建筑物基礎測量放樣的簡便方法

王 明 鏡

(福建華航建設集團有限公司廈門分公司，福建 廈門 361004)

建筑物基礎測量放樣的簡便方法

王 明 鏡

(福建華航建設集團有限公司廈門分公司，福建 廈門 361004)

介紹了使用全站儀測設軸線的一般方法，從建立坐標系、轉換已知點坐標等方面闡述了測量的簡便方法，同時對水平鏡面法測設基底軸線以及吊鋼尺法引測高程的方法進行了探討，以取得較高的測量效率。

測設軸線，坐標，高程，方法

1 使用全站儀測設軸線

1.1 使用全站儀測設軸線的一般方法

如圖1所示，建筑物正交軸線通常與正南北方向不平行?；A施工時，一般軸線放樣的程序和方法為：

1)建設單位會通過規劃部門或其他合法單位在場地內提供3個～4個軸線定位控制點，如圖1中的A1，D1，A4，D4點。如果建設單位因某些原因不能提供這些點，則可通過坐標已知的控制點P1，P2，使用全站儀測設出A1，D1，A4，D4各點。

2)將軸線控制點引測到開挖范圍以外不會被破壞的地方并做好保護，以便日后定出軸線上的測站，如圖1所示的P1a,P4a,P1b,P4b,PAa,PDa,PAb,PDb點。

3)在基坑四周開挖范圍以外靠近基坑邊緣的適當位置架設龍門板。由于場地限制、制作安裝等原因，龍門板一般都無法做成與建筑物軸線平行的直線，而是折線段或曲線段，如圖1所示。

4)在龍門板上建筑物軸線與之相交的位置釘釘子，用于掛線。這些釘子稱為“龍門釘”。此時，由于建筑物軸線與正南北方向斜交，其上任何點的X坐標值都與其他點的X坐標值都不同，任何點的Y坐標值都與其他點的Y坐標值也都不同，如圖1所示；這樣，這些釘子位置的坐標值未知，且無法計算出來；所以不能用全站儀一次直接測設龍門釘。

在軸線上的點P1a處架設全站儀，后視同一軸線上的點P1b，順時針轉90°，做出輔助軸線P1a—P4a，在此輔助軸線上做出另一向幾條軸線的間距點P2a，P3a，P4a；同理做出各條軸線的間距點P1b，P2b，P3b，P4b，PAa，PBa，PCa，PDa，PAb，PBb，PCb，PDb各點。

分別在這些點上架設全站儀，后視同一軸線上的間距點(點P1a如對應點P1b)，在龍門板上標記龍門釘位置，并釘好龍門釘。在同一軸線上的龍門釘之間所掛的線，就是建筑物軸線。

以上是用全站儀測設軸線的一般方法，其步驟繁復，工作量大；實際上是把全站儀當經緯儀用，效率低下。

1.2 使用全站儀測設軸線的簡便方法

使用全站儀測設軸線，可以采用以下更加便捷的方法。

1.2.1 建立用戶坐標系

為了充分利用全站儀的測設功能，必須使軸線上任一點的X坐標值或Y坐標值有規律地變化，即其X坐標值與一些其他點的X坐標值相同，或其Y坐標值與一些其他點的Y坐標值相同。所以軸線測設前必須先建立合理的用戶坐標系(或稱“施工坐標系”)，把復雜、無規律的測點坐標值加以簡化。

如圖1所示，以A1點為原點，以①軸為用戶坐標系的軸(相當于Y軸)、軸為用戶坐標系的軸(相當于X軸)建立用戶坐標系。這樣，建筑物軸線上的點的坐標值就呈現出極為簡單的規律了，如：②軸上的點包括其龍門釘的B坐標值都為6.000，?軸上的點包括其龍門釘的A坐標值都為12.000。

1.2.2 轉換已知點坐標

根據中學數學坐標轉換公式或使用AutoCAD軟件作圖，求出已知控制點P1,P2的用戶坐標值。如圖1所示，P1：A=20.144，B=-6.567；P2：A=-4.809，B=24.103。

1.2.3 測設龍門釘

在適當的位置架設全站儀，如圖1中三角形處；依次后視P1,P2點并輸入各自坐標值；按全站儀的常規操作，測設各個龍門釘。如：測設③軸龍門釘時，不管龍門板如何彎、斜，當反光鏡在龍門板上移動，使得全站儀讀數中B值為12.000時，該位置就是龍門釘位置；同樣地，測設軸龍門釘時，當全站儀讀數中A值為18.000時，該位置就是龍門釘位置。

如果全站儀架設的位置得當，通視良好，可以一次掃視及測設所有的龍門釘，速度極快。

2 水平鏡面法測設基底軸線

2.1 測設基底軸線的一般方法

一般情況下，在地面上架設經緯儀或全站儀測設基底軸線時，要頻繁搬動儀器，否則多數基底(特別是獨立基礎基底)無法通視，如圖2所示。

通常的做法是：用建筑棉線或尼龍線在龍門釘上掛出軸線，再吊掛線墜，在線墜底尖處用鉛筆做記號，彈線，將軸線引測到基底。操作時由于風的作用或手的觸碰，軸線和線墜會搖晃；線墜靜止時所做記號的位置才會準確。這種方法費時費力，且精度不高。2.2 測設基底軸線的簡便方法

根據幾何學知識，龍門釘所掛的軸線(不管是否為水平線)和基底彈出來的軸線(不管是否為水平線)都在唯一的一個豎直面上，也就是說，這個豎直面和基底面的交線就是基底軸線，軸線點在這個豎直面上；只要找出這個豎直面，很容易就可以在基底面上做出軸線點記號。豎直面不容易確定，但可以通過水平面來間接確定：與水平面相垂直的平面就是豎直面。

利用水平放置的鏡面，通過鏡像原理，很容易就可以確定豎直面。

如圖2右側所示，在基底軸線一端的大致位置放置一個水平鏡面。龍門釘所掛的軸線在水平鏡面里有一個影像，測量者站在基坑頂觀察龍門釘軸線和它在水平鏡面里的影像，調整視線，當所看到的龍門釘軸線和它的影像重合成一條線時，根據鏡像原理，這條“線”其實就是兩條線所構成的豎直面。這時，另一個站在基坑底部的測量者聽指揮移動記號鉛筆，使筆尖移動到這條“線”也即豎直面上，筆尖的位置就是軸線點。同理做出基底另一端的軸線點，彈線，完成軸線測設。

在實際操作中，使用廢機油盆來代替水平鏡面。這是因為：真正的鏡面很難水平放置，而靜止的液面如油盆面可視為水平面；廢機油色黑，既有鏡面效果，又不太反光；廢機油與水相比，表面比較不會受風影響而起漣漪。

上述方法稱為“水平鏡面法”，又叫“油盆法”。這種方法簡單易做，不必使用儀器，操作方便，工作效率高。經用經緯儀檢驗，用此法測設的軸線位置偏差均不大于5 mm，符合施工質量驗收要求[1]。

3 吊鋼尺法引測高程

當基坑較深時，架設在地面的儀器看不到立在基坑的塔尺。欲將水準點高程從地面引測到基坑里，由于場地條件限制，轉點測量有困難時，必須采用“吊鋼尺法”。即使一般情況下可以轉點測量，為了減少工作量、提高工作效率、減少測量誤差，也宜采用“吊鋼尺法”來引測高程。

如圖3所示，BM為地面上已知的水準點，其標高為HBM；BM1為基坑底待測的水準點，其標高設為HBM1；Hi，Hi2分別為地面和基底的儀器高。“吊鋼尺法”引測高程的操作步驟如下：

1)在基坑邊緣懸吊鋼卷尺。鋼卷尺零點始端在上，下端綁附重約5 kg的重物，靜止垂放到基底以上水準儀可觀測到的高度。鋼卷尺下端重約5 kg的重物對鋼卷尺讀數的影響很小[2]，可忽略不計。

2)在地面架設水準儀，觀測已知水準點BM和鋼卷尺，記下讀數r0，r1。

3)保持懸吊的鋼卷尺不動，把水準儀架設到基底，觀測鋼卷尺和待測水準點BM1，記下讀數r2，r3。

4)如圖3所示，根據高程關系算出待測水準點BM1的標高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 結語

與一般的建筑物基礎測量放樣的方法不同，本文介紹的方法簡單高效，實用性強。建筑施工人員掌握了這些方法，可使相關工作得以準確、快捷、輕松地完成。

[1] GB 50204—2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范(2010年版)[S].

[2] 胡建華，高 茜，尹德山.鋼卷尺測量中溫度、拉力及測量狀態的誤差修正[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

王明鏡(1971- )，男，工程師

1009-6825(2015)13-0204-03

TU198

A