，将利用已投至远方高楼
    H 上的红三角标志作为控制。在该工程中确定以⑧和○轴线为主要中心“十”字控
    制。当中心点用串线法确定后，仪器必须架设在中心点上，分别实测“十”字四 个交角，看是否满足 90°±6°的要求。中心点确定后，以设计距离逐步进行放
    D 样。另以红三角标志作校核用。在主楼施工时，均以○及⑧轴为中心控制轴线。
    考虑到建筑物结构上升到一定高度时，外部布置的红三角标志逐渐失去控制作
    D 用，在地下结构部分浇筑到±0 时，在±0 面层上根据○、⑧轴线测定四个主要
    柱列轴线点，组成一矩形内控制，并在上升的每层楼板上与该四个柱列轴线相对 应的位置留出 20cm×20cm 的预留孔，作为该四个柱列轴线点向上作垂直传递
    D 用，且与○、⑧轴线作相互校核。当主楼施工到一定高度时，外控制和远方红三
    角标志均失去作用，此时必须以内控制作主要依据。必须注意，外控制、红三角 标志、内控制之间的关系必须保持一致，这样无论施工到哪一阶段，都能确保一 测角中误差±5"， 定的精度。 在该项工程中控制点之间距离误差要求达到±2mm， 其余均按施工测量规程进行。
    图 4-152 上海商城平面控制网 2．用极坐标法和直角坐标法的放样 在工业企业建筑场地上，一般地面较为平坦，适宜于用简单的测量工具进行 平面位置的放样。 在平面位置的放样方法中， 通常用的是极坐标法和直角坐标法。 用极坐标法放样时，要相对于起始方向先测设己知的角度，再由控制点测设 规定的距离。 当用直角坐标法放样时，则先要在地面上设有两条互相垂直的轴线，作为放 样控制点。此时，沿着 Z 轴测设纵坐标，再由纵坐标的端点对 Z 轴作垂线，在
    垂线上测设横坐标。 为了进行校核， 可以按上述顺序从另一轴线上作第二次放样。 为了使放样工作精确和迅速，在整个建筑场地应布设方格网作为放样工作的控 制，这样，建筑物的各点就可根据最近的方格网顶点来放样。 下面分析用极坐标法和直角坐标法放样点位的精度。 （1）极坐标法 设有通过控制点 O 的坐标轴 Ox 和 Oy，待放样点 C（图 4-153）的坐标等于 x 和 y。放样是用极坐标法，由位于 Ox 轴上离点 O 距离为 c 的点 A 来进行。也 就是说，在 A 点测设出预先算得之角度 α，再由点 A 测设距离到点 c。因此，为 了放样 C 点，需要进行下列工作：
    图 4-153 1）在 Ox 方向上量出由点 O 到点 A 的距离。 ； 2）仪器对中； 3）在 A 点安置仪器测设角度 α； 4）沿着所测设的方向，由 A 点量出距离 b； 5）在地面上标定 C 点的位置。 以上各项工作均具有一定的误差。由于各项误差都是互不相关的发生，所以 彼此均是独立的，按误差理论可得用极坐标法测设 C 点的总误差：
    （4-59） 式中 μ，μ1——丈量 c 与 b 的误差系数； e——对中误差； mα——测设角度误差； τ——标定误差。
    由上式可看出，C 点离开 A 点 O 点愈远，则误差愈大。尤其是 b 的增大影 响更大。此外，我们还可看出，总误差不取决于角度 α 的大小，而是决定于测设 角度的精度。为此，为了减少误差 M，需要提高测设长度和角度的精度。 （2）直角坐标法 直角坐标法是极坐标法的一种特殊情况。此时α＝90°，此外，b 和 c 均是 直接丈量的，所以误差系数μ＝μ1。由此得 C 点位置的总误差为
    （4-60） 3．施工方格控制网点的精测和检核测量 建立施工方格控制网点，一般要经过初定、精测和检测三步。 （1）初定 初定即把施工方格网点的设计坐标放到地面上。此阶段可以利
    用打入的 5cm×5cm×30cm 小木桩作埋设标志用。 由于该点为埋石点，在埋设标志时必须挖掉，为此在初定时必须定出前后方 向桩， 离标桩约 2~3m， 根据埋设点和方向桩定出与方向线大致垂直的左右两个， 这样当埋设标志时，只要前后和左右用麻线一拉，此交点即为原来初定的施工方 格网点（图 4-154） 。另配一架水准仪，为了掌握其顶面标高，在前或后的方向桩 上测一标高。因前后方向桩在埋设标志时不会挖掉，可以在埋设时随时引测。为 了满足施工方格网的设计要求，标桩顶部现浇混凝土，并在顶面放置 200mm× 200mm 不锈钢板。方格网点的埋设见图 4-155。
    图 4-154 初定点位及方向桩示意图
    图 4-155 方格网控制点标志埋设图
    1-混凝土保护桩；2-预制钢筋混凝土桩；3-水准标志； 4-不锈钢标板；5-300mm×300mm 混凝土
    （2）精测
    方格网控制点初定并将标桩埋设好后，将设计的坐标值必须精
    密测定到标板上。 为了减少计算工作量， 一般可以采用现场改正。 改正方法如下： 1）180°时的改正方法。 详见图 4-156 长轴线改正示意图。
    图 4-156 长轴线改正示意 d= ab β 1 (90 o ) a+b 2 ρ" （4-61）
    改正后用同样方法进行检查，其 180°之差应≤±10"。 2）90°时的改正方法。 详见图 4-157 短轴线改正示意图。
    图 4-157 短轴线改正示意 d =l 式中
    δ ρ"
    （4-62）
    l——轴线点至轴线端点的距离； δ——设计角为直角时。
    δ=
    β ' x '
    2
    改正后检查其结果，90°之差应≤±6"。 （3）检测 精测时点位在现场虽作了改正但为了检查有否错误以及计算方
    格控制网的测量精度，必须进行检测，测角用 T2 经纬仪两个测回，距离往返观 测，最后根据所测得的数据进行平差计算坐标值和测量精度。
    4-5-2-2 高程控制
    水准测量在整个测量工作中所占工作量很大，同时也是测量工作的重要部 分。正确而周密地加以组织和较合理地布置高程控制水准点，能在很大程度上使 立面布置、管道敷设和建筑物施工得以顺利进行，建筑工地上的高程控制必须以 精确的起算数据来保证施工的要求。 高层建筑工地上的高程控制点，要联测到国家水准标志上或城市水准点上。 高层建筑物的外部水准点标高系统与城市水准点的标高系统必须统一， 因为要由 城市向建筑工地敷设许多管道和电缆等。 利用水准点标高计算误差公式求得的标高误差为
    m2＝n2Li＋σ2Li
    （4-63）
    式中
    n——每公里平均偶然误差，在三等水准测量中相当于±4mm。
    σ——平均系统误差，相当于±0.8mm； L——为公里数，假设为 2km。 将上述代入则得 m＝ ± 4 2 × 2 + 0.8 2 × 2 ＝5.8mm
    4-5-3 建（构）筑物主要轴线的定位及标定 筑物主要轴线的定位及标定
    4-5-3-1 桩位放样
    在软土地基区的高层建筑常用桩基，一般都打入钢管桩或钢筋混凝土方桩。 由于高层建筑的上部荷重主要由钢管桩或钢筋混凝土方桩承受， 所以对桩位要求 较高，按规定钢管桩及钢筋混凝土桩的定位偏差不得超过 D/2（D 为圆桩直径或 方桩边长） ，为此在定桩位时必须按照建筑施工控制网，实地定出控制轴线，再 按设计的桩位图中所示尺寸逐一加以定出桩位， 定出的桩位之间尺寸必须再进行 一次校核，以防定错，详见图 4-158。
    图 4-158 桩位图（单位：mm）
    4-5-3-2 建筑物基坑与基础的测定
    高层建筑由于采用箱形基础和桩基础较多，所以其基坑较深，有的达 20 余 m。在开挖其基坑时，应当根据规范和设计所规定的精度（高程和平面）完成土
    方工程。 基坑下轮廓线的定线和土方工程的定线，可以沿着建筑物的设计轴线，也可 以沿着基坑的轮廓线进行定点，最理想的是根据施工控制网来定线。 根据设计图纸进行放样，常用的方法有： 1．投影法 根据建筑物的对应控制点， 投影建筑物的轮廓线。 具体作法如图 4-159 所示。 将仪器设置在 A2，后视 A'2，投影 A2A'2 方向线，将仪器移至 A3，后视 A'3，定 出 A3A'3 方向线。用同样方法在 B2B3 控制点上定出 B2B'2，B3B'3 方向线，此方向 线的交点即为建筑物的四个角点， 然后按设计图纸用钢尺或皮尺定出其开挖基坑 的边界线。
    图 4-159 建筑物放样示意 2．主轴线法 建筑方格网一般都确定一条或两条主轴线。 主轴线的形式有 “L” -字形、 “T” 字形或“十”字形等布置形式。这些主轴线是作为建筑物施工的主要控制依据。 因此，当建筑物放样时，按照建筑物柱列线或轮廓线与主轴线的关系，在建筑场 地上定出主轴线后，然后根据主轴线逐一定出建筑物的轮廓线。 3．极坐标法 由于建筑物的造型格式从单一的方形向“S”形、扇面形、圆筒形、多面体 形等复杂的几何图形发展，这样对建筑物的放样定位带来了一定的复杂性，极坐 标法是比较灵活的放样定位方法。具体做法是，首先将设计要素如轮廓坐标，曲 线半径、圆心坐标等与施工控制网点的关系，计算其方向角及边长，在工作控制 点上按其计算所得的方向角和边长，逐一测定点位。将所有建筑物的轮廓点位定 出后，再行检查是否满足设计要求。 总之，根据施工场地的具体条件和建筑物几何图形的繁简情况，测量人员可
    选择最合适的工作方法进行放样定位。
    4-5-3-3 建筑物基础上的平面与高程控制
    1．建筑物基础上的平面控制 由外部控制点 （或施工控制点） 向基础表面引测。 如果采用流水作业法施工， 当第一层的柱子立好后，马上开始砌筑墙壁时，标桩与基础之间的通视很快就会 阻断。由于高层建筑的基础尺寸较大，因而就不得不在高层建筑基础表面上做出 许多要求精确测定的轴线。而所有这一切都要求在基础上直接标定起算轴本文由不不龙贡献
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    4-4
    1 多层房屋的施工测量
    4-4-1 多层建筑主轴线的测设
    主轴线是建筑物细部位置放样的依据，施工前，应在建筑场地测设主轴线。
    1．主轴线的布设形式 ．
    根据建筑物的布置情况和施工场地实际条件， 主轴线可布置成如图 4-147 所 示各种形式。
    图 4-147 主轴线的布设 无论采用何种形式，主轴线上的点数不得少于 3 个。
    2．根据建筑红线测设主轴线 ．
    在城市建设中， 新建建筑物均由规划部门给设计或施工单位规定建筑物的边 界位置。限制建筑物边界位置的线称为建筑红线。建筑红线一般与道路中心线相 平行。 如图 4-148 中的 I、II、III 三点设为地面上测设的场地边界点，其连线 I-II、 II-III 称为建筑红线。建筑物的主轴线 AO、OB 就是根据建筑红线来测定的，由 于建筑物主轴线和建筑红线平行或垂直， 所以用直角坐标法来测设主轴线就比较 方便。
    图 4-148 建筑红线测设主轴线 当 A、O、B 三点在地面上标出后，应在 O 点架设经纬仪，检查∠AOB 是 否等于 90°。OA、OB 的长度也要进行实量检核，如误差在容许范围内，即可 作合理的调整。
    3．根据已有建筑物测设主轴线 ．
    在现有建筑群内新建或扩建时， 设计图上通常给出拟建的建筑物与原有建筑 物或道路中心线的位置关系数据，主轴线就可根据给定的数据在现场测设。图 4-149 中所表示的是几种常见的情况，画有斜线的为原有建筑物，未画斜线的为 拟建建筑物。 图 4-149（a）中拟建的建筑物轴线 AB 在原有建筑物轴线 MN 的延长线上。 测设直线 AB 的方法如下：先作 MN 的垂线 MM'及 NN'，并使 MM'=NN'，然后 在 M'处架设经纬仪作 M'N'的延长线 A'B'，再在 A'、B'处架设经纬仪作垂线得 A、 B 两点，其连线 AB，即为所要确定的直线。一般也可以用线绳紧贴 MN 进行穿 线，在线绳的延长线上定出 AB 直线。 图 4-149（b）图是按上法，定出 O 点后转 90°，根据坐标数据定出 AB 直 线。 图 4-149（c）图中，拟建的建筑物平行于原有的道路中心线，测法是，先定 出道路中心线位置，然后用经纬仪作垂线，定出拟建建筑物的轴线。
    图 4-149 根据建筑物测设主轴线
    4．根据建筑方格网测设主轴线 ．
    在施工现场有方格网控制时，可根据建筑物各角点的坐标测设主轴线。
    4-4-2 房屋定位测量
    1．房屋基础放线 ．
    根据场地上民用建筑主轴线控制点或其他控制点， 首先将房屋外墙轴线的交 点用木桩测定于地上，并在桩顶钉上小钉作为标志。房屋外墙轴线测定以后，再 根据建筑物平面图， 将内部开间所有轴线都一一测出。 然后检查房屋轴线的距离， 其误差不得超过轴线长度的 1/2000。 最后根据中心轴线， 用石灰在地面上撒出基 槽开挖边线，以便开挖。 如同一建筑区各建筑物的纵横边线在同一直线上，在相邻建筑物定位时，必 须进行校核调整，使纵向或横向边线的相对偏差在 5cm 以内。
    2．龙门板的设置 ．
    施工开槽时，轴线桩要被挖除。为了方便施工，在一般民用建筑中，常在基 槽外一定距离处钉设龙门板（图 4-150） 。钉设龙门板的步骤和要求如下： （1）在建筑物四角与内纵、横墙两端基槽开挖边线以外约 1~1.5m（根据土 质情况和挖槽深度确定）处钉设龙门桩，龙门桩要钉得竖直、牢固，木桩侧面与 基槽平行。 （2）根据建筑场地水准点，在每个龙门桩上测设±0 标高线。若遇现场条
    件不许可时，也可测设比±0 高或低一定数值的线。但同一建筑物最好只选用一 个标高。如地形起伏选用两个标高时，一定要标注清楚，以免使用时发生错误。 （3）沿龙门桩上测设的高程线钉设龙门板，这样龙门板顶面的标高就在一 个水平面上了。龙门板标高的测定允许偏差为±5mm。 （4）根据轴线桩，用经纬仪将墙、柱的轴线投到龙门板顶面上，并钉小钉 标明，称为轴线钉。投点允许偏差为±5mm。 （5） 用钢尺沿龙门板顶面检查轴线钉的间距， 其相对误差不应超过 1/2000。 经检核合格后，以轴线钉为准，将墙宽、基槽宽标在龙门板上，最后根据基槽上 口宽度拉线撒出基槽开挖灰线。
    3．引桩（轴线控制桩）的测设 ．引桩（轴线控制桩）
    由于龙门板需用较多木料，而且占用场地，使用机械挖槽时龙门板更不易保 存。因此可以采用在基槽外各轴线的延长线上测设引桩的方法（图 4-150a） ，作 为开槽后各阶段施工中确定轴线位置的依据。 即使采用龙门板， 为了防止被碰动， 也应测设引桩。在多层楼房施工中，引桩是向上层投测轴线的依据。 引桩一般钉在基槽开挖边线 2~4m 的地方，在多层建筑施工中，为便于向上 投点， 应在较远的地方测定， 如附近有固定建筑物， 最好把轴线投测在建筑物上。 引桩是房屋轴线的控制桩，在一般小型建筑物放线中，引桩多根据轴线桩测设。 在大型建筑物放线时，为了保证引桩的精度，一般都先测引桩，再根据引桩测设 轴线桩。
    图 4-150 龙门板设置
    （a）龙门板平面布置； （b）转角处龙门板 1-龙门桩；2-龙门板；3-轴线钉；4-线绳；5-引桩；6-轴线桩
    4-4-3 房屋基础施工测量
    1．基槽抄平 ．
    为了控制基槽的开挖深度，当基槽快挖到槽底设计标高时，应用水准仪在槽 壁上测设一些水平的小木桩，使木桩的上表面离槽底的设计标高为一固定值。为 施工时使用方便，一般在槽壁各拐角处和槽壁每隔 3~4m 均测设一水平桩，必要 时，可沿水平桩的上表面拉上白线绳，作为清理槽底和打基础垫层时掌握高程的 依据。标高点的测量允许偏差为±10mm。
    2．垫层中线投测 ．
    垫层打好以后，根据龙门板上的轴线钉或引桩，用经纬仪把轴线投测到垫层 上去，然后在垫层上用墨线弹出墙中心线和基础边线，以便砌筑基础。
    3．基础皮数杆（线杆）的设置 ．基础皮数杆（线杆）
    立基础皮数杆时，可先在立杆处打一木桩，用水准仪在木桩侧面抄出一条高 于垫层标高某一数值（如 10cm）的水平线，然后将皮数杆上相同的一条标高线 对齐木桩上的水平线，并用钉把皮数杆和木桩钉牢在一起，这样立好皮数杆后， 即可作为砌筑基础的标高依据。
    4．防潮层抄平与轴线投测 ．
    当基础墙砌筑到±0 标高下一层砖时，应用水准仪测设防潮层的标高，其测 量允许偏差为±5mm。防潮层做好后，根据龙门板上的轴线钉或引桩进行投点， 其投点允许偏差为±5mm。 然后将墙轴线和墙边线用墨线弹到防潮层面上， 并把 这些线延伸并画到基础墙的立面上。
    4-4-4 墙身皮数杆的设置
    墙身皮数杆一般立在建筑物的拐角和内墙处（图 4-151） 。为了便于施工，采 用里脚手架时，皮数杆立在墙外边；采用外脚手架时，皮数杆应立在墙里边。
    图 4-151 皮数杆设置 立皮数杆时， 先在立杆处打一木桩， 用水准仪在木桩上测设出±0 标高位置， 其测量允许偏差为±3mm。然后，把皮数杆上的±0 线与木桩上±0 线对齐，并 用钉钉牢。为了保证皮数杆稳定，可在皮数杆上加钉两根斜撑。
    4-4-5 多层建筑物施工测量
    1．轴线投测 ．
    在多层建筑墙身砌筑过程中，为了保证建筑物轴线位置正确，可用经纬仪把 轴线投测到各层楼板边缘或柱顶上。每层楼板中心线应测设长（列）线 1~2 条， 短线（行线）2~3 条，其投点允许偏差为±5mm。然后根据由下层投测上来的轴 线，在楼板上分间弹线。投测时，把经纬仪安置在轴线控制桩上，后视墙底部的 轴线标点，用正倒镜取 中的方法，将轴线投到上层楼板边缘或柱顶上。当各轴线投到楼板上之后， 要用钢尺测量其，间距作为校核，其相对误差不得大于 1/2000。经校核合格后， 方可开始该层的施工。为了保证投测质量，使用的仪器一定要经检验校正，安置 仪器一定要严格对中、定平。为了防止投点时仰角过大，经纬仪距建筑物的水平 距离要大于建筑物的高度，否则应采用正倒镜延长直线的方法将轴线向外延长，
    然后再向上投点。
    2．高层传递 ．
    多层建筑物施工中，要由下层梯板向上层传递标高，以便使楼板、门窗口、 室内装修等工程的标高符合设计要求。标高传递一般可采用以下几种方法进行： （1）利用皮数杆传递高程 在皮数杆上自±0 起，门窗口、过梁、楼板等
    构件的标高都已标明。一层楼砌好后，则从一层皮数杆起，一层、一层往上接。 （2）利用钢尺直接丈量 在标高精度要求较高时，可用钢尺沿某一墙角自
    ±0 起向上直接丈量，把标高传递上去。然后根据由下面传递上来的高程立皮数 杆，作为该层墙身砌筑和安装门窗、过梁及室内装修、地坪抹灰时掌握标高的依 据。 （3）吊钢尺法 在楼梯间吊上钢尺，用水准仪读数，把下层标高传到上层。
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    4-3
    1 单层排架钢架建筑的施工测量
    4-3-1 厂房控制网的建立
    凡工业厂房或连续生产系统工程，均应建立独立矩形控制网，作为施工放样 的依据。厂房控制网分为三级：第一级机械传动性能较高有连续生产设备的大型 厂房和焦炉等；第二级是有桥式吊车的生产厂房；第三级是没有桥式吊车的一般 厂房。
    4-3-1-1 厂房控制网的建立方法
    厂房控制网常用的建立方法，一般有下列两种： 1．单一的厂房矩形控制网的测设方法 （1）基线（长边线）的测设根据厂区控制网定出一条边长，如图 4-122 中 的 A-B，作为基线推出其余三边。
    图 4-122 矩形控制网图
    □矩形控制网角桩 ○距离指标桩
    （2）矩形控制网的测设在基线的两端 A 与 B 测设直角，设置矩形的两条短 边，并定出 C、D，最后在 C、D 安置仪器检查角度，并丈量 CD 之边长进行检 查。在丈量矩形网各边长时，应同时测出距离指标桩。此种形式的矩形网只适用 于一般中小型厂房。 2．主轴线组成的矩形控制网的测设方法 先根据厂区控制网定出矩形控制网的主轴线， 然后根据主轴线测设矩形控制 网（图 4-123） 。大型厂房或系统工程一般多用这种形式控制网。
    图 4-123
    主轴线的测设
    1-主轴线；2-矩形控制网；3-距离指标桩
    （1）主轴线的测设
    现以图 4-123 的十字轴线为例：首先将长轴 AOB 测定
    于地面，再以长轴为基线测出 COD，并进行方向改正，使纵横．两轴线严格垂 直。轴线的方向调整好以后，应以 O 为起点，进行精密丈量距离，以确定纵横 轴线各端点位置。其具体测设方法与误差处理与主轴线法相同。 （2）矩形控制网的测设 在纵横轴线的端点 A、B、C、D 分别安置经纬仪，
    都以 O 为后视点，分别测设直角交会定出 E、F、G、H 四个角点。然后再精密 丈量 AH、AE、BG、……各段距离。其精度要求与主轴线相同。若角度交会与 测距精度良好，则所量距离的长度与交会定点的位置能相适应，否则应按照轴线 法中所述方法予以调整。 为了便于以后进行厂房细部的施工放线，在测定矩形网各边长时，应按施测 方案确定的位置与间距测设距离指标桩。 距离指标桩的间距一般是等于厂房柱子 间距的整倍数（但以不超过使用尺子的长度为限） 。使指标桩位于厂房柱行列线 或主要设备中心线方向上。 在距离指标桩上直线投点的允许偏差为±5mm。 3．厂房矩形控制网的精度要求 矩形控制网的允许误差应符合表 4-38 的规定。 厂房矩形控制网允许误差
    矩形网 等级 I II III 矩形网类别 根据主轴线测设的控制网 单一矩形控制网 单一矩形控制网 厂房 类别 大型 中型 小型
    表 4-38
    主轴线交角 允许差 ±3"~±5" 矩形角 允许差 ±5" ±7" ±10"
    主轴线、矩形边长 精度 1：50000，1：30000 1：20000 1：10000
    4-3-1-2 厂房扩建与改建时的控制测量
    在旧厂房进行扩建或改建前，最好能找到原有厂房施工时的控制点，作为扩 建与改建时进行控制测量的依据； 但原有控制点必须与已有的吊车轨道及主要设 备中心线联测，将实测结果提交设计部门。 如原厂房控制点已不存在，应按下列不同情况，恢复厂房控制网： 1．厂房内有吊车轨道时，应以原有吊车轨道的中心线为依据。 2．扩建与改建的厂房内的主要设备与原有设备有联动或衔接关系时，应以 原有设备中心线为依据。 3．厂房内无重要设备及吊车轨道，可以原有厂房柱子中心线为依据。
    4-3-2 厂房基础施工测量
    4-3-2-1 混凝土杯形基础施工测量
    1．柱基础定位 根据厂房平面图，将柱基纵横轴线投测到地面上去，并根据基础图放出柱基 挖土边线。 首先在矩形控制网边上测定基础中心线的端点（基础中心线与矩形边的交 点） ，如图 4-124 中的 A、A'、1 和 1'等点。端点应根据矩形边上相邻两个距离指 标桩，以内分法测定（距离闭合差应进行配赋） ，然后用两台经纬仪分别置于矩 形网上端点 A 和 2， 分别瞄准 A'和 2'进行中心线投点， 其交点就是②号柱基的中 心。
    图 4-124 基础定位控制网 再根据基础图，进行柱基放线，用灰线把基坑开挖边线在实地标出。在离开 挖边线约 0.5~1.0m 处方向线上打入四个定位木桩，钉上小钉标示中线方向，供 修坑立模之用。同法可放出全部柱基。 2．基坑抄平 基坑开挖后，当基坑快要挖到设计标高时，应在基坑的四壁或者坑底边沿及 中央打入小木桩，在木桩上引测同一高程的标高，以便根据标点拉线修整坑底和 打垫层。 3．支立模板时的测量工作 垫层打好以后，根据柱基定位桩在垫层上放出基础中心线，并弹墨线标明， 作为支模板的依据。支模上口还可由坑边定位桩直接拉线，用吊垂球的方法检查 其位置是否正确。然后在模板的内表面用水准仪引测基础面的设计标高，并画线 标明。在支杯底模板时，应注意使实际浇灌出来的杯底顶面比原设计的标高略低 3~25cm，以便拆模后填高修平杯底。 4．杯口中线投点与抄平 在柱基拆模以后，根据矩形控制网上柱中心线端点，用经纬仪把柱中线投到 杯口顶面，并绘标志标明，以备吊装柱子时使用（图 4-125） 。中线投点有两种方 法：一种是将仪器安置在柱中心线的一个端点，照准另一端点而将中线投到杯口 上，另一种是将仪器置于中线上的适当位置，照准控制网上柱基中心线两端点， 采用正倒镜法进行投点。
    图 4-125 桩基中线投点与抄平
    1-柱中心线；2-标高线
    为了修平杯底，须在杯口内壁测设某一标高线、该标高线应比基础顶面略低
    3~5cm。与杯底设计标高的距离为整分米数，以便根据该标高线修平杯底。
    4-3-2-2 钢柱基础施工测量
    钢柱基础定位与基坑底层抄平方法均与混凝土杯形基础相同， 其特点是基坑 较深而且基础下面有垫层以及埋设地脚螺栓。其施测方法与步骤如下： 1．垫层中线投点和抄平 垫层混凝土凝固后，应在垫层面上投测中线点，并根据中线点弹出墨线，绘 出地脚螺栓固定架的位置 （图 4-126） 以便下一步安置固定架并根据中线支立模 ， 板。
    图 4-126 地脚螺栓固定架位置
    1-墨线；2-中线点；3-螺栓固定架；4-垫层抄平位置
    投测中线时经纬仪必须安置在基坑旁（这样视线才能看到坑底） ，然后照准 矩形控制网上基础中心线的两端点。 用正倒镜法， 先将经纬仪中心导入中心线内， 而后进行投点。 螺栓固定架位置在垫层上绘出后，即在固定架外框四角处测出四点标高，以 便用来检查并整平垫层混凝土面，使其符合设计标高，便于固定架的安装。如基 础过深，从地面上引测基础底面标高，标尺不够长时，可采取挂钢尺法。 2．固定架中线投点与抄平 （1）固定架的安置 固定架是用钢材制作，用以固定地脚螺栓及其他埋设
    件的框架（图 4-127） 。根据垫层上的中心线和所画的位置将其安置在垫层上，然 后根据在垫层上测定的标高点，借以找平地脚，将高的地方混凝土打去一些，低 的地方垫以小块钢板并与底层钢筋网焊牢，使符合设计标高。
    图 4-127 固定架的安置
    1-固定架中线投点；2-拉线；3-横梁抄平位置；4-钢筋网；5-标高点
    （2）固定架抄平
    固定架安置好后，用水准仪测出四根横梁的标高，以检
    查固定架标高是否符合设计要求，允许偏差为-5mm，但不应高于设计标高。固 定架标高满足要求后，将固定架与底层钢筋网焊牢，并加焊钢筋支撑。若系深坑 固定架，在其脚下需浇灌混凝土，使其稳固。 （3）中线投点 在投点前，应对矩形边上的中心线端点进行检查，然后根
    据相应两端点，将中线投测于固定架横梁上，并刻绘标志。其中线投点偏差（相 对于中线端点）为±1~±2mm。 3．地脚螺栓的安装与标高测量 根据垫层上和固定架上投测的中心点，把地脚螺栓安放在设计位置。为了测 定地脚螺栓的标高，在固定架的斜对角处焊两根小角钢，在两角钢上引测同一数 值的标高点，并刻绘标志，其高度应比地脚螺栓的设计高度稍低一些。然后在角 钢上两标点处拉一细钢丝，以定出螺栓的安装高度。待螺栓安好后，测出螺栓第 一丝扣的标高。地脚螺栓不宜低于设计标高，允许偏高＋5~＋25mm。 4．支立模板与浇灌混凝土时的测量工作 支模测量与混凝土杯形基础相同。重要基础在浇灌过程中，为了保证地脚螺 栓位置及标高的正确，应进行看守观测，如发现变动应立即通知施工人员及时处 理。 5．用木架安放地脚螺栓时的测量工作 为了节约钢材，有的基础不用固定架，而采用木架。这种木架与模板联结在
    一起，在模板与木架支撑牢固后，即在其上投点放线。地脚螺栓安装以后，检查 螺栓第一丝扣标高是否符合要求，合格后即可将螺栓焊牢在钢筋网上。因木架稳 定性较差，为了保证质量，模板与木架必须支撑牢固，在浇灌混凝土过程中必须 进行看守观测。
    4-3-2-3 混凝土柱子基础及柱身、平台施工测量 混凝土柱子基础及柱身、
    当基础、柱身到上面的每层平台，采用现场捣制混凝土的方法进行施工时， 配合施工要进行下述测量工作： 1．基础中线投点及标高的测设 当基础混凝土凝固拆模以后，即根据控制网上的柱子中心线端点，将中心线 投测在靠近柱底的基础面上，并在露出的钢筋上抄出标高点，以供在支柱身模板 。 时定柱高及对正中心之用（图 4-128）
    图 4-128 柱基础投点及标高测量
    1-中线端点；2-基础面上中线点；3-柱身下端中线点；4-柱身下端标高点；5-钢筋上标高点
    2．柱子垂直度测量 柱身模板支好后，必须用经纬仪检查柱子垂直度。由于现场通视困难，一般 采用平行线投点法来检查柱子的垂直度，并将柱身模板校正。其施测步骤如下： 先在柱子模板上端根据外框量出柱中心点，和柱下端的中心点相连弹以墨线（图 4-129） 然后根据柱中心控制点 A、 测设 AB 的平行线 A'B'， 。 B 其间距为 1~1.5m。 将经纬仪安置在 B'点，照准 A'。此时由一人在柱上持木尺，并将木尺横放，使 尺的零点水平的对正模板上端中心线。纵转望远镜仰视木尺，若十字丝正好对准 1m 或 1.5m 处，则柱子模板正好垂直，否则应将模板向左或向右移动，达到十字 丝正好对准 1m 或 1.5m 处为止。
    图 4-129 柱身模板校正
    1-模板；2-木尺；3-柱中线控制点；4-柱下端中线点；5-柱中线
    若由于通视困难，不能应用平行线法投点校正时，则可先按上法校正一排或 一列首末两根柱子， 中间的其他柱子可根据柱行或列间的设计距离丈量其长度加 以校正。 3．柱顶及平台模板抄平 柱子模板校正以后，应选择不同行列的二、三根柱子，从柱子下面已测好的 标高点， 用钢尺沿柱身向上量距， 引测二、 三个同一高程的点于柱子上端模板上。 然后在平台模板上设置水准仪， 以引上的任一标高点作后视， 施测柱顶模板标高， 再闭合于另一标高点以资校核。平台模板支好后，必须用水准仪检查平台模板的 标高和水平情况，其操作方法与柱顶模板抄平相同。 4．高层标高引测与柱中心线投点 在第一层柱子与平台混凝土浇灌好后，须将中线及标高引测到第一层平台 上，以作为施工人员支第二层柱身模板和第二层平台模板的依据，如此类推。高 层标高根据柱子下面已有的标高点用钢尺沿柱身量距向上引测。 向高层柱顶引测 中线，其方法一般是将仪器置于柱中心线端点上，照准柱子下端的中线点，仰视 向上投点（图 4-130） 。若经纬仪与柱子之间距离过短，仰角大不便投点时，可将 中线端点 A 用正倒镜法延长至 A'，然后置仪器于 A'向上投点。
    图 4-130 柱子中心线投点
    1-柱子下端标高点；2-柱子下端中线点；3-柱上端标高点； 4-柱上端中线投点；5-柱中心线控制点
    标高引测及中线投点的测设允许偏差按下列规定：标高测量允许偏差为± 5mm；纵横中心线投点允许偏差，当投点高度在 5m 及 5m 以下时为±3mm，5m 以上为 5mm。
    4-3-2-4 设备基础施工测量
    1．设备基础施工程序 设备基础施工程序有两种： 一种是在厂房柱子基础和厂房部分建成后才进行 设备基础施工。若采用这种施工方法，必须将厂房外面的控制网在厂房砌筑砖墙 之前，引进厂房内部，布设一个内控制网，本文由不不龙贡献
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    4-8
    1 竣工总平面图的编绘
    4-8-1 编绘竣工总平面图的意义
    工业与民用建筑工程是根据设计的总平面图进行施工。 但是， 在施工过程中， 可能由于设计时没有考虑到的原因而使设计的位置发生变更， 因此工程的竣工位 置不可能与设计位置完全一致。此外，在工程竣工投产以后的经营过程中，为了 顺利地进行维修，及时消除地下管线的故障，并考虑到将来建筑的改建或扩建准 备充分的资料，一般应编绘竣工总平面图。竣工总平面图及附属资料，也是考查 和研究工程质量的依据之一。 编绘竣工总平面图，需要在施工过程中收集一切有关的资料，加以整理，及 时进行编绘。为此，在开始施工时即应有所考虑和安排。
    4-8-2 编绘竣工总平面图的方法和步骤
    4-8-2-1 绘制前准备
    1．决定竣工总平面图的比例尺 竣工总平面图的比例尺， 应根据企业的规模大小和工程的密集程度参考下列 规定： （1）小区内为 1/500 或 1/1000； （2）小区外为 1/1000~1/5000。 2．绘制竣工总平面图图底坐标方格网 为了能长期保存竣工资料，竣工总平面图应采用质量较好的图纸。聚酯薄膜 是我国新近的化工产品，具有坚韧、透明、不易变形等特性，可用作图纸。 编绘竣工总平面图，首先要在图纸上精确地绘出坐标方格网。一般使用杠规 和比例尺来绘制。 坐标格网画好后，应即进行检查。用直尺检查有关的交叉点是否在同一直线 上； 同时用比例直尺量出正方形的边长和对角线长， 视其是否与应有的长度相等。 图廓之对角线绘制允许偏差为±1mm。 3．展绘控制点
    以图底上绘出的坐标方格网为依据，将施工控制网点按坐标展绘在图上。展 点对所邻近的方格而言，其允许偏差为±0.3mm。 4．展绘设计总平面图 在编绘竣工总平面图之前，应根据坐标格网，先将设计总平面图的图面内容 按其设计坐标，用铅笔展绘于图纸上，作为底图。
    4-8-2-2 竣工总平面图的编绘
    1．绘制竣工总平面图的依据 （1）设计总平面图、单位工程平面图、纵横断面图和设计变更资料； （2）定位测量资料、施工检查测量及竣工测量资料。 2．根据设计资料展点成图 凡按设计坐标定位施工的工程，应以测量定位资料为依据，按设计坐标（或 相对尺寸）和标高编绘。建筑物和构筑物的拐角、起止点、转折点应根据坐标数 据展点成图； 对建筑物和构筑物的附属部分， 如无设计坐标， 可用相对尺寸绘制。 若原设计变更，则应根据设计变更资料编绘。 3．根据竣工测量资料或施工检查测量资料展点成图 在工业与民用建筑施工过程中，在每一个单位工程完成后，应该进行竣工测 量，并提出该工程的竣工测量成果。 对凡有竣工测量资料的工程， 若竣工测量成果与设计值之比差不超过所规定 的定位允许偏差时，按设计值编绘；否则应按竣工测量资料编绘。 4．展绘竣工位置时的要求 根据上述资料编绘成图时，对于厂房应使用黑色墨线绘出该工程的竣工位 置，并应在图上注明工程名称、坐标和标高及有关说明。对于各种地上、地下管 线，应用各种不同颜色的墨线绘出其中心位置，注明转折点及井位的坐标、高程 及有关注明。在一般没有设计变更的情况下，墨线绘的竣工位置与按设计原图用 铅笔绘的设计位置应该重合，但坐标及标高数据与设计值比较有的会有微小出 入。随着施工的进展，逐渐在底图上将铅笔线都绘成为墨线。 在图上按坐标展绘工程竣工位置时，和在图底上展绘控制点的要求一样，均 以坐标格网为依据进行展绘，展点对邻近的方格而言，其允许偏差为±3mm。
    4-8-3 编绘竣工总平面图时的现场实测工作
    凡属下列情况之一者，必须进行现场实测，以编绘竣工总平面图： 1．由于未能及时提出建筑物或构筑物的设计坐标，而在现场指定施工位置 的工程； 2．设计图上只标明工程与地物的相对尺寸而无法推算坐标和标高； 3．由于设计多次变更，而无法查对设计资料； 4．竣工现场的竖向布置、围墙和绿化情况，施工后尚保留的大型临时设施。 为了进行实测工作，可以利用施工期间使用的平面控制点和水准点进行施 测。如原有控制点不够使用时，应补测控制点。 建筑物或构筑物的竣工位置应根据控制点采用极坐标法或直角坐标法实测 其坐标。实测坐标与标高的精度应不低于建筑物和构筑物的定位精度。外业实测 时，必须在现场绘出草图，最后根据实测成果和草图，在室内进行展绘，便成为 完整的竣工总平面图。
    4-8-4 竣工总平面图最终绘制
    4-8-4-1 分类竣工总平面图的编绘
    对于大型企业和较复杂的工程，如将厂区地上、地下所有建筑物和构筑物都 绘在一张总平面图上，这样将会形成图面线条密集，不易辨认。为了使图面清晰 醒目，便于使用，可根据工程的密集与复杂程度，按工程性质分类编绘竣工总平 面图。
    4-8-4-2 综合竣工总平面图
    综合竣工总平面图即全厂性的总体竣工总平面图，包括地上地下一切建筑 物、构筑物和竖向布置及绿化情况等。如地上地下管线及运输线路密集，只编绘 主要的。 1．工业管线竣工总平面图 工业管线竣工总平面图又可根据工程性质分类编绘， 如上下水道竣工总平面 图、动力管道竣工总平面图等。 2．厂区铁路、公路竣工总平面图
    图上须注明线路的起止点、转折点、变坡点、桥涵及附属建筑物和构筑物的 坐标，以及曲线元素的数值等。
    4-8-4-3 随工程的竣工相继进行编绘
    工业企业竣工总平面图的编绘， 最好的办法是： 随着单位或系统工程的竣工， 及时地编绘单位工程或系统工程平面图； 并由专人汇总各单位工程平面图编绘竣 工总平面图。 这种办法可及时利用当时竣工测量成果进行编绘，如发现间题，能及时到现 场实测查对。同时由于边竣工边编绘竣工总平面图，可以考核和反映施工进度。
    4-8-4-4 竣工总平面图的图面内容和图例
    竣工总平面图的图面内容和图例，一般应与设计图取得一致。图例不足时， 可补充编制，但必须加图例说明。
    4-8-4-5 竣工总平面图的附件
    为了全面反映竣工成果，便于生产管理、维修和日后企业的扩建或改建，下 列与竣工总平面图有关的一切资料，应分类装订成册，作为竣工总平面图的附件 保存。 1．地下管线竣工纵断面图。 2．铁路、公路竣工纵断面图。工业企业铁路专用线和公路竣工以后，应进 行铁路轨顶和公路路面（沿中心线）水准测量，以编绘竣工纵断面图。 3．建筑场地及其附近的测量控制点布置图及坐标与高程一览表。 4．建筑物或构筑物沉降及变形观测资料。 5．工程定位、检查及竣工测量的资料。 6．设计变更文件。 7、建设场地原始地形图。
    1作为设备基础施工和设备安装放线的 依据。另一种是厂房柱基与设备基础同时施工，这时不需建立内控制网，一般是 将设备基础主要中心线的端点测设在厂房矩形控制网上。 当设备基础支模板或地 脚螺栓时，局部的架设木线板或钢线板，以测设螺栓组中心线。 2．设备基础控制网的设置 （1）内控制网的设置厂房内控制网根据厂房矩形控制网引测，其投点允许 偏差应为±2~±3mm， 内控制标点一般应选在施工中不易破坏的稳定柱子上， 标 点高度最好一致，以便于量距及通视。点的稀密程度根据厂房的大小与厂内设备 分布情况而定，在满足施工定线的要求下，尽可能少布点，减少工作量。 1）中小型设备基础内控制网的设置 内控制网的标志一般采用在柱子上预
    埋标板，如图 4-131 所示。然后将柱中心线投测于标板之上，以构成内控制网。
    图 4-131 柱子标板设置 2）大型设备基础内控制网的设置 大型连续生产设备基础中心线及地脚螺
    栓组中心线很多，为便于施工放线，将槽钢水平的焊在厂房钢柱上，然后根据厂 房矩形控制网， 将设备基础主要中心线的端点， 投测于槽钢上， 以建立内控制网。 图 4-132 为内控制网立面布置图。 先在设置内控制网的厂房钢柱上引测相同 高程的标点，其高度以便于量距为原则，然后用边长为 50mm×100mm 的槽钢 或 50mm×50mm 的角钢，将其水平的焊牢于柱子上。为了使其牢固，可加焊角 钢于钢柱上。柱间跨距大时，钢材会发生挠曲，可在中间加一木支撑。
    图 4-132 内控制网立面布置
    1-钢柱；2-槽钢；3-木支撑；4-角钢
    （2）线板架设
    大型设备基础有时与厂房基础同时施工，不可能设置内控
    制网，而采用在靠近设备基础的周围架设钢线板或木线板的方法。根据厂房控制 网，将设备基础的主要中心线投测于线板上，然后根据主要中心线用精密量距的 方法，在线板上定出其他中心线和螺栓组中心的位置，由此拉线来安装螺栓。 1）木线板的架设 木线板可直接支架在设备基础的外模支撑上，支撑必须
    牢固稳定。在支撑上铺设截面 5cm×10cm 表面刨光的木线板（图 4-133） 。为了 便于施工人员拉线来安装螺栓，线板的高度要比基础模板高 5~6cm，同时纵横两 方向的高度必须相差 2~3cm，以免挂线时纵横两钢丝在相交处相碰。
    图 4-133 木线板架设
    1-5cm×10cm 木线板；2-支撑；3-模板；4-地脚螺栓组中心线点
    2）钢线板的架设
    用预制钢筋混凝土小柱子作固定架，在浇灌混凝土垫层
    时，即将小柱埋设在垫层内（图 4-134） 。在混凝土柱上焊以角钢斜撑（须先将混 凝土表面凿开露出钢筋，而后将斜撑焊在钢筋上） ，再于斜撑上铺焊角钢作为线 板。架设钢线板时，最好靠近设备基础的外模，这样可依靠外模的支架顶托，以 增加稳固性。
    图 4-134 钢线板架设
    1-钢筋混凝土预制小柱子；2-角钢；3-角钢斜撑；4-垫层
    3．基础定位 （1）中小型设备基础定位 中小型设备基础定位的测设方法与厂房基础定
    位相同。不过在基础平面图上，如设备基础的位置是以基础中心线与柱子中心线 关系来表示，这时测设数据，需将设备基础中心线与柱子中心线关系，换算成与 矩形控制网上距离指标桩的关系尺寸， 然后在矩形控制网的纵横对应边上测定基 础中线的端点。对于采用封闭式施工的基础工程（即先厂房而后进行设备基础施 工） ，则根据内控制网进行基础定位测量。 （2）大型设备基础定位 大型设备基础中心线较多，为了便于施测，防止
    产生错误，在定位以前，须根据设计原图，编绘中心线测设图。将全部中心线及 地脚螺栓组中心线统一编号， 并将其与柱子中心线和厂房控制网上距离指标桩的
    尺寸关系注明定位放线时，按照中心线测设图，在厂房控制网或内控制网对应边 上测出中心线的端点，然后在距离基础开挖边线约 1~1.5m 处，定出中心桩，以 便开挖。 4．基坑开挖与基础底层放线 当基坑采用机械挖土时，测量工作及允许偏差按下列要求进行：根据厂房控 制网或场地上其他控制点测定挖土范围线，其测量允许偏差为±5cm；标高根据 附近水准点测设，允许偏差为±3cm。在基坑挖土中应经常配合检查挖土标高， 挖土竣工后，应实测挖土面标高，测量允许偏差为±2cm。 设备基础底层放线包括坑底抄平与垫层中线投点两项工作， 测设成果系提供 施工人员安装固定架、地脚螺栓及支模用。其测设方法同前。 5、设备基础上层放线 这项工序主要包括固定架设点、地脚螺栓安装抄平及模板标高测设等。其测 设方法均同前。但大型设备基础地脚螺栓很多，而且大小类型和标高不一，为使 安装地脚螺栓时其位置和标高都符合设计要求，必须在施测前绘制地脚螺栓图， 作为施测的依据。地脚螺栓图可直接从原图上描下来。若此图只供给检查螺栓标 高用，上面只需绘出主要地脚螺栓组中心线，地脚螺栓与中心线的尺寸关系可以 不注明，只将同类的螺栓分区编号，并在图旁附绘地脚螺栓标高表，注明螺栓号 码、数量、螺栓标高及混凝土面标高（图 4-135） 。
    图 4-135 地脚螺栓分区编号图
    1-螺栓组中心线；2-地脚螺栓；3-区界
    6．设备基础中心线标板的埋设与投点
    作为设备安装或砌筑依据的重要中心线，应参照下列规定埋设牢固的标板； （1）联动设备基础的生产轴线，应埋设必要数量的中心线标板； （2）重要设备基础的主要纵横中心线； （3）结构复杂的工业炉基础纵横中心线，环形炉及烟囱的中心位置等。 中心线标板可采用小钢板下面加焊两锚固脚的型式（图 4-136a） ，或用φ 18~22mm 的钢筋制成卡钉（图 4-136b） ，在基础混凝土未凝固前，将其埋设在中 心线的位置（图 4-136c） ，埋标时应使顶面露出基础面 3~5mm，至基础的边缘为 50~80mm。 若主要设备中心线通过基础凹形部分或地沟时， 则埋设 50mm×50mm 的角钢或 100mm×50mm 的槽钢（图 4-136d） 。
    图 4-136 设备基础中心线标桩的埋设
    1-60×80 钢板加焊钢筋脚；2-角钢或槽钢；3-中线标板
    中线投点的方法与柱基中线投点法相同，即以控制网上中线端点为后视点， 采用正倒镜法， 将仪器移置于中线上， 而后投点； 或者将仪器置于中线一端点上， 照准另一端点，进行投点。
    4-3-2-5 基础施工与竣工测量的允许偏差
    1．基础工程各工序中心线及标高测设的允许偏差，应符合表 4-39 的规定。 基础中心线及标高测量允许偏差（mm）
    项目 中心线端点测设 中心线投点 基础定位 ±5 ±10 垫层面 ±2 ±5
    表 4-39
    模板 ±1 ±3 螺栓 ±1 ±2
    标高测设
    ±10
    ±5
    ±3
    ±3
    注：测设螺栓及模板标高时，应考虑预留高度。
    2．基础标高及中心线的竣工测量允许偏差 （1）基础标高的竣工测量允许偏差应符合表 4-40 的规定。 基础竣工标高测量允许偏差（mm）
    杯口底标高 ±3 钢柱、设备基础面标高 ±2 ±3
    表 4-40
    工业炉基础面标高 ±3
    地脚螺栓标高
    （2）基础中心线竣工测量的允许偏差应符合下列规定：根据厂房内、外控 制点测设基础中心线的端点， 其允许偏差为±1mm； 基础面中心线投点允许偏差， 应符合表 4-41 的规定。 基础竣工中心线投点允许偏差（mm）
    连续生产线上设备基础 ±2 预埋螺栓基础 ±2 预留螺栓孔基础 ±3
    表 4-41
    烟囱、烟道、沟槽 ±5 ±3
    基础杯口
    4-3-3 厂房结构安装测量
    4-3-3-1 柱子安装测量
    1．柱子安装前的准备工作 （1）对基础中心线及其间距，基础顶面和杯底标高进行复核，符合设计要 求后，才可以进行安装工作。 （2）把每根柱子按轴线位置进行编号，并检查柱子的尺寸，是否符合图纸 的尺寸要求： 如柱长、 断面尺寸、 柱底到牛腿面的尺寸、 牛腿面到柱顶的尺寸等， 无误后，才可进行弹线。 （3）在柱身的三面，用墨线弹出柱中心线，每个面在中心线上画出上、中、 下三点水平标记。并精密测量出各标记间距离。 （4）调整杯底标高，检查牛腿面到柱底的长度，看其是否符合设计要求， 如不相符，就要根据实际柱长修整杯底标高，以使柱子吊装后，牛腿面的标高基 本符合设计要求。具体做法是：在杯口内壁测设某一标高线（如一般杯口顶面标 高为-0.500m，则在杯口内抄上-0.600m 的标高线） 。然后根据牛腿面设计标高， 用钢尺在柱身上量出±0 及某一标高线的位置，并涂上标志。分别量出杯口内某 一标高线至杯底高度及柱身上某一标高线至柱底高度， 并进行比较， 以修整杯底， 高的地方凿去一些，低的地方用水泥砂浆填平，使柱底与杯底吻合。
    2．柱子安装时的测量 柱子安装的要求是保证平面与高程位置符合设计要求，柱身垂直。 预制钢筋混凝土柱插入杯口后，应使柱底三面的中线与杯口中线对齐，并用 木楔或钢楔作临时固定，如有偏差可用锤敲打楔子拨正。其偏差允许为±5mm。 钢柱吊装要掌握如下要求：基础面设计标高加上柱底到牛腿面的高度，应等 于牛腿面的设计标高。首先，根据基础面上的标高点修整基础面，再根据基础面 设计标高与柱底到牛腿面的高度算出垫板厚度。安放垫板要用水准仪配合抄平， 使其符合设计标高。 钢柱在基础上就位以后，应使柱中线与基础面上的中线对齐。 柱子立稳后，即应观测±0 点标高是否符合设计要求，其允许误差应满足表 4-42 的要求。 柱子安装测量允许偏差
    测量内容 钢柱垫板标高 钢柱±0 标高检查 预制钢筋混凝土±0 标高检查 柱子垂直度 注：H 为柱子高度。
    表 4-42
    测量允许偏差（mm） ±2 ±2 ±3 柱高 10m 内，≤±10 10m 以上 H/1000≤±20
    3．柱子垂直校正测量用两架经纬仪安置在纵横轴线上，离柱子的距离约为 柱高的 1.5 倍，如图 4-137 所示，先照准柱底中线，再渐渐仰视到柱顶，如中线 偏离视线，表示柱子不垂直，可指挥调节拉绳或支撑，敲打楔子等方法使柱子垂 直。经校正后，柱的中线与轴线偏差不得大于 5mm。柱子垂直度容许误差，按 表 4-42 的规定，柱高 10m 以上时，其最大误差不得大于 20mm。满足要求后， 要立即灌浆，以固定柱子位置。
    图 4-137 柱子垂直校正测量 在实际工作中，常把成排的柱子都竖起来，然后才进行校正。这时可把两台 经纬仪分别安置在纵横轴线一侧，偏离中线不得大于 3m，安置一次仪器可校正 几根柱子。但在这种情况下，柱子上的中心标点或中心墨线必须在同一平面上， 否则仪器必须安置在中心线上。
    4-3-3-2 吊车梁安装测量
    吊车梁的安装测量，主要是保证吊车梁中线位置和梁的标高满足设计要求。 1．吊车梁安装时的中线测量 根据厂房控制网或柱中心轴线端点，在地面上定出吊车梁中心线（亦即吊车 轨道中心线）控制桩，然后用经纬仪将吊车梁中心线投测在每根柱子牛腿上，并 弹以墨线，投点误差为±3mm。吊装时使吊车梁中心线与牛腿上中心线对齐。 2．吊车梁安装时的高程测量 吊车梁顶面标高，应符合设计要求。根据±0 标高线，沿柱子侧面向上量取 一段距离， 在柱身上定出牛腿面的设计标高点， 作为整平牛腿面及加垫板的依据。 同时在柱子上端比梁顶面高 5~10cm 处测设一标高点，据此修平梁面。梁面整平 以后，应置水准仪于吊车梁上，检测梁面的标高是否符合设计要求，误差应不超 过±3~±5mm。
    4-3-3-3 吊车轨道安装测 t
    这项工作的目的是保证轨道中心线和轨顶标高符合设计要求。 1．在吊车梁上测设轨道中心线 （1）用平行线法测定轨道中心线吊车梁在牛腿上安放好后，第一次投在牛 腿上中心线已被吊车梁所掩盖，所以在梁面上再次投测轨道中心线，以便安装吊 车轨道。 具体做法是： 先在地面上沿垂直于柱中心线的方向 AB 和 A'B'各量一段距离 AE 和 A'E'。令 AE＝A'E'＝l＋1（l 为柱列中心线到吊车轨道中心线的距离） 。EE' 为与吊车轨道中心线相距 1m 的平行线（图 4-138） 。然后将经纬仪安置在 E 点， 瞄准 E'，抬高望远镜向上投点。这时一人在吊车梁上横放一支 1m 长的木尺，假 使木尺一端在视线上，则另一端即为轨道中心线位置，并在梁面上画线表明。同
    法定出轨道中心其他各点。至于吊车轨道另一条中心线位置，可采用同样方法测 设：也可以按照轨道中心线间的间距，根据已定好的一条轨道中心线，用悬空量 距的方法定出来。
    图 4-138 吊车轨道中心线的测设 （2）根据吊车梁两端投测的中线点测定轨道中心线 根据地面上柱子中心线控制点或厂房控制网点，测出吊车梁（吊车轨道）中 心线点。然后根据此点用经纬仪在厂房两端的吊车梁面上各投一点，两条吊车梁 共投四点。 投点允许偏差为±2mm。 再用钢尺丈量两端所投中线点的跨距是否符 合设计要求，如超过±5mm，则以实量长度为准予以调整。将仪器安置于吊车梁 一端中线点上，照准另一端点，在梁面上进行中线投点加密，每隔 18~24m 加密 一点。如梁面狭窄，不能安置三脚架，应采用特殊仪器架安置仪器。 轨道中心线最好于屋面安装后测设， 否则当屋面安装完毕后应重新检查中心 线。在测设吊车梁中心线时，应将其方向引测在墙上或屋架上。 2．吊车轨道安装时的标高测量
    吊车轨道中线点在梁面上测定以后，应根据中线点弹出墨线，以便安放轨道 垫板。在安装轨道垫板时，应根据柱子上端测设的标高点，测出垫板标高，使其 符合设计要求，以便安装轨道。梁面垫板标高的测量允许偏差为±2mm。 3．吊车轨道检查测量 吊车轨道在吊车梁上安装好以后，必须检查轨道中心线是否成一直线，轨道 跨距及轨顶标高是否符合设计要求。检测结果要作出记录，作为竣工资料提出。 轨道安装竣工检查测量允许偏差应满足表 4-43 的要求。 轨道安装测量允许偏差
    测量内容 轨道跨距丈量 轨道中心线（加密点）投点 测量内容
    表 4-43
    ±3~±5 ±2 ±2
    轨道安装标高测量允许偏差（mm）
    （1）轨道中心线的检查
    置经纬仪于吊车梁上，照准预先在墙上或屋架上
    引测的中心线两端点， 用正倒镜法将仪器中心移至轨道中心线上， 而后每隔 18m 投测一点，检查轨道的中心是否在一直线上，允许偏差为±2mm，否则，应重新 调整轨道。 （2）跨距检查 在两条轨道对称点上，用钢尺精密丈量其跨距尺寸，实测
    值与设计值相差不得超过 3~5mm，否则，应予调整。 轨道安装中心线经调整后， 必须保证轨道安装中心线与吊车梁实际中心线的 偏差小于±10mm。 （3）轨顶标高检查吊车轨道安装好后，必须根据在柱子上端测设的标高点 （水准点）检查轨顶标高。在两轨接头处各测一点，中间每隔 6m 测一点，允许 误差为±2mm。
    4-3-4 管道工程施工测量
    管道工程：包括给水（又称上水） 、排水（又称下水） 、沟管，热力、煤气、 电力、通讯、电缆等工程。
    4-3-4-1 管道工程测量的准备工作
    1，熟悉设计图纸资料，弄清管线布置及工艺设计和施工安装要求。 2．熟悉现场情况，了解设计管线走向，以及管线沿途已有平面和高程控制
    点分布情况。 3．根据管道平面图和已有控制点，并结合实际地形，作好施测数据的计算 整理，并绘制施测草图。 4．根据管道在生产上的不同要求、工程性质、所在位置和管道种类等因素， 以确定施测精度。如厂区内部管道比外部要求精度高；无压力的管道比有压力管 道要求精度高。
    4-3-4-2 管道中线定位及高程控制测量
    管道的起点、终点及转折点称为管道的主点。其位置已在规划设计时确定， 管线中线定位就是将主点位置测设到地面上去，并用木桩标定。 1．根据地面上已有建筑物进行管线定位 在城建区管线走向一般都与道路中心线或建筑物轴线平行或垂直。 这时管线 是在现场直接选定或在大比例尺地形图上设计时，往往不给出坐标值，而是根据 地物的关系来确定主点的位置，于此按照设计提供的关系数据，即可进行管线定 位。 2．根据控制点进行管线定位 对于在管道规划设计地形图上已给出管道主点坐标，主点附近又有控制点 时，应根据控制点定位。如现场无适当控制点可资利用，可沿管线近处布设控制 导线。管线定位时，最常采用极坐标法与角度交会法。其测角精度一般可采用 30"，量距精度为 1/5000，并应分别计算测设点的点位误差。各种管线的定位允 许偏差应符合表 4-44 的规定。管线的起止点、转折点在地面测定以后，必须进 行检查测量，实测各转折点的夹角，其与设计值的比差不得超过±1'。同时应丈 量它们之间的距离，实量值与设计值比较，其相对误差不得超过 1/2000，超过时 必须予以合理调整。 管线定位允许偏差
    测设内容 厂房内部管线 厂区内地上和地下管道 厂区外架空管道 厂区外地下管道 厂区内输电线路 厂区外输电线路
    表 4-44
    定位允许偏差（mm） 7 30 100 200 100 300
    3．管线施工时的高程控制测量 为了便于管线施工时引测高程及管线纵横断面测量， 应沿管线敷设临时水准 点。水准点一般都选在旧建筑墙角、台阶和基岩等处。如无适当的地物，应提前 埋设临时标桩作为水准点。 临时水准点应根据 III 等水准点敷设， 其精度不得低于 IV 等水准。 临时水准 点间距：自流管道和架空管道以 200m 为宜，其他管线以 300m 为宜。
    4-3-4-3 管道中线与纵横断面测量
    1．中线测量 管线起止点及各转折点定出以后（图 4-139） ，从线路起点开始量距，沿管道 中线每隔 50m 钉一木桩（里程桩） 。
    图 4-139 管道中心线测量 按照不同精度要求，可用钢尺或皮尺量距离，钢尺量距时用经纬仪定线。起 点桩编号为 0＋000，如每隔 50m 钉一中心桩，则以后各桩依次编号为 0＋050， 0＋100……，如遇地形变化的地方应设加桩，如编号为 0＋270。如终点桩为 0 ＋330，表示此桩离开起点 330m。桩号用红漆写在木桩侧面。 2．纵断面测量 根据管线附近敷设的水准点， 用水准仪测出中线上各里程桩和加桩处的地面 高程。然而根据测得的高程和相应的里程桩号绘制纵断面图。纵断面图表示出管 道中线上地面的高低起伏和坡度陡缓情况。 管道纵断面水准测量的闭合允许值为 ± 5 L mm（L 以百米为单位） 。 3．横断面测量 横断面测量就是测出各桩号处垂直于中线两侧一定距离内地面变坡点的距 离和高程。然后绘制成横断面图。在管径较小，地形变化不大，埋深较浅时一般
    不做横断面测量，只依据纵断面估算土方。
    4-3-4-4 地下管线施工测量
    1．地下管道开挖中心线及施工控制桩的测设 根据管线的起止点和各转折点，测设管线沟的挖土中心线，一般每 20m 测 设一点。中心线的投点允许偏差为±10mm。量距的往返相对闭合差不得大于 1/2000。管道中线定出以后，就可以根据中线位置和槽口开挖宽度，在地面上洒 灰线标明开挖边界。在测设中线时应同时定出井位等附属构筑物的位置。 由于管道中线桩在施工中要被挖掉，为了便于恢复中线和附属构筑物的位 置，应在不受施工干扰、易于保存桩位的地方，测设施工控制桩。管线施工控制 桩分为中线控制桩和井位等附属构筑物位置控制桩两种。 中线控制桩一般是测设 。 在主点中心线的延长线上。 井位控制桩则测设于管道中线的垂直线上 （图 4-140）
    图 4-140 管线控制桩
    1-中线控制桩；2-井位控制桩
    控制桩可采用大木桩，钉好后必须采取适当保护措施。 2．确定开挖边线，钉立边桩 由横断面设计图查得左右两侧边桩与中心桩的水平距离，如图 4-141 中的 a 和 b，施测时在中心桩处插立方向架测出横断面位置，在断面方向上，用皮尺抬 平量定 A、B 两点位置各钉立一个边桩。相邻断面同侧边桩的连线，即为开挖边 线，用石灰放出灰线，作开挖的界限。开挖边线的宽度是根据管径大小、埋设深 度和土质等情况而定。如图 4-142 所示，当地面平坦时，开挖槽口宽度采用下式 计算： d＝b＋2mh （4-58）
    式中
    b——槽底宽度； h——挖土深度； m——边坡率。
    图 4-141 横断面测设示意
    图 4-142 开槽断面图 3．坡度板的测设 坡度板又称龙门板， 在每隔 10m 或 20m 槽口上设置一个坡度板 （图 4-143） 。 作为施工中控制管道中线和位置，掌握管道设计高程的标志。坡度板必须稳定、 牢固， 其顶面应保持水平。 用经纬仪将中心线位置测设到坡度板上， 钉上中心钉， 安装管道时，可在中心钉上悬挂垂球，确定管中线位置。以中心钉为准，放出混 凝土垫层边线，开挖边线及沟底边线。
    图 4-143 坡度板设置 为了控制管槽开挖深度，应根据附近水准点测出各坡度板顶的高程。管底设 计高程，可在横断面设计图上查得。坡度板顶与管底设计高程之差称为下返数。 由于下返数往往非整数，而且各坡度板的下返数都不同，施工检查时很不方便。 为了使一段管道内的各坡度板具有相同的下返数（预先确定的下返数） ，为此， 可按下式计算每一坡度板顶向上或向下量取调整数。 调整数＝预先确定下返数－（板顶高程－管底设计高程） 根据调整数，在高程板上定出点位，钉上小钉，称为坡度钉，两相邻的坡度 钉连线，即为管底坡底线的平行线。 4．地下管线施工测量允许偏差 管线的地槽标高，可根据施工程序，分别测设挖土标高和垫层面标高，其测 量允许偏差为±10mm。 地槽竣工后，应根据管线控制点投测管线的安装中心线或模板中心线，其投 点允许偏差为±5mm。 自流管的安装标高或底面模板标高每 10m 测设一点（不足时可加密） ；其他 管线每 20m 测设一点。管线的起止点、转折点、窖井和埋设件均应加测标高点。 各类管线安装标高和模板标高的测量允许偏差，应符合表 4-45 的规定。 管线标高测量允许偏差
    管线类别 自流管（下水道） 气体压力管 液体压力管 电缆地沟
    表 4-45
    标高允许偏差（mm） ±3 ±5 ±10 ±10
    4-3-4-5 架空管线施工测童
    1．管架基础施工测量 管线定位井经检查后，可根据起止点和转折点，测设管架基础中心桩，其直 线投点的允许偏差为±5mm，基础间距丈量的允许偏差为 1/2000。 管架基础中心桩测定后，一般采用十字线法或平行基线法进行控制，即在中 心桩位置沿中线和中线垂直方向打四个定位桩， 或在基础中心桩一侧测设一条与 中线相平行的轴线。管架基础控制桩应根据中心桩测定，其测定允许偏差为±
    3mm。 架空管道基础各工序的施工测量方法与厂房基础相同， 各工序中心线及标高 的测量允许偏差应遵照表 4-45 的规定。 2．支架安装测量 架空管道系安装在钢筋混凝土支架、钢支架上。安装管道支架时，应配合施 工，进行柱子垂直校正和标高测量工作，其方法、精度要求均与厂房柱子安装测 量相同。管道安装前，应在支架上测设中心线和标高。中心线投点和标高测量允 许偏差均为±3mm。
    4-3-4-6 管线竣工测量及竣工图编绘
    测绘竣工图，为今后管理和维修使用。 地下管线必须在回填土前， 测量出起止点、 转折点、 窨井的坐标和管顶标高， 并根据测量资料编绘竣工平面图和纵断面图。 地上管线的起止点和转折点，如按设计坐标施工时，则按设计数据提交，否 则应现场实测。架空管道应测管底标高。
    4-3-5 机械设备安装测量
    按照一定的技术条件，将机械设备安放和固定在设计位置上，并对机械设备 进行清洗、调整、试运转，使之具备投产或使用条件的施工过程，称为机械设备 的安装。安装测量是设备安装工艺过程中的主要工作，它的目的是调整设备的中 心线、水平和标高，使三者的安装误差达到公差范围之内。
    4-3-5-1 安装基准线和基准点的确定
    设备安装前应确定纵向和横向基准线（中心线）和基准点（标高点）作为设 备定位的依据。 安装基准线和基准点，应按下列程序进行确定： 1．检查前施工单位移交的基础或结构的中心线（或安装基准线）与标高点。 如精度不符合规定，应协同有关单位予以校正（检查精度可按表 4-39 与表 4-43 的规定） 。 2．根据已校正的中心线与标高点，测出基准线的端点和基准点的标高。
    3．根据所测的或前一施工单位移交的基准线和基准点，检查基础或结构相 关位置、标高和距离等是否符合安装要求。平面位置安装基准线对基础实际轴线 （如无基础时则与厂房墙或柱的实际轴线或边缘线）的距离偏差不得超过± 20mm。 如核对后需调整基准线或基准点时， 应根据有关部门的正式决线标 志。使定线工作转向基础表面，以便在其表面上测出平面控制点。建立这种控制 点时，可将建筑物对称轴线作为起算轴线，如果基础面上有了平面控制点，那就 能完全保证在规定的精度范围内进行精密定线工作。 图 4-160 所示为某一高层层面轴线投点图，根据施工控制轴线 8、11、D 主
    8' 要轴线，仪器架设在⑧，后视○投点，架在 D'后视 D'投点，此交点为 8/D'。以
    同样方法交出 11/D'，此两个主要轴线点定出后，必须再进行检查，看测出之交 角是否满足精度要求 180°±10"和 90°±6"，再用精密丈量的方法求得实际定出 的距离，再与设计距离比较是否满足精度要求，如果超限则必须重测。精度要求 由设计部门提出或甲方提出，一般规定基础面上的距离误差在±5mm 以内。当 高层建筑施工到一定高度后，地面控制点无法直接投线时，则可利用事先在做施 工控制网投至远方高处红三角标志作为控制。 4-161 所示为某高层建筑施工到 图 8 层时用远方高处的红三角，用串线的方法定出 8 层基础面的控制点。
    图 4-160 轴线放样图
    图 4-161 8 层底板的轴线投放 串线法是利用三点成一直线的原理。如图 4-161 若测定 8 轴线，将仪器安置 ，将望远镜照准 8 红三角，倒转望远镜测出 8'红三角的偏差值， 在 8/D'处（目估） 松动仪器中心螺栓，移动仪器大约偏差值的 1/2，再照准 8 目标、固定度盘，倒 转望远镜照准 8'目标。这样往返测量多次，使仪器中心严格归化到 8 轴线上，最 后测定 8 轴线的直线角是否满足 180°±10"。如测角已满足 180°±10"，即仪器 中心已置于 8 轴线上，可以在建筑面上投放轴线。 总之，高层建筑施工时在基础面上放样，要根据实际情况采取切实可行的方 法进行，但必须经过校对和复核，以确保无误。 当用外控法投测轴线时，应每隔数层用内控法测一次，以提高精度，减少竖 向偏差的积累。为保证精度应注意以下几点： （1）轴线的延长控制点要准确，标志要明显，并要保护好。 （2）尽量选用望远镜放大倍率大于 25 倍、有光学投点器的经纬仪，以 T2 级经纬仪投测为好。 （3）仪器要进行严格的检验和校正。 （4）测量时尽量选在早晨、傍晚、阴天、无风的气候条件下进行，以减少 旁折光的影响。 2．建筑物基础上的高程控制 基础上高程控制的用途，是利用工程标高保证高层建筑施工各阶段的工作。 高程控制水准点必须满足基础整个面积之用，而且还要有高精度的绝对标高。必 须用二等水准测量确定水准标面的标高。水准网的主要技术要求按工程测量规
    范，必须把水准仪置于两水准尺的中间，II 等水准前后视距不等差不得超过 1m， III 等水准前后视距不等差不得大于 2m， 等水准前后视距不等差不得大于 4m。 IV 如果采用带有平行玻璃板的水准仪并配有铟钢水准尺时，那就利用主副尺读数。 主副尺的常数一般为 3.01550，主副尺之读数差≤±0.3mm，视线距地面高不应 小于 0.5m。如果无上述仪器，就采用三丝法，这种方法不需要水准气泡两端的 读数。基础上的整个水准网附合在 2~3 个外部控制水准标志上。 水准测量必须做好野外记录， 观测结束后及时计算高差闭合差， 看是否超限， 如 II 等水准允许线路闭合限差为 4 L 或 1 n （L 为公里数、n 为测站数） 。结果 满足精度要求后，即可将水准线路的不符值按测站数进行平差，计算各水准点的 高程，编写水准测量成果表。
    4-5-4 高层建筑中的竖向测量
    竖向测量亦称垂准测量。垂准测量是工程测量的重要组成部分。它应用比较 广泛，适用于大型工业工程的设备安装、高耸构筑物（高塔、烟囱、筒仓）的施 工、矿井的竖向定向，以及高层建筑施工和竖向变形观测等。在高层建筑施工中 竖向测量常用的方法如下：
    4-5-4-1 激光铅垂仪法
    激光铅垂仪是一种铅垂定位专用仪器，适用于高层建筑的铅垂定位测量。该 仪器可以从两个方向（向上或向下）发射铅垂激光束，用它作为铅垂基准线，精 度比较高，仪器操作也比较简单。 激光铅垂仪如图 4-162 所示，主要由氦氖激光器、竖轴、发射望远镜、水准 管、基座等部分组成。激光器通过两组固定螺钉固定在套筒内。竖轴是一个空心 筒轴，两端有螺扣用来连接激光器套筒和发射望远镜，激光器装在下端，发射望 远镜装在上端，即构成向上发射的激光铅垂仪。倒过来安装即成为向下发射的激 光铅垂仪。仪器配有专用激光电源。使用时必须熟悉说明书，上海联谊大厦就是 用激光铅垂仪法作垂直向上传递控制的。 用此方法必须在首层面层上作好平面控 制，并选择四个较合适的位置作控制点（图 4-163）或用中心“十”字控制，在 浇筑上升的各层楼面时，必须在相应的位置预留 200mm×200mm 与首层层面控 制点相对应的小方孔，保证能使激光束垂直向上穿过预留孔。在首层控制点上架
    设激光铅垂仪，调置仪器对中整平后启动电源，使激光铅垂仪发射出可见的红色 光束，投射到上层预留孔的接收靶上，查看红色光斑点离靶心最小之点，此点即 为第二层上的一个控制点。其余的控制点用同样方法作向上传递。
    图 4-162 激光铅垂仪示意
    1-氦氖激光器；2-竖轴；3-发射望远镜；4-水准管；5-基座
    图 4-163 内控制布置
    （a）控制点设置； （b）垂向预留孔设置 1-中心靶；2-滑模平台；3-通光管；4-防护棚；5-激光铅垂仪；6-操作间
    4-5-4-2 天顶垂准测量（仰视法） 天顶垂准测量（仰视法）
    垂准测量的传统方法是采用挂锤球、经纬仪投影和激光铅垂仪法来传递坐 标，但这几种方法均受施工场地及周围环境的制约，当视线受阻，超过一定高度 或自然条件不佳时，施测就无法进行。随着科技的进步，新一代垂准经纬仪的问
    世，从而解决了传统垂准测量方法中的难题，能在各种困难条件下进行施测，使 垂准测量方法进一步完善。天顶法垂准测量的基本原理，是应用经纬仪望远镜进 行天顶观测时，经纬仪轴系间必须满足下列条件：①水准管轴应垂直于竖轴；② 视准轴应垂直于横轴； ③横轴应垂直于竖轴。 则视准轴与竖轴是在同一方向线上。 当望远镜指向天顶时，旋转仪器，利用视准轴线可以在天顶目标上与仪器的空间 画出一个倒锥形轨迹。然后调动望远镜微动手轮，逐步归化，往复多次，直至锥 形轨迹的半径达到最小，近似铅垂。天顶目标分划上的呈像，经望远镜棱镜通过 90°折射进行观测。 1．使用仪器及附属设备 上海第三光学仪器厂的 DJK-6 普通经纬仪和上海第三光学仪器厂于 1985 年 研制成的 DJ6-C6 垂准经纬仪；其他国产的 J6、J2 经纬仪（但望远镜要短，能置 于天顶） ；附属设备与仪器望远镜目镜相配的弯管棱镜组或直角棱镜；目标分划 板（可以根据需要设计制作） 。 2．施测程序及操作方法 先标定下标志和中心坐标点位，在地面设置测站，将仪器置中、调平，装上 弯管棱镜，在测站天顶上方设置目标分划板，位置大致与仪器铅垂或设置在已标 出的位置上。将望远镜指向天顶，并固定之后调焦，使目标分划板呈现清晰，置 望远镜十字丝与目标分划板上的参考坐标 X、Y 轴相互平行，分别置横丝和纵丝 读取 x 和 y 的格值 GJ 和 CJ 或置横丝与目标分划板 Y 轴重合，读取 x 格值 GJ。 转动仪器照准架 180°，重复上述程序，分别读取 x 格值 G'J 和 y 格值 C'J。然后 调动望远镜微动手轮，将横丝与
    GJ + G ' J 格值重合，将仪器照准架旋转 90°，置 2 CJ + C ' J 横丝与目标分划板 X 轴平行， 读取 y 格值 C'J， 略调微动手枪， 使横丝与 2 GJ + G ' J CJ + C ' J 格值相重合。所测得 X J = ；YJ = 的读数为一个测回，记入手 2 2 3．数据处理及精度评定
    簿作为原始依据。
    一测回垂准测量中误差的精度评定，目前是参照国际标准 “ ISO/TC172/SC6N8E 《垂准仪》野外测试精度评定方法”进行计算的，采用
    DJ6-C6 仪器测试时按下列公式计算：
    （4-64）
    式中
    V——改正数； N——测站数； n——测回数； m——垂准点位中误差； r——垂准测量相对精度； ρ"＝206265"。 如上海宾馆施工中使用天顶法，在 J2 级经纬仪上安装弯管目镜，实测结果
    在 65m 高度上，误差为±2mm，即竖向误差±6"。
    4-5-4-3 天底垂准测量（俯视法） 天底垂准测量（俯视法）
    1．天底垂准测量的基本原理 如图 4-164 所示，利用 DJ6-C6 光学垂准经纬仪上的望远镜，旋转进行光学 对中取其平均值而定出瞬时垂准线。 也就是使仪器能将一个点向另一个高度面上 作垂直投影，再利用地面上的测微分划板测量垂准线和测点之间的偏移量，从而 完成垂准测量。基准点的对中是利用仪器的望远镜和目镜组，先把望远镜指向夭 底方向，然后调焦到所观测目标清晰、无视差，使望远镜十字丝与基准点十字分 划线相互平行，读出基准点的坐标读数 A1，转动仪器照准架 180°，再读一次基 准点坐标读数 A2， 由于仪器本身存在系统误差， 1 与 A2 不重合， A 故中数 A＝ 1 （A ＋A2）/2，这样仪器中心与基准点坐标 A 在同一铅垂线上，再将望远镜调焦至施 工层楼面上，在俯视孔上放置十字坐标板（此板为仪器的必备附件） ，用望远镜 十字丝瞄准十字坐标板，移动十字坐标板，使十字坐标板坐标轴平行于望远镜十
    字丝，并使 A 读数与望远镜十字丝中央重合，然后转动仪器，使望远镜与坐标 板原点 O 重合，这样完成一次铅垂点的投测。一系列的垂准点标定后，作为测 站， 可作测角放样以及测设建筑物各层的轴线或垂直度控制和倾斜观测等测量工 作。上海金陵东路售票大楼即应用天底垂准测量方法来完成轴线的投测工作。
    图 4-164 天底法原理
    A0-确定的仪器中心；O-基准点
    2．施测程序及操作方法 （1）依据工程的外形特点及现场情况，拟定出测量方案。并做好观测前的 准备工作，定出建筑物底层控制点的位置，以及在相应各楼层留设俯视孔，一般 孔径为φ150mm，各层俯视孔的偏差≤φ8mm。 （2）把目标分划板放置在底层控制点上，使目标分划板中心与控制点标志 的中心重合。 （3）开启目标分划板附属照明设备。 （4）在俯视孔位置上安置仪器。 （5）基准点对中。
    （6）当垂准点标定在所测楼层面十字丝目标上后，用墨斗线弹在俯视孔边 上。 （7）利用标出来的楼层上十字丝作为测站即可测角放样，侧设高层建筑物 的轴线。数据处理和精度评定与天顶垂准测量相同。
    4-5-5 上海金茂大厦施工测量实例 上海金茂大厦施工测量实例
    4-5-5-1 概述
    金茂大厦主体建筑地下 3 层，地上 88 层，总建筑面积 289500m2，总高度 420.50m。 主楼 1~52 层为办公室，总面积 115438m2，53~87 层为五星级宾馆，88 层为 观光层，距地面 340.10m，如图 4-165 所示。 裙房长 150.40m，宽 45.70m，六层。 地下三层，面积 57151m2。 主楼有电梯 55 台，外墙以不锈钢管为装饰线条的玻璃幕墙，在主楼 24 层， 51 层和 85 层高度范围内有三道外伸桁架将核心筒与外部钢结构相连接。
    图 4-165 其底部标高为 369.50m， 顶部标高 在塔楼顶部中央有一座高约 51m 的塔尖，
    为 420.50m。 塔尖于 1997 年 8 月 8 日开始安装第一段，次日进行后三段的组装，到 14 日上午正式提升，仅用了 35min，塔尖就稳稳地坐到了 383.50m 高的位置上，同 时宣告了中华第一高楼金茂大厦塔楼结构工程的基本完成。
    4-5-5-2 建筑施工对测量精度要求
    在大厦建筑施工和安装过程中，测量工作极为重要，它是保证施工质量和建 筑物安全的重要手段。由于结构的特殊性，塔楼核心筒内的控制点与筒外控制点 不能直接通视，又因筒内楼板浇捣滞后，以及 56 层以上筒中心块圆弧内为空洞， 给测量工作带来很大困难。 设计施工对测量精度要求：竣工后塔楼中心垂直方向偏差不大于 30mm，塔 筒五个垂准基点相对于塔筒中心点，点位误差小于 2mm，楼层四边形控制点小 于 3mm，垂直投点误差小于 3mm。长度精度量距相对误差为 1：20000，在玻璃 幕墙安装中，要求轴线控制点误差在 3mm 以内，高程点误差在 3mm 以内。
    4-5-5-3 施工特点和测量难度
    1．施工特点：塔楼分四踏步施工，分别是核心本文由yangjie00126贡献
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    4-3 1 单层排架钢架建筑的施工测量
    4-3-1 厂房控制网的建立
    凡工业厂房或连续生产系统工程，均应建立独立矩形控制网，作为施工放样 的依据。厂房控制网分为三级：第一级机械传动性能较高有连续生产设备的大型 厂房和焦炉等；第二级是有桥式吊车的生产厂房；第三级是没有桥式吊车的一般 厂房。
    4-3-1-1 厂房控制网的建立方法
    厂房控制网常用的建立方法，一般有下列两种： 1．单一的厂房矩形控制网的测设方法 （1）基线（长边线）的测设根据厂区控制网定出一条边长，如图 4-122 中 的 A-B，作为基线推出其余三边。
    图 4-122 矩形控制网图
    □矩形控制网角桩 ○距离指标桩
    （2）矩形控制网的测设在基线的两端 A 与 B 测设直角，设置矩形的两条短 边，并定出 C、D，最后在 C、D 安置仪器检查角度，并丈量 CD 之边长进行检 查。在丈量矩形网各边长时，应同时测出距离指标桩。此种形式的矩形网只适用 于一般中小型厂房。 2．主轴线组成的矩形控制网的测设方法 先根据厂区控制网定出矩形控制网的主轴线， 然后根据主轴线测设矩形控制 网（图 4-123） 。大型厂房或系统工程一般多用这种形式控制网。
    图 4-123 主轴线的测设
    1-主轴线；2-矩形控制网；3-距离指标桩
    （1）主轴线的测设 现以图 4-123 的十字轴线为例：首先将长轴 AOB 测定 于地面，再以长轴为基线测出 COD，并进行方向改正，使纵横．两轴线严格垂 直。轴线的方向调整好以后，应以 O 为起点，进行精密丈量距离，以确定纵横 轴线各端点位置。其具体测设方法与误差处理与主轴线法相同。 （2）矩形控制网的测设 在纵横轴线的端点 A、B、C、D 分别安置经纬仪，
    都以 O 为后视点，分别测设直角交会定出 E、F、G、H 四个角点。然后再精密 丈量 AH、AE、BG、 ……各段距离。其精度要求与主轴线相同。若角度交会与测 距精度良好，则所量距离的长度与交会定点的位置能相适应，否则应按照轴线法 中所述方法予以调整。 为了便于以后进行厂房细部的施工放线，在测定矩形网各边长时，应按施测 方案确定的位置与间距测设距离指标桩。 距离指标桩的间距一般是等于厂房柱子 间距的整倍数（但以不超过使用尺子的长度为限） 。使指标桩位于厂房柱行列线 或主要设备中心线方向上。 在距离指标桩上直线投点的允许偏差为±5mm。 3．厂房矩形控制网的精度要求 矩形控制网的允许误差应符合表 4-38 的规定。 厂房矩形控制网允许误差 表 4-38
    矩形网 等级 I II III 矩形网类别 根据主轴线测设的控制网 单一矩形控制网 单一矩形控制网 厂房 类别 大型 中型 小型 主轴线、矩形边长 精度 1：50000，1：30000 1：20000 1：10000 主轴线交角 允许差 ±3"~±5" 矩形角 允许差 ±5" ±7" ±10"
    4-3-1-2 厂房扩建与改建时的控制测量
    在旧厂房进行扩建或改建前，最好能找到原有厂房施工时的控制点，作为扩 建与改建时进行控制测量的依据； 但原有控制点必须与已有的吊车轨道及主要设 备中心线联测，将实测结果提交设计部门。 如原厂房控制点已不存在，应按下列不同情况，恢复厂房控制网： 1．厂房内有吊车轨道时，应以原有吊车轨道的中心线为依据。 2．扩建与改建的厂房内的主要设备与原有设备有联动或衔接关系时，应以 原有设备中心线为依据。 3．厂房内无重要设备及吊车轨道，可以原有厂房柱子中心线为依据。
    4-3-2 厂房基础施工测量
    4-3-2-1 混凝土杯形基础施工测量
    1．柱基础定位 根据厂房平面图，将柱基纵横轴线投测到地面上去，并根据基础图放出柱基 挖土边线。 首先在矩形控制网边上测定基础中心线的端点（基础中心线与矩形边的交 点） ，如图 4-124 中的 A、A'、1 和 1'等点。端点应根据矩形边上相邻两个距离指 标桩，以内分法测定（距离闭合差应进行配赋） ，然后用两台经纬仪分别置于矩 形网上端点 A 和 2， 分别瞄准 A'和 2'进行中心线投点， 其交点就是②号柱基的中 心。
    图 4-124 基础定位控制网 再根据基础图，进行柱基放线，用灰线把基坑开挖边线在实地标出。在离开 挖边线约 0.5~1.0m 处方向线上打入四个定位木桩，钉上小钉标示中线方向，供 修坑立模之用。同法可放出全部柱基。 2．基坑抄平 基坑开挖后，当基坑快要挖到设计标高时，应在基坑的四壁或者坑底边沿及 中央打入小木桩，在木桩上引测同一高程的标高，以便根据标点拉线修整坑底和 打垫层。 3．支立模板时的测量工作 垫层打好以后，根据柱基定位桩在垫层上放出基础中心线，并弹墨线标明， 作为支模板的依据。支模上口还可由坑边定位桩直接拉线，用吊垂球的方法检查 其位置是否正确。然后在模板的内表面用水准仪引测基础面的设计标高，并画线 标明。在支杯底模板时，应注意使实际浇灌出来的杯底顶面比原设计的标高略低 3~25cm，以便拆模后填高修平杯底。 4．杯口中线投点与抄平 在柱基拆模以后，根据矩形控制网上柱中心线端点，用经纬仪把柱中线投到 杯口顶面，并绘标志标明，以备吊装柱子时使用（图 4-125） 。中线投点有两种方 法：一种是将仪器安置在柱中心线的一个端点，照准另一端点而将中线投到杯口 上，另一种是将仪器置于中线上的适当位置，照准控制网上柱基中心线两端点， 采用正倒镜法进行投点。
    图 4-125 桩基中线投点与抄平
    1-柱中心线；2-标高线
    为了修平杯底，须在杯口内壁测设某一标高线、该标高线应比基础顶面略低
    3~5cm。与杯底设计标高的距离为整分米数，以便根据该标高线修平杯底。
    4-3-2-2 钢柱基础施工测量
    钢柱基础定位与基坑底层抄平方法均与混凝土杯形基础相同， 其特点是基坑 较深而且基础下面有垫层以及埋设地脚螺栓。其施测方法与步骤如下： 1．垫层中线投点和抄平 垫层混凝土凝固后，应在垫层面上投测中线点，并根据中线点弹出墨线， 绘 出地脚螺栓固定架的位置 （图 4-126） 以便下一步安置固定架并根据中线支立模 ， 板。
    图 4-126 地脚螺栓固定架位置
    1-墨线；2-中线点；3-螺栓固定架；4-垫层抄平位置
    投测中线时经纬仪必须安置在基坑旁（这样视线才能看到坑底） ，然后照准 矩形控制网上基础中心线的两端点。 用正倒镜法， 先将经纬仪中心导入中心线内， 而后进行投点。 螺栓固定架位置在垫层上绘出后，即在固定架外框四角处测出四点标高， 以 便用来检查并整平垫层混凝土面，使其符合设计标高，便于固定架的安装。如基 础过深，从地面上引测基础底面标高，标尺不够长时，可采取挂钢尺法。 2．固定架中线投点与抄平 （1）固定架的安置 固定架是用钢材制作，用以固定地脚螺栓及其他埋设
    件的框架（图 4-127） 。根据垫层上的中心线和所画的位置将其安置在垫层上， 然 后根据在垫层上测定的标高点，借以找平地脚，将高的地方混凝土打去一些， 低 的地方垫以小块钢板并与底层钢筋网焊牢，使符合设计标高。
    图 4-127 固定架的安置
    1-固定架中线投点；2-拉线；3-横梁抄平位置；4-钢筋网；5-标高点
    （2）固定架抄平
    固定架安置好后，用水准仪测出四根横梁的标高，以检
    查固定架标高是否符合设计要求，允许偏差为-5mm，但不应高于设计标高。固 定架标高满足要求后，将固定架与底层钢筋网焊牢，并加焊钢筋支撑。若系深坑 固定架，在其脚下需浇灌混凝土，使其稳固。 （3）中线投点 在投点前，应对矩形边上的中心线端点进行检查，然后根
    据相应两端点，将中线投测于固定架横梁上，并刻绘标志。其中线投点偏差（相 对于中线端点）为±1~±2mm。 3．地脚螺栓的安装与标高测量 根据垫层上和固定架上投测的中心点，把地脚螺栓安放在设计位置。为了测 定地脚螺栓的标高，在固定架的斜对角处焊两根小角钢，在两角钢上引测同一数 值的标高点，并刻绘标志，其高度应比地脚螺栓的设计高度稍低一些。然后在角 钢上两标点处拉一细钢丝，以定出螺栓的安装高度。待螺栓安好后，测出螺栓第 一丝扣的标高。地脚螺栓不宜低于设计标高，允许偏高＋5~＋25mm。 4．支立模板与浇灌混凝土时的测量工作 支模测量与混凝土杯形基础相同。重要基础在浇灌过程中，为了保证地脚螺 栓位置及标高的正确，应进行看守观测，如发现变动应立即通知施工人员及时处 理。 5．用木架安放地脚螺栓时的测量工作 为了节约钢材，有的基础不用固定架，而采用木架。这种木架与模板联结在
    一起，在模板与木架支撑牢固后，即在其上投点放线。地脚螺栓安装以后，检查 螺栓第一丝扣标高是否符合要求，合格后即可将螺栓焊牢在钢筋网上。因木架稳 定性较差，为了保证质量，模板与木架必须支撑牢固，在浇灌混凝土过程中必须 进行看守观测。
    4-3-2-3 混凝土柱子基础及柱身、平台施工测量
    当基础、柱身到上面的每层平台，采用现场捣制混凝土的方法进行施工时， 配合施工要进行下述测量工作： 1．基础中线投点及标高的测设 当基础混凝土凝固拆模以后，即根据控制网上的柱子中心线端点，将中心线 投测在靠近柱底的基础面上，并在露出的钢筋上抄出标高点，以供在支柱身模板 时定柱高及对正中心之用（图 4-128） 。
    图 4-128 柱基础投点及标高测量
    1-中线端点；2-基础面上中线点；3-柱身下端中线点；4-柱身下端标高点；5-钢筋上标高点
    2．柱子垂直度测量 柱身模板支好后，必须用经纬仪检查柱子垂直度。由于现场通视困难，一般 采用平行线投点法来检查柱子的垂直度，并将柱身模板校正。其施测步骤如下： 先在柱子模板上端根据外框量出柱中心点，和柱下端的中心点相连弹以墨线（图 4-129） 然后根据柱中心控制点 A、 测设 AB 的平行线 A'B'， 。 B 其间距为 1~1.5m。 将经纬仪安置在 B'点，照准 A'。此时由一人在柱上持木尺，并将木尺横放，使 尺的零点水平的对正模板上端中心线。纵转望远镜仰视木尺，若十字丝正好对准 1m 或 1.5m 处，则柱子模板正好垂直，否则应将模板向左或向右移动，达到十字 丝正好对准 1m 或 1.5m 处为止。
    图 4-129 柱身模板校正
    1-模板；2-木尺；3-柱中线控制点；4-柱下端中线点；5-柱中线
    若由于通视困难，不能应用平行线法投点校正时，则可先按上法校正一排或 一列首末两根柱子， 中间的其他柱子可根据柱行或列间的设计距离丈量其长度加 以校正。 3．柱顶及平台模板抄平 柱子模板校正以后，应选择不同行列的二、三根柱子，从柱子下面已测好的 标高点， 用钢尺沿柱身向上量距， 引测二、 三个同一高程的点于柱子上端模板上。 然后在平台模板上设置水准仪， 以引上的任一标高点作后视， 施测柱顶模板标高， 再闭合于另一标高点以资校核。平台模板支好后，必须用水准仪检查平台模板的 标高和水平情况，其操作方法与柱顶模板抄平相同。 4．高层标高引测与柱中心线投点 在第一层柱子与平台混凝土浇灌好后，须将中线及标高引测到第一层平台 上，以作为施工人员支第二层柱身模板和第二层平台模板的依据，如此类推。 高 层标高根据柱子下面已有的标高点用钢尺沿柱身量距向上引测。 向高层柱顶引测 中线，其方法一般是将仪器置于柱中心线端点上，照准柱子下端的中线点，仰视 向上投点（图 4-130） 。若经纬仪与柱子之间距离过短，仰角大不便投点时，可将 中线端点 A 用正倒镜法延长至 A'，然后置仪器于 A'向上投点。
    图 4-130 柱子中心线投点
    1-柱子下端标高点；2-柱子下端中线点；3-柱上端标高点； 4-柱上端中线投点；5-柱中心线控制点
    标高引测及中线投点的测设允许偏差按下列规定：标高测量允许偏差为± 5mm；纵横中心线投点允许偏差，当投点高度在 5m 及 5m 以下时为±3mm，5m 以上为 5mm。
    4-3-2-4 设备基础施工测量
    1．设备基础施工程序 设备基础施工程序有两种： 一种是在厂房柱子基础和厂房部分建成后才进行 设备基础施工。若采用这种施工方法，必须将厂房外面的控制网在厂房砌筑砖墙 之前，引进厂房内部，布设一个内控制网，作为设备基础施工和设备安筒、巨型钢柱、复合巨型柱 和筒内外楼板。 主楼核心筒为钢筋混凝土结构，采用分体组合式钢平台模板系统，复合巨型 柱采用爬模施工工艺。 塔楼共有 45 节钢柱子连接而成， 其中 1~36 节为主体楼层， 每层有 8 根巨型 钢柱和 16 根复合巨型钢柱，在其层间，每根巨型钢柱向核心筒方向共收缩 12 次，每根钢柱要转换 12 个坐标位置。 在主楼的三道外伸桁架由于其设计特殊性使外伸桁架从制作到安装产生了 一系列前所未遇的技术难点。 2．测量的难度：金茂大厦为超高层建筑物，在施工测量时遇到了不少困难， 有以下几种不利情况： （1）自然影响：在高空作业时，易受日照、风力、摇摆等不利气候影响。 （2）建筑物变形影响：设置在建筑物上的测量点由于受到沉降、收缩等影 响，其点位亦会发生变化，一般网点边长会缩短，影响测量精度。
    （3）施工条件的影响：塔楼分四踏步施工（核心筒、巨型钢柱、复合巨型 柱混凝土、楼面混凝土） ，周期长、节奏快、施工快慢不一。核心筒施工快，楼 层面慢，如有一次核心筒施工已达 A41 层＋169m 时，楼层面只到＋89m，两者 高度相差达 80m， 使核心筒十字轴线与楼层四边形网点在相应高度的层面上无法 联网，其次筒内楼面后施工，搭设中心测量平台很困难。 （4）结构复杂的影响：由于钢结构设计的特殊性，塔楼共有 45 节钢柱的垂 直度测量，立好每节钢柱后，测量时通常水平梁都未安装，无法设站，故每次设 法在核心筒壁上搭设测站。三道外伸桁架的测量，因为施工程序的决定，核心筒 的 8 根立柱，必须先浇进核心筒剪力墙内，下面只露出 16 只巨型柱节点，待后 安装复合巨型柱上来后，再安装相关的水平梁及支撑，因此对这先安装好的 8 根立柱的位置与标高一定要控制好，否则产生扭转，使以后的φ100、φ150 的 锁轴无法锁进。 （5）使用绝对建筑标高的影响：设计规定标高引测必须使用绝对标高，即 从场地水准基点 BM1 引测上去，势必增加许多工作量。其次是先前设置在各楼 层上的标高线（点）变化亦不尽相同，势必增加许多检查和修正工作。
    4-5-5-4 施工平面（垂直）控制网的建立 施工平面（垂直）
    塔楼控制测量分为平面与垂直控制测量两大部分， 其中平面控制测量在场地 区域内建立场地控制网。首先放样出塔楼中心轴线及基础施工所需用的轴线，而 垂直控制测量在塔楼中建立垂直控制点，用 Wild ZL 天顶垂准仪投测垂直基准 线。随着施工的进展，为了使投测控制点接近施工区，设置一定的测量平台，使 投测点转换上去，同样再从测量平台上的投测点，投测至提升好的施工钢平台面 上，从标定在施工平台上的五个垂直轴中心来测设核心筒施工轴线，按设计尺寸 来控制和调整模板的位置，从而保证筒身的垂直。在楼层面上根据四边形控制网 点，投测在各楼层面上，来测设各层的施工轴线。 1．坐标系统 塔楼 SOM 建筑坐标轴，两条正交零轴线交于主楼中心，其坐标为 Y＝ 1000.00，X＝500.00。 根据上海建筑设计研究院金茂大厦地下连续墙平面图（图号 S-2） ，在墙与 红线转折点所注 SOM 建筑坐标（Y，X）与设计坐标（A，B）两种坐标，经计
    算其换算方法如下，如图 4-166 所示。
    图 4-166 其中：YOX 为 SOM 建筑坐标系 AO'B 为设计坐标系 则 P 点在两个系统内的坐标，Y、X 和 A、B 的关系式为： Y＝a＋Acosα＋Bsinα X＝b－Bcosα＋Asinα A＝（Y－a）cosα＋（X－b）sinα B＝－（X－b）cosα＋（Y－a）sinα 上式中的参数 a＝753.391 b＝558.088 α＝16°04'54.7" 2．施工平面控制网的建立 金茂大厦平面控制网以业主提供的航 1、航 3 和航 4 来引测，其 SOM 坐标 见表 4-46。 表 4-46
    点号 航1 航3 航4 主楼中心 X（m） 533.861 569.540 242.027 500.000 Y（m） 1055.921 887.261 867.711 1000.000
    （4-65）
    （4-66）
    在建筑施工场地上，平面控制网布设一个通过塔楼中心的十字轴线加密网， 点 1~点 4 为轴线的端点，1~7 为加密点，如图 4-167 所示：十字轴线与塔楼建筑
    零轴线相重合。
    图 4-167 场地平面控制网图 3．塔楼垂直控制网（点）的设置 依据场地控制十字轴线，在核心筒段内布设一个小十字轴线网点，其点为 A1~A5，在筒外楼层布设一个正四边形网，其点为 A6~A9，如图 4-168 所示：十 字轴线端点延长通过门洞交于四边形中间，形成一个田字网型。
    图 4-168 主楼垂直控制网图 首次垂直控制网点设置于基础承台面上，由于地下室测量不便，便把承台面 上的控制点精确投测至 A3 层面上，作为垂准测量基准点。 4．测量平台的转换 为了保证塔楼控制点垂准线的垂直度，以及最大限度接近施工区，进行了测 量平台的转换，选择在 A3~A17~A27~A38~A48 层设置测量平台，并在各层进行 连测，保证点位精度。 由于结构原因，在核心筒中心部分 56 层以上是空洞，以及筒内楼层浇捣滞 后，无法设站，故在 A48 层近核心筒壁处，设置四个垂直测量控制点 TZ1~TZ4， 如图 4-169 所示。
    图 4-169 A48 层垂准控制点 作为 53 层以上核心筒垂准测量基点，并与楼层四边形网 A6~A9 相连，又因 楼层部分钢结构尺寸不断向筒方向收缩，故在 54 层以上将楼层四边形边长从 39.100m 改为 28.550m，并且在 A54 层、A72 层设置测量平台，同时在各楼层四 边形网上作加密点来测设轴线和复合巨型柱位置。
    4-5-5-5 垂准测量方法和要求
    观测选择有利时间如清晨和阴天，使用 Wild ZL 天顶垂准仪进行，仪器标称 精度 1：200000（仪器旋转 180°对径时二次之差） 。测量时仪器旋转四个方向一 测回测定，直至上面标志中心移至十字丝交点为止，然后固定标板。 1，投点方法 其方法为：置仪—对中—整平，水平度盘指向 0（轴线方向） ，通知上方准 备投测，其作业步骤如下： （1）指挥上方，使标志中心初步移在镜里十字丝交点附近（图 4-170a） 。 （2）指挥使标志中心精确移在十字丝交点中心（图 4-170b） 。 （3）垂准仪旋转 180°，使标志中心折射在纵丝下（上） ，离十字丝交点一 微小距离 d（图 4-170c） 。 （4）指挥上方，在纵丝上向交点方向移 d/2 的距离，即此点为仪器旋转小 圆轨迹的中心， 旋转 0°和 180°两个对径位置， 镜里会出现的情况 （图 4-170d） 。 （5） 垂准仪水平旋转 90°与 270°位置， 按上述方法测量移至在横丝上 （图 4-170e） 。 （6） 检查投点位置正否， 旋转四方， 如点对称折射在十字丝线上 （图 4-170f） ， 那点才算投正。
    图 4-170 点投好后，通知上方，固定标志。 2．投测精度要求 （1）转换控制网（点）的精度要求 投测到转换平台上的测点，另用仪器检查：其方法是在同一测站上，架设 TC1700 全站仪（装置弯管）测量其点天顶角来检查，求得点位ΔX（ΔY）和偏 差值，偏差值小于 2mm 不予改正。点位全部投测转换好后，到转换层上去检查。 测量技术指标及限差规定如下： 测回数 测角中误差 十字轴线交角误差 四边形直角误差 量距误差 十字轴线端点误差 四边形角点误差 1 测回 ±8" 90°±5" 90°±10" 1：20000 ±2mm ±3mm
    由于楼层面混凝土有平面收缩现象， 在测量长度时， 使边长不小于设计长度， 以免收缩出现更大误差。 （2）投测至钢平台上的十字轴线点的精度要求 在转换平台上投测至钢平台上的点投好后，就到钢平台面上去检查，其方法 是：在中心点 A1 架设经纬仪测设十字轴线边角关系，在 A53 层以上钢平台上， 仪器设在 TZ1~TZ4 四站来检查。考虑到钢平台上受施工振动影响较大，以及边 长较短，其限差规定如下： 十字轴线（四边形角） 量距误差 十字轴线 四边形线 90°±20" 11.275m±2mm 28.550m±3mm
    如果检测后略超过此限值，则合理调整，在钢平台上十字轴线调整一般选南 北方向线来调整。如果交角大于 1'或边长误差大于 5mm，则通知下方进行重测， 直至符合要求为止。 3．照准标志
    在 A53 层以上高度时，投测时采用滑动标志，其特点是快速容易标定。 （1）设置方法：在钢平台上筒中心（或端点）预埋滑动标志装置如图 4-171 （a）所示，标志坐标线对准十字轴线。 （2）材料：用一块质硬光滑木板，其尺寸为 300mm×300mm×18mm，中 间留有 100mm×100mm 正方形空洞，搁置在预先埋好在平台上的二根相平行角 钢滑槽中，木板上钉有与钢槽相垂直的二根平行滑尺，相距为 150mm，测量时 用一块 150mm×150mm 不锈钢板标志插在滑尺间，其中点留有 3mm 通光小孔， 如图 4-171（b） 。
    图 4-171 滑动标志 （3）移动方法：根据下方指挥，先将木板顺 Y 轴方向，移左（或右） ，使 标志中心移在 X 轴线上，然后再在滑尺间移动标板（木板不动） ，使标志中心移 在 Y 轴线上，这样点位就定好。经过检查无误后，就用螺栓固定木板和标板。
    4-5-5-6 水准测量和塔身高程控制测量
    1．水准测量 （1）高程起算点：以业主提供的 BM1 水准点作为场地基准水准点，BM1 位于陆家嘴路街心花园处， 离基坑东北方向约 250m 处。 其标高 BM1＝＋3.4934m （绝对） ，场地设计建筑标高±0.000m＝±14.200m（绝对） 。 （2）楼层控制标高设置：以 11 等水准测量精度进行，以 BM1 水准点引测 至地下室四个基准标高（两个在核心筒南、北外壁上，另两个在内壁上）为－
    14.500m 红三角标志，作为地下室标高引测依据。 建筑物出地面后，以 BM1 水准点精密地把高程引测至核心筒外壁西北角＋ 1.500m 处 N 点，N 点红三角标志如图 4-172 所示，作为向上引测高程基准点， 并与地下室标高进行连测与检查。
    图 4-172 N 点红三角标志 2．主楼竖向高程控制测量方法 以设置在核心筒西北角 N 点红三角标志（＋1.500m）作为向上引测依据。 （1）钢尺丈量引测法：核心筒混凝土每施工一层（4.0m 或 3.2m） ，在提升 完钢平台后，拆松模板时，在西北角下面已知标高点，沿筒壁垂直量上一段层高 距离，钢尺经拉力、温度、尺差等改正，经检查无误后，以红三角标志标定，作 为钢平台上高程放样依据。 （2）竖向测距法：竖向测距使用全站仪加弯管，可测得较长段垂距，控制 钢尺逐段丈量累计误差，检查已设置在筒壁上的标高。其测量方法如下：在平台 垂直测量孔上，架设 TC1700 全站仪，利用壁上已知点高程，测出仪器视高，然 后测量至接受点棱镜（镜面向下）垂距。并在棱镜底面上立水准尺，用水准仪引 标高于筒壁上，设置标高标志，竖向高程测量方法如图 4-173 所示所求标高点计 算公式：
    图 4-173 竖向高程测量图 H2＝H1＋a＋S＋c＋b1＋b2 式中 H1——已知点标高； a——已知点与仪器水平时中心高差； S——仪器至棱镜垂距； c——棱镜中心至底面间距（常数 18mm） ； b1——棱镜底面上水准尺读数； b2——凑整数。 （3）三角高程测量方法 欲在楼层面上求得高程点，其测量方法如下：在近 BM1 水准点的地面处， 设置 TC1700 全站仪，用二根装置棱镜的标杆，一根立在 BM1 点上，一根立在 所求点上，分别测出仪器至 BM1 点和所求点的高差 hl 和 h2，即可算得所求点的 高程，如图 4-174 所示。测量时，二处所立的棱镜标高一致时，其所求点（N1） 高程计算公式如下： （4-67）
    图 4-174 三角高程测量示意图 HN1＝BM1（高程）＋h2－h1 （4-68）
    如果仪器至杆 1 测得负高差，则 hl 前变符号为“＋” 。 二杆高度不一致时， 如杆 2 大于杆 1 一差数时， 则二杆之高差减去这一差数， 否则相加。 塔楼高度在＋200m（50 层）以上时，用三角高程测量法已无法观测。在 53 层以上的高程控制，用设在 A48 层的 TZ1~TZ4 点竖向高程测量方法进行。 （4）楼层高程控制 依据在核心筒壁西北处红三角标高标志， 施工员在每层核心筒壁四周测设墨 斗线弹注安装水平线， 其标高为每层地坪设计标高＋500mm， 供后续各安装单位 使用。
    4-5-5-7 塔楼钢结构安装测量
    88 层的金茂大厦，高达 420.50m，共有 45 节钢柱子组成，其中第 1~36 节为 主体楼层，每层有 8 根巨型钢柱及 16 根复合钢柱，如图 4-175 所示。每根巨型 钢柱在坐标轴上ΔX （ΔY） 向筒方向共收缩 12 次， 每次收缩ΔX （ΔY） 0.750m， 为 每对钢柱每次垂直向筒方向平移 1.0607m，12 次在轴上共收进 9.000m，平移 12.728m，每根钢柱要转换 12 个坐标位置，势必增加测设钢柱垂直度的难度，尤 其在东西方向上。
    图 4-175 主楼钢柱位置图 第 41 节为塔基底部，42 节为塔基基础，43~45 节为塔尖，这样的超高层钢 结构（如转换 12 个坐标位置）垂直度测量允许偏差，现行规范没有详细说明， 现规定每节钢柱垂直度限差在 10mm 之内，主体结构整体垂直度如公式（4-69） 所示： H/2500＋10.0＜50.0mm 式中 H——柱总高度。 即总体垂直度不得超过 50mm，为此机械施工公司制定了严密的施工方案， 测得钢柱最大偏差为第 24 节（＋234.495）A6 柱总体偏差为 28mm，从而保证了 钢结构封顶时总体垂直偏差大大小于 50mm 的要求。 1．8 根巨型钢柱垂直度测量 （1）地面测量法：利用场地控制网，将外围柱轴线延长至塔楼外场地上， 设置轴线标志， 一根柱子设二个基准标志东 （西） 设置测点， 同时在 1 层柱子面上， （4-69）
    和南（北） ，作为投测依据。在相应测站上，用 T2 经纬仪进行正倒镜投测，在 上节柱子上量出偏差，求得位移量。随着建筑物不断升高，此基准线方向标志必 须向上传递，利用上部轴线重新设置方向标志。第一次设置的一层方向标志，一 直用到第一道外伸析架安装完成。第二次方向标志设在第 18 层钢柱上，一直用 到第二道外伸桁架安装结束。第三次基准方向标志，设在 48 层的钢柱上。 （2）联合测量法：当结构安装到 150m 以上时，采用高空和地面联合测量 法。在安装时，高空由当班工，测量安装节柱的本节垂直度，使用 J2 型经纬仪， 地面测量总体垂直度，使用 T2 型经纬仪。测好后，互相对照，从而为下一节柱 子安装提供垂直偏差的依据。在高空测量中，架设仪器困难，测量人员自己动手 解决了搁置仪器问题，即利用钢管、扣件及螺栓，制作一个简单的可固定在核心 筒上安放仪器小平台，这样可解决一个方向的测量问题。另一个方向测量，将仪 器安置在已安装好的钢梁上，这个方法一直使用到 88 层。 （3）坐标测量法：该方法也是总体垂直度测量的一种方法，其方法在 53 层以上时，在每逢各节柱顶的楼层面上，在核心筒壁处的测点 TZ1~TZ3 和 TZ2~TZ4，在其方向一定高度处，在筒壁上预留 200mm×200mm 方孔，使其对 向通视，如图 4-176（a）所示。测量时设置一个搁置平台，使仪器中心对准楼面 上测点，如图 4-176（b）所示。从孔中看到对向后视点，测量各节柱顶中心位置 坐标，算得偏差和垂直度。
    图 4-176 垂直度测量 2．三道外伸桁架的测量 三道外伸桁架的安装是整个钢结构工程的关键，要求较高。依施工程序，核 心筒的 8 根立柱必须先浇进核心筒剪力墙内， 楼层下面只露出 16 只巨型柱节点， 待安装复合柱上来后，再安装相关的水平梁及支撑。因此对这先安装好的 8 根立 柱的轴线与标高控制至关重要， 特别是轴线， 如控制不好， 产生扭转， 以后φ200 和φ协 50 的锁轴，无法锁进。 测量方法：在测设三道外伸桁架时，钢平台较长时间分别停留在 24 层、51 层和 85 层相应高度范围内，根据投测在钢平台上的十字轴线点来测设 8 根立柱 和钢结构的位置，如图 4-177 所示。8 根立柱位置控制在 3mm 内，等浇好混凝 土后再测一次，求得 8 根立柱的实际偏差值，为外伸桁架复合柱安装提供调整数 据。
    图 4-177 钢平台上的十字轴线点 柱顶标高依据在各层核心筒壁西北红三角标高标志来引测。 由于测量控制得
    好，使三道外伸桁架 416 根锁轴，顺利锁定。 3．塔顶测量 塔顶测量是仅次于外伸桁架的第二难点。因为在 88 层以上，只有少量几根 外围柱设计是垂直的，其余都是倾斜的。测量方法根据 85 层核心筒壁上 4 个测 量点 TZ1~TZ4 点投测至 P1~P4 各层面上，直至塔尖基座中心（＋383.50m）层 面。在各层面上 4 个控制点网用来控制各层轴线和塔尖垂直度。
    4-5-5-8 主楼沉降观测
    主楼沉降观测主要是为了掌握建筑物各部位的沉降变化情况，分析数据，作 出预报，为建筑物的安全施工服务。同时根据测得资料，对设计所预期的沉降数 据，进行验证。 1．沉降观测点的布设 在基础承台面上布设 13 个沉降观测点，即 M1~M13，如图 4-178 所示，在 浇捣承台混凝土时一起埋设，标志为圆盒式型，以利保护。
    图 4-178 主楼沉降观测点布置图 2．沉降观测方法 以 II 等水准测量精度要求进行观测，从场地基准水准点 BM1，引测组成一 个水准环线，塔楼首层至地下室部分用 20m 铟钢带尺向下传递引测，观测使用 精密水准仪 Wild-NA2 和铟钢水准尺、带尺。 3．观测要求 前后视距差不大于 2m，视距累计差不大于 3m，视距最大长度不超过 40m。
    观测精度： 沉降观测点相对于后视点高差的测定允许偏差为±1mm， 观测闭 合差不超过 1 n mm（式中 n 为测站数） 。沉降观测点、测定高程中误差最大为 ±1mm。 4．观测周期 平均每周观测一次。 5．主楼累计沉降量 1998 年 3 月 28 日，主楼第 121 次沉降观测，测得累计沉降量见表 4-47。 主楼累计沉降量
    点号 M1 累计沉降量（mm） 1998.3.28 -36 45 -38 -64 -43 -65 -69 -66 -45 -65 -38 -45 -38 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13
    表 4-47
    4-5-5-9 结构各阶段完工线（点）测量成果 结构各阶段完工线（
    1．核心筒完工线（点）测量 依据控制点 A6~A9 与 TZ1~TZ4 点测量核心筒外壁八个棱角完工线（点）如 甲 4-179 所示。从 A1 层~A88 层（每隔 5 层） ，其实测坐标与设计坐标之比，求 得点位偏差值（略） 。
    图 4-179 核心筒完工点布置 2．核心筒外伸朽架柱顶偏差和标高测量 核心筒的三道外伸桁架的柱顶中心水平偏差，依据投测在 A24 层、A51 层 和 A85 层钢平台上的十字轴线来测设，分别量测轴线与柱顶中心间距离，算得 每个柱顶的水平位移偏差如图 4-180~图 4-185 所示， 同时算得每道外伸桁架相对 偏差（略） 。标高测量分别以核心筒红三角标高标志，用水准测量方法，测出各
    柱顶高程，求得高程偏差。
    图 4-180 核心筒 24 层柱顶水平位移及标高偏差
    图 4-181 核心筒 26 层柱顶水平位移及标高偏差
    图 4-182 核心筒 51 层柱顶水平位移及标高偏差
    图 4-183 核心筒 53 层柱顶水平位移及标高偏差
    图 4-184 核心筒 85 层柱顶水平位移及标高偏差
    图 4-185 核心筒 87 层柱顶水平位移及标高偏差 3．主楼钢柱位移（垂直度）和标高测量 钢柱位移测量：钢柱每节安装完毕后，在其纵横轴线上设站用经纬仪正倒镜 投点法量取矢量或测设钢柱中心坐标，求得位移偏差量，现列出从第 1 节至第 35 节中转换节柱位移偏差量（略） 。 标高从核心筒壁上红三角标高标志引测。 4．主楼复合巨型柱混凝土体完工线（点）测量 主楼复合巨型柱体完工线（点）测量依据在对应楼层面上控制点来测设其柱 体的 4 个角点的实际坐标与设计坐标之比，求得水平位移偏差值。从 A1 层~A86 层间每隔 5 层测量一次，其柱体轴线位置与角点编号如图 4-186 所示，位移偏差 值此处略。
    图 4-186 柱体轴线位置与角点编号 5．核心筒中心点垂直位移偏差 在核心筒中心 A3 层基准点（＋12.800m）处，用 Wild ZL 天顶垂准仪投测 至测量平台上，然后用 TC1700 全站仪（装置弯管）测设天顶角，求得位移偏差 值。随着施工进展，测站点移至 A17 层、A38 层、A56 层平台中心点上，投测 相应层次中心点，直至塔尖基座中心（＋382.500m）换算得 A3 层中心至塔尖基 座中心垂直位移偏差值： 累计位移偏差值 矢量 ΔY＝＋19mm（偏东） ΔX＝＋9mm（偏南） S（A3-基座）＝21mm（东南） 相对误差为 1/17600
    1间的间距，根据已定好的一条轨道中心线，用悬空量 距的方法定出来。
    图 4-138 吊车轨道中心线的测设 （2）根据吊车梁两端投测的中线点测定轨道中心线 根据地面上柱子中心线控制点或厂房控制网点，测出吊车梁（吊车轨道） 中 心线点。然后根据此点用经纬仪在厂房两端的吊车梁面上各投一点，两条吊车梁 共投四点。 投点允许偏差为±2mm。 再用钢尺丈量两端所投中线点的跨距是否符 合设计要求，如超过±5mm，则以实量长度为准予以调整。将仪器安置于吊车梁 一端中线点上，照准另一端点，在梁面上进行中线投点加密，每隔 18~24m 加密 一点。如梁面狭窄，不能安置三脚架，应采用特殊仪器架安置仪器。 轨道中心线最好于屋面安装后测设， 否则当屋面安装完毕后应重新检查中心 线。在测设吊车梁中心线时，应将其方向引测在墙上或屋架上。 2．吊车轨道安装时的标高测量
    吊车轨道中线点在梁面上测定以后，应根据中线点弹出墨线，以便安放轨道 垫板。在安装轨道垫板时，应根据柱子上端测设的标高点，测出垫板标高，使其 符合设计要求，以便安装轨道。梁面垫板标高的测量允许偏差为±2mm。 3．吊车轨道检查测量 吊车轨道在吊车梁上安装好以后，必须检查轨道中心线是否成一直线，轨道 跨距及轨顶标高是否符合设计要求。检测结果要作出记录，作为竣工资料提出。 轨道安装竣工检查测量允许偏差应满足表 4-43 的要求。 轨道安装测量允许偏差 表 4-43
    测量内容 轨道跨距丈量 轨道中心线（加密点）投点 测量内容 轨道安装标高测量允许偏差（mm） ±3~±5 ±2 ±2
    （1）轨道中心线的检查
    置经纬仪于吊车梁上，照准预先在墙上或屋架上
    引测的中心线两端点， 用正倒镜法将仪器中心移至轨道中心线上， 而后每隔 18m 投测一点，检查轨道的中心是否在一直线上，允许偏差为±2mm，否则，应重新 调整轨道。 （2）跨距检查 在两条轨道对称点上，用钢尺精密丈量其跨距尺寸，实测
    值与设计值相差不得超过 3~5mm，否则，应予调整。 轨道安装中心线经调整后， 必须保证轨道安装中心线与吊车梁实际中心线的 偏差小于±10mm。 （3）轨顶标高检查吊车轨道安装好后，必须根据在柱子上端测设的标高点 （水准点）检查轨顶标高。在两轨接头处各测一点，中间每隔 6m 测一点，允许 误差为±2mm。
    4-3-4 管道工程施工测量
    管道工程：包括给水（又称上水） 、排水（又称下水） 、沟管，热力、煤气、 电力、通讯、电缆等工程。
    4-3-4-1 管道工程测量的准备工作
    1，熟悉设计图纸资料，弄清管线布置及工艺设计和施工安装要求。 2．熟悉现场情况，了解设计管线走向，以及管线沿途已有平面和高程控制
    点分布情况。 3．根据管道平面图和已有控制点，并结合实际地形，作好施测数据的计算 整理，并绘制施测草图。 4．根据管道在生产上的不同要求、工程性质、所在位置和管道种类等因素， 以确定施测精度。如厂区内部管道比外部要求精度高；无压力的管道比有压力管 道要求精度高。
    4-3-4-2 管道中线定位及高程控制测量
    管道的起点、终点及转折点称为管道的主点。其位置已在规划设计时确定， 管线中线定位就是将主点位置测设到地面上去，并用木桩标定。 1．根据地面上已有建筑物进行管线定位 在城建区管线走向一般都与道路中心线或建筑物轴线平行或垂直。 这时管线 是在现场直接选定或在大比例尺地形图上设计时，往往不给出坐标值，而是根据 地物的关系来确定主点的位置，于此按照设计提供的关系数据，即可进行管线定 位。 2．根据控制点进行管线定位 对于在管道规划设计地形图上已给出管道主点坐标，主点附近又有控制点 时，应根据控制点定位。如现场无适当控制点可资利用，可沿管线近处布设控制 导线。管线定位时，最常采用极坐标法与角度交会法。其测角精度一般可采用 30"，量距精度为 1/5000，并应分别计算测设点的点位误差。各种管线的定位允 许偏差应符合表 4-44 的规定。管线的起止点、转折点在地面测定以后，必须进 行检查测量，实测各转折点的夹角，其与设计值的比差不得超过±1'。同时应丈 量它们之间的距离，实量值与设计值比较，其相对误差不得超过 1/2000，超过时 必须予以合理调整。 管线定位允许偏差 表 4-44
    测设内容 厂房内部管线 厂区内地上和地下管道 厂区外架空管道 厂区外地下管道 厂区内输电线路 厂区外输电线路 定位允许偏差（mm） 7 30 100 200 100 300
    3．管线施工时的高程控制测量 为了便于管线施工时引测高程及管线纵横断面测量， 应沿管线敷设临时水准 点。水准点一般都选在旧建筑墙角、台阶和基岩等处。如无适当的地物，应提前 埋设临时标桩作为水准点。 临时水准点应根据 III 等水准点敷设， 其精度不得低于 IV 等水准。 临时水准 点间距：自流管道和架空管道以 200m 为宜，其他管线以 300m 为宜。
    4-3-4-3 管道中线与纵横断面测量
    1．中线测量 管线起止点及各转折点定出以后（图 4-139） ，从线路起点开始量距，沿管道 中线每隔 50m 钉一木桩（里程桩） 。
    图 4-139 管道中心线测量 按照不同精度要求，可用钢尺或皮尺量距离，钢尺量距时用经纬仪定线。 起 点桩编号为 0＋000，如每隔 50m 钉一中心桩，则以后各桩依次编号为 0＋050， 0＋100……，如遇地形变化的地方应设加桩，如编号为 0＋270。如终点桩为 0 ＋330，表示此桩离开起点 330m。桩号用红漆写在木桩侧面。 2．纵断面测量 根据管线附近敷设的水准点， 用水准仪测出中线上各里程桩和加桩处的地面 高程。然而根据测得的高程和相应的里程桩号绘制纵断面图。纵断面图表示出管 道中线上地面的高低起伏和坡度陡缓情况。 管道纵断面水准测量的闭合允许值为 ± 5 L mm（L 以百米为单位） 。 3．横断面测量 横断面测量就是测出各桩号处垂直于中线两侧一定距离内地面变坡点的距 离和高程。然后绘制成横断面图。在管径较小，地形变化不大，埋深较浅时一般
    不做横断面测量，只依据纵断面估算土方。
    4-3-4-4 地下管线施工测量
    1．地下管道开挖中心线及施工控制桩的测设 根据管线的起止点和各转折点，测设管线沟的挖土中心线，一般每 20m 测 设一点。中心线的投点允许偏差为±10mm。量距的往返相对闭合差不得大于 1/2000。管道中线定出以后，就可以根据中线位置和槽口开挖宽度，在地面上洒 灰线标明开挖边界。在测设中线时应同时定出井位等附属构筑物的位置。 由于管道中线桩在施工中要被挖掉，为了便于恢复中线和附属构筑物的位 置，应在不受施工干扰、易于保存桩位的地方，测设施工控制桩。管线施工控制 桩分为中线控制桩和井位等附属构筑物位置控制桩两种。 中线控制桩一般是测设 在主点中心线的延长线上。 井位控制桩则测设于管道中线的垂直线上 （图 4-140） 。
    图 4-140 管线控制桩
    1-中线控制桩；2-井位控制桩
    控制桩可采用大木桩，钉好后必须采取适当保护措施。 2．确定开挖边线，钉立边桩 由横断面设计图查得左右两侧边桩与中心桩的水平距离，如图 4-141 中的 a 和 b，施测时在中心桩处插立方向架测出横断面位置，在断面方向上，用皮尺抬 平量定 A、B 两点位置各钉立一个边桩。相邻断面同侧边桩的连线，即为开挖边 线，用石灰放出灰线，作开挖的界限。开挖边线的宽度是根据管径大小、埋设深 度和土质等情况而定。如图 4-142 所示，当地面平坦时，开挖槽口宽度采用下式 计算： d＝b＋2mh （4-58）
    式中 b——槽底宽度； h——挖土深度； m——边坡率。
    图 4-141 横断面测设示意
    图 4-142 开槽断面图 3．坡度板的测设 坡度板又称龙门板， 在每隔 10m 或 20m 槽口上设置一个坡度板 （图 4-143） 。 作为施工中控制管道中线和位置，掌握管道设计高程的标志。坡度板必须稳定、 牢固， 其顶面应保持水平。 用经纬仪将中心线位置测设到坡度板上， 钉上中心钉， 安装管道时，可在中心钉上悬挂垂球，确定管中线位置。以中心钉为准，放出混 凝土垫层边线，开挖边线及沟底边线。
    图 4-143 坡度板设置 为了控制管槽开挖深度，应根据附近水准点测出各坡度板顶的高程。管底设 计高程，可在横断面设计图上查得。坡度板顶与管底设计高程之差称为下返数。 由于下返数往往非整数，而且各坡度板的下返数都不同，施工检查时很不方便。 为了使一段管道内的各坡度板具有相同的下返数（预先确定的下返数） ，为此， 可按下式计算每一坡度板顶向上或向下量取调整数。 调整数＝预先确定下返数－（板顶高程－管底设计高程） 根据调整数，在高程板上定出点位，钉上小钉，称为坡度钉，两相邻的坡度 钉连线，即为管底坡底线的平行线。 4．地下管线施工测量允许偏差 管线的地槽标高，可根据施工程序，分别测设挖土标高和垫层面标高，其测 量允许偏差为±10mm。 地槽竣工后，应根据管线控制点投测管线的安装中心线或模板中心线，其投 点允许偏差为±5mm。 自流管的安装标高或底面模板标高每 10m 测设一点（不足时可加密） ；其他 管线每 20m 测设一点。管线的起止点、转折点、窖井和埋设件均应加测标高点。 各类管线安装标高和模板标高的测量允许偏差，应符合表 4-45 的规定。 管线标高测量允许偏差 表 4-45
    管线类别 自流管（下水道） 气体压力管 液体压力管 电缆地沟 标高允许偏差（mm） ±3 ±5 ±10 ±10
    4-3-4-5 架空管线施工测童
    1．管架基础施工测量 管线定位井经检查后，可根据起止点和转折点，测设管架基础中心桩，其直 线投点的允许偏差为±5mm，基础间距丈量的允许偏差为 1/2000。 管架基础中心桩测定后，一般采用十字线法或平行基线法进行控制，即在中 心桩位置沿中线和中线垂直方向打四个定位桩， 或在基础中心桩一侧测设一条与 中线相平行的轴线。管架基础控制桩应根据中心桩测定，其测定允许偏差为±
    3mm。 架空管道基础各工序的施工测量方法与厂房基础相同， 各工序中心线及标高 的测量允许偏差应遵照表 4-45 的规定。 2．支架安装测量 架空管道系安装在钢筋混凝土支架、钢支架上。安装管道支架时，应配合施 工，进行柱子垂直校正和标高测量工作，其方法、精度要求均与厂房柱子安装测 量相同。管道安装前，应在支架上测设中心线和标高。中心线投点和标高测量允 许偏差均为±3mm。
    4-3-4-6 管线竣工测量及竣工图编绘
    测绘竣工图，为今后管理和维修使用。 地下管线必须在回填土前， 测量出起止点、 转折点、 窨井的坐标和管顶标高， 并根据测量资料编绘竣工平面图和纵断面图。 地上管线的起止点和转折点，如按设计坐标施工时，则按设计数据提交， 否 则应现场实测。架空管道应测管底标高。
    4-3-5 机械设备安装测量
    按照一定的技术条件，将机械设备安放和固定在设计位置上，并对机械设备 进行清洗、调整、试运转，使之具备投产或使用条件的施工过程，称为机械设备 的安装。安装测量是设备安装工艺过程中的主要工作，它的目的是调整设备的中 心线、水平和标高，使三者的安装误差达到公差范围之内。
    4-3-5-1 安装基准线和基准点的确定
    设备安装前应确定纵向和横向基准线（中心线）和基准点（标高点）作为设 备定位的依据。 安装基准线和基准点，应按下列程序进行确定： 1．检查前施工单位移交的基础或结构的中心线（或安装基准线）与标高点。 如精度不符合规定，应协同有关单位予以校正（检查精度可按表 4-39 与表 4-43 的规定） 。 2．根据已校正的中心线与标高点，测出基准线的端点和基准点的标高。
    3．根据所测的或前一施工单位移交的基准线和基准点，检查基础或结构相 关位置、标高和距离等是否符合安装要求。平面位置安装基准线对基础实际轴线 （如无基础时则与厂房墙或柱的实际轴线或边缘线）的距离偏差不得超过± 20mm。 如核对后需调整基准线或基准点时， 应根据有关部门的正式决定调整之。
    4-3-5-2 平面安装基准线的设置形式
    安装基准线一般都是直线，根据两点决定一直线法则，只要定出两个基准中 心点，就构成一条基准线了。平面安装基准线最少不少于纵横两条。 1．基准线的形式 测定了基准中心点后， 就可以根据点来放线。 放出的线一般有下列几种形式： （1） 划墨线 就是木工通常用的那种方法。 这种方法误差较大， 一般在 2mm 以上，而且距离长时不好划，一般用在要求不高的地方。 （2）用点代替线 安装中有时并不需要整条的线，画点时可以先拉一条线， 在线上需要的地方画出几点，然后将线收掉。也可以用经纬仪投点，例如可画成 ▽，以其顶边为准。要求高时用中心标板。 （3）用光线代替线 和拉线等方法。 （4）拉线 这是安装中放平面位置基准线常用的方法。 2．拉线的工具和要求 （1）线 拉线用的线一般采用钢丝，钢丝的直径可为 0.3~0.8mm，视拉线 也就是用经纬仪、激光准直仪等光学仪器代替画墨线
    的距离而定。线一般拉在空中，为了确定所拉线的位置，必须吊线锤。 （2）线锤（图 4-144） 线锤是定中心用的，轴线外系有细线，使线锤的锤 尖对准中心点。 （3）线架 线架是为固定所拉的线用的，线架在所拉线的两端。其形式不
    拘，可以是固定式的，也可以是移动式的，只要稳固即可。线架上必须具备两个 装置：一为拉紧装置，一为调心装置（图 4-145） ，通过螺母螺杆的相对运动调整 滑轮（线通过滑轮槽架设）的左右位置，以达到改变所拉线位置的目的。更简单 的可用一块薄铁片垫在线下，调整时轻轻敲打薄铁片即可（图 4-146） 。
    图 4-144 线锤
    图 4-145 小线架
    图 4-146 薄铁片
    4-3-5-3 中心线与副线的检查
    1．基准线的正交度检查 对现场组装和连续生产线上的设备，应检查安装
    基准线的正交角正交度的允许偏差为 0.4 L mm 或 83/ L 秒。 （L 为需要调整的基准线自交点起算长度的米数，不足 5m 者以 5m 计。 ） 2．副线的间距检查 当设备由若干部分组装时，测设若干副线。副线与基
    准线间距的测定允许偏差为 0.4 L mm （L 为间距的米数， 不足 5m 者以 5m 计） 。 3．根据基准线与副线的端点投测中间点或挂线点的允许偏差为±0.5mm。
    4-3-5-4 设备安装期间设备标高基准点设置与沉降观测
    1．设备标高基准点设置 标高基准点一般有两种： （1）简单的标高基准点作为独立设备安装基准点。可在设备基础或附近墙、 柱上适当部位处分别用油漆画上标记，然后根据附近水准点（或其他标高起点） 用水准仪测出各标记具体数值，并标明在标记附近。其标高的测定允许偏差为± 3mm，安装基准点多于一个时，其任意两点间高差的允许偏差为 1mm。 （2）预埋标高基准点 在连续生产线上安装设备时，应用钢制标高基准点， 可用直径为 19~25mm 杆长不小于 50mm 的铆钉，牢固地埋设在基础表面（应在 靠近基础边缘处，不能在设备下面） ，铆钉的球形头露出基础表面 10~14mm。 埋设位置距离被测设备上有关测点愈近愈好，并且应在容易测量的地方。 相 邻安装基准点高差的误差应在 0.5mm 以内。 2．设备安装期间的沉降观测方法与要求 在连续生产的设备基础，沉降观测采用二等水准测量方法。其要求应按下列 规定进行： （1）起算基点应选择附近牢固的水准点。
    （2）每隔适当距离选定一个基准点（最好每一基础选一点） ，与起算基点组 成水准环线，往返各测一次，每次环形闭合差不应超过±0.5/ n mm（n 为测站 数） ，并进行平差计算。 （3）不组成环线的基准点，应根据相邻两个已测的基准点进行观测，比差 应在 0.7mm 以内，并取用其平均值。 （4）对于埋设在基础上的基准点，在埋设之后就开始第一次观测，随后在 设备安装期间应连续进行，连续生产线上的安装基准点应进行定期观测（一般每 周观测一次） ，独立设备的基准点，沉降观测由安装工艺设计确定。
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    4-7
    1 特殊工程的施工测量
    4-7-1 钢结构工程中的施工测量
    随着改革开放，经济发展，我国在建筑行业发展也是较快的，打破了过去常 用的砖木结构、混凝土结构的格局，目前也有大批采用钢结构来建造。如北京的 京广大厦，上海的新锦江宾馆、上海的国际贸易中心、上海的瑞金宾馆，深圳的 深圳发展中心等。
    1．平面控制 ．
    建立施工控制网对高层钢结构施工是极为重要的。 控制网离施工现场不能太 近，应考虑到钢柱的定位、检查、校正。
    2．标高控制 ．
    高层钢结构工程标高极为重要，根据城市 II 等水准点建立独立的以 III 等要 求的水准网，以便在施工过程中直接应用，在支承标高块引测时必须对水准点进 行检查，III 等水准精度要求以± n （mm） 为测站数。 ，n
    3．定位轴线检查 ．
    定位轴线从基础施工起就应引起重视，必须在定位轴线前做好控制点，待基 础浇筑混凝土后再根据控制点将定位轴线引到柱基钢筋混凝土底板面上， 然后预 检定位轴线是否同原定位重合、 闭合， 每根定位线总尺寸误差值是否超过控制数， 纵横网轴线是否垂直、平行。预检应由业主、土建、安装三方联合进行，对检查 数据要统一认可鉴证。
    4．柱间距检查 ．
    柱间距检查是在定位轴线认可的前提下进行，采用检定钢尺实测柱间距。柱 间距离偏差值应严格控制在±3mm 范围内，绝不能超过±5mm。柱间距超过± 5mm，则必须调整定位轴线。原因是定位轴线的交点是柱基点，钢柱竖向间距以 此为准，框架钢梁的连接螺孔的直径一般比高强螺栓直径大 1.5~2.0mm，如柱距 过大或过小，直接影响整个竖向框架梁的安装连接和钢柱的垂直，安装中还会有
    安装误差。在上面检查柱间距时，必须注意安全。
    5．单独柱基中心检查 ．
    检查单独柱基的中心线同定位线之间的误差， 调整柱基中心线使其同定位轴 线重合，然后以柱基中心线为依据，检查地脚螺栓的预埋位置。
    6．标高实测 ．
    以 III 等水准点的标高为依据，对钢柱柱基表面进行标高实测，将测得的标 高偏差用平面图表示之，作为临时支承标高块调整的依据。
    7．轴线位移校正 ．
    任何一节框架钢柱的校正，均以下节钢柱顶部的实际中心线为准，安装钢柱 的底部对准下钢柱的中心线即可。由此可见，实测位移是极为重要的，根据实测 位移量以实际情况加以调整。调整位称时特别注意钢柱的扭转，钢柱扭转对框架 安装很不利，应引起重视。
    4-7-2 电视塔施工中的施工测量
    1．平面控制 ．
    惯用方法是先做外控制。外控制必须根据城市等级控制点引测，以保证电视 塔正确位置。城市控制点一般均不便量距，设立在高大建筑物屋顶上，为此，引 测时必须使用精密经纬仪测角、光电测距仪测距，具体精度要求设计院会提出对 电视塔的平面位置的误差，以及垂直度的偏差值。设计院提出的要求是总的误差 和精度要求，而测量单位必须考虑测量有误差存在，施工同样也会存在误差，为 此测量单位只能用 1/2 的误差。如平面位置要求正确 2cm，测量误差只能在 1cm 之内，垂直偏差允许 5cm，测量只能以 2.5cm 来考虑。根据这样的要求，首先提 出施测方案，施测方案必须经建设单位、施工单位及有关部门同意方可实施。
    2．标高控制 ．
    电视塔施工过程中标高是极为重要的，首先根据城市 II 等水准点，建立独 立的 III 等水准网， 以便在施工过程中直接应用。 等级水准精度±3 n（mm） III ，
    n 为测站数。
    3．内控制 ．
    当电视塔施工到一定高度，外控制已无法控制，此时必须建立一套内控制， 用内控制作向上传递。用激光的方法垂直向上传递，或应用铅垂仪直接投点，向 上传递则视具体施工条件而定。如北京电视塔、天津电视塔均用激光仪作向上垂 直传递，上海电视塔（东方明珠）应用 Wild ZH 天顶垂准仪作向上垂直传递。
    4．沉降观测 ．
    在电视塔施工过程中必须重视沉降观测。在基础施工时，特别从底板开始必 须进行沉降观测，以便及时了解是否有不均匀沉降。在施工过程中，也就是电视 塔不断上升过程中，沉降观测显得格外重要，如有不均匀沉降，施工单位应及时 采取相应措施。
    5．竣工后的测量工作 ．
    （1）实测电视塔的平面位置，即测电视塔的桅杆中心。实测结果与设计坐 标相比可得出实际的精度。 （2）实测电视塔的垂直偏差。 （3）长期沉降观测：电视塔竣工后必须坚持长期沉降观测，第一年每月一 次，第二年每季度一次，第三年半年一次。如基本稳定可结束沉降观测，以后是 否每年一次，或继续观测下去，请示建设单位或有关单位确定。
    4-7-3 上海电视塔（东方明珠）施工测量实例 上海电视塔（东方明珠）
    1．概况 ．
    上海广播电视塔总高度为 468m，建筑总面积为 6.3 万 m2，其中高空建筑面 积达 2 万 m2。电视塔由地下室、塔座、塔身、下球体、上球体、太空舱及天线 等七个部分组成，如图 4-216 所示。
    图 4-216 上海电视塔各部分组成 电视塔地下二层深为-12m，局部达-19.5m。从地面至 286m 为三筒框架主塔 体， 由三个直径为 9m 的直筒体组成。 三个直筒从 285m 处过渡为单筒体至 350m， 单筒体从 310m 以上由 8m 收分至 7m，350m 至 486m 为钢桅杆天线。 在主塔体 68~118m，设有直径为 50m 的钢结构下球体，其顶标高为 118m， 在 250~295m，设有直径为 45m 的钢结构上球体，其顶标高为 295m，在单筒体 334~350m 之间设有直径为 16m 的钢结构太空舱，顶标高为 350m。单筒体顶面 正中有一个 4.2m 的正方形空洞，钢桅杆天线就嵌固在空洞中。天线全长 118m， 截面自 3.8m×3.8m 收缩至 0.7m×0.7m。 主塔体三个直筒体呈三角形布置，全高 286m 间有七道 6m 高、1.6m 宽的混 凝土连梁，连梁与三个直筒体的交接处分叉成 Y 形，在上、下球体中间各有一 高 40m~50m 的中心筒体。三个直径为 7m 的斜筒体与水平面交角成 60°，其下 端支承于基础上，上端交汇于中心筒体上。
    2．制定施测方案 ．
    上海电视塔构筑物的施工和安装中， 工程测量精度是保证电视塔施工质量和 安全的重要内容，因而，设计和施工精度要求也相当高，尤其是塔身垂直度偏差 小于 50mm。 在制定技术方案之初，调研对国内有关工程进行了调研，这些工程的共同特
    点就是采用激光垂准仪作垂直控制，它的最大优点是直观性强，测量人员当场就 可读得垂直偏差值。然而，如果被测物体高度过高，激光的光斑就大，并会产生 飘移，因而难以对中，必将影响精确度。 上海电视塔其高度为 468m，如果用激光仪作垂直控制，难以保证其小于 50mm 的精度要求，通过综合分析，决定采用 Wild ZH 天顶垂准仪作垂准测量和 Wild T2 经纬仪（附弯管）作垂准检查。 上海电视塔施工测量的难度不仅在于其超高，而且由于塔的特殊造型，使得 三个直筒体之间不能互相通视，因此，我们将电视塔的施工测量分为平面控制和 垂直测量两大部分。 平面控制测量主要是在建筑场地上建立必要精度的轴线控制网， 以建立塔筒 中心及放样施工所需的轴线；二是布设筒体测量基准点，通过在塔、直筒及斜筒 中心埋设基准控制点，组成精密的筒体控制网，并在-0.05m 结构平台上布设一 个小控制网，这样就可以解决塔筒中心点不能通视的问题。由于这个控制网精度 相当高，而且点位稳固，可使垂准测量精度得到保证，同时也可保证塔、塔中心 的 平 台 高 度 从 ± 0.00m~98m~118m~263m~285m ， 直 筒 中 心 平 台 高 度 从 ± 0.00m~98m~161m~285m。 垂直测量的方案，是测点布置在塔体筒内，并沿高程分别布置在-12.00m、 150m 高程上。150m 高程断面，测站工作平台搭设利用筒体壁、剪力墙、电梯井 墙壁，人行梯道为基础，预埋铁件搭设工作平台和测站。
    3．建立外控制 ．
    （1）施工平面控制网的建立 在施工场地上平面控制布设米字形轴线网（由上海测绘处提供） ，三条轴线 相交于塔的中心。5 号轴线（朝向南京路外滩原二喷水池中心）与正北方向的夹 角为 96°36'15"。现以这点城市坐标及此夹角作广播电视塔米字形轴线和桩位中 心放样的依据。米字形轴线如图 4-217 所示：在施工地下室时，轴线上的点位离 塔中心较远，看不到基坑下部位。后在基坑周边轴线方向上加密 S'40，W'40，S91 和 N'32 等点，作为测设地下室塔筒中心及各层轴线的依据。
    图 4-217 米字形轴线网 （2）筒体测量基准点的平面布设 由于地下室基础承台上无法设置基准控制点，因此将其点投测至-6.05m 平 台面上，在塔、直筒及斜筒中心埋设基准控制点。 于是形成了由 7 个控制点组成一个精密筒体控制网，如图 4-218 所示。在基 础出土后， 为了便于测量而将三个直筒中心及塔中心测站， 分别精确设在+0.550m 平台和-1.450m 中心平台上，然后根据这四个中心点加密成一个平台小控制网。
    图 4-218 -6.050 平台面塔筒中心点布置图 （3）平台小控制网的布设 根据场地的有利条件， 在-0.050m 结构平台上布设一个中点六边形小控制网， 见图 4-219，这网使塔筒四个中心点不能通视问题得到解决。在①、⑤、⑨轴上 的网点通过直筒门洞互相通视，其直线中点即筒中心点。直接检查塔、筒中心点 位置。通过精密测量，这个网的精度相当高，网的点位精度≤2mm，使垂准测量 精度能得到保证。同时此网点位相当稳固，产生相对位移可能性很小。使用其点
    位可测设塔筒周边轴线及裙房 7.5°轴线，还能直接测量筒体的偏扭。
    图 4-219 中点六边形小控制网 （4）测量平台的设置 为了保证塔筒中心基准线的铅垂性， 使固定在底面上的基准点垂直轴投影点 最大限度接近施工区，为此在基准线上选择测量平台，测量平台标高如下： 塔中心测量平台标高从±0.00m~＋98m~＋118m~＋263m~＋285m。 直筒中心测量平台标高从±0.00m~＋98m~＋161m~＋285m。
    4．建立内控制 ．
    直筒体内建立四个中心基准点，直筒体施测方法，直筒体测量困难不小：其 难点是四个中心基准点互不通视，不易自检，后投到钢平台上时其四点才能检查 正确与否。投点时测量孔径应保持畅通，并选择有利时间，才能保证工作顺利进 行。
    5．天顶投点法 ．
    （1）测站位置设置：直筒体测站位置设在筒中心＋0.550m 平台处，标板浇 捣在平台上，中心留有通光小圆孔。塔中心设在塔座底部-1.450m 处，标板与直 筒体同。
    （2）精密测量方法 在底部塔筒中心基准点上， 分别安置 Wild ZH 天顶垂准仪将四个中心点投至 施工平台面上（24.0m 以下为临时平台，24.0m 以上为自升式整体钢平台） 。 投点的立面示意图，如图 4-220 所示。
    图 4-220 投点立面示意 1）投点方法 放置仪器，对中，整平，水平度盘指向 0°（塔中心或轴线方向） ，通知上 方，准备投测。作业步骤如下： ①指挥上方，使标志中心初步移在镜里十字丝交点附近，要小于 5mm（图 4-221a） 。 ②仪器镜面上另放一块精密补偿镜，旋转补偿镜，使标志中心折射在十字丝 纵丝上（图 4-221b） 。 ③仪器旋转 180°，使标志中心不折射在十字丝纵线上，离开纵线一小段距 离 a，指挥上方向纵线方向移动 a/2 的距离（图 4-221c） 。 ④再旋转移动镜面，使标志中心折射在下纵丝上，再回复位置视标志中心是 否折射在纵丝上（图 4-221d） ，如还有一微小距离，按上述调整方法，使点调至 纵丝上为止。 ⑤仪器水平旋转 90°与 270°位置按上述方法测量， 使标志中心移至在横丝 上（图 4-221e） 。 ⑥检查投点位置正否、旋转四方，如点都折射在十字丝线上（图 4-221f） ， 那点才算投正。
    点投好后，通知上方，固定标志。
    图 4-221 2）投测精度检查 投测在平台面上四个中心点，在塔中心安置经纬仪测角，并量测至直筒中心 边长检查。视夹角及边长是否满足精度要求。 精度要求：夹角误差 边长误差 120°为 1' 9.238m 为 3mm。
    同时检查三个外方向间夹角，夹角误差小于 10"。用一个外方向定向（如青 海路电视塔尖） 。 检查在限差之内，就标志点位。在施工平台面上侧设施工轴线，方向标志设 在预埋好的木块上，或套板上及钢平台面上。 3）照准标志 采用两种标志，一是不锈钢十字刻度标板，交点有一个 5mm 圆孔，另一是 滑动标志。 在＋200m 以上投点时，接收标志采用滑动标志。 滑动标志的特点：快速和容易标定。 ①设置方法：在钢平台塔筒中心预埋滑动标志装置如图 4-222（a）所示，标 志坐标对准十字轴线。 ②材料：用一块质硬光滑木板，其尺寸为 300mm×300mm×18mm。中间留 有 180mm×100mm 长方形孔洞，搁置在预先埋好在平台上二根互相平行的角钢 滑槽中，木板上钉有二根滑尺，投点时用刻划 2cm 透明有机玻璃板如图 4-222b 所示，插在滑尺中。 ③移动方法根据下方指挥，先将木板顺 Y 轴方向左（或右） ，使标志中心移 在 X 轴线上，然后再移动玻璃板（木板不动） ，使标志中心移在 Y 轴线上，这样 点位就定好，经过检查无误后，就用螺栓固定木板。
    图 4-222 4）使用仪器和工具 使用精密 Wild ZH 天顶垂准仪，附加精密补偿镜，使投点精确对中目标。 （3）单筒体的垂直测量 单筒体测量的原则：控制筒中心线，防止偏扭。在＋285m~＋310m 处不设 钢平台，故测量时另搭设测量平台。在＋310m 以上筒体安装钢平台，测量即在 平台上进行。 1）＋285m~＋310m 段间测量方法 原钢平台停留在＋285.081m 处，用混凝土与筒体浇在一起，不再提升。在 ＋285m 处中筒平台之中心点，作为投测单筒体之垂准基点。 在＋287.655m 和＋294.420m（中心标高）有二道钢环梁安装，需提供安装 轴线及标高。故在钢平台上先搭设简易测量平台至＋287m。 测量平台搭设需与筒体脚手架脱离，单独设置 900mm×900mm 见方，四周 每隔 1~8m 高度， 用φ48 钢管与混凝土面顶紧， 平台上部用钢管与钢环梁支架电 焊连接，保证其平台稳固（图 4-223） 。测量方法：将中心投测至＋287m 平台上， 校核后，依次测设①、③、⑤、……、轴等轴线于下钢环梁的支架上，并在轴 线上量出设计半径距离。 另在＋286m 红三角标高标志引测标高，设在外筒壁上，做好标志。上述轴 线半径、标高提供安装下钢环梁用。测量平台继续塔设至＋294m 处，此时平台 高达 9m 左右， 考虑其稳固性， 再利用下环梁支架搭设斜撑， 用于固定测量平台。 采用同样方法， 投测中心点至十 294m 平台上， 测量所需轴线方向、 半径和标高， 供安装上环梁用。
    图 4-223 2）＋310m~＋350m 段间测量方法 ＋310m 以上单筒体采用钢平台施工系统，故中心点投测在小钢平台上，测 量方法与直筒体方法相同。 3）单筒体中心点投测的检查 投测在施工平台面上的中心点，本身无法检查。除了检查外方向外，另架设 T2 经纬仪（配有弯管）测天顶角一测回进行检查。算出中心点的坐标增量 OX 和 AY，并计算点位偏移值。如检查误差在±3mm 内不予纠正。 （4）斜筒体测量 斜筒采用劲性骨架形式， 而劲性骨架的成型安装， 又转化为控制骨架的中心。 所以最可靠、合理的方法是建立斜筒内部控制测站，测设斜筒中心轴线。 1）大斜筒的测量方法 测站设置和测量方法： 测站设置：在地下室-6.050m 层面洞中心上搭设观测墩，见图 4-224，位置 在①⑤⑨轴上，距塔中心 56.234m，经-0.050m、-6.050m 二平台量至定点。二次 定点误差小于±2mm。
    图 4-224 劲性骨架安装完毕后，就施工钢筋混凝土。设计要求施工缝要垂直于斜筒中 心线。为此在施工段的上口定出垂直于中心线的一个平面，两方面同时控制斜筒 体模板施工，才能保证结构断面的正确。 2）小斜筒的测量方法 小斜筒测设是一个难题。 小斜筒起始在第一道连梁 K-1 上， 其底中点位置在 ①轴（或⑤⑨轴）方向上，标高为＋21.000m，距塔中心长度为 5.419m。该处不 能设置仪器，故在连梁挑出一钢架，设置观测墩，测设 45°中心轴线，直至交于 大斜筒上。测量方法如下： ①在-0.05m 平台上，①轴（或⑤⑨轴）方向上，从塔中心独立量出两段距 离 A、B（大于 5.419m）用垂准仪分别投测在上面临时搭设的架子上，得 A'和 B'点，见图 4-225。检查 A'B'与 AB 距离两者误差≤±2mm。然后从 A'（或 B'） 量至测站，距离为 d，即元素 a＝A'－5.419－d 则测站点位置为 5.419m＋a，仪器 视高为＋21.000m＋a。观测时，使仪器调至＋21.000＋a 高度。其标高用水准测 量方法引测到临近直筒体外筒壁上。 用红三角标志， 水平方向标志测设在环梁上。 测量时使仪器定向、定高、定角（45°）指向中心线方向，投测方向与大斜筒相 同。
    图 4-225 ②在连梁立面上，测设投影面十字轴线和安装轴线。 （5）效果 1）主塔中心线垂直度偏差控制 塔中心线偏差检测从塔中心基准点，用 T2 经纬仪（装弯管） ，观测天顶角， 传递四站 （测量平台） 至＋350m， 顶面中心点测得点位偏差 22mm。 d＝247°27'42" （⑤轴偏 TZ 筒 7°27'42"） 。 ①测量方法：用天顶角进行一测回测定，以⑨轴水平角 0°旋转四方算得顶 面中心点位偏差位置。 ②天顶角观测记录 （检测） 观测记录及计算 （略）
    测量方法：测站上安置 T2 经纬仪（配有弯管） ，水平方向照准塔中心标志， 仪器高调至-4.400m 水平切①轴板墙上标高标志仪器垂直度盘指向 60°投测。照 准标志，使其中心调在轴线上，投正后焊在构架上。 2）劲性骨架安装测量 校正φ6.6m 大斜筒骨架时，机械施工公司结构安装处在节底（测站）安置 经纬仪在定向、定高、定角度对准预先设置在骨架上下端面处的校正基尺进行测 量，见图 4-226。用此法校正，可有效地测出骨架的水平仰角、轴线偏位和截面
    的扭转等控制参量。
    图 4-226 3）筒体施工中模板断面控制 直筒体垂直度偏差控制： 测设直筒体外壁垂直度，每筒测设 2 点，位置在十字轴线端点处。测站设置 离测点切线上 85m~200m 处，见图 4-227。
    图 4-227 ①观测方法 观测小角法，测出底部基点（标高＋120m）作为起算点（＋120m 以下有排 架）和上部各点直至标高＋287m 中心线间各夹角α，并用测距仪测出测站至壁 点间距离（S） 。 ②计算方法 偏差量Δl 用下式计算
    l =
    1000 S αl 206265
    （4-114）
    式中
    △l——偏差量（mm） ； S——测站主观测点的距离（m） ； α——垂直方向偏差值；
    206265——弧度的秒数。 ③各筒测得垂直度偏差量 （略） 。
    6．精度 ．
    上海广播电视塔施工测量精度满足施工放样要求，特别是主塔中心垂直度， 偏差小于设计 5cm 精度要求。直筒体外壁和顺框直。底部、中部至顶部大都偏 差在 1cm 左右。
    7．沉降观测 ．
    上海广播电视塔在底板施工时沿四周保护体上设立了沉降观测点， 进行定时 观测。上海电视塔施工超出±0.00 时，又在墙体±0.00 以上 20~30cm 设观测点， 进行定时的观测，由于得到了大量的沉降观测数据，为顺利施工创造了条件。像 这样重大的建（构）筑物应坚持长期沉降观测。
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    4
    1 施工测量
    4-1 施工测量的基本工作
    4-1-1 基本原则
    建筑施工测量是研究利用各种测量仪器和工具对建筑场地上地面的位置进
    行度量和测定的科学，它的基本任务： （1）对建筑施工场地的表面形状和尺寸按一定比例测绘成地形图。 （2）将图纸上已设计好的工程建筑物按设计要求测设到地面上，并用各种 标志表示在现场。 （3）按设计的屋面标高、逐层引测。
    4-1-2 距离测量
    根据不同的精度要求，距离测量有普通量距和精密量距两种方法。精密量距 时所量长度一般都要加尺长、温度和高差三项改正数，有时必须考虑垂曲改正。 丈量两已知点间的距离，使用的主要工具是钢卷尺，精度要求较低的量距工作， 也可使用皮尺或测绳。
    4-1-2-1 普通量距
    1．测距方法 先用经纬仪或以目估进行定线。如地面平坦，可按整尺长度逐步丈量，直至 最后量出两点间的距离。若地面起伏不平，可将尺子悬空并目估使其水平。以垂 球或测钎对准地面点或向地面投点，测出其距离。地面坡度较大时，则可把一整 尺段的距离分成几段丈量； 也可沿斜坡丈量斜距， 再用水准仪测出尺端间的高差， 然后按式（4-2）求出高差改正数，将倾斜距离改化成水平距离。 如使用经检定的钢尺丈量距离，当其尺长改正数小于尺长的 1/10000，可不 考虑尺长改正。量距时的温度与钢尺检定时的标准温度（一般规定为 20℃）相 差不大时，也可不进行温度改正。 2．精度要求
    为了校核并提高精度，一般要求进行往返丈量。取平均值作为结果，量距精 度以往测与返测距离值的差数与平均值之比表示。 在平坦地区应达到 1/3000， 在 起伏变化较大地区要求达到 1/2000，在丈量困难地区不得大于 1/1000。
    4-1-2-2 精密量距
    1．测距方法 先用经纬仪进行直线方向，清除视线上的障碍，然后沿视线方向按每整尺段 （即钢尺检定时的整长）设置传距桩。最好在桩顶面钉上白铁片，并画出十字线 的标记。所使用之钢尺在开始量距前应先打开，使与空气接触，经 10min 后方可 进行量距。前尺以弹簧秤施加与钢尺检定时相同的拉力，后尺则以厘米分划线对 准桩顶标志，当钢尺达到稳定时，前尺对好桩顶标志，随即读数；随后后尺移动 1~2cm 分划线重新对准桩顶标志，再次读数；一般要求读出三组读数。读数时应 估读到 0.1~0.5mm，每次读数误差为 0.5~1mm。读数时应同时测定温度，温度计 最好绑在钢尺上，以便反映出钢尺量距时的实际温度。 2．零尺段的丈量 按整尺段丈量距离，当量至另一端点时，必剩一零尺段。零尺段的长度最好 采用经过检定的专门用于丈量零尺段的补尺来量度。如无条件，可按整尺长度沿 视线方向将尺的一端延长，对钢尺所施拉力仍与检定时相同，然后按上述方法读 出零尺段的读数。但由于钢尺刻度不均匀误差的影响，用这种方法测量不足整尺 长度的零段距离，其精度有所降低，但对全段距离的影响是有限的。 3．量距精度 当全段距离量完之后，尺端要调头，读数员互换，按同法进行返测，往返丈 量一次为一测回，一般应测量二测回以上。量距精度以两测回的差数与距离之比 表示。使用普通钢尺进行精密量距，其相对误差一般可达 1/50000 以上。
    4-1-2-3 精密量距的几项改正数
    1．钢尺尺长改正数的理论公式 用钢尺测量空间两点间的距离时，因钢尺本身有尺长误差（或刻划误差） ， 在两点之间测量的长度不等于实际长度，此外因钢卷尺在两点之间无支托，使尺 下挠引起垂曲误差，为使下挠垂曲小一些，需对钢尺施加一定的拉力，此拉力又
    势必使钢尺产生弹性变形，在尺端两桩高差为零的情况下，可列出钢尺尺长改正 数理论公式的一般形式为： ΔLi＝ΔCi＋ΔPi－ΔSi （4-1） 式中 ΔLi——零尺段尺长改正数； ΔCi——零尺段尺长误差（或刻划误差） ； ΔSi——钢尺尺长垂曲改正数； ΔPi——钢尺尺长拉力改正数。 钢尺尺长误差改正公式： 钢尺上的刻划和注字，表示钢尺名义长度，由于钢尺制造设备，工艺流程和 控制技术的影响，会有尺长误差，为了保证量距的精度，应对钢尺作检定，求出 尺长误差的改正数。 检定钢尺长度（水平状态）系在野外钢尺基线场标准长度上，每隔 5m 设一 托桩，以比长方法，施以一定的检定压力，检定 0~30m 或 0~50m 刻划间的长度， 由此可按通用公式计算出尺长误差的改正数： ΔL 平检＝L 基－L 量 式中 （4-2）
    ΔL 平检——钢尺水平状态检定拉力 P0、20℃时的尺长误差改正数； L 基——比尺长基线长度； L 量——钢尺量得的名义长度。 当钢尺尺长误差分布均匀或系统误差时，钢尺尺长误差与长度成比例关系，
    则零尺段尺长误差的改正公式为：
    C i = Li L平检 L
    式中
    ΔCi——零尺段尺长误差改正数；
    Li——零尺段长度； L——整尺段长度。
    所求得的尺长改正数亦可送有资质的单位去作检定。 2．温度改正 钢尺的长度是随温度而变化的。钢的线胀系数α一般为 0.0000116~0.0000125，为了简化计算工作，取α＝0.000012。若量距时之温度 t
    不等于钢尺检定时的标准温度 t0（t0 一般为 20℃） ，则每一整尺段 L 的温度改正 数ΔLt 按下式计算 ΔLt＝α（t－t0）L 3．倾斜改正（高差改正） 设沿倾斜地面量得 A、B 两点之距离为 L（图 4-1） ，A、B 两点之间的高差 为 h，为了将倾斜距离 L 改算为水平距 L0，需要求出倾斜改正数ΔLh。 （4-3）
    图 4-1
    斜距改正示意 （4-4）
    h2 h4 Lh = L0 L = 2 L 8 L3
    对上式一般只取用第一项，即可满足要求。如高差较大，所量斜距较短，则
    h2 2 ) h4 2 L 。故求得第一项数值后将其平 须计算第二项改正数。上式第二项为 3 = 2L 8L (
    方再除以 2L，即得第二项之绝对值。 4．垂曲改正 如果钢尺在检定时，尺间按一定距离设有水平托桩，或沿水平地面丈量，而 在实际作业时不能按此条件量距，须悬空丈量，钢尺必然下垂，此时对所量距离 必须进行垂曲改正。 垂曲改正数按下式计算： l = 式中 W 2 × L3 24 × P 2 （4-5）
    W——钢尺每米重力（N/m） ； L——尺段两端间的距离（m） ； 。 P——拉力（N） 例如：L＝28m，W＝0.19N/m，P＝100N 代入上式，则
    l = 5．拉力改正
    0.19 2 × 28 3 = 3.3mm 24 × 100 2
    钢尺长度在拉力作用下有微小的伸长，用它测量距离时，读得的“假读数” ， 必然小于真实读数，所以应在“假读数”上加拉力改正数，此改正数可用材料力 学中虎克定律算出，而在弹性限度内，钢尺的弹性伸长与拉力的关系式为：
    Pi = PLi EF
    （4-6）
    因钢尺尺长误差的改正数，已含有 P0 拉力的弹性伸长，则上式改为：
    Pi = Li ( P P0 ) EF
    令
    G= 1 EF
    Pi = G Li ( P P0 )
    （4-7）
    式中
    P——测量时的拉力； P0——检定时的拉力； Li——零尺段长度； G——钢尺延伸系数。
    通常， 在实际测量距离时所使用的拉力， 总是等于钢尺检定时所使用的拉力， 因而不需进行拉力改正。
    6．钢尺尺长方程式及其改正数表的编制和算例
    对于悬空状态下尺长方程式：
    由式（4-8） 、式（4-9）可知，当拉力跨距和钢尺各技术参数如 W、F、E、 α等为已知时，则可按上述理论公式求得相应的改正数，再取各项改正数的和计 算，即得钢尺任意状态下尺长的实际长度。 应当指出，材质不同的钢尺，其弹性模量也不相同，从不同钢材的弹性模量 和截面积计算出延伸系数。 目前 JIS 一级钢卷尺的各项技术参数列于表 4-1。 钢尺技术参数
    种类 司底伦卷尺 宽面卷尺 韧性卷尺 银白卷尺 普通钢卷尺 不锈钢卷尺 普通钢带卷尺 不锈钢带卷尺 韧性不锈钢卷尺 韧性碳钢卷尺 厚×宽 （mm× mm） *0.13×10 *0.19×13 *0.3×6 *0.19×13 0.22×13 0.22×13 0.25×15 0.25×15 0.3×6 0.3×6 截面积 F （mm2） *1.27±1% *2.52±1% *1.75 土 2.5% *2.52±1% 2.80±2.5% 2.83±2% 3.38±1% 3.70±2% 1.82±2.5% 1.75±2.5% 单位重量 W （g/m） *14.6±1% *26.04±1% *16.41±1% *19.8±1.5% 21.8±2.5% 22.2±2% 26.4±1% 27.6±2% 13.7±2.5% 13.7±2.5%
    表 4-1
    延伸系数 G （1m/10N） （mm） 0.037 0.019 0.027 0.019 0.017 0.019 0.014 0.0145 0.0295 0.027 膨胀系数α 弹性模量 E 5 2 （×10 N/mm ） （×10-6/℃） 2.10 2.10 2.10 2.07 2.11 1.86 2.11 1.86 1.86 2.11 11.5 11.5 11.5 11.5 11.5 14.0 11.5 14.0 14.0 11.5
    注：带有*号的卷尺，其截面积不包括外面的尼龙涂层（是芯钢材实际尺寸） ，重量包括 外面涂层与尼龙。
    为了使用方便， 我们编制了钢尺悬空和水平状态下尺长改正数表和温度改正 数用表。为便于比较，我们编制本表依据是机械工业建厂测量手册中国产 30m
    地球牌钢卷尺，尺端施用 P0＝100N 拉力，尺身悬空无托桩，悬空检定整尺段钢 尺Δ悬检为 8.64mm。 地球牌钢卷尺技术参数：F＝1.8mm2；W＝15.68/m；E＝200000N/mm2；G ＝0.028mm。理论公式采用式（4-9） ，改正用表见表 4-2~表 4-7。 根据公式绘制一曲线，见图 4-2。横轴为不同长度 li，纵轴为拉力 Pi，使用 时以长度 li 为引数，即可求得相应的拉力 Pi，及其相应的尺长改正数Δli。
    图 4-2 Δt 改正数 表 4-2
    ΔC 改正数
    表 4-3
    ΔP 改正数
    表 4-4
    ΔS 改正数
    表 4-5
    ΔC＋ΔP－ΔS 改正数（悬空）
    表 4-6
    ΔC＋ΔP 改正数（水平）
    表 4-7
    ［例 1］计算 30m 地球牌钢卷尺检定拉力为 P0＝100N，丈量施以 P＝150N 时的尺长改正数（悬空） 。由表 4-3、表 4-4、表 4-5 查得： △C＝3.0mm；△P＝12.6mm；△S＝1.2mm △l＝△C＋△P－△S＝3.0＋12.6－1.2＝14.4mm 由表 4-6 直接查得：li＝30m 时的△l＝14.4mm。 ［例 2］计算在 10m 零尺段施以整尺段拉力的尺长改正数（悬空） 由表 4-3、表 4-4、表 4-5 查得
    △Ci＝1.0mm；△Pi＝2.8mm；△Si＝0.1mm △li＝△Ci＋△Pi 一△Si＝1.0＋2.8－0.1＝3.7mm 由表 4-6 直接查得 li＝10m 时的△li＝3.7mm ［例 3］计算零尺段 li＝15m 的特定拉力和尺长改正数（悬空） 方法一 由曲线图以 15m 为引数查得应施加特定拉力 Pi＝80N， 相应的尺长
    改正数由图下方查得△l＝4.32mm。 方法二 由实验公式计算施加拉力及尺长改正数为： Pi＝[0.133×15＋6（kg）]×10N≈80N
    l i = li 15 l 悬检 = × 8.64 = 4.32mm l 30
    7．钢尺尺长方程式的精度估算
    （1）悬空状态下尺长方程式的精度估算 依据误差传播定律，精度估算公式为：
    式（4-10） 、式（4-11）或等号第一项为钢尺尺长误差改正数中误差（检定） ；第 二项为钢尺拉力改正数中误差；第三项为钢尺垂曲改正数中误差；第四项为钢尺 温度改正数中误差。 式（4-12）和式（4-13）含意类同前述。 （2）水平状态尺长方程式的精度估算
    同理，对式（4-10）的精度估算公式为：
    为了进一步验证理论公式， 我们选用了日制 JIS 一级钢卷尺作拟合精度试验， 现将部分试验结果列于表 4-8。 理论公式实际拟合精度 表 4-8
    由表 4-8 可知，理论公式实际拟合精度是相当理想的。零尺段长度上拟合仅 差 0.5mm，一般在 0.2mm 左右。上述情况表明，我们在作精密量距时，可直接 对尺长改正数或尺长方程式进行计算使用。
    4-1-3 已知角度的测设
    测设已知角度时，只给出一个方向，按已知角值，在地面上测定另一方向。
    如图 4-3，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 正镜测设α值得 B'。 为了消除仪器误差的影响， 再以倒镜测设α角得 B"。 B'B" 取 之中得 B1，则∠AOB1 即为所设之角。
    图 4-3 已知角度放样图 若要精确的测设α角度，则按上法定出∠AOB1 之后，再用经纬仪测出∠ AOB1 之角值为α'，α'与给定的α值之差为Δα（图 4-4） 。为了精确设置α角， 过 B1 作 OB1 的垂线，并在垂线上量取 B1B 得 B 点，∠AOB 即为精确测设的α 角度。
    图 4-4 精测已知角示意图 B1B 按下式计算： BB1 = OB1 × 式中 α
    ρ
    （4-17）
    ρ＝206265"，即一个弧度的角，以秒计。
    4-1-4 建筑物细部点的平面位置的测设 建筑物细部点的平面位置的测设
    放出一点的平面位置的方法很多，要根据控制网的形式及分布、放线的精度 要求及施工现场的条件来选用。
    4-1-4-1 直角坐标法
    当建筑场地的施工控制网为方格网或轴线网形式时， 采用直角坐标法放线最 为方便。如图 4-5 所示，G1、G2、G3、G4 为方格网点，现在要在地面上测出一 点 A。为此，沿 G2-G3 边量取 G2A'，使 G2A'等于 A 与 G2 横坐标之差Δx，然后 在 A'设置经纬仪测设 G2-G3 边的垂线，在垂线上量取 A'A，使 A'A 等于 A 与 G2 纵坐标之差Δy，则 A 点即为所求。
    图 4-5 直角坐标放线图 从上述可见，用直角坐标法测定一已知点的位置时，只须要按其坐标差数量 取距离和测设直角，用加减法计算即可，工作方便，并便于检查，测量精度亦较 高。
    4-1-4-2 极坐标法
    极坐标法适用于测设点靠近控制点，便于量距的地方。用极坐标法测定一点 的平面位置时，系在一个控制点上进行，但该点必须与另一控制点通视。根据测 定点与控制点的坐标，计算出它们之间的夹角（极角 β）与距离（极距 S） ，按 β 与 S 之值即可将给定的点位定出。如图 4-6 中，M、N 为控制点，即已知 M、N 之坐标和 MN 边的坐标方位角 αMN。现在要求根据控制点 M 测定尸点。首先进 行内业计算，按坐标反算方法，求出 M 到 P 的坐标方位角 αMP 和距离 S。计算 公式如下：
    β＝αMN-αMP
    （4-20）
    图 4-6 极坐标放线图 在实地测定 P 点的步骤：将经纬仪安置于 M 点上，以 MN 为起始边，测设 极角β，定出 MP 之方向，然后在 MP 上量取 S，即得所求点 P。 当不计控制点 M 的误差，用极坐标法测定 P 之点位中误差 mP，可按下式进 行计算： mP = 式中 S2
    ρ
    2
    2 2 m β + mS
    （4-21）
    mβ——测设β角度的中误差； S——控制点至测定点的距离； ms——测定距离 S 的中误差。 【例 4】 在图 4-6 中， 已知控制点 M、 的坐标值和 MN 边的坐标方位角为： N
    xM＝107566.60，yM＝96395.09：xN＝107734.26，yN＝96396.90；αMN＝0°37'07"。 待测点 P 的坐标为：xP＝107620.12，yP＝96242.57。计算αMP 及β、S 之值。 为了使计算过程条理清楚，采用表 4-9、表 4-10 进行计算。表 4-9 是使用计 算机和三角函数表进行计算的表格形式； 4-10 是用对数计算的表格。 （1） 表 表中 、 （2）（3）……表示计算次序。 、 从表中可以看出，两种计算方法其结果完全相同：S＝161.638m，α MP ＝ 289°20'10"。而β＝αMN－αMP＝0°37'07"＋3600－289°20'10"＝71°16'57"。 应用三角函数计算 表 4-9
    应用对数计算
    表 4-10
    注： （n）表示其真数为负值。
    4-1-4-3 角度前方交会法
    角度前方交会法，适用于不便量距或测设点远离控制点的地方。对于一般小 型建筑物或管线的定位，亦可采用此法。 如图 4-7 所示， 用前方交会法测定点 P 时， 先要根据 P 点的坐标与控制点 M、 N 的坐标，按式（4-18）求出控制点至测定点的坐标方位角αMP、αNP，然后再 按式（4-20）求出夹角β及γ。
    实地测设 P 点的步骤：在控制点 M、N 设站，分别测设β及γ两角，方向 线 MP 和 NP 的交点即为所求的 P 点。 当不计控制点本身的误差，测设点 P 的精度可按下式计算： MP = 式中 m ×
    2 2 S MP + S NP
    ρ
    sin( β + γ )
    （4-22）
    MP——P 点位置的测定中误差；
    β、γ——交会角； m——测设β、γ的测角中误差； SMP、SNP——交会边的长度。
    图 4-7 角度前方交会法 [例 5] 设图 4-7 中，控制点 M、N 及待测定点 P 之坐标值仍同前例，计算
    交会角β、γ和点 P 的中误差 MP。 αMP、SMP 和β之值在前例中已经求出，现按表 4-9 的形式计算αNP、SNP 得： NP＝233°30'50"， NP＝191.952m。 α S 而γ＝αNP－αNM＝αNP－ （αMN＋180°） ＝233°30'50"－（0°37'07"＋180°）＝52°53'43"。 设测定β、 γ的测角中误差 m＝10"， m、 γ及 SMP、 NP 之值代入 将 β、 S （4-22） 式，则得
    MP =
    10 191.952 2 + 161.638 2 × = 15mm 206265 sin(71016'57"+52 0 53'43" )
    表 4-9
    4-1-4-4 方向线交会法
    这种方法的特点是： 测定点由相对应的两已知点或两定向点的方向线交会而 得。方向线的设立可以用经纬仪，也可以用细线绳。 如图 4-8 所示，根据厂房矩形控制网上相对应的柱中心线端点，以经纬仪定 向，用方向线交会法测设柱基中心或柱基定位桩。在施工过程中，各柱基中心线 则可以随时将相应的定位桩拉上线绳，恢复其位置。此外，在施工放线时，定向 点往往投设在龙门板上（图 4-9） ，在龙门板上标出墙、柱的中心线，可以将龙门 板上相对应的方向点拉上白线绳，用以表示墙、柱的中心线。
    图 4-8 方向线交会图
    1-柱中心线端点；2-柱基定位桩；3-厂房控制网
    图 4-9 龙门板定点法
    1-龙门板；2-龙门桩；3-细线绳
    4-1-4-5 距离交会法
    从控制点至测设点的距离，若不超过测距尺的长度时，可用距离交会法来测 定。如图 4-10 所示，A、B 为控制点，P 为待测点。为了在实地测定 P，先应按 式（4-19）计算出 a、b 的长度。a、b 之值也可以直接从图上量取。测设时分别 以 A、B 为中心，a、b 为半径，在场地上作弧线，两弧的交点即为 P。 用距离交会法来测定点位，不需使用仪器，但精度较低。
    图 4-10 距离交会法
    4-1-4-6 正倒镜投点法
    1．适用条件及优点 在进行直线投点时， 一般是把仪器安置在直线的一端， 照准相应的另一端点， 进行放线投点。若直线两端点之间不能直接通视时，则可将仪器置于两端点之间 的高处位置，运用正倒镜法进行投点。此外，在远距离投点时，亦可将仪器置于 直线两端点的中间，进行投点。 正倒镜投点法不受地形地物的限制，能解决通视的困难；同时由于使视线缩 短，减少了照准误差和可以不考虑对中误差的影响，因而使投点精度得到提高。 2．测设方法
    在图 4-11 中，设 A、C 两点不通视，在 A、C 两点之间任意选定一点 B'， 使能与 A、C 通视。B'应尽量靠近 AC 线。然后在 B'安置经纬仪，分别以正倒镜 照准 A，倒转望远镜前视 C。由于仪器误差的影响，十字丝之交点不落于 O 点， 而分别落于 O'、O"。为了将仪器移置于 AC 线上，取合O'O"定出 O 点，若 O 在 C 之左，则将仪器自 B'向右移动 B'B 距离，反之亦然。B'B 按下式计算。
    BB ' = AB × CO AC
    （4-23）
    如此重复操作，直到 O'和 O"点落于 C 点的两侧，且 CO'=CO"的时候，仪器 就恰好位于 AC 直线上了。
    图 4-11 正倒镜投点法
    3．注意事项
    （1）按式（4-23）计算 B'B 时，式中各距离值可用目估，经逐次移动，多 次观测，使仪器逐渐趋近 AC 线而最后正好位于 AC 线上； （2）在 B'点初次安置仪器时应先试看，使 A、C 点均落在望远镜十字丝的 左右，这样在逐次趋近移动时，只需在脚架上移动仪器即可； （3）所使用的经纬仪必须经过检验校正，以尽量减小或消除正倒镜的误差。 但仪器一般很难校正完善，因此投点时一定要用正倒镜取中定点，以消除仪器误 差的影响。
    4-1-5 建筑物细部点高程位置的测设
    4-1-5-1 地面上点的高程测设
    在进行施工测量时，经常要在地面上和空间设置一些给定高程的点。如图
    4-12 所示，设 B 为待测点，其设计高程为 HB，A 为水准点，已知其高程为 HA。
    为了将设计高程 HB 测定于 B，安置水准仪于 A、B 之间，先在 A 点立尺，读得 后视读数为 a，然后在 B 点立尺。为了使 B 点的标高等于设计高程 HB，升高或 降低 B 点上所立之尺，使前视尺之读数等于 b。b 可按下式计算：
    b＝HA＋a－HB
    （4-24）
    图 4-12 高程测设示意 所测出的高程通常用木桩固定下来，或将设计高程标志在墙上。即当前尺读 数等于 b 时，沿尺底在桩测或墙上画线。当高程测设的精度要求较高时，可在木 桩的顶面旋入螺钉作为测标， 拧入或退出螺钉， 可使测标顶端达到所要求的高程。
    4-1-5-2 高程传递
    1．用水准测量法传递高程 当开挖较深的基槽或将高程引测到建筑物的上部，可用水准测量传递高程。 图 4-13 是向低处传递高程的情形。作法是：在坑边架设一吊杆，从杆顶向下挂 一根钢尺（钢尺 0 点在下） ，在钢尺下端吊一重锤，重锤的重量应与检定钢尺时 所用的拉力相同。 为了将地面水准点 A 的高程 HA 传递到坑内的临时水准点 B 上， 在地面水准点和基坑之间安置水准仪，先在 A 点立尺，测出后视读数 a，然后前 视钢尺，测出前视读数 b。接着将仪器搬到坑内，测出钢尺上后视读数。和 B 点 前视读数 d。则坑内临时水准点 B 之高程 HB 按下式计算： HB＝HA＋a－（b－c）－d （4-25）
    式中（b－c）为通过钢尺传递的高差，如高程传递的精度要求较高时，对（b －c）之值应进行尺长改正及温度改正。上例是由地面向低处引测高程点的情况， 当需要由地面向高处传递高程时，也可以采用同样方法进行。
    图 14-13 高程传递法 2．用钢尺直接丈量垂直高度传递高程 若开挖基槽不太深时，可设置垂直标板，将高程引测到标板上，然后用钢尺 向下丈量垂直高度，将设计标高直接画在标板上，既方便施工，又易于检查。当 需要向建筑物上部传递高程时，可根据柱、墙下部已知的标高点沿柱或墙边向上 量取垂直高度，而将高程传递上去。
    4-1-6 倾斜线的测设
    在道路、排水沟渠、上下水道等工程施工时，往往要按一定的设计坡度（倾 斜度）进行施工，这时需要在地面上测设倾斜线。如图 4-14 所示，A、B 为地面 上两点，要求沿 AB 测设一条倾斜线。设倾斜度为 i，AB 之间的距离为 L，A 点 的高程为 HA。为了测出倾斜线，首先应根据 A、B 之间的距离 L 及倾斜度 i 计 算 B 点的高程 HB。 HB＝HA＋i×L
    图 4-14 倾斜线测设 然后按前述地面上点的高程测设方法，将算出的 HB 值测定于 B 点。A、B 之间的 M1、M2、M3 各点则可以用经纬仪或水准仪来测定。如果设计坡度比较平 缓时，可以使用水准仪来设置倾斜线。方法是：将水准仪安置于 B 点，使一个
    脚螺旋在 BA 线上，另外两个脚螺旋之连线垂直于 BA 线，旋转在 BA 线上的那 个脚螺旋，使立于 A 点的水准尺上的读数等于 B 点的仪器高，此后在 M1、M2、 M3 各点打入木桩，使立尺于各桩上时其尺上读数皆等于仪器高，这样就在地面 上测出了一条倾斜线。对于坡度较大的倾斜线，则应采用经纬仪来测设。将仪器 安置于 B，纵转望远镜，对准 A 点水准尺上等于仪器高的地方。其他步骤与水 准仪的测法相同。
    1设备基础、高层钢筋混凝土框架结构及地基土 质不均匀的重要建筑物， 沉降观测点相对于后视点高差测定的允许偏差为±1mm （即仪器在每一测站观测完前视各点以后，再回视后视点，两次读数之差不得超 。 过 1mm）
    2．一般厂房、基础和构筑物，沉降观测点相对于后视点高差测定的允许偏 差为±2mm。 3．每次观测结束后，要检查记录计算是否正确，精度是否合格，并进行误 差分配，然后将观测高程列入沉降观测成果表中，计算相邻两次观测之间的沉降 量，并注明观测日期和荷重情况。为了更清楚地表示沉降、时间、荷重之间的相 互关系， 还要画出每一观测点的时间与沉降量的关系曲线及时间与荷重的关系曲 线，如图 4-203 所示。
    图 4-203 沉降曲线 时间与沉降量的关系曲线，系以沉降量 S 为纵轴，时间 T 为横轴，根据每 次观测日期和每次下沉量按比例画出各点，然后将各点连接起来，并在曲线的一 端注明观测点号。 时间与荷重的关系曲线，系以荷载的重量 P 为纵轴，时间 T 为横轴，根据 每次观测日期和每次的荷载重量画出各点，然后将各点连接起来。 两种关系曲线合画在同一图上， 以便能更清楚地表明每个观测点在一定时间 内，所受到的荷重及沉降量。
    4-6-3 沉降观测中常遇到的问题及其处理
    在沉降观测工作中常遇到一些矛盾现象， 并从沉降与时间关系曲线上表现出 来。对于这些问题，必须分析产生的原因，予以合理的处理。兹将常见的几种现 象分述如下：
    4-6-3-1 曲线在首次观测后即发生回升现象
    在第二次观测时即发现曲线上升，至第三次后，曲线又逐渐下降。发生此种 现象，一般都是由于初测精度不高，而使观测成果存在较大误差所引起的。 在处理这种情况时，如曲线回升超过 5mm，应将第一次观测成果作废，而 采用第二次观测成果作为初测成果；如曲线回升在 5mm 之内，则可调整初测标 高与第二次观测标高一致。
    4-6-3-2 曲线在中间某点突然回升
    发生此种现象的原因，多半是因为水准点或观测点被碰动所致；而且只有当 水准点碰动后低于被碰前的标高及观测点被碰后高于被碰前的标高时， 才有出现 回升现象的可能。 由于水准点或观测点被碰撞，其外形必有损伤，比较容易发现。如水准点被 碰动时，可改用其他水准点来继续观测。如观测点被碰后已活动，则需另行埋设 新点；若碰后点位尚牢固，则可继续使用。但因为标高改变，对这个问题必须进 行合理的处理，其办法是：选择结构、荷重及地质等条件都相同的邻近另一沉降 观测点，取该点在同一期间内的沉降量，作为被碰观测点之沉降量。此法虽不能 真正反映被碰观测点的沉降量， 但如选择适当， 可得到比较接近实际情况的结果。
    4-6-3-3 曲线自某点起渐渐回升
    产生此种现象一般是由于水准点下沉所致，如采用设置于建筑物上的水准 点，由于建筑物尚未稳定而下沉；或者新埋设的水准点，由于埋设地点不当，时 间不长，以致发生下沉现象。水准点是逐渐下沉的，而且沉降量较小，但建筑物 初期沉降量较大，即当建筑物沉降量大于水准点沉降量时，曲线不发生回升。到 了后期，建筑物下沉逐渐稳定，如水准点继续下沉，则曲线就会发生逐渐回升现 象。 因此在选择或埋设水准点时，特别是在建筑物上设置水准点时，应保证其点 位的稳定性。如已查明确系水准点下沉而使曲线渐渐回升，则应测出水准点的下 沉量，以便修正观测点的标高。
    4-6-3-4 曲线的波浪起伏现象
    曲线在后期呈现波浪起伏现象，此种现象在沉降观测中最常遇到。其原因并 非建筑物下沉所致，而是测量误差所造成的。曲线在前期波浪起伏所以不突出， 是因下沉量大于测量误差之故；但到后期，由于建筑物下沉极微或已接近稳定， 因此在曲线上就出现测量误差比较突出的现象。 处理这种现象时，应根据整个情况进行分析，决定自某点起，将波浪形曲线 改成为水平线。
    4-6-3-5 曲线中断现象
    由于沉降观测点开始是埋设在柱基础面上进行观测， 在柱基础二次灌浆时没 有埋设新点并进行观测；或者由于观测点被碰毁，后来设置之观测点绝对标高不 一致，而使曲线中断。 为了将中断曲线连接起来，可按照处理曲线在中间某点突然回升现象的办 法，估求出未作观测期间的沉降量；并将新设置的沉降点不计其绝对标高，而取 其沉降量，一并加在旧沉降点的累计沉降量中去（图 4-204） 。
    图 4-204 沉降曲线中断示意
    4-6-4 建筑物变形与裂缝观测
    4-6-4-1 倾斜观测
    在进行观测之前，首先要在进行倾斜观测的建筑物上设置上、下两点或上、 中、下三点标志，作为观测点，各点应位于同一垂直视准面内。如图 4-205 所示， M、N 为观测点。如果建筑物发生倾斜，MN 将由垂直线变为倾斜线。观测时， 用正倒镜法 经纬仪的位置距离建筑物应大于建筑物的高度， 瞄准上部观测点 M，
    向下投点得 N'，如 N'与 N 点不重合，则说明建筑物发生倾斜，以 a 表示 N'、N 之间的水平距离，a 即为建筑物的倾斜值。若以 H 表示其高度，则倾斜度为：
    图 4-205 倾斜观测 i=arcsin（a/H） （4-83）
    高层建筑物的倾斜观测，必须分别在互成垂直的两个方向上进行。 当测定圆形构筑物（如烟囱、水塔、炼油塔）的倾斜度时（图 4-206） ，首先 要求得顶部中心对底部中心的偏距。为此，可在构筑物底部放一块木板，木板要 放平放稳。用经纬仪将顶部边缘两点 A、A'投影至木板上而取其中心 A0，再将底 部边缘上的两点 B 与 B'也投影至木板上而取其中心 B0，A0B0 之间的距离 a 就是 顶部中心偏离底部中心的距离。 同法可测出与其垂直的另一方向上顶部中心偏离 底部中心的距离 b。 再用矢量相加的方法， 即可求得建筑物总的偏心距即倾斜值。 即：
    c = a2 + b2
    （4-84）
    图 4-206 偏心距观测
    构筑物的倾斜度为： i＝c/H （4-85）
    4-6-4-2 裂缝观测
    建筑物发现裂缝，除了要增加沉降观测的次数外，应立即进行裂缝变化的观 测。为了观测裂缝的发展情况，要在裂缝处设置观测标志。设置标志的基本要求 是， 当裂缝开展时标志就能相应的开裂或变化， 正确的反映建筑物裂缝发展情况。 其形式有下列三种： 1．石膏板标志 用厚 10mm，宽约 50~80mm 的石膏板（长度视裂缝大小而定） ，在裂缝两边 固定牢固。当裂缝继续发展时，石膏板也随之开裂，从而观察裂缝继续发展的情 况。 2．白铁片标志 如图 4-207 所示，用两块白铁片，一片取 150mm×150mm 的正方形，固定 在裂缝的一侧，并使其一边和裂缝的边缘对齐。另一片为 50mm×200mm，固定 在裂缝的另一侧，并使其中一部分紧贴相邻的正方形白铁片。当两块白铁片固定 好以后，在其表面均涂上红色油漆。如果裂缝继续发展，两白铁片将逐渐拉开， 露出正方形白铁上原被覆盖没有涂油漆的部分，其宽度即为裂缝加大的宽度，可 用尺子量出。
    图 4-207 白铁片标志 3．金属棒标志（图 4-208） 在裂缝两边凿孔，将长约 10cm 直径 10mm 以上的钢筋头插入，并使其露出 墙外约 2cm 左右，用水泥砂浆填灌牢固。在两钢筋头埋设前，应先把钢筋一端 锉平， 在上面刻画十字线或中心点， 作为量取其间距的依据。 待水泥砂浆凝固后， 量出两金属棒之间的距离，并记录下来。以后如裂缝继续发展，则金属棒的间距
    也就不断加大。定期测量两棒之间距并进行比较，即可掌握裂缝开展情况。
    图 4-208 金属棒标志
    4-6-4-3 位移观测
    当建筑物在平面上产生位移时，为了进行位移测量，应在其纵横方向上设置 观测点及控制点。如已知其位移的方向，则只在此方向上进行观测即可。观测点 与控制点应位于同一直线上，控制点至少须埋设三个，控制点之间的距离及观测 点与相邻的控制点间的距离要大于 30m，以保证测量的精度。如图 4-209 所示， A、B、C 为控制点，M 为观测点。控制点必须埋设牢固稳定的标桩，每次观测 前，对所使用的控制点应进行检查，以防止其变化。建筑物上的观测点标志要牢 固、明显。
    图 4-209 位移观测 位移观测可采用正倒镜投点的方法求出位移值。亦可采用测角的方法。如图 4-209 所示，设第一次在 A 点所测之角度为β1，第二次测得之角度为β2，两次 观测角度的差数△β＝β2－β1，则建筑物之位移值
    δ=
    式中 ρ＝206265"。
    β × AM
    ρ
    （4-86）
    位移测量的允许偏差为±3mm，进行重复观测评定。
    4-6-4-4 用三角高程测量法测定建筑物的沉降变形
    在兴建和运营管理期间对大型工程建筑物的沉降观测， 通常采用静力水准测 量或高精度水准测量，这就要求要设置精致的标志，使用精密的水准尺及其他高 精度设备。为了降低成本和满足沉降观测的急需，可采用短边三角高程测量法进 行建筑物的沉降观测，其方法如下： 如图 4-210 所示，在建筑物上分别固定标志 1 和 2，在建筑物之间安置精密 光学经纬仪，测定倾斜角 α1 及 α2。当 α1 及 α2 很小的情况下，标志的高程 H，可 按下式计算：
    图 4-210 H =l 式中 l——仪器到标志的斜距； ρ＝206265"。 则两个标志之间的高差 h12 即可求得。当 l1≈l2≈l，和 α1≈α2≈α 时，且测角 和量距误差对高差为等影响时，则对量距和测角的精度要求为：
    m1 = mk ρ 2α mk ρ 2l
    α ρ
    （4-87）
    （4-88）
    mα =
    （4-89）
    由式（4-88）可知测角和量距误差的大小，都与 mk 有关，其影响大小，分 别如表 4-49 及表 4-50 所示。
    表 4-49 α
    1' 2' 3' 4' 5' 10' 20' 30' 1° 2° 3° 4° 5° 0.05 86 43 29 21 17 8.6 4.3 2.9 1.4 0.7 0.5 0.4 0.3 当 mk 为下列五种误差时，m1 的误差值（mm） 0.1 0.2 0.3 172 86 57 43 34 17 8.6 5.7 2.9 1.4 1.0 0.7 0.6 343 172 114 86 69 34 17 11 5.7 2.9 1.9 1.4 1.1 515 258 172 129 103 52 26 17 8.6 4.3 2.9 2.1 1.7 0.4 684 343 229 172 137 69 34 23 11 5.7 3.8 2.9 2.3
    表 4-50
    l （m） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.05 5.2 2.6 1.7 1.3 1.0 0.8 0.7 0.6 0.6 0.5 当 mk 为下列五种误差时，mα 的误差值（mm） 0.1 0.2 0.3 10.3 5.2 3.4 2.6 2.1 1.7 1.5 1.3 1.1 1.0 20.6 10.3 6.9 5.2 4.1 3.4 2.9 2.6 2.3 2.0 30.9 15.5 10.3 7.7 6.2 5.2 4.4 3.9 3.4 3.1 0.4 41.2 20.6 13.8 10.3 8.3 6.9 5.9 5.2 4.6 4.1
    由表中数字可以看出，当倾斜角 α 愈大、距离 l 愈长则对测角、量距的精度 要求愈高。例如当要求建筑物沉降观测中误差为 m 沉＝±0.5mm 时，则在 1 测站 上测定高差的中误差为：
    m k站 ≤
    式中 m 沉——沉降观测中误差；
    m沉 2
    （4-90）
    μ——从已知水准点到最远标志测定高差平均差值的权导数。 通过试验，当仪器距离标志 l＝5m 时，则有 mk 站≤|0.05|mm （4-91）
    根据使用 010 光学经纬仪观测结果表明，当 l＝2~15m，α＝0°~5°时，一测 回测角中误差为±1"。 采用三角高程测量法测定建筑物的沉降，在我国刚刚开始，而国外已经广泛 应用于混凝土地基、高层楼房等建筑物的沉降观测。
    4-6-4-5 用基准线法测定建筑物的水平位移 用基准线法测定建筑物的水平位移
    水平位移观测的任务是测定建筑物在平面位置上随时间变化的移动量。 当要 测定某大型建筑物的水平位移时，可以根据建筑物的形状和大小，布设各种形式 的控制网进行水平位移观测，当要测定建筑物在某一特定方向上的位移量时，这 时可以在垂直于待测定的方向上建立一条基准线， 定期地测量观测标志偏离基准 线的距离，就可以了解建筑物的水平位移情况。 建立基准线的方法有“视准线法”“引张线法”和“激光准直法” 、 。 1．视准线法 由经纬仪的视准面形成基准面的基准线法，称为视准线法。视准线法又分为 角度变化法（即小角法）和移位法（即活动觇牌法）两种。 小角法是利用精密光学经纬仪， 精确测出基准线与置镜端点到观测点视线之 间所夹的角度。由于这些角度很小，观测时只用旋转水平微动螺旋即可。 设 α 为观测的角度，di 为测站点到照准点之间的距离，则观测标志偏离基准 线的横向偏差 qi 为： qi =
    α" di ρ"
    （4-92）
    在小角法测量中，通常采用 T2 型经纬仪，角度观测四个测回。距离 di 的丈 量精度要求不高，以 1/2000 的精度往返丈量一次即可。 活动觇牌法是直接利用安置在观测点上的活动觇牌来测定偏离值。 其专用仪 器设备为精密视准仪、固定觇牌和活动觇牌。施测步骤如下： （1）将视准仪安置在基准线的端点上，将固定觇牌安置在另一端点上。 （2）将活动觇牌仔细地安置在观测点上，视准仪瞄准固定觇牌后，将方向 固定下来，然后由观测员指挥观测点上的工作人员移动活动觇牌，待觇牌的照准 标志刚好位于视线方向上时，读取活动觇牌上的读数。然后再移动活动觇牌从相 反方向对准视准线进行第二次读数，每定向一次要观测四次，即完成一个测回的
    观测。 （3）在第二测回开始时，仪器必须重新定向，其步骤相同，一般对每个观 测点需进行往测、返测各 2~6 个测回。 2．引张线法 引张线法是在两固定端点之间用拉紧的金属丝作为基准线， 用于测定建筑物 水平位移。引张线的装置由端点、观测点、测线（不锈钢丝）与测线保护管四部 分组成。 在引张线法中假定钢丝两端固定不动，则引张线是固定的基准线。由于各观 测点上之标尺是与建筑物体固定连接的，所以对于不同的观测周期，钢丝在标尺 上的读数变化值， 就是该观测点的水平位移值。 引张线法常用在大坝变形观测中， 引张线安置在坝体廊道内，不受旁折光和外界影响，所以观测精度较高，根据生 产单位的统计，三测回观测平均值的中误差可达 0.03mm。 3．激光准直法 激光准直法可分为两类：第一类是激光束准直法。它是通过望远镜发射激光 束，在需要准直的观测点上用光电探测器接收。由于这种方法是以可见光束代替 望远镜视线，用光电探测器探测激光光斑能量中心，所以常用于施工机械导向的 自动化和变形观测。 第二类是波带板激光准直系统， 波带板是一种特殊设计的屏， 它能把一束单色相干光会聚成一个亮点。波带板激光准直系统由激光器点光源、 波带板装置和光电探测器或自动数码显示器三部分组成。 第二类方法的准直精度 高于第一类，可达 10-6~10-7 以上。
    4-6-4-6 用前方交会法测定建筑物的水平位移
    在测定大型工程建筑物（例如塔形建筑物、水工建筑物等）的水平位移时， 可利用变形影响范围以外的控制点用前方交会法进行。 如图 4-211 所示，1，2 点为互不通视的控制点，T1 为建筑物上的位移观测 点。由于γl 及γ2 不能直接测量，为此必须测量连接角γ'1 及γ'2，则γl 及γ2 通过计算可以求得：
    图 4-211
    式中
    α——相应方向的坐标方位角。 为了计算 T1 点的坐标， 现以点 1 为独立坐标系的原点， 点的连线为 y 轴， 1-2
    则 T1 点的初始坐标按下式计算：
    或
    经过整理得：
    同理， 根据式 （4-95） 可以写出第 i 个测回建筑物位移观测点 Ti 的坐标公式：
    4-6-4-7 用后方交会法测定建筑物的水平位移
    建筑物的平面位移观测，在我国用于水利工程上较多，例如大坝、护坡、护 岸等工程。位移观测的方法很多，有方向线法、三角测量法、综合测量法，还有 视准线法、引张线法，正、倒垂线法等等。在上一节我们介绍了用角度前方交会 法测定建筑物的水平位移，本节我们将介绍用后方交会法测定建筑物的水平位 移。 为了测定单体建筑物的水平位移，可在被测建筑物本体上设立测站，要求测 站标志必须和建筑物连成一个整体。在建筑物周围，当然应在变形范围之外，寻 找 4~5 个固定方向， 要求测站点和观测点都有强制归心设备， 以克服偏心误差的 影响。常见的对中装置有下列三种： 1．三叉式对中盘：如图 4-212 所示，盘上铣出三条辐射形凹槽，三条凹槽 夹角为 120°，对中时必须先把基座的底板卸掉，将三只脚螺旋尖端安放在三条 凹槽中后，经纬仪就在对中盘上定位了。
    图 4-212 三叉式对中盘 2．点、线、面式对中盘：如图 4-213 所示，盘上有三个小金属块，分别是 点、线、面。 “点”是金属块上有一个圆锥形凹穴，脚螺旋尖端对准放上去后即 不可移动； “线”是金属块上，有一条线形凹槽，脚螺旋尖端在凹槽内可以沿槽 线移动。第三块是一个平面，脚螺旋尖端在上面有二维自由度，当脚螺旋间距与 这三个金属块间距大致相等时，仪器可以在对中盘上精确就位。
    图 4-213 点、线、面式对中盘 3．球、孔式对中装置：如图 4-214 所示，固定在标志体上的对中盘上有一 个圆柱形的对中孔， 另有一个对中球 （或圆柱） 通过螺纹可以旋在基底的底板下， 对中球外径与对中孔的内径匹配，旋上对中球的测量仪器通过球、孔接口，可以 精确地就位于对中盘上。
    图 4-214 球、孔式对中装置 仪器和观测标志都设置强制归心设备之后， 即可在测站上进行多次后方交会 观测，这样定期地观测若干组观测值，在假定原有固定方向的位置没有变化的情 况下，根据几组观测成果，可以推算出本测站的平面位移量。 用后方交会法测定建筑物平面位移的基本原理如下： 如图 4-215 所示，A 为动点，即待测水平位移的测站点。设未移动前的坐标 为 xa，ya，发生位移后 A 移动到 A'位置，其移动后的坐标为 xa±dxa，ya±dya。B 为设置在变形影响范围之外的固定点，其坐标为 xb，yb。AB 边的方向角为 α，当 A 点移到 A'点时，则 A'B 边的方向角为 α±dα。
    图 4-215
    式中
    算例： 1．计算由起始观测值化为方向角及方向系数，如表 4-51 所示。 方向角及方向系数 表 4-51
    在表 4-51 中，计算 a 及 b 时，S 以 10m 为单位。 2．按观测值计算常数项 l 及误差方程式系数，参看表 4-52 所示。 常数项及误差方程式系数 表 4-52
    3．组成误差方程式：
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    4-9
    1 测量仪器的检验和校正
    4-9-1 经纬仪的检验和校正
    4-9-1-1 经纬仪应满足的条件
    根据观测水平角的原理，要测出水平角的准确数值，经纬仪的水平度盘必须 处于水平位置；望远镜上下转动时，其视准轴所旋转的视准面应为一垂直平面。 为了保证上述要求，经纬仪各轴线之间要满足下列三项几何条件（图 4-228） ：
    图 4-228 经纬仪各轴线间几何条件 1．上盘上的水准管轴垂直于竖轴（仪器旋转轴） ； 2．视准轴垂直于水平轴（即望远镜旋转轴或横轴） ； 3．水平轴垂直于竖轴。 在测量工作中，常需要用十字丝的竖丝来瞄准标杆。因此还要满足竖丝应垂 直于望远镜的旋转轴这项条件。但此项检验与校正应在二、三两项之间进行，以 免影响主要条件的满足。
    4-9-1-2 经纬仪的检验与校正
    1．上盘水准管轴应垂直于竖轴 检验：将仪器大致置平，使上盘水准管和任意两脚螺旋平行，调整脚螺旋， ，若气泡仍然居中，则 使气泡居中。然后将上盘旋转 180°（可利用度盘读数）
    表示条件满足，否则应进行校正。 校正：用校正针拨动水准管校正螺丝，使水准管的一端抬高或降低，让气泡 退回偏离中点的一半，另一半调整脚螺旋使其居中。此项检验须反复进行，直至 水准管不论轮到任何方向，气泡偏离中央不超过半格为止。 为了便于仪器整平，有的仪器上装有圆水准器。圆水准器的校正可根据已校 正好的水准管进行，即利用水准管将仪器置平，拨动圆水准器校正螺丝（一松一 紧） ，使气泡居中。圆水准器亦可单独进行校正，其方法见水准仪的检验与校正。 2．十字丝的竖丝应垂直于横轴 检验：将仪器安平，使望远镜十字丝交点对准远方一点目标，旋紧度盘制动 螺旋（如为游标经纬仪，则旋紧游标盘及度盘制动螺旋） ，然后旋转望远镜微动 螺旋，使其上下微动，若该点始终都在竖丝上移动，则表示条件满足。如果偏离 ，说明竖丝不垂直于横轴。 竖丝（图 4-229）
    图 4-229 十字丝检验 校正：松开十字丝的两相邻校正螺丝，并转动十字丝环使满足条件。校正好 以后，将松动的螺丝旋紧。由于各种仪器望远镜目镜整套的结构各不相同，故校 正方法亦稍有差异。 3．视准轴垂直于横轴 检验：选一长为 60~100m 的平坦场地，在一端设置一点 A，在另一端横置 一分划尺 B，横尺要大致与 BA 方向垂直；安置仪器于 A、B 中间，并使三者的 高度接近。用望远镜十字丝中心对准 A 点，固定照准部及水平度盘（游标经纬 仪则固定上下盘） ，倒转望远镜读出横尺上所截之数设为 B'（图 4-230）转动照 准部 180°，重新瞄准 A 点，再倒转望远镜读出横尺上纵丝所截之数为 B"，如 B'、B"读数相同，则说明视准轴与横轴垂直，否则条件不满足，应进行校正。
    图 4-230 视准轴检验 校正：用十字丝竖丝进行校正，即将左右两个十字丝校正螺丝一松一紧，使 竖丝从 B"移至 B，B"B 为两次读数差的 1/4。在校正时，对上下两个校正螺丝中 之一还应略微放松，以免两旁拉力过大，损坏螺丝螺纹和镜片。此项检验必须重 复检查校正，直到条件满足。 如果在 B 处不设置横尺，可在该处贴一张白纸，将 B'、B"投于纸上，然后 在 B'、B"之间定一点 B，使 B"B=B'B"/4，按同法校正之。 4．横轴垂直于竖轴 检验：离建筑物 10~30m 的 A 点安置仪器（图 4-231） ，在建筑物上固定一 横尺， 使大致垂直于视平面， 并应与仪器高度大约相同。 使望远镜向上倾斜 30° ~40°，用望远镜十字丝的交点照准建筑物高处一固定点 M，固定照准部（游标 经纬仪则固定上下盘） ，不使在水平方向转动，将望远镜放平，在横尺上得出读 数 m1，然后以倒镜位置瞄准 M 再向下俯视，在横尺上截取数值为 m2，如果 m1、 m2 不相同，则证明横轴不垂直于竖轴。
    图 4-231 横轴检验 校正： 以十字丝交点对准横尺上 m1、 2 两数的平均值 m m （即 m1m2 的中点） ， 然后固定照准部（游标经纬仪则固定上下盘） ，抬高望远镜，这时十字丝纵丝必 不通过 M 点，而偏向点 M'，用校正针拨动支架上横轴校正螺丝，改变支架高度， 即抬高或降低横轴的一端，使十字丝交点对准 M 点。这项检校也须反复 2~3 次
    才能使条件满足。如仪器上没有此项校正设备，校正时需在较低的一个支架上用 锡纸垫高，使之符合要求。 如在建筑物上 m 处不设置横尺，可于该处贴一白纸。以正倒镜瞄准 M 向下 投出 m1、m2，然后取 m1m2 之中点 m，按同法校正。
    4-9-1-3 激光经纬仪的构造
    如图 4-232 是苏州第一光学仪器厂生产的 J2-JD 型激光经纬仪，它以 J2 型光 学经纬仪为基础，在望远镜上加装一只 He-Ne 气体激光器而成。由激光器发出 的光束，经过一系列棱镜、透镜、光阑进入经纬仪的望远镜中（图 4-233） ，再从 望远镜的物镜端射向目标，并在目标处呈一明亮清晰的光斑（图 4-234） 。
    图 4-232 激光经纬仪
    图 4-233 光束射程
    1-氦-氖气体激光器；2-遮光开关；3-反射棱镜；4-聚光镜组；5-针孔光阑；6-分光棱镜组；
    7-望远镜调焦镜组；8-望远镜物镜组；9-波带片；10-望远镜分划板；11-望远镜目镜组
    图 4-234 激光目标光斑
    4-9-1-4 激光经纬仪的操作方法
    J2-JD 激光经纬仪的经纬仪部分操作方法完全与 J2 型光学经纬仪相同。下面 介绍激光器中的特殊操作方法： 1．把激光器的引出线接上电源。注意在使用直流电源时不能接错正、负极。 2．开启电源开关，指示灯发亮，并可听到轻微的嗡嗡声。旋动电流调节旋 钮，使激光电源工作在最佳电流值下（一般为 3~7mA） ，便有最强的激光输出。 激光束即通过棱镜、透镜系统进入望远镜，由望远镜物镜端发射出去。 3．观测完毕后，先将电源开关关断，指示灯熄灭，激光器停止工作，然后 拉开电源。 4．激光器工作时，遮光开关及波带片两个部件，可根据需要分别用它们的 旋钮控制使用。
    4-9-1-5 激光经纬仪的特点和应用
    激光经纬仪除具有普通经纬仪的技术性能，可作一般常规测量外，又能发射 激光， 供作精度较高的角度坐标测量和定向准直测量。 它与一般工程经纬仪相比， 有如下的特点： 1．望远镜在垂直（或水平）平面上旋转，发射的激光可扫描形成垂直（或 水平）的激光平面，在这两个平面上被观测的目标，任何人都可以清晰地看到。 2．一般经纬仪在场地狭小，安置仪器逼近测量目标时，如仰角大于 50°， 就无法观测。激光经纬仪主要依靠发射激光束来扫描定点，可不受场地狭小的影
    响。 3．激光经纬仪可向天顶发射一条垂直的激光束，用它代替传统的锤球吊线 法测定垂直度，不受风力的影响，施测方便、准确、可靠。 4．能在夜间或黑暗场地进行测量工作。 由于激光经纬仪具有上述的特点，特别适合作以下的施工测量工作： 1．高层建筑及烟囱、塔架等高耸构筑物施工中的垂度观测和准直定位。如 某公司在某电厂 180m 钢筋混凝土烟囱滑模施工中，与天津大学协作，用一台 KASSEL 型经纬仪，加装一个氦-氖激光管，制成激光对中仪（图 4-235） 。仪器 置于地下室烟囱中心点上，将激光的阴极对准中心点，调整经纬仪水准管，使气 泡居中，严格整平后，进行望远镜调焦，使光斑直径最小，这时仪器射出的激光 束，反应在平台接收靶上，即可测出烟囱的中心。由于使用激光对中仪对中，比 用传统的垂球对中节约时间，提高了精度，并可随时检查筒身中心线，便于及时 纠偏。使用结果，180m 高的烟囱，滑升到顶时，中心偏差只有 1.2cm，为国家 规范允许偏差 18cm 的 1/15。
    图 4-235 激光对中仪 2．结构构件及机具安装的精密测平和垂直度控制测量。如图 4-236 所示， 用两台激光经纬仪置于柱基互相垂直的两条轴线上，在场地狭小的情况下，可以 比一般经纬仪更靠近柱子。 安置、 对中、 整平等手续同一般经纬仪。 转动望远镜， 打开遮光开关，发射激光束，使光斑沿柱的平面轴线扫描到柱脚，校正柱脚位置 后缓缓仰视柱顶，如柱的轴线与光斑偏离（人人都可看到） ，可立即进行校正，
    使两台激光经纬仪发射的光斑都正对柱的轴线，即为柱的正确位置。
    图 4-236 用激光经纬仪定柱法 3．管道铺设及隧道、井巷等地下工程施工中的轴线测设及导向测量工作。
    4-9-2 水准仪的检验与校正
    4-9-2-1 普通水准仪的检验与校正
    1．圆水准器轴（圆球面中点和球心的连线）平行于仪器的竖轴 检验：把仪器安置在三脚架上，转动脚螺旋，使圆水准器的气泡居中。然后 使仪器绕竖轴旋转 180°，此时若圆水准器的气泡仍然居中，则说明此项条件满 足。 校正：如气泡偏离圆水准器中心位置，先用脚螺旋使气泡退回一半，然后拨 动圆水准器校正螺丝使气泡居中。反复检验校正直至满足条件。 此外，还可以先按照经纬仪上盘水准管轴垂直于竖轴的检校方法，将水准仪 上长水准管校正好，在长水准管水平的条件下，拨动圆水准器校正螺丝，使圆气 泡居中。 2．十字丝横丝垂直于仪器竖轴 检验：将水准仪在地上安置好，以横丝的一端瞄准远处一清晰固定的点，然 后转动水平方向的微动螺旋，如该点始终在横丝上移动，说明横丝垂直于竖轴， 否则应进行校正。 校正： 松动十字丝环上相邻两校正螺丝， 转动十字丝环， 直到满足要求为止。 3．水准管轴平行于视准轴 检验：在地面选定 A、B 两点，相距 60~100m，置仪器于 A、B 之中点，对 两端所立标尺进行观测得读数 a1、b1（图 4-237） 1－b1＝h 即为两点间的正确 ，a 高差。然后将仪器搬近 B 点，紧靠 B 整置仪器，使望远镜目镜端靠近标尺，自
    物镜端观测水准尺，以铅笔尖指出圆孔中心在尺上的位置，在镜外读得 B 点标 尺之读数 b2（即仪器高） 。然后再对 A 点所立水准尺进行观测得读数 a2。若 a2 －b2＝a1－b1，则此项条件满足。
    图 4-237 水准管检验 校正：若 a2－b2 不等于 a1－b1，在 A 点上水准尺的正确读数应为 a'2＝b2＋ （a1－b1）＝b2＋h。旋转望远镜微倾螺旋，使横丝对准 A 点标尺上的正确读数 a'2，这时视准轴已水平，但气泡却偏离中心，拨动水准管校正螺丝使气泡居中。 此项检校要反复进行，直至仪器在 B 点所测之高差，与仪器在 A、B 的中点 所测正确高差相差在 3~4mm 以内，就可以认为校正好了。 4．视准轴与水准管轴应平行（即无交叉误差） 检验：安平仪器后，在距仪器约 50m 处竖立一水准尺。水准仪三个脚螺旋 的位置应如图 4-238 所示，其中两脚螺旋的连线与仪器至标尺的连线相垂直。将 仪器整平，使水准管气泡严格居中，用横丝的中心部位在尺上读数。然后将两个 脚螺旋相对地旋转 1~2 整周， 使水准仪向一侧倾斜， 此时横丝所对尺上读数必已 变动，旋转微倾螺旋，使十字丝交点处读数保持不变，查看气泡是否偏离中心， 如有偏离，记住气泡偏离中心的方向（如偏向目镜端或物镜端） 。使脚螺旋恢复 原来位置，并旋转微倾螺旋使气泡居中，此时横丝所对尺上读数仍为原来数值。 使水准仪向另一侧倾斜， 同时 然后再以和前次相反的方向旋转脚螺旋 1~2 整周， 旋转微倾螺旋保持十字丝交点处读数不变，再查看气泡有无偏离中心现象，或偏 向哪一端。如通过两次检查，气泡始终居中或仅偏于同一端，说明水准轴与视准 轴平行。若气泡一次偏于目镜端而另一次偏于物镜端，则说明此项条件不满足， 即有交叉误差的存在。
    图 4-238 视准轴检验
    1-脚螺旋；2-标尺
    校正：用水准管上左右两校正螺旋一松一紧使气泡居中。此项检验与校正要 重复进行，直至满足条件。 在进行三、四等水准测量时，应进行此项检验，一般情况下可不进行。
    4-9-2-2 精密水准仪的检验与校正
    精密水准仪的特征： （1）望远镜有较大的放大率，约 36~50 倍。望远镜品质 甚高，有很好的清晰度、光明度，一切色差变形消除殆尽； （2）水平管的灵敏度 极高，约自 2"/2mm~6"/2mm 之间。近代观察水泡像的方法多采用棱镜折影符合 法，符合观察之精度为水平管灵敏度的 1/4，例如水准管的灵敏度 4"/2mm，则用 符合法之后，观测精度可达 0.1"。因此，现今精密的水准仪上水准管的灵敏度绝 对值不需过高，而仍能达到非常精密的安平效果。 1．精密水准仪的基本构造 精密水准仪的构造如图 4-239 所示。
    图 4-239 精密水准仪构造
    1-瞄准器；2-望远镜目镜；3-望远镜调焦螺旋；4-水准器反光板；5-微倾螺旋； 6-楔形保护玻璃；7-平行玻璃板测微手轮；8-制动螺旋；9-微动螺旋；10-脚螺旋
    2．使用方法 （1）安平 安平方法与普通水准仪大致相同。不过此仪器长水准灵敏度极
    高，气泡动荡静止较慢，应注意将脚架安踏牢固，安平时先使圆水准大致居中， 为了尽量提高视线，减少地面折光影响，仪器架应尽量架高。在瞄准水准尺之后 用微倾螺旋作精确居中，此时只需稍微转动一下即可。螺旋转动的方向与气泡像 相对移动方向是一致的（图 4-240） 。
    图 4-240 调整气泡 （2）读尺 精密水准仪配有铟钢水准尺，尺面分左右两条刻划，两刻划的
    起点数值不同，测量时两尺都要读数，彼此校对。尺上每小格 1cm，每二格注一 字， 由尺上直接读至厘米， 零碎读数由光学测微计直读至 0.1mm， 估读至 0.01mm， 在瞄准后，转动测微计螺旋，尺像随之上下移动，使横线一端的楔形夹线恰好夹 住尺上刻划线。 如图 4-241 所示，左尺（或称主尺）读数为 148cm，测微读数为 0.647cm， 此读数为主尺 148.647cm。然而进行右尺（或称为副尺）读数，每一相同高度主 副尺读数总是相差 301.550cm，由此可以核对读数。
    图 4-241 读尺示例 3．校正 （1）圆水泡之校正 1）目的使圆水泡轴线垂直，以便安平。 2）校正方法用长水准管使纵轴确切垂直，然后校正之，使圆水泡气泡居中， 其步骤如下：拨转望远镜使之垂直于一对水平螺旋，用圆水泡粗略安平，再用微 倾螺旋使长水准气泡居中微倾螺旋之读数，拨转仪器 180°，倘气泡偏差，仍用 微倾螺旋安平，又得一读数，旋转微倾螺旋至两读数之平均数。此时长水准轴线 已与纵轴垂直。接着再用水平螺旋安平长水准管气泡居中，则纵轴即垂直。转动 望远镜至任何位置气泡像符合差不大于 1mm。纵轴既已垂直，则校正圆水准使 气泡恰在黑圈内。在圆水泡的下面有三个校正螺旋，校正时螺旋不可旋得过紧， 以免损坏水准盒。 （2）微倾螺旋上刻度指标差的改正 上述进行使长水准轴线与纵轴垂直的步骤中，曾得到微倾螺旋两数之平均 数，当微倾螺旋对准此数时，则长水准轴线应与纵轴垂直，此数本应为零，倘不 对零线，则有指标差，可将微倾螺旋外面周围三个小螺旋各松开半转，轻轻旋动 螺旋头至指标恰指“0”线为止，然后重新旋紧小螺旋。在进行此项工作时，长 水准必须始终保持居中，即气泡像保持符合状态。 （3）长水准之校正 1）目的是使水准管轴平行于视准轴。 2）步骤与普通水准仪的检验校正相同。
    4-9-2-3 激光水准仪的构造
    图 4-242 是我国烟台光学仪器厂生产的 YJs3 激光水准仪的外形。 其构造是在 S3 水准仪的望远镜上加装一只 He-Ne 气体激光器， 原理与 J2-JD 激光经纬仪相同。
    图 4-242 激光水准仪
    4-9-2-4 激光水准仪的操作方法
    水准仪部分与 S3 型水准仪相同，激光器部分与 J2-JD 激光经纬仪的操作方法 相同。
    4-9-2-5 激光水准仪的用途
    用激光水准仪测高程时，激光束在水准尺上显示出一个明亮清晰的光斑。任 何人都可以直接在尺上读数，既迅速又正确，减少了读数中可能发生的错误。另 外由于激光束射程较长，白天尺面上很亮时为 150m，尺面上较暗时为 300m，晚 上尺面黑暗时可达 2000~3000m。因此立尺点可距仪器更远，在平坦地区作长距 离高程测量时，测站数较少，提高了测量的效率。在大面积的楼、地面抄平工作 中，放一次仪器可以控制很大一块面积，极为方便。 YJs3 激光水准仪的精度与 S3 型水准仪相同。
    4-9-3 钢尺的检定
    4-9-3-1 钢尺检定的方法
    1．将钢尺与标准尺比较。把已经检定过的钢尺作为标准，其他钢尺可与其 比较，求出它们的尺长差。比较要在平坦的地面或地坪上进行，以相同的拉力使 两根尺子零刻线对齐， 在另一端用刻有毫米分划的小尺子量出被检定的钢尺与标 准尺的尺长差。
    2．将钢尺与标准基线长度（标准温度下基线的水平长度）进行实量比较。 选定一根质量较好的钢尺，至国家测量机关的比尺场地与标准基线进行实量比 较。 兹将检定中的有关要求说明如下： 钢尺应以整尺长度进行检定。用弹簧秤对钢尺施加标准拉力，一般规定为： 30m 钢尺用 100N 拉力，50m 钢尺用 150N 拉力。 由于在实际工作中，有时需用钢尺悬空丈量距离，有时沿地面量距，因而在 进行钢尺检定时，同一钢尺可分别采用悬空和沿地面丈量标准基线，求出两种尺 长改正数。如在精密量距时，采用设置托桩的方法，则检定钢尺时，亦应按一定 距离（如每隔 6m）设置托桩。 检定钢尺时的操作方法与精密量距相同。但每尺段应调整五次，每次读取五 个数，相差不超过±0.3mm。每测回往返测长度经过温度改正以后，相差不应超 过±0.5mm。各测回的长度经过改正之后，相差不得超过±1mm。钢尺的检定必 须在不同时间内进行， 如初测在上午施测三个测回， 复测必须在下午测三个测回， 最后取平均值作为结果，并与标准基线长度进行比较，求出尺长改正数。 钢尺检定的中误差 m 按下式计算：
    m=± [VV ] n(n 1)
    （4-115）
    式中
    [VV]——各测回平均值减测回值； n——测回数。
    4-9-3-2 尺方程式及其简化
    经过检定的钢尺都给出其尺方程式，以用来计算尺长。尺方程式的一般形式 为： lt＝l＋△l＋αl（t－t0） 式中 lt——温度为 t 时的尺长（m） ； l——尺面值（m） ； △l——钢尺在标准温度 t0 时经检定所得整尺长的改正数（mm） ，如检定时 的温度不为 t0，应进行温度改正，化算为 t0 时尺长改正数； α——钢尺膨胀系数（mm/m℃） ，一般采用 α=0.012mm/m℃； （4-116）
    t0——标准温度（℃） ，一般以 20℃作为标准温度； t——丈量时钢尺的温度（℃） 。 应用上式时，须进行尺长差及温度两项改正。为了简化计算工作，可将两项 改正合并在一起，使上式变为下列形式： 1t＝l＋αl（t－t'0） 式中 t'0 可由上面两个方程式联立解得：
    t '0 = t 0 l α l
    （4-117）
    （4-118）
    例如一钢尺其尺方程式为：
    lt＝50m＋2.16mm＋0.012×50（t－20）mm
    如将此式简化，按式（4-118）可得：
    t ' 0 = 20 2.16 ＝20－3.6＝16.4℃ 0.012 × 50
    故依式（4-117）简化后的尺方程式为
    lt＝50m＋0.600（t－16.4）mm
    4-9-3-3 标准基线的建立
    为了便于钢尺检定，可自行建立标准基线。基线场地应选在地形平坦、土质 坚固、且比较僻静的地点。最简单的基线其长度可为 30m 或 50m（为了便于检 定，长度要稍短于 30m 或 50m，不可超过） 。基线两端点应埋设稳固的标桩，桩 顶要同高，标点刻线须精细。标准基线的长度测量须待埋设的标桩达到稳定后进 行，用两根以上经过检定的钢尺来测定。由于在实际工作中一般有沿地面量距和 悬空量距两种情况， 因而应埋设上下两组标桩， 测出上下两组标桩间基线的长度。 如基线测量时的温度不等于标准温度，必须换算为标准温度下的长度。标准基线 必须定期进行检测。
    4-9-3-4 钢尺使用时注意事项
    1．使用钢尺时须按照检定时的条件和方法进行量距。即标准温度、拉力及
    钢尺所处状态（悬空、沿地面或尺间设置托桩）均应与检定时相同。
    2．钢尺在使用了一定时间后，因尺长有变化，须重新检定。 3．钢尺质脆，不可使其扭折。丈量过程中携尺前进时，应使钢尺悬空，不
    可在地上拖拉，用毕应擦去灰尘，如暂不使用时，应上一层机油，以防生锈。
    4-9-4 光电测距仪
    4-9-4-1 光电测距仪的概况
    我国已研制成功红外自动数字显示测距仪， 近年来国内已有批量红外测距仪 的产品，也从国外进口了数量不少的光电测距仪，如 D135、D11000、EDT2000、 DM501、 DM103、 ELD12、 AGA120、 AGA112、 AGA14A、 MiNi、 SET2c、 SEF3c、 SET4c 等，从建筑施工测量来说，AGA120、DM103、MiNi 等光电测距仪最为 实用，使用光电测距仪之前必须熟悉说明书或到有关单位进行短期培训，以便正 确使用光电测距仪。
    4-9-4-2 光电测距仪的构造
    光电测距仪构造如图 4-243 所示。
    图 4-243 光电测距仪构造 光电测距仪是在经纬仪上加装光电测距头子，一般是配套的，什么型号测距 头子配什么样型号的经纬仪，另外配一套反光棱镜。
    4-9-4-3 光电测距仪的用途
    为了测量 A、B 两点之间的距离，在 A 点安置光电测距仪主机，在 B 点安 置反光棱镜，如图 4-244 所示。
    图 4-244 光电测距仪使用示意 对中、整平后，开启光电测距仪。发射望远镜发出一水平激光束射向 B 点 反光棱镜，经过反射的激光束仍以水平方向折回 A 点，接收望远镜能够把折回 的激光束调制、放大并精确地测出 A、B 两点的距离，可直接由数字计数器上显 示出来。它的测距精度视仪器不同而各异，一般的光电测距仪精度可达±5mm ＋10ppm。
    4-9-4-4 光电测距仪的检验与校正
    1．送有关部门检验与校正 2．自检 自检，必须具有一定的检定设备，对光电测距仪相当熟悉，目前国内使用的 光电测距仪品种相当多，在此不能详细介绍，建议送有关部门检定。 3．用六段法测定常数 简易六段法公式： C＝0.02857［5（D06－D01－D12－D23－D34－D45－D56）＋3（D05＋D16－D02 －D13－D24－D35－D46）＋（D04＋D15＋D26－D03－D14－D25－D36） ］ 举例：原有控制点：
    MD 为测距中误差，n 为观测点数，r 为点数。 （2）仪器加常数 K＝－3.57mm
    M K = M D Q1.1 = 1.44 0.2 ＝0.644mm
    建筑施工测量得到仪器加常数足够了， [VV]和 Q1.1 需到解析六段法中求得， 不必再去求测距中误差和加常数的中误差。
    主要参考文献
    1 李青岳．工程测量学．北京：测绘出版社，1984 2 侯国富等．建筑工程测量．北京：测绘出版社，1987 3 杨大明等．建筑施工测量．北京：中国建筑工业出版社，1990 4 赵志缙等．高层建筑施工手册．上海：同济大学出版社，1991 5 手册编写组．建筑施工手册，第三版．北京：中国建筑工业出版社，1997 6 邓学才．复杂建筑施工放线．北京：中国建筑工业出版社，1988 7 奥尔洛夫著， 同济大学测量系译． 测量学教程． 下册． 龙门联合书局． 1954 8 杨永平．宝钢工程技术．1994（5）

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