建筑物基础测量放样的简便方法

王 明 镜

(福建华航建设集团有限公司厦门分公司，福建 厦门 361004)

建筑物基础测量放样的简便方法

王 明 镜

(福建华航建设集团有限公司厦门分公司，福建 厦门 361004)

介绍了使用全站仪测设轴线的一般方法，从建立坐标系、转换已知点坐标等方面阐述了测量的简便方法，同时对水平镜面法测设基底轴线以及吊钢尺法引测高程的方法进行了探讨，以取得较高的测量效率。

测设轴线，坐标，高程，方法

1 使用全站仪测设轴线

1.1 使用全站仪测设轴线的一般方法

如图1所示，建筑物正交轴线通常与正南北方向不平行。基础施工时，一般轴线放样的程序和方法为：

1)建设单位会通过规划部门或其他合法单位在场地内提供3个～4个轴线定位控制点，如图1中的A1，D1，A4，D4点。如果建设单位因某些原因不能提供这些点，则可通过坐标已知的控制点P1，P2，使用全站仪测设出A1，D1，A4，D4各点。

2)将轴线控制点引测到开挖范围以外不会被破坏的地方并做好保护，以便日后定出轴线上的测站，如图1所示的P1a,P4a,P1b,P4b,PAa,PDa,PAb,PDb点。

3)在基坑四周开挖范围以外靠近基坑边缘的适当位置架设龙门板。由于场地限制、制作安装等原因，龙门板一般都无法做成与建筑物轴线平行的直线，而是折线段或曲线段，如图1所示。

4)在龙门板上建筑物轴线与之相交的位置钉钉子，用于挂线。这些钉子称为“龙门钉”。此时，由于建筑物轴线与正南北方向斜交，其上任何点的X坐标值都与其他点的X坐标值都不同，任何点的Y坐标值都与其他点的Y坐标值也都不同，如图1所示；这样，这些钉子位置的坐标值未知，且无法计算出来；所以不能用全站仪一次直接测设龙门钉。

在轴线上的点P1a处架设全站仪，后视同一轴线上的点P1b，顺时针转90°，做出辅助轴线P1a—P4a，在此辅助轴线上做出另一向几条轴线的间距点P2a，P3a，P4a；同理做出各条轴线的间距点P1b，P2b，P3b，P4b，PAa，PBa，PCa，PDa，PAb，PBb，PCb，PDb各点。

分别在这些点上架设全站仪，后视同一轴线上的间距点(点P1a如对应点P1b)，在龙门板上标记龙门钉位置，并钉好龙门钉。在同一轴线上的龙门钉之间所挂的线，就是建筑物轴线。

以上是用全站仪测设轴线的一般方法，其步骤繁复，工作量大；实际上是把全站仪当经纬仪用，效率低下。

1.2 使用全站仪测设轴线的简便方法

使用全站仪测设轴线，可以采用以下更加便捷的方法。

1.2.1 建立用户坐标系

为了充分利用全站仪的测设功能，必须使轴线上任一点的X坐标值或Y坐标值有规律地变化，即其X坐标值与一些其他点的X坐标值相同，或其Y坐标值与一些其他点的Y坐标值相同。所以轴线测设前必须先建立合理的用户坐标系(或称“施工坐标系”)，把复杂、无规律的测点坐标值加以简化。

如图1所示，以A1点为原点，以①轴为用户坐标系的轴(相当于Y轴)、轴为用户坐标系的轴(相当于X轴)建立用户坐标系。这样，建筑物轴线上的点的坐标值就呈现出极为简单的规律了，如：②轴上的点包括其龙门钉的B坐标值都为6.000，Ⓒ轴上的点包括其龙门钉的A坐标值都为12.000。

1.2.2 转换已知点坐标

根据中学数学坐标转换公式或使用AutoCAD软件作图，求出已知控制点P1,P2的用户坐标值。如图1所示，P1：A=20.144，B=-6.567；P2：A=-4.809，B=24.103。

1.2.3 测设龙门钉

在适当的位置架设全站仪，如图1中三角形处；依次后视P1,P2点并输入各自坐标值；按全站仪的常规操作，测设各个龙门钉。如：测设③轴龙门钉时，不管龙门板如何弯、斜，当反光镜在龙门板上移动，使得全站仪读数中B值为12.000时，该位置就是龙门钉位置；同样地，测设轴龙门钉时，当全站仪读数中A值为18.000时，该位置就是龙门钉位置。

如果全站仪架设的位置得当，通视良好，可以一次扫视及测设所有的龙门钉，速度极快。

2 水平镜面法测设基底轴线

2.1 测设基底轴线的一般方法

一般情况下，在地面上架设经纬仪或全站仪测设基底轴线时，要频繁搬动仪器，否则多数基底(特别是独立基础基底)无法通视，如图2所示。

通常的做法是：用建筑棉线或尼龙线在龙门钉上挂出轴线，再吊挂线坠，在线坠底尖处用铅笔做记号，弹线，将轴线引测到基底。操作时由于风的作用或手的触碰，轴线和线坠会摇晃；线坠静止时所做记号的位置才会准确。这种方法费时费力，且精度不高。2.2 测设基底轴线的简便方法

根据几何学知识，龙门钉所挂的轴线(不管是否为水平线)和基底弹出来的轴线(不管是否为水平线)都在唯一的一个竖直面上，也就是说，这个竖直面和基底面的交线就是基底轴线，轴线点在这个竖直面上；只要找出这个竖直面，很容易就可以在基底面上做出轴线点记号。竖直面不容易确定，但可以通过水平面来间接确定：与水平面相垂直的平面就是竖直面。

利用水平放置的镜面，通过镜像原理，很容易就可以确定竖直面。

如图2右侧所示，在基底轴线一端的大致位置放置一个水平镜面。龙门钉所挂的轴线在水平镜面里有一个影像，测量者站在基坑顶观察龙门钉轴线和它在水平镜面里的影像，调整视线，当所看到的龙门钉轴线和它的影像重合成一条线时，根据镜像原理，这条“线”其实就是两条线所构成的竖直面。这时，另一个站在基坑底部的测量者听指挥移动记号铅笔，使笔尖移动到这条“线”也即竖直面上，笔尖的位置就是轴线点。同理做出基底另一端的轴线点，弹线，完成轴线测设。

在实际操作中，使用废机油盆来代替水平镜面。这是因为：真正的镜面很难水平放置，而静止的液面如油盆面可视为水平面；废机油色黑，既有镜面效果，又不太反光；废机油与水相比，表面比较不会受风影响而起涟漪。

上述方法称为“水平镜面法”，又叫“油盆法”。这种方法简单易做，不必使用仪器，操作方便，工作效率高。经用经纬仪检验，用此法测设的轴线位置偏差均不大于5 mm，符合施工质量验收要求[1]。

3 吊钢尺法引测高程

当基坑较深时，架设在地面的仪器看不到立在基坑的塔尺。欲将水准点高程从地面引测到基坑里，由于场地条件限制，转点测量有困难时，必须采用“吊钢尺法”。即使一般情况下可以转点测量，为了减少工作量、提高工作效率、减少测量误差，也宜采用“吊钢尺法”来引测高程。

如图3所示，BM为地面上已知的水准点，其标高为HBM；BM1为基坑底待测的水准点，其标高设为HBM1；Hi，Hi2分别为地面和基底的仪器高。“吊钢尺法”引测高程的操作步骤如下：

1)在基坑边缘悬吊钢卷尺。钢卷尺零点始端在上，下端绑附重约5 kg的重物，静止垂放到基底以上水准仪可观测到的高度。钢卷尺下端重约5 kg的重物对钢卷尺读数的影响很小[2]，可忽略不计。

2)在地面架设水准仪，观测已知水准点BM和钢卷尺，记下读数r0，r1。

3)保持悬吊的钢卷尺不动，把水准仪架设到基底，观测钢卷尺和待测水准点BM1，记下读数r2，r3。

4)如图3所示，根据高程关系算出待测水准点BM1的标高HBM1：

HBM1=Hi2-r3=(Hi-L)-r3；Hi=HBM+r0，L=r2-r1；

所以，HBM1=HBM+r0-(r2-r1)-r3=HBM+r0+r1-r2-r3。

4 结语

与一般的建筑物基础测量放样的方法不同，本文介绍的方法简单高效，实用性强。建筑施工人员掌握了这些方法，可使相关工作得以准确、快捷、轻松地完成。

[1] GB 50204—2002，混凝土结构工程施工质量验收规范(2010年版)[S].

[2] 胡建华，高 茜，尹德山.钢卷尺测量中温度、拉力及测量状态的误差修正[J].天津科技，2005(2):50-51.

Simple building foundation sampling method

Wang Mingjing

(XiamenBranchCompany,FujianHuahangConstructionGroupCo.,Ltd,Xiamen361004,China)

The thesis introduces general surveying axis method with total station, describes simple sampling methods from aspects of establishing coordinate and altering given point coordinate, and explores horizontal mirror method surveying base axis and hoisting steel rule method surveying elevation method, with a view to achieve higher measurement efficiency.

surveying axis, coordinate, elevation, methods

2015-02-28

王明镜(1971- )，男，工程师

1009-6825(2015)13-0204-03

TU198

A