工程建筑物的施工放样

1、主讲：主讲：张献州张献州第六章第六章 工程建筑物的施工放样工程建筑物的施工放样老师的联系方式（电子邮件）老师的联系方式（电子邮件）: 张献州张献州 Email: QQ: 19844268http:/ 主讲：主讲：张献州张献州工程建筑物的施工放样：6.1 概述概述6.2 建筑限差和精度分配建筑限差和精度分配6.3 常用施工放样方法常用施工放样方法（6.4 特殊施工放样方法特殊施工放样方法6.5 曲线测设曲线测设6.6 施工放样一体化施工放样一体化主讲：主讲：张献州张献州6.1 概述概述n 施工放样的任务是将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计要求，以一定的精度在实地标定出来，作为施工

2、的依据。n 放样的结果是得到实地上的标桩，标桩定在哪里，庞大的施工队伍就在哪里进行挖土、浇捣混凝土、吊装构件等一系列工作。如果放样出错且没有及时纠正，将会造成极大的损失。当工地上有好几个工作面同时开工时，正确的放样是保证它们衔接成整体的重要条件。由此可见，工程测量工作者责任重大，应该采取有效措施杜绝工作中的一切错误，并保证施工所需的精度。n在放样前，测量人员首先要熟悉建筑物的总体布置图和细部结构设计图，找出主要轴线和主要点的设计位置，以及各部件之间的几何关系，再结合现场条件、控制点的分布和现有的仪器设备，确定放样的方法。主讲：主讲：张献州张献州测绘与测设的区别Surveying and Sta

3、ke out)n测绘：地面 图上n测设：图上 地面测设测绘主讲：主讲：张献州张献州6.2 建筑限差和精度分配建筑限差和精度分配n6.2.1 建筑限差建筑限差n工程建筑物的建筑限差工程建筑物的建筑限差是指建筑物竣工之后实际位置相对是指建筑物竣工之后实际位置相对于设计位置的极限偏差。通常对其偏差的规定是随建筑材于设计位置的极限偏差。通常对其偏差的规定是随建筑材料、施工方法等因素而改变。按精度要求的高低排列为：料、施工方法等因素而改变。按精度要求的高低排列为：钢结构、钢筋混凝土结构、毛石混凝土结构、土石方工程。钢结构、钢筋混凝土结构、毛石混凝土结构、土石方工程。按施工方法分，预制件装配式的方法较现场

4、浇灌式的精度按施工方法分，预制件装配式的方法较现场浇灌式的精度要求高一些，钢结构用高强度螺栓连接的比用电焊连接的要求高一些，钢结构用高强度螺栓连接的比用电焊连接的精度要求高。精度要求高。n对一般工程，混凝土柱、梁、墙的施工总误差允许约为对一般工程，混凝土柱、梁、墙的施工总误差允许约为1030mm。对高层建筑物轴线的倾斜度要求高于。对高层建筑物轴线的倾斜度要求高于1/10001/2000。钢结构施工的总误差随施工方法不同，。钢结构施工的总误差随施工方法不同，允许误差在允许误差在18mm之间；土石方的施工误差允许达之间；土石方的施工误差允许达10cm；对特殊要求的工程项目，其设计图纸都有明确的限差

5、要求。对特殊要求的工程项目，其设计图纸都有明确的限差要求。主讲：主讲：张献州张献州6.2 建筑限差和精度分配建筑限差和精度分配n6.2.2 精度分配及放样精度要求精度分配及放样精度要求n对于相当多的工程，施工规范中没有具体的测量精度的规定。对于相当多的工程，施工规范中没有具体的测量精度的规定。这时先要在测量、施工、施工制造几方面之间进行误差分配。这时先要在测量、施工、施工制造几方面之间进行误差分配。然后才可知测量工作应具有怎样的精度。然后才可知测量工作应具有怎样的精度。n设设计允许的总误差为设设计允许的总误差为 ，允许测量工作的误差为，允许测量工作的误差为 1，允许施工，允许施工产生的误差为产

6、生的误差为 2；允许加工制造产生的误差为；允许加工制造产生的误差为 3（如果还有其他（如果还有其他重要的误差因素，则再增加项数）。重要的误差因素，则再增加项数）。n若假定各工种产生的误差相互独立，则可写出：若假定各工种产生的误差相互独立，则可写出：2322212式中只有式中只有 是已知的，是已知的， 1， 2， 3都是待定量。在精度分配处理中，一都是待定量。在精度分配处理中，一般先采用般先采用“等影响原则等影响原则”、“忽略不计原则忽略不计原则”处理，然后把计算结果处理，然后把计算结果与实际作业条件对照。或凭经验作些调整（即不等影响）后再计算。与实际作业条件对照。或凭经验作些调整（即不等影响）

7、后再计算。如此反复直到误差分配比较合理为止。如此反复直到误差分配比较合理为止。主讲：主讲：张献州张献州6.2 建筑限差和精度分配建筑限差和精度分配n根据等影响原则，假定1=2=3，则3321由此求得的由此求得的 1是分配给测量工作的最大允许偏差，通常把它当是分配给测量工作的最大允许偏差，通常把它当作测量的极限误差来处理，从而根据它来制定测量方案。作测量的极限误差来处理，从而根据它来制定测量方案。由由“等影响原则等影响原则”配赋给各方面的允许误差是相同的。这种等配赋给各方面的允许误差是相同的。这种等量配赋，在实际工作中有时显得不太合理，可能对某方面说来量配赋，在实际工作中有时显得不太合理，可能对

8、某方面说来显得太松了，而对另一方面却显得太紧了。因此常须结合具体显得太松了，而对另一方面却显得太紧了。因此常须结合具体条件或凭经验作些调整，以求配赋合理。只要求最终各方面误条件或凭经验作些调整，以求配赋合理。只要求最终各方面误差的联合影响不超限。差的联合影响不超限。 主讲：主讲：张献州张献州6.2 建筑限差和精度分配建筑限差和精度分配n以上我们讨论了以上我们讨论了“等影响原则等影响原则”，而另一种误差分析，而另一种误差分析时采用的方法是时采用的方法是“忽略不计原则忽略不计原则”。n若某项误差由若某项误差由m1和和m2两部分组成，即两部分组成，即 其中其中m2影响较小，当影响较小，当m2小到一定

9、程度时可以忽略不计，小到一定程度时可以忽略不计，即认为即认为M=m1。设。设。n通常取通常取k=3时，时，M=1.05m1 m1,因而可认为因而可认为M=m1。在实际工作中通常把作为可把在实际工作中通常把作为可把m2忽略不计的标忽略不计的标准。准。22212mmM211211,kmMkmm则1231mm 主讲：主讲：张献州张献州6.2 建筑限差和精度分配建筑限差和精度分配n建筑限差按不同的建筑结构和用途，应建筑限差按不同的建筑结构和用途，应遵循我国现行标准执行。遵循我国现行标准执行。如如: 1.混凝土结构工程施工及验收规范混凝土结构工程施工及验收规范 2.钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程钢

10、筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程 3.建筑安装工程施工及验收技术规范等建筑安装工程施工及验收技术规范等。n特殊要求的工程项目，应根据设计对限特殊要求的工程项目，应根据设计对限差的要求，确定其放样精度。差的要求，确定其放样精度。主讲：主讲：张献州张献州n6.3 常用施工放样方法常用施工放样方法主讲：主讲：张献州张献州把图纸上设计好的建（构）筑物位置把图纸上设计好的建（构）筑物位置（包括平面和高程位置）在实地标定出来的工作，（包括平面和高程位置）在实地标定出来的工作，即按设计的要求将建（构）筑物各轴线的交点、即按设计的要求将建（构）筑物各轴线的交点、道路中线、桥墩等点位标定在相应的地面上。道路中

11、线、桥墩等点位标定在相应的地面上。n这项工作又称为这项工作又称为或或。n待测设的点位是根据控制点或已有建筑物特征点待测设的点位是根据控制点或已有建筑物特征点与待测设点之间的角度、距离和高差等几何关系，与待测设点之间的角度、距离和高差等几何关系，应用测绘仪器和工具标定出来的。应用测绘仪器和工具标定出来的。n因此，测设已知水平距离、测设已知水平角、测因此，测设已知水平距离、测设已知水平角、测设已知高程是设已知高程是。主讲：主讲：张献州张献州nThese embrace all the survey work required before, during and after any enginee

12、ring works. nBefore any works are started large-scale topographical maps or plans are required as a basis for design. nThe proposed position of any new item of construction must then be marked out on the ground, both in plan and height, an operation generally termed setting out, and finally, as buil

13、t surveys are often required.主讲：主讲：张献州张献州 是从地面一已知点开始，沿已知方向测设出给定的水是从地面一已知点开始，沿已知方向测设出给定的水平距离以定出第二个端点的工作。平距离以定出第二个端点的工作。n根据测设的精度要求不同，可分为根据测设的精度要求不同，可分为: 1、一般方法一般方法n在地面上，由已知点在地面上，由已知点A开始，沿给定方向，用钢尺量出已知水平距离开始，沿给定方向，用钢尺量出已知水平距离D定定出出B点。点。n在起点在起点A处改变读数，同法测量已知距离处改变读数，同法测量已知距离D定出定出B点。点。n由于量距有误差，由于量距有误差，B 与与B

14、两点一般不重合，其相对误差在允许范围内两点一般不重合，其相对误差在允许范围内时，则取两点的中点时，则取两点的中点B作为最终位置。作为最终位置。 A B B B D BB主讲：主讲：张献州张献州2 2、精精确确方方法法 当当水水平平距距离离的的测测设设精精度度要要求求较较高高时时，按按照照上上面面一一般般方方法法在在地地面面测测设设出出的的水水平平距距离离，还还应应再再加加上上尺尺长长、温温度度和和高高差差3 3项项改改正正，但但改改正正数数的的符符号号与与精精确确量量距距时时的的符符号号相相反反。即即 htlDS 式式中中：S实实地地测测设设的的距距离离； D待待测测设设的的水水平平距距离离；

15、 l尺尺长长改改正正数数，Dlll0， 0l 和和 l 分分别别是是所所用用钢钢尺尺的的名名义义长长度度和和尺尺长长改改正正数数； t温温度度改改正正数数，)(0ttDt， 51025. 1 为为钢钢尺尺的的线线膨膨胀胀系系数数，t为为测测设设时时的的温温度度，0t为为钢钢尺尺的的标标准准温温度度，一一般般为为20C C； h倾倾斜斜改改正正数数，Dhh22， h为为线线段段两两端端点点的的高高差差。 主讲：主讲：张献州张献州如图如图6 6 - -1 1所示，欲测设水平距离所示，欲测设水平距离 ABAB，所使用钢尺的尺长方程式为：，所使用钢尺的尺长方程式为： mCtmmlt)20(30102

16、. 1003. 0000.305 测设时的温度为测设时的温度为5 5C C，ABAB两点之间的两点之间的高差为高差为1.2m1.2m，试求计算测设时在实地应量，试求计算测设时在实地应量出的长度是多少？出的长度是多少？ 解：根据精确解：根据精确量距公式算出量距公式算出3 3项改正：项改正： 尺长改正：尺长改正：mDlll006.06030003.00 温度改正：温度改正：mttDt011. 0)205(102 . 160)(50 倾斜改正：倾斜改正：mDhh012.06022 . 1222 则实地测设水平距离为：则实地测设水平距离为： mDShtl017.60012. 0011. 0006. 0

17、60 测设时，自线段的起点测设时，自线段的起点 A A沿给定的沿给定的ABAB方向量出方向量出S S，定出终点，定出终点B B，即得设计的水平距离，即得设计的水平距离D D。为了检核，通常再放样一次，若两次放样之差在允许范围内，则取平均位置作为终点为了检核，通常再放样一次，若两次放样之差在允许范围内，则取平均位置作为终点 B B的最的最后位置。后位置。 A h =1.2m B D= 60m 图图 6 6 - -1 1 已知水平距离测设已知水平距离测设 主讲：主讲：张献州张献州n用光电测距仪测设已知水平距离与用钢尺测设方法大致相同。用光电测距仪测设已知水平距离与用钢尺测设方法大致相同。n如图如图

18、6-26-2所示，光电测距仪安置于所示，光电测距仪安置于A A点，反光镜沿已知方向点，反光镜沿已知方向ABAB移动，使移动，使仪器显示的距离大致等于待测设距离仪器显示的距离大致等于待测设距离D D，定出，定出BB点，测出点，测出BB点反光镜点反光镜的竖直角及斜距，计算出水平距离的竖直角及斜距，计算出水平距离DD。n再计算出再计算出DD与需要测设的水平距离与需要测设的水平距离D D之间的改正数之间的改正数D=D-DD=D-D。n根据根据DD的符号在实地沿已知方向用钢尺由的符号在实地沿已知方向用钢尺由BB点量点量DD定出定出B B点，点，ABAB即即为测设的水平距离为测设的水平距离D D。 D A

19、 B B D D 6-2光电测距仪放样距离 主讲：主讲：张献州张献州 n测设已知水平角就是根据一已知方向测设出另一测设已知水平角就是根据一已知方向测设出另一方向，使它们的夹角等于给定的设计角值。方向，使它们的夹角等于给定的设计角值。n按测设精度要求不同分为按测设精度要求不同分为: : 一般方法一般方法 精确方法精确方法 主讲：主讲：张献州张献州 n当测设水平角精度要求当测设水平角精度要求不高时，可采用此法，不高时，可采用此法，即用盘左、盘右取平均即用盘左、盘右取平均值方法。值方法。n如图如图6-3所示，设所示，设OA为地为地面上已有方向，欲测设水面上已有方向，欲测设水平角平角，在，在O点安置经

20、纬点安置经纬仪，以盘左位置瞄准仪，以盘左位置瞄准A点，点，置水平度盘读数为置水平度盘读数为0。n转动照准部使水平度盘读转动照准部使水平度盘读数恰好为数恰好为值，在视线方值，在视线方向定出向定出B1点。点。n然后用盘右位置，重复上然后用盘右位置，重复上述步骤定出述步骤定出B2点，取点，取B1和和B2中点中点B，则，则AOB即为即为测设的测设的角。角。n该方法也称为该方法也称为。 A O B 1 B B 2 图 6 -3 一般方法测设水平角 主讲：主讲：张献州张献州 n当测设精度要求较高时，可采用精确方法当测设精度要求较高时，可采用精确方法测设已知水平角。测设已知水平角。n如图如图6-46-4所示

21、，安置经纬仪于所示，安置经纬仪于O O点，按照上点，按照上述一般方法测设出已知水平角述一般方法测设出已知水平角AOBAOB，定出定出BB点。点。n然后较精确地测量然后较精确地测量AOBAOB的角值，一般的角值，一般采用多个测回取平均值的方法，设平均角采用多个测回取平均值的方法，设平均角值为值为，并测量出，并测量出OBOB的距离。的距离。n按下式计算按下式计算BB点处点处OBOB线段的垂距线段的垂距BBBB。BOBOBB 520626n然后，从然后，从BB点沿点沿OBOB的垂直方向调整的垂直方向调整垂距垂距BBBB，AOBAOB即为即为角。角。n如图如图6-36-3所示，若所示，若00时，则从时

22、，则从BB点往内调整点往内调整BBBB至至B B点；若点；若00时，时，则从则从BB点往外调整点往外调整BBBB至至B B点。点。 A O B B 图图 6 6 - -4 4 精确方法测设水平角精确方法测设水平角 主讲：主讲：张献州张献州 Setting out of Elevation n根据已知点的高程，通过引测，把设计根据已知点的高程，通过引测，把设计高程标定在固定的位置上。已知高程点高程标定在固定的位置上。已知高程点A，其高程为，其高程为HA，需要在，需要在B点标定出已点标定出已知高程为知高程为HB的位置。的位置。n方法方法是：在是：在A点和点和B点中间安置水准仪，点中间安置水准仪，精

23、平后读取精平后读取A点的标尺读数为点的标尺读数为a，则仪器，则仪器的视线高程为的视线高程为Hi=HA+a，由图可知测设，由图可知测设已知高程为已知高程为HB的的B点标尺读数应为：点标尺读数应为： b=Hi-HB 将水准尺紧靠将水准尺紧靠B点木桩的侧面上下点木桩的侧面上下移动，直到尺上读数为移动，直到尺上读数为b时，沿尺底画时，沿尺底画一横线，此线即为设计高程一横线，此线即为设计高程HB的位置。的位置。 在建筑设计和施工中，为了计算方便，在建筑设计和施工中，为了计算方便，通常把建筑物的室内设计地坪高程用通常把建筑物的室内设计地坪高程用0标高表示，建筑物的基础、门窗等标高表示，建筑物的基础、门窗等

24、高程都是以高程都是以0为依据进行测设。因此，为依据进行测设。因此，首先要在施工现场利用测设已知高程的首先要在施工现场利用测设已知高程的方法测设出室内地坪高程的位置。方法测设出室内地坪高程的位置。 a H i b HAHBA B 6-56-5已知高程测设已知高程测设 主讲：主讲：张献州张献州n在地下坑道施工中，高程点位通常在地下坑道施工中，高程点位通常设置在坑道顶部。设置在坑道顶部。n通常规定当高程点位于坑道顶部时，通常规定当高程点位于坑道顶部时，在进行水准测量时水准尺均应倒立在进行水准测量时水准尺均应倒立在高程点上。在高程点上。n如图如图6-66-6所示，所示，A A为已知高程为已知高程H H

25、A A的水的水准点，准点，B B为待测设高程为为待测设高程为H HB B的位置，的位置，由于由于H HB B=H=HA A+a+b+a+b，则在，则在B B点应有的标点应有的标尺读数：尺读数： b=H b=HB B-(H-(HA A+a)+a)。 因此，将水准尺倒立并紧靠因此，将水准尺倒立并紧靠B B点木点木桩上下移动，直到尺上读数为桩上下移动，直到尺上读数为b b时，时，在尺底画出设计高程在尺底画出设计高程H HB B的位置。的位置。 n同样，对于多个测站的情况，也可同样，对于多个测站的情况，也可以采用类似分析和解决方法。如图以采用类似分析和解决方法。如图6-76-7所示，所示，A A为已知

26、高程为已知高程H HA A的水准点，的水准点，C C为待测设高程为为待测设高程为H HC C的点位，由于的点位，由于 H HC C=H=HA A-a-b-a-b1 1+b+b2 2+c+c， 则在则在C C点应有的标尺读数：点应有的标尺读数： c= H c= HC C-(H-(HA A-a-b-a-b1 1+b+b2 2) )。 B a b A 6-66-6高程点在顶部的测设高程点在顶部的测设 A C a b1 b2 c B 6-76-7多个测站高程点测设多个测站高程点测设 主讲：主讲：张献州张献州n当待测设点于已知水准点的高差较大时，则可以采用悬挂钢尺的方法进行当待测设点于已知水准点的高差较

27、大时，则可以采用悬挂钢尺的方法进行测设。如图测设。如图6-86-8所示，钢尺悬挂在支架上，零端向下并挂一重物，所示，钢尺悬挂在支架上，零端向下并挂一重物，A A为已知为已知高程为高程为H HA A的水准点，的水准点，B B为待测设高程为为待测设高程为H HB B的点位。的点位。 在地面和待测设点位附近安置水准仪，分别在标尺和钢尺上读数在地面和待测设点位附近安置水准仪，分别在标尺和钢尺上读数a a1 1、b b1 1和和a a2 2。由于：。由于：H HB B=H=HA A+a-(b+a-(b1 1-a-a2 2)-b)-b2 2，则可以计算出，则可以计算出B B点处标尺的读数：点处标尺的读数：

28、 b b2 2=H=HA A+a-(b+a-(b1 1-a-a2 2)-H)-HB B。n同样，图同样，图6-96-9所示情形也可以采用类似方法进行测设，即计算出前视读数所示情形也可以采用类似方法进行测设，即计算出前视读数b b2 2=H=HA A+a+a1 1+(a+(a2 2-b-b1 1)-H)-HB B，再划出已知高程位，再划出已知高程位H HB B的标志线的标志线 a1 b1 H A A a2 b2 B H B 图图 6 -8 测设建筑基底高程测设建筑基底高程 b2 a 2 HB B b1 a1 HA A 图图6 6-9 9 测设建筑楼层高程测设建筑楼层高程 主讲：主讲：张献州张献州

29、2 2全站仪无仪器高作业法全站仪无仪器高作业法n对一些高低起伏较大的工程放样，如：大型体育馆的网架、桥梁构件、对一些高低起伏较大的工程放样，如：大型体育馆的网架、桥梁构件、厂房及机场屋架等，用水准仪放样就比较困难，这时可用全站仪无仪器厂房及机场屋架等，用水准仪放样就比较困难，这时可用全站仪无仪器高作业法直接放样高程。高作业法直接放样高程。n如图如图6-56-5所示，为了放样所示，为了放样B B、C C、D D等目标点的高程，在等目标点的高程，在O O处架设全站仪，处架设全站仪，后视已知后视已知点点A（设目标高为（设目标高为 ,当目标采用反射片时：当目标采用反射片时： =0），测得），测得O-A

30、的的距离距离S1和垂直角和垂直角 1，从而计算，从而计算O点全站仪中心的高程为点全站仪中心的高程为 n然后测得然后测得O-B的距离的距离S2和垂直角和垂直角 2，并顾及上式，从而计算，并顾及上式，从而计算B点的高程点的高程为为 将测得的将测得的 与设计值比较，指挥并放样出高程与设计值比较，指挥并放样出高程B B点。从上式可以看出：此点。从上式可以看出：此方法不需要测定仪器高，因而用无仪器高作业法同样具有很高的放样精方法不需要测定仪器高，因而用无仪器高作业法同样具有很高的放样精度。度。 1hlHHAOAOS1 BS2 1 2 h2 h1 llBH212hhHlhHHAOB主讲：主讲：张献州张献州

31、 就是在地面上定出一条直线，其坡度值等于已给定就是在地面上定出一条直线，其坡度值等于已给定的设计坡度。在交通线路、管线等项工作中经常涉及到该问题。的设计坡度。在交通线路、管线等项工作中经常涉及到该问题。 n如图所示，设地面上如图所示，设地面上A A点的高程为点的高程为H HA A，ABAB两点之间的水平距离为两点之间的水平距离为D D，要求，要求从从A A点沿点沿ABAB方向测设一条设计坡度为方向测设一条设计坡度为的直线的直线ABAB，即在，即在ABAB方向上定出方向上定出1 1、2 2、3 3、4 4、B B各桩点，使其各个桩顶面连线的坡度等于设计坡度各桩点，使其各个桩顶面连线的坡度等于设计

32、坡度。 i 倾斜视线倾斜视线 12 设计坡度设计坡度 3 4 i B D 图图已知坡度线测设已知坡度线测设 A HA主讲：主讲：张献州张献州n具体测设时，先根据设计坡度具体测设时，先根据设计坡度和水平和水平距离距离D计算出计算出B点的高程：点的高程： HB=HA-D D 计算计算B点高程时，注意坡度点高程时，注意坡度的正、的正、负，在图中负，在图中应取应取负值。负值。n然后，按照前面所述测设已知高程的方然后，按照前面所述测设已知高程的方法，把法，把B点的设计高程测设到木桩上，点的设计高程测设到木桩上，则则AB两点的连线的坡度等于已知设计两点的连线的坡度等于已知设计坡度坡度。n为了在为了在ABA

33、B间加密间加密1 1、2 2、3 3、4 4等点，在等点，在A A点安置水点安置水准仪时，使一个脚螺旋在准仪时，使一个脚螺旋在ABAB方向线上，另两个方向线上，另两个脚螺旋的连线大致与脚螺旋的连线大致与ABAB线垂直，量取仪器高线垂直，量取仪器高i i，用望远镜照准用望远镜照准B B点水准尺，旋转在点水准尺，旋转在ABAB方向上的脚方向上的脚螺旋，使螺旋，使B B点桩上水准尺上的读数等于点桩上水准尺上的读数等于i i，此时，此时仪器的视线即为设计坡度线。在仪器的视线即为设计坡度线。在ABAB中间各点打中间各点打上木桩，并在桩上立尺使读数皆为上木桩，并在桩上立尺使读数皆为i i，这样的各，这样的

34、各桩桩顶的连线就是测设坡度线。桩桩顶的连线就是测设坡度线。n也可利用经纬仪也可利用经纬仪( (全站仪）定出中间各全站仪）定出中间各点。点。 主讲：主讲：张献州张献州 Setting out of Plane Position of Points 是根据已布设好的控制点的坐标和待测设点的坐是根据已布设好的控制点的坐标和待测设点的坐标，反算出测设数据（即算出控制点和待测设点之间的水平距离和水标，反算出测设数据（即算出控制点和待测设点之间的水平距离和水平角），再利用上述测设方法标定出设计点位。平角），再利用上述测设方法标定出设计点位。n根据所用的仪器设备、控制点的分布情况、测设场地地形条件及测设根据

35、所用的仪器设备、控制点的分布情况、测设场地地形条件及测设点精度要求等条件，可以采用以下几种方法进行测设工作：点精度要求等条件，可以采用以下几种方法进行测设工作：主讲：主讲：张献州张献州是是建立在直角坐标原理基础上测建立在直角坐标原理基础上测设点位的一种方法。当建筑场地已建立有主轴设点位的一种方法。当建筑场地已建立有主轴线或建筑方格网时，一般采用此法。线或建筑方格网时，一般采用此法。n如图如图6-10所示，所示，A、B、C、D为建筑方格网或为建筑方格网或建筑基线控制点，建筑基线控制点，1、2、3、4点为待测设建筑点为待测设建筑物轴线的交点，建筑方格网或建筑基线分别平物轴线的交点，建筑方格网或建筑

36、基线分别平行或垂直待测设建筑物的轴线。行或垂直待测设建筑物的轴线。n下面以测设下面以测设1、2点为例，说明测设方法：点为例，说明测设方法： 首先计算出首先计算出A点与点与1、2点之间的坐标增量，即点之间的坐标增量，即 xA1=x1-xA，yA1=y1-yA 在在A点安置经纬仪，照准点安置经纬仪，照准C点，沿此视线方向点，沿此视线方向从从A沿沿C方向测设水平距离方向测设水平距离yA1定出定出1点。点。 再安置经纬仪于再安置经纬仪于1点，盘左照准点，盘左照准C点（或点（或A点），转点），转90给出视线方向，沿此方向分别测给出视线方向，沿此方向分别测设出水平距离设出水平距离xA1和和x12定定1、2

37、两点。两点。 同法以盘右位置定出再定出同法以盘右位置定出再定出1、2两点，取两点，取1、2两点盘左和盘右的中点即为所求点位置。两点盘左和盘右的中点即为所求点位置。n同法，测设同法，测设3、4点的位置。点的位置。 n检查时，可在已测设点上架设经纬仪，检测各检查时，可在已测设点上架设经纬仪，检测各个角度，或丈量各条边长。个角度，或丈量各条边长。n如果待测设点位的精度要求较高，可以利用精如果待测设点位的精度要求较高，可以利用精确方法测设水平距离和水平角。确方法测设水平距离和水平角。 B D 2(x2,y2) 4(x4,y4) 1(x1,y1) 3(x3,y3) A 1 C 6-106-10直角坐标法

38、测设点位直角坐标法测设点位 主讲：主讲：张献州张献州是根据控制点、水平角和水平是根据控制点、水平角和水平距离测设点平面位置的方法。在便于钢尺距离测设点平面位置的方法。在便于钢尺量距情况下，采用此法较适宜，精度也较量距情况下，采用此法较适宜，精度也较高。高。n如图如图6-11，A（xA，yA）、）、B（xB，yB）为）为控制点，控制点，1（x1，y1）、）、2（x2，y2）点为待）点为待测设点。根据已知点和测设点坐标，按坐测设点。根据已知点和测设点坐标，按坐标反算方法求出测设数据，即：标反算方法求出测设数据，即：D1 1，D2 2，1=A1A1-ABAB，2=A2A2-AB AB +360 。

39、测设时，经纬仪安置在测设时，经纬仪安置在A点，后视点，后视B点，点，置度盘为零，按盘左盘右分中法测设水平置度盘为零，按盘左盘右分中法测设水平角角1、2，定出，定出1、2点方向，沿此方向测设点方向，沿此方向测设水平距离水平距离D1 1、D，则可在地面标定出设计点，则可在地面标定出设计点位位1、2两点。两点。n检核时，可以采用丈量实地检核时，可以采用丈量实地1、2两点之间两点之间的水平边长，并与的水平边长，并与1、2两点设计坐标反算两点设计坐标反算出的水平边长进行比较。出的水平边长进行比较。n如果待测设点的精度要求较高，可以利用如果待测设点的精度要求较高，可以利用前述的精确方法测设水平角和水平距离

40、。前述的精确方法测设水平角和水平距离。 2 N 1 D 1 D 2 1 2 A B 6- 11 极坐标法测设点位极坐标法测设点位 主讲：主讲：张献州张献州是在控制点上分别安置经是在控制点上分别安置经纬仪，根据水平角交会定出点位的方法。纬仪，根据水平角交会定出点位的方法。n此法适用于测设点离控制点较远或量距此法适用于测设点离控制点较远或量距有困难的情况。有困难的情况。n如图如图6-12所示，根据控制点所示，根据控制点A、B和测设和测设点点1、2的坐标，反算测设数据的坐标，反算测设数据A1、A2、B1和和B2角值。角值。 将经纬仪安置在将经纬仪安置在A点，瞄准点，瞄准B点，利点，利用用A1、A2角

41、值按照盘左盘右分中法，角值按照盘左盘右分中法，定出定出A1、A2方向线，并在其方向线上的方向线，并在其方向线上的1、2两点附近分别打上两个木桩（俗称两点附近分别打上两个木桩（俗称骑马桩），桩上钉小钉以表示此方向，骑马桩），桩上钉小钉以表示此方向，并用细线拉紧。并用细线拉紧。 然后，在然后，在B点安置经纬仪，同法定点安置经纬仪，同法定出出B1、B2方向线。根据方向线。根据A1和和B1、A2和和B2方向线可以分别交出方向线可以分别交出1、2两点。两点。n也可以利用两台经纬仪分别在也可以利用两台经纬仪分别在A、B两个两个控制点同时设站，交会出控制点同时设站，交会出1、2两点。两点。n检核时，可以采用

42、丈量实地检核时，可以采用丈量实地1 1、2 2两点之两点之间的水平边长，并与间的水平边长，并与1 1、2 2两点设计坐标两点设计坐标反算出的水平边长进行比较。反算出的水平边长进行比较。 2 1 A1 A2 B1 B2 A B 6-126-12角度交会法测设点位角度交会法测设点位 主讲：主讲：张献州张献州是从两个控制点利用两段已知距离进行交会定点的方法。是从两个控制点利用两段已知距离进行交会定点的方法。n当建筑场地平坦且便于量距时，用此法较为方便。当建筑场地平坦且便于量距时，用此法较为方便。n如图如图6-13所示，所示，A、B为控制点，为控制点，1点为待测设点。点为待测设点。 首先，根据控制点和

43、待测设点的坐标反算出测设数据首先，根据控制点和待测设点的坐标反算出测设数据DA和和 DB； 然后用钢尺从然后用钢尺从A、B两点分别测设两段水平距离两点分别测设两段水平距离DA和和 DB，其交点即，其交点即为所求为所求1点的位置。点的位置。n同样，同样，2点的位置可以由附近的地形点点的位置可以由附近的地形点P、Q交会出。交会出。n检核时，可以实地丈量检核时，可以实地丈量1 1、2 2两点之间的水平距离，并与两点之间的水平距离，并与1 1、2 2两点设计坐两点设计坐标反算出的水平距离进行比较。标反算出的水平距离进行比较。 2 1 D B P Q DA A B 6 6 - -1 13 3 距离交会法

44、距离交会法测设点位测设点位 主讲：主讲：张献州张献州是利用两条互相垂直是利用两条互相垂直的方向线相交出待测设点位的方法。的方向线相交出待测设点位的方法。n如图如图6-14所示，设所示，设A、B、C及及D为为一个基坑的范围，一个基坑的范围，P点为该基坑的点为该基坑的中心点位，在挖基坑时，中心点位，在挖基坑时，P点则会点则会遭到破坏。为了随时恢复遭到破坏。为了随时恢复P点的位点的位置，则可以采用十字方向线法重新置，则可以采用十字方向线法重新测设测设P点：点： 首先，在首先，在P点架设经纬仪，设点架设经纬仪，设置两条相互垂直的直线，并分别用置两条相互垂直的直线，并分别用两个桩点来固定。两个桩点来固定

45、。 当当P点被破坏后需要恢复时，点被破坏后需要恢复时，则利用桩点则利用桩点AA和和BB拉出拉出两条相互垂直的直线，其交点即可两条相互垂直的直线，其交点即可重新重新定出定出P点。点。n为了防止由于桩点发生移动而导致为了防止由于桩点发生移动而导致P点测设误差，可以在每条直线的点测设误差，可以在每条直线的两端各设置两个桩点，以便能够发两端各设置两个桩点，以便能够发现错误。现错误。 B A P A B6 -14 十字方向线法测设点位十字方向线法测设点位 主讲：主讲：张献州张献州n全站仪不仅具有测设精度高、速度快的特全站仪不仅具有测设精度高、速度快的特点，而且可以直接测设点的位置。同时，点，而且可以直接

46、测设点的位置。同时，在施工放样中受天气和地形条件的影响较在施工放样中受天气和地形条件的影响较小，从而在生产实践中得到了广泛应用。小，从而在生产实践中得到了广泛应用。就是根据控制点和待就是根据控制点和待测设点的坐标定出点位的方法。测设点的坐标定出点位的方法。 首先，仪器安置在控制点上，使仪器置首先，仪器安置在控制点上，使仪器置于测设模式，然后输入控制点和测设点的于测设模式，然后输入控制点和测设点的坐标；坐标； 一人持反光棱镜立在待测设点附近，用一人持反光棱镜立在待测设点附近，用望远镜照准棱镜，按坐标测设功能键，全望远镜照准棱镜，按坐标测设功能键，全站仪显示出棱镜位置与测设点的坐标差；站仪显示出棱

47、镜位置与测设点的坐标差； 根据坐标差值，移动棱镜位置，直到坐根据坐标差值，移动棱镜位置，直到坐标差值等于零，此时，棱镜位置即为测设标差值等于零，此时，棱镜位置即为测设点的点位。点的点位。n为了能够发现错误，每个测设点位置确定为了能够发现错误，每个测设点位置确定后，可以再测定其坐标作为检核。后，可以再测定其坐标作为检核。 2 1 A 主讲：主讲：张献州张献州n设设A A、B B为已知点，为已知点，P P为待放样点，其设计坐标为已知。为待放样点，其设计坐标为已知。极坐标法的两个放样元素极坐标法的两个放样元素 和和S S是由是由A A、B B、P P三点的坐标三点的坐标反算求得：反算求得： 2211

48、)()()()(APAPABABAPAPABAPyyxxSxxyytgxxyytgABP S主讲：主讲：张献州张献州6.56.5铅垂线放样铅垂线放样 n建造高层建筑、铁塔、烟囱、电梯井、地下铁道竖建造高层建筑、铁塔、烟囱、电梯井、地下铁道竖井等高耸建筑物或深入地下的建筑物时，需要保证井等高耸建筑物或深入地下的建筑物时，需要保证建筑物的垂直度，因而就需要放样铅垂线。目前大建筑物的垂直度，因而就需要放样铅垂线。目前大多采用以下三种方式来放样铅垂线。多采用以下三种方式来放样铅垂线。1 经纬仪弯管目镜法经纬仪弯管目镜法只要将通常所用的经纬仪（全站仪或激光经纬仪），只要将通常所用的经纬仪（全站仪或激光经

49、纬仪），卸下目镜，装上弯管目镜如图所示。望远镜的视线卸下目镜，装上弯管目镜如图所示。望远镜的视线就可以指向天顶，实际操作时，通常使照准部每旋就可以指向天顶，实际操作时，通常使照准部每旋转转9090 向上投一点，这样就可得到四个对称点，取向上投一点，这样就可得到四个对称点，取其中点为最终结果，就可提高投点精度。其中点为最终结果，就可提高投点精度。 这种方法由于可利用现有仪器，只需配一个弯管这种方法由于可利用现有仪器，只需配一个弯管目镜即可实现，因而目前在高层建筑的施工中用目镜即可实现，因而目前在高层建筑的施工中用得最多。得最多。主讲：主讲：张献州张献州6.56.5铅垂线放样铅垂线放样2光学铅垂仪

50、法光学铅垂仪法 光学铅垂仪是专门用于放样铅垂线的仪器，光学铅垂仪是专门用于放样铅垂线的仪器，如图所示为日本索佳公司出的如图所示为日本索佳公司出的PD3型铅垂型铅垂仪，它有两个相互垂直的水准管用于整仪，它有两个相互垂直的水准管用于整平仪器，仪器可以向上或向下作垂直投平仪器，仪器可以向上或向下作垂直投影，因此有上下两个目镜和两个物镜，影，因此有上下两个目镜和两个物镜，垂直精度为垂直精度为1/40000。光学铅垂仪还有瑞。光学铅垂仪还有瑞士徕卡公司出的型号为士徕卡公司出的型号为WILD NZL，WILD ZL等，垂直精度为等，垂直精度为1/300001/200000。主讲：主讲：张献州张献州6.56

51、.5铅垂线放样铅垂线放样3激光铅垂仪激光铅垂仪 除了以上光学铅垂线以外，目前还有高精度激除了以上光学铅垂线以外，目前还有高精度激光铅垂仪。如图所示，为日本索佳公司出的光铅垂仪。如图所示，为日本索佳公司出的LV1型激光铅垂仪，仪器可以同时向上和向下型激光铅垂仪，仪器可以同时向上和向下发射垂直激光，所以用户可以很直观地找到发射垂直激光，所以用户可以很直观地找到它的垂直投影点。垂直精度为它的垂直投影点。垂直精度为1/30000.主讲：主讲：张献州张献州6.6 6.6 刚体的放样定位刚体的放样定位 n一个刚体在三维空间中有六个自由度，即三个平移量一个刚体在三维空间中有六个自由度，即三个平移量X X、Y

52、 Y、Z Z和和分别绕分别绕x x、y y、z z轴旋转的三个量轴旋转的三个量 x x、 y y、 z z。要确定刚体在三维。要确定刚体在三维空间中的位置，也就是要固定这六个自由度空间中的位置，也就是要固定这六个自由度。n假如有一个方案，计划采用多种测量仪器和方法，它们提供的定位数量多于六个。但是如果有些方法只是重复测定某些定位元素，而仍有某个定位元素未被测定。这样刚体还具有自由度，仍可移动或转动。则这个测量方案显然是错误的。又如用多种测量方法重复测定某个定位元素。一方面，这些重复测定可提供校核，防止发生粗差。但另一方面由于测量误差的存在，不同方法测定的结果之间必然会产生矛盾。如何处理这些矛盾

53、？n我们可将六个定位元素作为目标函数对诸测量方法作误差分析，我们可将六个定位元素作为目标函数对诸测量方法作误差分析，然后对同一定位元素的诸方法进行比较，选出精度最好的那一然后对同一定位元素的诸方法进行比较，选出精度最好的那一种方法为基本的放样方法，其它方法作为校核。种方法为基本的放样方法，其它方法作为校核。 主讲：主讲：张献州张献州6.6 6.6 刚体的放样定位刚体的放样定位1如果刚体有一个水平的底面，则可以利用图所示的可调节螺杆放样三个高程点，这三个点的平面位置是任意的，只要位于刚体底面范围内就行,见图。把刚体吊装就位，底面搁在这三个点上，该刚体的Z、x、y三个定位元素就达到设计要求了。为了

54、能承受物体的重压，必须采取适当措施来保护这三个放样出来的高程点，不致在吊装就位时改变其高度。简言之，三个高程点可决定三个元素Z、x、y。 2如果刚体有一个光滑的水平的顶面。则可以用水准器决定x、y两元素。一般采用机械安装上常用的方框水准器。按精度要求可选择不同格值的水准器，如6，10，20,30,1等等。首先把水准管轴调整得与其底面平行，然后把这水准器放在物体的顶面上，按气泡指示调整物体，一直到顶面水平为止。顶面达到设计所规点的水平状态表示物体的x、y元素已正确安置。 主讲：主讲：张献州张献州6.6 6.6 刚体的放样定位刚体的放样定位n3如果刚体很高，且能标出其竖轴，例如在上下两处用标志指出

55、竖轴位置，则可用两架经纬仪投影，使竖轴放到铅垂位置。这意味着刚体的x、y元素已正确安置。n4采用定位销。设在叠在一起的两块钢板上钻了一个孔，另备一个定位销。当这两块钢板分离后重新叠在一起时，只要把销钉同时插入两板上的定位孔内，两板就精确地恢复原先的状态即定点叠在一起，见图6-18。通常板平放，所以用一个定位销可以实现X、Y的精确定位。用两个定位销可以决定X、Y和z三个元素。从数学的角度看两个点可以决定四个元素。在这里，它除了能决定上述三个元素外，尚能决定两点之间的长度。刚体上两孔的间距和底板上两孔的间距总是一致的，所以用两个定位点只能固定三个自由度。 如果能够把底板上的孔预先固定在设计的X、Y

56、、Z上（即不仅平面位置，而且高度也在设计位置上），则两个孔可以决定五个定位元素，X、Y、Z及两个转角。还存在一个自由度就是刚体还可以绕两点的连线转动。 主讲：主讲：张献州张献州6.6 6.6 刚体的放样定位刚体的放样定位 5方向线法定位：如图所示的刚体，在其表面刻划中心及方向线，就可以方便地用方向线法决定其中心点位置及轴线方向，从而可以把三个定位元素X、Y、z固定下来。如果先用方法1中所述的方法在底板上预先放样好三个高程点（可决定Z、x、y三个元素），再加上用方向线法定位，则刚体就定位到设计的空间位置上了。 以上是一些常用的空间物体放样定位的方法。实际工作中可以从实际条件出发灵活地加以处理。但

57、不管采用哪些方法，最终都必须把六个自由度完全确定。主讲：主讲：张献州张献州6.7 6.7 特殊施工放样方法特殊施工放样方法 对于一些特殊的工程，在其施工过程中，往往对于一些特殊的工程，在其施工过程中，往往需要采取一些特殊的放样方法，如需要采取一些特殊的放样方法，如: 1.为建造大佛，就需要采用摄影测量的方法；为建造大佛，就需要采用摄影测量的方法； 2.对超长型跨海大桥工程，其定位就必须采用网络对超长型跨海大桥工程，其定位就必须采用网络 RTK法放样；法放样； 3.而对某些不规则的建筑，可综合一些常规技术进行而对某些不规则的建筑，可综合一些常规技术进行三维坐标法放样等特殊放样方法。三维坐标法放样

58、等特殊放样方法。下面结合一些实例来加以阐述。下面结合一些实例来加以阐述。主讲：主讲：张献州张献州 例例1 1：香港宝莲寺天坛大佛施工中的特殊测量放样：香港宝莲寺天坛大佛施工中的特殊测量放样 n香港宝莲寺天坛大佛为露天青铜大佛，大佛外表呈古铜色，盘膝端坐在由20块青铜铸成的莲花瓣台上。佛像高23.2m，莲花座高26.6m，最大外围直径约为18m，佛像外壁由202块厚度约为1cm的各种造型的锡青铜壁板拼组焊接而成。n为建造天坛大佛，雕塑家创造了一尊高约4.6m的1：5的大佛艺术原形，作为造型放大和工程建造的依据。大佛施工采用分块造型铸造技术。主要工艺过程为：首先塑造1：5的泥塑石膏小样，再对小样按

59、坐标面等间距打格网线。测绘每个分块壁板型面曲线图，放大制模，分块壁板铸造，现场拼接安装。其中测绘每个分块壁板的型面曲线图是测量的主要任务。由于所处理的信息大部分是格网信息，采用近景摄影测量方法既体现了近景摄影测量方法的优点，又发挥了计算机辅助制图技术。当然还要用到精密控制网的布设与计算，精密工程空间放样技术等。主讲：主讲：张献州张献州例例1 1：香港宝莲寺天坛大佛施工中的特殊测量放样：香港宝莲寺天坛大佛施工中的特殊测量放样1 控制与摄影控制与摄影 根据大佛放样的精度要求和现场具体情况，本工程采用全野外像片控制。首先在1：5佛像艺术原形周围建立像体坐标控制系统。该系统纳入“佛像坐标系”，如图6-

60、19。然后用前方交会法测定了均匀分布于模型各部分、用专门标志设置的纵、横剖面线交点共40余个，作为摄影测量内业处理的像控点。 使用全能摄影经纬仪UMK10/1318分别在像四周进行正直摄影，基距比约为1/41/5。对佛像的头、手等重要部位还进行了较近距离的专门拍摄。 主讲：主讲：张献州张献州例例1 1：香港宝莲寺天坛大佛施工中的特殊测量放样：香港宝莲寺天坛大佛施工中的特殊测量放样2 放样造型、放样造型、制模制模 (1).从1：5佛像艺术原形到完成1：1的青铜大佛，首先必须制作一个严格忠于1：5艺术原形的1：1实大模型，用其翻制阴模用于铸造。 (2).放样造型需要足够多的忠于1：5原形的数据和图