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第九节建筑工程测量
一、建筑工程测量概述
建筑施工测量的基本任务是将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程测设到实地上，又称建筑施工放样。建筑施工测量还包括竣工测量和变形观测。
施工测量贯穿在整个施工过程中。从场地平整、建、构筑物平面位置和高程放样、基础施工、管线工程施工、建筑物结构物安装等，都需要进行施工测量。某些工程竣工后，为检查质量、便于维修、管理和扩建，还需要测绘竣工图。一些高大的建、构筑物在施工期间和建成后一段时间内要进行变形观测，以保证施工和使用的安全，为维护提供数据。
施工测量和测绘地形图一样，也是遵循“由整体到局部”、“先控制后细部”的原则，首先在施工现场建立统一的平面控制网和高程控制网，然后以此为基础，测设各建筑物或构筑物的细部。
施工测量的精度要求取决于建、构筑物的大小、材料、用途和施工方法等。在一般情况下，钢结构工程比钢筋混凝土工程、装配式建筑物比非装配式建筑物的放样精度要求高。变形观测要能及时发现建筑物的微小变化，一般需要有较高的测量精度。
二、施工测量基本工作
（一）测设设计的已知水平角度的直线
设地面上已有某设计直线的起点，已知直线的水平长度及直线的方向，要求定出直线另一端点的位置。
1 ．直接测设法
施工放样通常是在建筑场地经过平整以后进行的，放样一已知设计长度的直线可沿指定方向，从起点出发用钢尺直接丈量，得到另一端点。为校核起见，可作往返丈量，在规定的限差范围内取其平均值，定出端点。
2 ．归化测设法
当直线长度的测设精度要求较高时，可先用直接法初步定出设计长度的终点。然后按精确量距的方法，用一定的拉力（一般为100N ），读记丈量时的温度，测定两端点之间的高差，将量得长度按尺长改正、温度改正和高差改正，计算改正后的长度，对初步定出的端点进行修正。
3 ．光电测距测设法
用光电测距仪测记已知长度，在指定的方向线上初步安置棱镜，先测定该长度，计算与已知长度之差，
然后在该方向上移动棱镜，直至测定的长度与已知长度符合为止。
（二）测设设计的已知水平角
测设已知水平角是根据地面上一已知点及一已知方向，按设计所定的水平角值，把另一方向放样到地面上。
（三）测设设计的平面点位
1 ．直角坐标法
如图 13 - 9 - 3 所示， AB 为建筑场地已定出的直线，P点为需测设的点位， P 点垂直投影至AB的垂足点为 Q ，设已知 AQ 和 PQ ，则Δx＝ AQ 、Δy＝ PQ ，沿 AB 方向测设长度Δx得 Q 点，安置经纬仪测设 90°角，沿此垂直方向测设长度 PQ ，得到所需测设的P点。
2 ．极坐标法如图 13-9 - 4 所示，设AB为建筑场地的控制点或已定出的直线，其坐标（ x A, y A、（ x B, y B）为已知。设计 P 点的坐标为（ x P , y P）。极坐标法的测设数据按下式计算：
将经纬仪安置在 A 点上，测设水平角β，得到 AP 的方向，然后在此方向上用钢尺测设已知长度 D ，即可定出P的平面位置。
若用电子全站仪用极坐标法测设则更为方便。安置全站仪于 A 点，后视 B 点，将水平度盘读数设置为αAB , 此时已将水平度盘定向（即水平度盘的读数即为瞄准方向的方位角），然后转至水平度盘读数为α
AP的方向，将反光棱镜设置在这一方向上，并进行距离测量，按显示的水平距离前、后移动棱镜，使水平距离显示读数为 D AP，即可定出所需测设的 P 点。
极坐标法为测设平面点位的最常用的方法。
3 ．距离交会法
设在控制点 A 、 B 的附近需要测设设计坐标为已知的待定点P的平面位置，从 A 、 B 点向 P 点用
钢尺拉两段由坐标反算而得的水平距离 D1、 D2，两段距离相交处即为需要侧设的点位P。
（四）测设设计的高程
测设设计高程是根据一个已知高程的水准点，测设另一点，使其高程为设计所给定的数值。设水准点
的高程为 H A，今要测设 B 点的木桩使其高程为设计的 H B，在 A 、 B 两点安置水准仪，先在 A 点立水
准尺，读得读数为 a ，则仪器高程为H i＝H A＋ a 。竖立在 B 点桩顶的水准尺读数应为 b =H i 一 H B，逐
渐将桩打人土中，使尺上读数逐渐增加至 b , 则桩顶高程即为 H B
（五）测设设计的坡度
在场地平整、铺设管道和修筑道路等工程中，经常需要在地面上测设给定的坡度线。如图 13 - 9 - 5
所示，设 A 点的高程为 Ha , A 、 B 两点间的水平距离 D ，设计坡度为一 l % , 则 B 点的高程 H B =H A
－0.01×D 。首先用水准仪按设计高程的测设方法测设 B 点的高程。然后将水准仪安置于 A 点，使水准
仪基座上的一只脚螺旋放在 A 刀方向线上，量仪器高i。用望远镜瞄准立于 B 点的水准尺，转动AB方向
线上的那只脚螺旋，使十字丝横丝在 B 点水准尺上的读数为 i ，此时仪器的视线即平行于所设计的坡度
线。随后在 AB 的中间各点上打桩，使立于其上的水准尺读数为i，此时各桩顶的连线即为所设计的坡度线。
三、建筑施工控制测量
建筑场地在施工以前要建立施工控制网。对于工业厂房和民用建筑一般是沿着建筑物轴线的平行和垂
直方向布设建筑施工控制网。
在大型厂房建筑工地，施工控制网一般布设成正方形或矩形格网，格网与建
筑主轴线平行或垂直，称为建筑方格网。若建筑场地面积不大（例如市区的高层建筑），常布设平行于主要建筑物轴线的十字形建筑基线或单个矩形控制网作为平面控制，从邻近的水准点引测 2 - 3 个位于建筑场地的临时水准点作为高程控制。
建筑施工场地的平面控制网采用施工坐标系（亦称建筑坐标系），其坐标轴与建筑物主轴线相一致或平行，以便于将建筑物的轴线点和细部点等设计数据化算为坐标。但是，建筑物又是位于城市或地区的统一坐标系（大地坐标系）中，建筑物的总体设计所采用的地形图也是按大地坐标系来定向和分幅的，建成后的建筑物的总平面图也需标绘于地形图中。因此，在建立施工坐标系时需要进行与大地坐标系的换算。如图 13 – 9-6 所示， XOY 为大地坐标系， X ' O ' Y '为施工坐标系，（ x0 , y0）为施工坐标系的原点在大地坐标系中的坐标， a 为施工坐标系的 X '轴在大地坐标中的坐标方位角。如果已知 P 点的施工坐标为（ x ' P，y' P），可按下式将其换算为大地坐标：
