第1章 高层建筑施工测量
1.1 建筑物的定位放线
教学提示：高层建筑施工测量的重点是保证建筑的平面位置及垂直、保证建筑的形状及标高符合设计、保证沉降观测工作的质量以及应用新技术。
教学要求：本章介绍轴线测量、高程控制测量、沉降观测、高层建筑施工测量新技术，要求重点掌握轴线传递。
建筑物的定位放线，根据设计给定的定位依据和定位条件进行。
当定位依据是原有建(构)筑物时，要会同建设单位和设计单位到现场，对定位依据的建(构)筑物的边、角、中线、标高等具体位置，进行明确的指定和确认，必要时进行拍照，以便查证和存档。
当定位依据是规划红线、道路中心线或测量控制点时，在同建设单位和设计单位在现场当面交桩后，要根据各点的坐标值、标高值校算其间距、夹角和高差，并实地校测各桩位是否正确，若有不符，应请建设单位妥善处理。
高层建筑在根据场地平面控制网定位之前，应校测所用控制桩点的点位，以防误用有碰动和沉降变形的桩位。
1.1.1 根据原有建(构)筑物定位
如图1.1所示，ABCD为原有建筑物，MNQP为新建高层建筑，M' N' Q' P' 为该高层建筑的矩形控制网(在基槽外，作为开挖后在各施工层上恢复中线或轴线的依据)。根据原有建(构)筑物定位，常用的方法有三种：延长线法、平行线法、直角坐标法。而由于定位条件的不同，各种方法又可分成两类情况：一类情况是如图1.1(a)类，它是仅以一栋原有建筑物的位置和方向为准，用各(a)图中所示的y、x值确定新建高层建筑物位置；另一类情况则是以一栋原有建筑物的位置和方向为主，再加另外的定位条件，如各(b)图中G为现场中的一个固定点，G至新建高层建筑物的距离y、x是定位的另一个条件。
1. 延长线法
如图1.1(1)所示，是先根据AB边，定出其平行线A' B' ；安置经纬仪在B' ，后视A' ，用正倒镜法延长A' B' 直线至M' ；若为图(a)情况，则再延长至N' ，移经纬仪在M' 和N' 上，定出P' 和Q' ，最后校测各对边长和对角线长；若为图(b)情况，则应先测出G点至BD边的垂距y G，才可以确定M' 和N' 位置。一般可将经纬仪安置在BD边的延长点B' ，以A' 为后视，测出∠A' B' G，用钢尺量出B' G的距离，则y G=B' G×sin (∠A' B' G―90°)。
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图1.1 根据原有建筑物定位 2. 平行线法
如图1.1(2)，是先根据CD 边，定出其平行线C' D' 。若为图(a)情况，新建高层建筑物的定位条件是其西侧与原有建筑物西侧同在一直线上，两建筑物南北净间距为x 。则由C' D'可直接测出M' N' Q' P' 矩形控制网；若为图(b)情况，则应先由C' D' 测出G 点至CD 边的垂距G x 和G 点至AC 延长线的垂距G y ，才可以确定M' 和N' 位置，具体测法基本同前。
3. 直角坐标法
如图1.1(3)，是先根据CD 边，定出其平行线C' D' 。若为图(a)情况，则可按图示定位条件，由C' D' 直接测出M' N' Q' P' 矩形控制网；若为图(b)情况，则应先测出G 点至BD 延长线和CD 延长线的垂距G y 和G x ，然后即可确定M' 和N' 位置。
1.1.2 根据规划红线、道路中心线或场地平面控制网定位
常用的定位方法有以下四种。
1. 直角坐标法
如图1.2为某饭店定位情况。它是由城市规划部门给定的广场中心正点起，沿道路中心线向西量y =123.300 m 定S 点，然后由S 点逆时针转90°定出建筑群的纵向主轴线——X 轴，由S 点起向北沿X 轴量x =84.200 m ，定出建筑群的纵轴(X )与横轴(Y )的交点O 。
2. 极坐标法
如图1.3为五幢25层运动员公寓，1～4号楼的西南角正布置在半径R =186.000 m 的圆弧形地下车库的外缘。定位时可将经纬仪安置在圆心O 点上，用0°00＇00″后视A 点后，按1～5号点的设计极坐标数据(极角、极距)，由A 点起依次定出各幢塔楼的西南角点1、2、3、4、5，并实量各点间距作为校核。
(a) (b)
(b) (a) (a)
(b)
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图1.2 某饭店直角坐标法定位图(单位：
m)
图1.3 建筑物极坐标法定位图
3. 交会法
如图1.4为某重要路口北侧折线形高层建筑MNQP ，其两侧均为平行道路中心线，间距为d 。定位时，先在规划部门给出的道路中心线上定出1、2、3、4点，并根据d 值定出各垂线上的1' 、2' 、3' 、4' 点，然后由1' 2' 与4' 3' 两方向线交会定出S' 点，最后由S' 点和建筑物四廓尺寸定出矩形控制网M' S' N' Q' R' P' 。
图1.4 建筑物交会法定位图
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4. 综合法
以图1.5某小区高层MNQP 为例，其定位条件是：M 点正落在AB 规划红线上，MN 平行BC 规划红线，且距G 为8.000 m 。为了定位，首先要确定MN 相对于BC 边的位置。因此，先在B 点上安置经纬仪，测出∠ABC 和∠GBC ，并量出BG 间距；算出MN 至BC 的垂直距离MM 1=8.000 m ＋BG sin ∠GBC 和M 1B =MM l cot(180°00＇00″－∠ABC )。
当求出MM l 和M 1B 后，以BC 边为准，用直角坐标法、极坐标法或交会法等测定矩形控制网M' N' Q' P' ，并用所给定位条件进行检测。
图1.5 建筑物综合法定位图(单位：m)
在建筑物矩形控制网的四边上，测定建筑物各大角的中线或轴线控制桩(也叫引桩)。测设时要以各边的两端控制桩为准，量通尺测定该边上各轴线控制桩后，再校核各桩间距。若高层竖向使用外控法施测时，还要将主要轴线准确地延长到距建筑物高度以外、能稳固保留桩位的地方，或附近现有建筑物的墙面上。
高层建筑物基础开挖均较深，基槽四周多设护坡桩，桩顶砌矮墙以防雨水。这样，又可在此矮墙顶面上测设出各中线、轴线的位置，用以作为基槽内测设中线、轴线的依据。
根据建筑物各轴线桩或控制桩，按基础图撒好基槽灰线。这道工序精度要求不高，但很容易出差错。因此，在经自检合格后，要提请有关部门和建设单位验线。
验线时首先要检查定位依据的正确性和定位条件的几何尺寸，再检查建筑物矩形控制网和建筑四廓尺寸及轴线间距，这是保证建筑物定位条件和本身尺寸正确性的重要措施。验线时决不可只检查建筑物的自身四廓尺寸，而不检查建筑物的定位情况，这样可能会造成建筑物位置的漏检，致使整个建筑物定位不正确。此外，验线时不仅要检查建筑物矩形网和各大角桩位、槽线情况，还要检查各轴线、尤其是主要轴线的控制桩(引桩)桩位是否准确和稳定，因为它是挖槽后，各施工层放线和高层竖向控制的基本依据。另外，沿规划红线兴建的高层建筑，在放线后，还要由城市规划部门验线，经验线合格后，方可破土开工，以防新建高层建筑压、超红线。
基础验线时的允许偏差如下(引自《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3－2002，J 186－2002))。
长度L ≤30 m ，允许偏差±5 mm 。
30 m ＜L ≤60 m ，允许偏差±10 mm 。
60 m ＜L ≤90 m ，允许偏差±15 mm 。
90 m ＜L ，允许偏差±20 mm 。
