学习单元一　高层建筑施工测量的准备工作和内容

知识目标

1.了解高层建筑施工测量的准备工作内容。

2.熟悉高层建筑测量的方法。

技能目标

1.能正确理解高层建筑施工测量的准备工作及测量方法。

2.能够建立施工方格控制网，灵活运用高层建筑施工测量的各种方法。

基础知识

一、高层建筑施工测量的准备工作

1.测量准备

（1）校核测量仪器。将工程所用的经纬仪、水准仪等测量仪器及工具送国家计量单位校核，保证测量工具的准确性。

（2）根据规划勘测部门提供的坐标桩及建筑总平面图进行复测，确保坐标桩的准确性。

（3）施工前，根据建筑总平面图和建设方提供的坐标点、水准标进行复测，确保工程坐标和高程的准确性。

（4）对施工现场内影响施测的障碍进行处理。

（5）对施测用辅助材料如标高控制桩、油漆、麻线等提前准备到位。

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高层建筑施工测量的特点

（1）由于高层建筑层数多、高度大，结构竖向偏差直接影响工程受力情况，故施工测量中要求竖向投点精度高，所选用的仪器和测量方法要适应结构类型、施工方法和场地情况。

（2）由于高层建筑结构复杂，设备和装修标准较高，特别是高速电梯的安装等，对施工测量精度要求更高。一般情况下，在设计图纸中会说明总的允许偏差值，由于施工时也有误差产生，为此测量误差必须控制在总偏差值之内。

（3）由于高层建筑平面、立面造型既新颖又复杂多变，故要求开工前应先制订施测方案、仪器配备、测量人员的分工，并经工程指挥部组织有关专家论证后方可实施。

2.施工控制网的建立

（1）建立局部直角坐标系统。为了在现场准确地进行高层建筑物的放样，一般要建立局部的直角坐标系统，且使该局部直角坐标系统的坐标轴方向平行于建筑物的主轴线或街道中心线，以简化设计点位的坐标计算和便于在现场建筑物放样。

施工方格网布设应与总平面图相配合，以便在施工过程中能够保存最多数量的控制点标志。

（2）用极坐标法和直角坐标法放样。对于地面较平坦的建筑场地，宜采用简单的测量工具进行平面位置的放样。通常，平坦地区高层建筑物平面位置的放样多采用极坐标法或直角坐标法。

①极坐标法放样。采用极坐标法放样时，要相对于起始方向先测设已知的角度，再测设控制点规定的距离。

如图1-2所示，设有通过控制点O的坐标轴O_x和O_y，待放样点C的坐标为（x，y），放样采用极坐标法，由位于O_x轴上距离点O为c的点A来进行。也就是说，在点A测设出预先算得的角度α，再由点A测设距离到点C。为了对点C进行放样，需进行下列工作。

图1-2　极坐标法放样

·在Ox方向上量出由点O到点A的距离c。

·仪器对中。

·在点A安置仪器，测设角度α。

·沿着所测设的方向，由点A量出距离b。

·在地面上标定点C的位置。

以上各项工作均具有一定的误差。由于各项误差互不相关地发生，所以彼此均是独立的，按误差理论可得用极坐标法测设点C的误差为

式中，μ、μ₁——丈量c与b的误差系数；

e——对中误差；

m_α——测设角度误差；

τ——标定误差；

ρ——常数，ρ=206 265″。

由式（1.1）可看出，点C离开点A和点O越远，误差越大。尤其是随着b的增大，影响更大。此外，我们还可看出，总误差不取决于角度α的大小，而是决定于测设角度的精度。因此，为了减小误差M，需要提高测设长度和角度的精度。

②直角坐标法放样。为了进行校核，可以按上述顺序从另一轴线上进行第二次放样。为了使放样工作精确、迅速，在整个建筑场地应布设方格网作为放样工作的控制，这样，建筑物的各点就可根据最近的方格网顶点来放样。

小技巧

用直角坐标法放样时，先要在地面上设两条互相垂直的轴线作为放样控制点。此时，沿着Z轴测设纵坐标，再由纵坐标的端点对Z轴作垂线，在垂线上测设横坐标。

直角坐标法是极坐标法的一种特殊情况。此时α=90°，b和c均是直接丈量的，所以误差系数μ=μ1。由此得点C位置的总误差为

式中，μ——丈量c与b的误差系数；

m_d——水平距离测设的仪器误差；

e——对中误差；

τ——标定误差；

ρ——常数，ρ=206 265″。

（3）施工方格网测设。施工方格网是测设在基坑开挖范围以外一定距离，平行于建筑物主要轴线方向的矩形控制网。

建立施工方格控制网点，一般要经过初定、精测和检测三步。

①初定。初定即把施工方格网点的设计坐标放到地面上，可打入5cm×5cm×30cm的小木桩作为埋设标志。

由于该点为埋设点，在埋设标志时必须挖掉，为此在初定时必须定出前后方向桩，离标桩2~3m。根据埋设点和方向桩定出与方向线大致垂直的左右两个点，这样在埋设标志时，只要前后和左右用麻线一拉，此交点即为原来初定的施工方格网点（见图1-3）。另配一架水准仪，为了掌握其顶面标高，在前或后的方向桩上测一标高。因前后方向桩在埋设标志时不会被挖掉，所以可以在埋设时随时引测。为了满足施工方格网的设计要求，应在标桩顶部现浇混凝土，并在顶面放置200mm×200mm不锈钢板。方格网控制点标志的埋设如图1-4所示。

图1-3　初定点位及方向桩示意图

②精测。方格网控制点初定并将标桩埋设好后，必须将设计的坐标值精密测定到标板上。为了减少计算工作量，一般可在现场改正。改正方法如下：

·180°时的改正方法。详见图1-5所示长轴线改正示意图。

改正后用同样的方法进行检查，其与180°之差应≤±10″。

·90°时的改正方法，详见图1-6所示短轴线改正示意图。

图1-4　方格网控制点标志埋设图

1—混凝土保护桩；2—预制钢筋混凝土桩；3—水准标志；4—不锈钢标板；5—300mm×300mm混凝土

式中，l——轴线点至轴线端点的距离；

δ——设计角为直角时，。

改正后检查其结果与90°之差应≤±6″。

图1-5　长轴线改正示意图

图1-6　短轴线改正示意图

③检测。精测时，虽然对点位的现场作了改正，但为了检查是否有错误以及计算方格控制网的测量精度，必须再次进行检测，测角用J₂经纬仪做两个测回，距离须往返观测，最后根据所测得的数据进行平差计算坐标值和测量精度。

（4）高程控制。高层建筑工地上的高程控制点，要联测到国家水准标志上或城市水准点上。高层建筑物的外部水准点标高系统与城市水准点标高系统必须统一，因为要由城市向建筑工地敷设许多管道和电缆等。

利用水准点标高计算误差公式求得的标高误差为

式中，n——每千米平均偶然误差，在三等水准测量中等于±4mm；

σ——平均系统误差，等于±0.8mm；

L_i——千米数，假设为2km。

则

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高层建筑施工测量基本准则

（1）遵守国家法令、政策和规范，明确为工程施工服务。

（2）遵守先整体后局部和高精度控制低精度的工作程序。

（3）要有严格审核制度。

（4）建立一切定位、放线工作要经自检、互检合格后，方可申请主管部门验收的工作制度。

二、高层建筑施工测量的内容

1.高层建筑基础施工测量

高层建筑一般都有地下室，因此要进行基坑开挖。开挖前，应先根据建筑物的轴线控制桩确定角桩，以及建筑物的外围边线，再考虑边坡的坡度和基础施工所需工作面的宽度，测设出基坑的开挖边线并撤出灰线。

（1）基础放线及标高控制。高层建筑的基坑一般都很深，需要放坡并进行边坡支护加固。开挖过程中，除了用水准仪控制开挖深度外，还应经常用经纬仪或拉线检查边坡的位置，防止出现坑底边线内收，致使基础位置不够的情况出现。

小提示

高层建筑基坑开挖完成后的放线，有以下三种情况。

①直接做垫层，然后做箱形基础或筏板基础，这时要求在垫层上测设基础的各条边界线、梁轴线、墙宽线和柱位线等。

②在基坑底部打桩或挖孔，做桩基础，这时要求在坑底测设各条轴线和桩孔的定位线，桩做完后，还要测设桩承台和承重梁的中心线。

③先做桩，然后在桩上做箱基或筏基，组成复合基础，这时的测量工作是前两种情况的结合。

基坑完成后，应及时用水准仪根据地面上的±0.000水平线，将高程引测到坑底，并在基坑护坡的钢板或混凝土桩上做好标高为负的整米数标高线。由于基坑较深，引测时可多转几站观测，也可用悬吊钢尺代替水准尺进行观测。在施工过程中，如果是桩基，则要控制好各桩的顶面高程，如果是箱基和筏基，可直接将高程标志测设到竖向钢筋和模板上，作为安装模板、绑扎钢筋和浇筑混凝土的标高依据。

（2）高层建筑物桩位放样。软土地基区的高层建筑一般都打入钢管桩或钢筋混凝土方桩作基础。由于高层建筑的上部荷重主要由钢筋桩或钢筋混凝土方桩承受，这对桩位要求较高，其定位偏差不得超过D/2（D为圆桩直径或方桩边长）。在定桩位时，必须按照建筑施工控制网，实地定出控制轴线，再按设计的桩位图中所示尺寸逐一定出桩位，定出的桩位之间尺寸必须再进行一次校核，以防定错，如图1-7所示。

图1-7　桩位图（单位：mm）

（3）高层建筑基坑与基础测定。由于高层建筑多采用箱形基础和桩基础，所以其基坑较深。因此，在开挖其基坑时，应当根据规范和设计所规定的精度（高程和平面）完成土方工程。

基坑下轮廓线的定线和土方工程的定线，可以沿着建筑物的设计轴线，也可以沿着基坑的轮廓线进行定点，最理想的是根据施工控制网来定线。

根据设计图纸，常用的放样方法有投影法、主轴线法和极坐标法。

①投影法。根据建筑物的对应控制点，投影建筑物的轮廓线。具体步骤如下：

首先将仪器设置在A₂，后视A'₂，投影A₂A'₂方向线，再将仪器移至A₃，后视A'₃，定出A₃A₃'方向线，然后用同样的方法在B₂、B₃控制点上定出B₂B'₂、B₃B'₃方向线，此方向线的交点即为建筑物的四个角点，最后按设计图纸用钢尺或皮尺定出其开挖基坑的边界线，如图1-8所示。

图1-8　建筑物放样示意图

②主轴线法。建筑方格网一般都确定一条或两条主轴线。主轴线的布置形式有L形、T形或十字形等。这些主轴线用来作为建筑物施工的主要控制依据。因此，当建筑物放样时，按照建筑物柱列线或轮廓线与主轴线的关系，在建筑场地上定出主轴线后，再根据主轴线逐一定出建筑物的轮廓线。

③极坐标法。由于建筑物的造型格调从单一的方形向S形、扇面形、圆筒形、多面体形等复杂的几何图形图1-8建筑物放样示意图发展，这样给建筑物的放样定位带来了一定的复杂性。极坐标法是比较灵活的放样定位方法。具体做法是，首先确定设计要素，如轮廓坐标、曲线半径、圆心坐标等与施工控制网点的关系，计算其方向角及边长，在工作控制点上按其计算所得的方向角和边长逐一测定点位。将所有建筑物的轮廓点定位后，再检查是否满足设计要求。

总之，根据施工场地的具体条件和建筑物几何图形的繁简情况，测量人员可选择最合适的工作方法进行放样定位。

2.高层建筑竖向测量

高层建筑中的竖向测量也称为竖直测量，是工程测量的重要组成部分。竖向测量应用广泛，适用于大型工业工程的设备安装、高耸构筑物（高塔、烟囱、筒仓）的施工、矿井的竖向定向，以及高层建筑施工和竖向变形观测等。

小提示

在高层建筑施工中，竖向测量常采用外控法和内控法两种；另外，还可用内外控综合法。但无论使用哪类方法进行投测，都必须在基础工程完成后，根据建筑场地平面控制网，校测建筑物轴线控制桩后，再将建筑轮廓和各细部轴线精确地弹测到±0.000首层平面上，作为向上投测轴线的依据。

（1）外控法。外控法是在建筑物外部，利用经纬仪，根据建筑物轴线控制桩进行轴线的竖向投测。当施工场地比较宽阔时多使用外控法。

①在建筑物底部投测中心轴线位置。高层建筑的基础工程完工后，将经纬仪安置在轴线控制桩A₁、A₁'、B₁和B₁'上，把建筑物主轴线精确地投测到建筑物的底部，并设立标志，如图1-9所示的a₁、a₁'、b₁和b₁'，以供下一步施工及向上投测之用。

②向上投测中心线。随着建筑物不断升高，要逐层将轴线向上传递，如图1-9所示。将经纬仪安置在中心轴线控制桩A₁、A₁'、B₁和B1'上，严格整平仪器，用望远镜瞄准建筑物底部已标出的轴线a₁、a₁'、b₁和b₁'点，用盘左和盘右分别向上投测到每层楼板上，并取其中点作为该层中心轴线的投影点，如图1-9所示的a₂、a₂'、b₂和b₂'点。

图1-9　经纬仪投测中心轴线

③增设轴线引桩。当楼房逐渐增高，而轴线控制桩距建筑物又较近时，望远镜的仰角较大，操作不便，投测精度也会降低。为此，要将原中心轴线控制桩引测到更远的安全地方，或者附近大楼的屋面。

具体做法：

将经纬仪安置在已经投测上去的较高层（如第十层）楼面轴线a₁₀、a₁₀'上，如图1-10所示，瞄准地面上原有的轴线控制桩点A1和点A₁'，用盘左、盘右分中投点法，将轴线延长到远处点A₂和点A₂'，并用标志固定其位置，点A₂、点A₂'即为新投测的A₁A₁'轴控制桩。更高各层的中心轴线，可将经纬仪安置在新的引桩上，按上述方法继续进行投测。

图1-10　经纬仪引桩投测

（2）内控法。当施工场地窄小，无法在建筑物之外的轴线上安置仪器施测时，多使用内控法。依据仪器的不同，内控法又可分为吊线坠法、激光铅垂仪法、天顶垂准测量及天底垂准测量四种投测方法。

①吊线坠法。吊线坠法是使用较重的特制线坠悬吊，以首层靠近建筑物轮廓的轴线交点为准，直接向各施工层悬吊引测轴线。吊线坠法竖向测量一般用于高度为50~100m的高层建筑施工中。

小提示

在使用吊线坠法向上引测轴线时，要特别注意线坠的几何形体要规整，悬吊时上端要固定牢固，线中间没有障碍，尤其是没有侧向抗力；在逐层引测中，要用更大的线坠每隔3~5层，由下面直接向上放一次通线，以作校测。在用吊线坠法施测时，若用铅直的塑料管套着线坠线，并采用专用观测设备，则精度更高。

②激光铅垂仪法。激光铅垂仪是一种铅垂定位专用仪器，适用于高层建筑的铅垂定位测量。该仪器可以从两个方向（向上或向下）发射铅垂激光束，用它作为铅垂基准线，精度比较高，仪器操作也比较简单。

此方法必须在首层面层上做好平面控制，并选择四个较合适的位置作控制点（见图1-11）或用中心“十”字控制。在浇筑上升的各层楼面时，必须在相应的位置预留200mm×200mm与首层层面控制点相对应的小方孔，以保证能使激光束垂直向上穿过预留孔。在首层控制点上架设激光铅垂仪，安置仪器对中整平后启动电源，使激光铅垂仪发射出可见的红色光束，投射到上层预留孔的接收靶上，查看红色光斑点离靶心距离最小之点，此点即为第二层上的一个控制点。其余的控制点可用同样的方法做向上传递。

图1-11　内控制布置

1—中心靶；2—滑模平台；3—通光管；4—防护棚；5—激光铅垂仪；6—操作间

③天顶垂准测量。天顶垂准测量也称为仰视法竖向测量，是采用挂垂球、经纬仪投影和激光铅垂仪法来传递坐标的方法。但这种测量方法受施工场地及周围环境的制约，当视线受阻，超过一定高度或自然条件不佳时，施测就无法进行。

天顶垂准测量的基本原理是应用经纬仪望远镜进行观测，当望远镜指向天顶时，旋转仪器，利用视准轴线可以在天顶目标上与仪器的空间画出一个倒锥形轨迹。然后调动望远镜微动手轮，逐步归化，往复多次，直至锥形轨迹的半径达到最小，近似铅垂。天顶目标分划板上的成像，经望远镜棱镜通过90°折射进行观测。其施测程序及操作方法如下：

·先标定下标志和中心坐标点位，在地面设置测站，将仪器置中、调平，装上弯管棱镜，在测站天顶上方设置目标分划板，位置大致与仪器铅垂或设置在已标出的位置上。

·将望远镜指向天顶，固定之后调焦，使目标分划板呈现清晰，置望远镜十字丝与目标分划板上的参考坐标X轴、Y轴相互平行，分别置横丝和纵丝读取x和y的格值GJ和CJ或置横丝与目标分划板Y轴重合，读取x格值GJ。

·转动仪器照准架180°，重复上述程序，分别读取x格值G'J和y格值C'J。然后调动望远镜微动手轮，将横丝与格值重合，将仪器照准架旋转90°，置横丝与目标分划板X轴平行，读取y格值C'J，略调微动手轮，使横丝与格值相重合。

所测得的读数为一个测回，记入手簿作为原始依据。

在数据处理机精度评定时应按下列公式进行计算。

式中，υ——改正数；

N——测站数；

n——测回数；

m——垂准点位中误差；

r——垂准测量相对精度；

ρ″=206 265″。

④天底垂准测量。天底垂准测量也称为俯视法竖向测量，其基本原理是利用DJ6-C6光学垂准经纬仪上的望远镜，旋转进行光学对中，取其平均值而定出瞬时垂准线。也就是使仪器从一个点向另一个高度面上作垂直投影，再利用地面上的测微分划板测量垂准线和测点之间的偏移量，从而完成垂准测量，如图1-12所示。

图1-12　天底法原理

A₀—确定的仪器中心；O—基准点

小技巧

天底垂准测量施测程序及操作方法

①依据工程的外形特点及现场情况，拟订出测量方案，并做好观测前的准备工作，定出建筑物底层控制点的位置，以及在相应各楼层留设俯视孔，一般孔径为150mm，各层俯视孔的偏差≤8mm。

②把目标分划板放置在底层控制点上，使目标分划板中心与控制点标志的中心重合。

③开启目标分划板附属照明设备。

④在俯视孔位置上安置仪器。

⑤基准点对中。

⑥当垂准点标定在所测楼层面十字丝目标上后，用墨斗线在俯视孔边上弹出痕迹。

⑦利用标出来的楼层上十字丝作为测站，即可测角放样，从而测设高层建筑物的轴线数据处理和精度评定与天顶垂准测量的处理方法相同。

（3）内外控综合法。由于受场地的限制，在高层建筑施工中，尤其是超高层建筑施工中，多使用内控法进行竖向控制，但因内控法所用内控网的边长均较短，一般多在20~50m。每次向施工面上投测后，虽可对内控网各边长及各夹角的自身尺寸进行校测与调整，但检查不了内控网在施工面上的整体位移与转动。为此，近年来，在一些超高层建（构）筑物的施工中，多使用内外控互相结合的测法，以互相校核。

课堂案例

在高层建筑物施工测量中，主要的问题是控制竖向偏差，也就是各层轴线如何精确地向上引测的问题。而基础上高程控制，是利用工程标高保证高层建筑施工各阶段的工作。高程控制水准点必须满足基础整个面积之用，而且还要有高精度的绝对标高。

问题：

1.高层建筑轴线的投测，一般分为几种？

2.试叙述各种轴线投测方法的具体操作内容。

3.高层建筑基础高程控制的方法有哪些？

分析：

1.高层建筑物轴线的投测方法有经纬仪投测法轴线投测、吊线坠法轴线投测和铅直仪法轴线投测三种。

2.高层建筑物各种轴线投测方法的具体操作内容如下：

（1）经纬仪投测法轴线投测。当施工场地比较宽阔，建筑物的高度与地面建立的平面控制桩的距离比不小于1∶0.8时，多使用此法进行竖向投测。安置经纬仪于轴线控制桩上，严格对中整平，盘左照准建筑物底部的轴线标志，往上转动望远镜，用其竖丝指挥在施工层楼面边缘上画一点，然后盘右再次照准建筑物底部的轴线标志，同法在该处楼面边缘上画出另一点，取两点的中间点作为轴线的端点。如果建筑物施工场地不能满足距离比的要求，经纬仪受仰角限制，可采用高层双站四点方向串镜测量方法（也有称正倒镜法），利用直线方向控制建筑物主要轴线进行逐层测量放样（见图1-13）。这种测量方法的优点是利用普通工程经纬仪直接观测，不需要投资专用设备，经济适用。

图1-13　双站四点串镜法

①与施工管理人员共同协商，制订建筑物轴线控制测量方案，如十字形、双十字形。在建筑物底层施工时，选择通视条件好的位置，在测设平面控制网的同时建立高层轴线引测方向标桩，埋设半永久性标志，在观测时点位设置觇标或挂线坠均可。

②当高层建筑楼层逐渐升高，地面投影测量受仰角限制，一台经纬仪已不可能同时观测到A、D两点时，设置两台经纬仪于高层楼层端部，估测近于AD轴线的B、C两点，B、C两点位置可参照建筑物外边设计尺寸，此数一般为常数，每一楼层均相同。两台仪器的操作人员对准各自方向的地面AB方向目标，再倒转望远镜，相互观测B、C两侧站点。此时两台仪器可能都不在AB直线上。按串镜法测量调整仪器，反复进行，逐步趋近仪器，使测站点B、C归化到与AD线段重合。B、C两点因有建筑外边参照，变量不会很大，熟练掌握串镜法的测量人员，仅调整数次即可满足要求。

③为了减小测量仪器的系统误差，施测中应定期严格检查校正仪器的各轴系间的几何关系，以提高测量投点精度。

④轴线投测到高层施工层面后，精测轴线间的正交角和距离，检验引测成果，分析精度，处理投点误差。

当楼层建得较高时，经纬仪投测时的仰角较大，操作不方便，误差也较大，此时应将轴线控制桩用经纬仪引测到远处（大于建筑物高度）稳固的地方，然后继续往上投测，如果周围场地有限，也可引测到附近建筑物的屋面上，如图1-14所示。先在轴线控制桩M₁上安置经纬仪，照准建筑物底部的轴线标志，将轴线投测到楼面上点M₂处，然后在M₃上安置经纬仪，照准点M₁，将轴线投测到附近建筑物屋面上点M₃处，以后就可在点M₃安置经纬仪，投测更高楼层的轴线。注意上述投测工作均应采用盘左盘右取中法进行，以减小投测误差。

图1-14　经纬仪投测法

所有主轴线投测上来后，应进行角度和距离的检核，合格后再以此为依据测设其他轴线。

（2）吊线坠法轴线投测。当周围建筑物密集，施工场地窄小，无法在建筑物以外的轴线上安置经纬仪时，可采用吊线坠法进行竖向投测。根据建筑物的设计高度决定线坠的质量，高度在50~80m的高层建筑施工，可采用10~12kg的特别线坠，采用0.1~1mm的钢丝为吊线。超高层建筑可采用数层为一分段的钢丝垂吊控制，以克服吊线钢丝过长而不稳定的缺陷。有条件的则可以采用垂直塑料管沿垂直方向套着吊线，减少外部因素影响，这样效果会更理想，精度会更高。

该法与一般的吊线坠法的原理是一样的，只是线坠的重量更大，吊线（细钢丝）的强度更高。此外，为了减少风力的影响，应将吊线坠的位置放在建筑物内部。具体可视建筑物平面结构和竖向布置情况来确定起吊原点，架设固定吊架。一般均采用建筑物平面控制轴线平行内移，建立内控制轴线，在需要垂吊的轴线交点上方相应位置，垂准预留200mm×200mm的圆孔形吊线孔洞。吊线钢丝逐层穿过预留孔洞，将内控制轴线交点向上引测到施工层面，配合普通工程经纬仪进行定位放线测量。

（3）铅直仪法轴线投测。随着科技进步，新一代的垂准测量仪器问世，以适应各种高层建筑日益增多且向造型复杂、超高层空间发展的趋势。国内厂家已先后研制、引进、生产激光垂准仪和激光经纬仪，如苏州产JC100全自动激光垂准仪、北京产DZJ3激光垂准仪、DJ6-C6垂准经纬仪。其主要技术指标同轴误差≤5″，精度在1/40 000以上，100m光斑直径仅5mm，而且结构简单，操作方便。国内还有些工厂已研制生产出与普通短望远镜管经纬仪相配的90°弯管折光目镜棱镜，并配有JF1、JF5对点器。折光对点器在目标有良好照明设施时可清楚照准150m以内的目标。利用上述设备，可进行垂准测量和天顶、天底测量（见图1-15和图1-16）。

①根据高层建筑的结构形式、施工方法和环境条件，与工程施工管理人员共同协商，制订出切实可行的测量方案。做好各项准备工作后，在底层依据平面控制系统，建立竖向测量控制点。一般可布设为方形、十字轴线形、工字形、丁字形等作为内控制，但必须布设三条以上纵横轴线。测量精度不能低于底层平面控制网系统，建立半永久性标桩为竖向测站点。测站上方垂直方向相应位置各楼层应预留150mm×150mm的通视孔。

图1-15　天顶垂准测量

1—垂准仪；2—通视孔；3—接收靶

图1-16　天底铅垂测量

1—地面觇标；2—通视孔；3—装有对点器的仪器

②测量工作前必须检查校正仪器，具体方法可按“测量仪器检查与校正”要求进行，或送往有关专职检测部门检校。经纬仪轴系间必须满足下列条件。

·水准管轴应垂直于竖轴。

·视准轴应垂直于横轴。

·横轴应垂直于竖轴。

·十字丝竖丝应垂直于横轴。

·光学对中器视准轴应与仪器竖轴重合。

·垂直度盘指标差调整。

③施工配合测量。

·垂准经纬仪。垂准经纬仪的特点是在望远镜的目镜位置上配备弯曲成90°的目镜，以便仪器铅直指向正上方时，测量员仍能方便地进行观测。使用时，将仪器安置在首层地面的轴线点标志上，严格对中整平，由弯管目镜观测，当仪器水平转动一周时，若视线一直指向一点，说明视线方向处于铅直状态，可以向上投测。投测时，视线通过楼板上预留的孔洞，将轴线点投测到施工层楼板的透明板上定点。为了提高投测精度，应将仪器照准部水平旋转一周，在透明板上投测多个点，使这些点应构成一个小圆，然后取小圆的中心作为轴线点的位置。同法用盘右再投测一次，取两次的轴线点的中点作为最后结果。由于投测时仪器安置在施工层下面，故在施测过程中要注意对仪器和人员的安全采取保护措施，防止被坠物击伤。

·激光经纬仪。激光经纬仪用于高层建筑轴线竖向投测，其方法与配弯管目镜的经纬仪是相同的，只不过是用可见激光代替人眼观测。投测时，在施工层预留孔中央设置用透明聚酯膜片绘制的接收靶，在地面轴线点处对中整平仪器，启动激光器，调节望远镜调焦螺旋，使投射在接收靶上的激光束光斑最小，再水平旋转仪器，检查接收靶上光斑中心是否始终在同一点，或画出一个很小的圆圈，以保证激光束铅直，然后移动接收靶，使其中心与光斑中心或小圆圈中心重合，将接收靶固定，则靶心即为欲投测的轴线点。

·激光铅直仪。激光铅直仪用于高层建筑轴线竖向投测，其原理和方法与激光经纬仪基本相同，主要区别在于对中方法。激光经纬仪一般用光学对中器，而激光铅直仪用激光管尾部射出的光束进行对中。

3.高层建筑基础高程控制方法有下面几种。

（1）用钢尺直接测量进行高程传递。一般用钢尺沿结构外墙、边柱或楼梯间，由底层±0.000标高线向上竖直量取设计高差，即可得到施工层的设计标高线。用这种方法传递高程时，应至少由三处底层标高线向上传递，以便于相互校核。由底层传递到上面同一施工层的几个标高点，必须用水准仪进行校核，检查各标高点是否在同一水平面上，其误差应不超过±3mm。合格后以其平均标高为准，作为该层的地面标高。若建筑高度超过一个尺段，可每隔一个尺段的高度，精确测设新的起始标高线，作为继续向上传递高程的依据。

（2）悬吊钢尺法高程传递。在外墙或楼梯间悬吊一根钢尺，分别在地面和楼面上安置水准仪，将标高传递到楼面上。用于高层建筑传递高程的钢尺，应经过检定。量取高差时，尺身应铅直并用规定的拉力，而且应进行温度改正。