建筑方格网的建立

一、建筑方格网和主轴线设计

（一）建筑方格网的设计

1.设计的准备工作

包括： （1）收集绘有设计的和已有的全部建筑物、构筑物、交通线路的平面图和管线位置的综合平面图，在图上应附有坐标和高程。 （2）收集建筑场地的测量控制网资料。 （3）收集施工坐标和测量坐标系统的换算数据。当整个建筑场地有几个施工坐标系时，需要获得各坐标系的坐标轴与测量坐标系统主坐标轴的交角以及各坐标系的坐标原点在测量坐标系统中的坐标。 （4）了解定线的精度要求。

厂区建筑方格网的位置设计应依据施工总平面图和厂区地形图进行。工业厂区的施工总平面图是工业建设的总体布置图，其上绘有各主要厂房、道路、供水管道、热力管道以及电缆地沟等等，各种建（构）筑物除以相应符号表示于总图上之外，还用坐标数据标定。厂区地形图是反映厂区原有地势起伏和地物分布状况的图。建筑方格网设计的总原则是满足工程的施工定位要求，使用方便，易于长期保存。

2.定线精度

根据建筑方格网服务的对象不同，其定线精度规格可以分为两种：

第一种定线精度，要求满足各个施工对象的主轴线位置的放样要求，即在同一生产系统的范围内各个对象主轴线位置之间的偏差小于限差要求。该种定线精度影响各厂房之间与联系设备之间的间隔，这方面的精度，一般要求不是很高的。

第二种定线精度，要求满足每座建筑物本身各部分对放样精度的要求。该种定线精度影响厂房内部轴线和点位之间的相互关系，精度要求一般是比较高的。

由此可知，厂区方格网的精度主要满足第一种定线精度要求，厂房内部的定位，须另建一个矩形方格网（厂房控制网），来满足精度要求。

设M为方格网主轴线的误差，Mu为方格网的误差，Mq为定位误差，三者之间应满足的关系式应为：

3.方格网布设原则

建筑方格网的建立遵循由整体到局部原则，其程序是先设置控制整个建筑场地的主轴线，然后按各个局部不同精度要求来建立方格网，在布设时应注意下列要求：

图4-3 建筑方格网的布设方案

（1）等级：当厂区面积超过1km2而又分期施工时，可分两级布网。其首级可以采用“田”字形、“口”字形或“十”字形。首级网下可采用Ⅱ级方格网分区分期加密。建筑方格网的布设方案如图4-3所示，图（a）为“口”字形首级网下加密的二级网；图（b）为“田”字形首级网下分区加密的二级网。不超过1km2的厂区应尽量布成全面方格网，网中相邻点应加以连接，组成矩形，个别地方有困难时，可以不连，允许组成六边形。

（2）方格网的密度：每个方格网的大小要根据建筑物的实际情况而决定。方格的边长一般在100～200m为宜。若边长大于300m，中间应加以补点。

（3）点位布置：便于方格网的测量和定线放样的需要，布设在建筑物周围、次要通道上或空隙处。

（4）考虑方格点的标桩能长期保存，方格点不要落在开挖的基础上、埋设管线的范围内，或太靠近建筑物处。一般选择在建筑物附近空隙区。

（5）点的埋设要方便，造价经济。

（二）主轴线设计

主轴线是贯通全厂区的主要轴线，是方格网布设的基础。轴线点位置，应在总平面图上进行设计确定，应满足以下几条要求： （1）主轴线应尽量位于场地中央，并且靠近主要建筑物；狭长场地也可在场地的一边，主轴线的定位点一般不应少于三个（包括轴线交点）。（2）纵横轴线要互相垂直，主轴线的方向应与建筑坐标系的坐标轴相平行或垂直。若纵轴线较长时，横轴线应酌情加密，纵横轴线的长度能控制整个建筑物场地的范围。 （3）主轴线中，纵横轴各个端点应布置在场区的边界上，为便于恢复施工过程中损坏的轴线点，必要时主轴线各个端点可布置在场区外的延长线上。 （4）为便于定线、量距和标石保护，轴线点不要落在建筑物、各种管线和道路的施工范围内。

（三）主轴点及其他矩形控制点的位置设计

纵横主轴线选定之后，首先决定主轴线上的主轴点。所谓主轴点就是主轴线上的主要标志点，将来主轴线在实地定位时，就是通过测设主轴点达到主轴线定位的目的。每条主轴线上的主轴点数应不少于3个，纵、横轴线的两边应延伸至主厂区的边界，并在地势较高处选定端点，一般均以轴线的两端点及纵横轴线的交点作为主轴点。

纵、横主轴线和主轴点确定之后，还要在主轴线上确定矩形网点的位置。网点间的距离一般以100～200m为宜，主要设置在道路交叉点处，尽量考虑到加密二级网的需要，并与各工程建筑物的布置相适应。网点的设计坐标尽量为1m的整倍数，不得已时也可为分米。所有网点的设计坐标一般均以建筑坐标表示。

纵、横主轴线和轴线上的网点确定以后，就要在轴线的端点间确定方格网周边的封闭直线以及该直线上网点的位置，一般来说周边封闭直线上的网点位置与轴线上的网点是一一对应的。二级方格网应在一级方格网的基础上根据施工的要求分期布置，方格网点的位置与网点间的相互连接应根据建筑物的分布情况决定，各分期布置的二级网形状和规格不一定一致，其主要以各系统工程建筑物施工放样应用方便为原则。

二、主轴线的测设

矩形控制网主轴线的测设是建立矩形控制网的首要步骤。主轴线的测设意味着室内设计的控制网在实地（建设场地）上实现定位。

（一）主轴线点初步位置的测定方法及实地标定

主轴线点的初步位置可以依据场地环境和施工条件等采用极坐标法或角度交会法放样。主轴线是整个场地的坚强控制，无论采用何种方法测定，都必须在实地埋设永久标桩。同时在投点埋设标桩时，务必使初步点位居桩顶的中部，以便改点时，有较大活动余地。此外在选定主轴点的位置和实地埋标时，应掌握桩顶的高程。一般的桩顶面高于地面设计高程0.3m为宜。

（二）主轴线点精确位置的测定和调整

1.长轴线的测定和调整。主轴线点初步放样到实地上，并非严格在一条直线上，应予以调整。调整的方法，可以在轴线的交点上测定交角β（图4-4） ，测角中误差不应超过±2.5″。若交角不为180°，则应按下列公式计算改正值：

改正后必须用同样方法进行检查，其结果与180°之差不应超过±5″，否则应再次改正。

图4-4 长轴线的测定和调整

2.长轴线的方向调整好以后，就要进行长轴线的长度丈量。

（1）长轴线长度的精度要求：一般来说，大型企业为1∶50000，中型企业为1∶25000，小型企业或民用建筑场地为1∶10000。

（2）长轴线点坐标的确定。长轴线经实量，若满足精度要求，则主轴线上点位坐标，应按实量长度推算。推算坐标的起算点，可任意决定一点（该点应选在建筑物定位精度要求较高的区域之内）。向其他方向推算，求出主轴线上各点坐标。

3.短轴线的测定和调整。应根据调整好后的长轴线进行，测定长轴线与短轴方向线在交点处两个夹角，如图4-5所示α和γ。测角方法和精度要求与长轴线所述相同。调整时只改正短轴线的端点，其改正数d的计算公式为：

图4-5 短轴线的测定和调整

式中l为轴线交点至短轴线端点的距离。

短轴线的方向调整好以后，应从交点向两端点进行精密量距，并根据交点的坐标和实量长度，确定短轴线端点的坐标值。

4.注意事项

（1）施工控制网只应具有唯一的起始方向。施工控制网的起始坐标和起始方向，一般根据测量控制点来测定，当测定好主轴线或长方向线后，往往作为施工平面控制网的起始方向，在控制网加密或建筑物定位时，不再利用测量控制点来定向，否则将会使建筑物产生位移和偏转，影响工程质量。

（2）轴线网测设的精度控制。轴线网的测设精度，可以根据建筑物定位精度的不同要求灵活掌握。整个轴线网甚至同一条轴线的不同地段，不强求用同一精度来测设。这样既有利于加快工作进度又能满足施工定位的精度需要。

三、建筑方格网的测设方法

1.建筑方格网点初步定位

首先以主轴线为基础，将方格点的设计位置进行初步放样。初步放样的点位用木桩临时标定，然后埋设永久标桩。如设计点所在位置地面标高与设计标高相差很大，这时应在方格点设计位置附近的方向线上埋设临时木桩。

2.建筑方格网初步定位点坐标测定方法

方格网点初步实地定位以后，一般采用导线测量、边角测量或者三角测量法来精确测量其实际坐标。

图4-6 中心轴线方格网

在建筑场地不大，布设一个独立的方格网就能满足施工定线要求时，则一般先行建立方格网中心轴线。如图4-6所示，AB为纵轴，CD为横轴，中心交点为O，轴线测设调整后，再利用轴线端点定出N1、 N2、 N3和N4点，组成大方格，通过测角、量边、平差、调整后构成一个四个环形的Ⅰ级方格网，然后根据大方格上点位，定出边上的内分点和交会出方格中的中间点，作为网中的Ⅱ级点。

如果建筑场地面积较大，具有连续生产的车间，则可以在整个建筑场地测设主轴线，在主轴线下按其不同精度要求分部建立方格网。如图4-7为在一条三点直角形主轴线下建立由许多分部构成的一个整体建筑方格网。图中N1—N9为纵轴，N1—N4为横轴，测设方法：先在主轴线上定出N1、 N12、 N2、 N13、 N3、 N14、N4、N15、 N5、 N16、 N9等点，作为方格网的起算数据，然后根据这些已知点各作与主轴线垂直方向线相交定出中间各N6、N7、N8、N10和N11等环形结点，构成五个方格环形，经过测角、量距、平差、调整的工作后成为Ⅰ级方格网。再作内分点、中间点的加密作为Ⅱ级方格点，这样就形成一个有31个点的建筑方格网。

图4-7 附和于主轴线的方格网

方格网的精度要求见表4-5，建筑方格网测角、量边技术要求与导线测量的精度要求相同，见表4-2、表4-3、表4-4。

表4-5 方格网的精度要求

注：小型厂房、民用建筑等建筑场地应采用Ⅲ级布设。

3.建筑方格网点的归化改正

方格网点经实测和平差计算后的实际坐标往往与设计坐标不一致，则需要在标桩的标板上进行调整。其调整的方法是先计算出方格点的实际坐标与设计坐标的坐标差Δx、Δy，然后以实际点位至相邻点在标板上方向线来定向，用三角尺在定向边上量出Δx与Δy，得到方格点正式点位。标定后，将原点位消去。

值得注意的是：厂区的首级控制网不一定要具有方格的形状，完全可以用导线、导线网、边角网和GPS网等灵活的形式建立。这样首级控制网中点数不多，点位可以较自由的选择在便于保存并便于使用的地点。随着施工的进展用首级控制网逐步放样出车间、厂房等的主轴线，然后从主轴线出发建立所需精度的车间、厂房的矩形控制网。对于其他类型的建筑物（例如民用建筑物），其平面控制网的建立方法与工业厂区施工控制网的建立方法相似，这里不再叙述。