浅谈极坐标法在桩基施工中的应用

　　在建筑施工中，根据施工的需要，用测量仪器把图纸上的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计要求反应到三维空间中的过程我们称之为施工翻样，其中进行建筑物平面位置定位我们大多采用直角坐标法，即在纵横两个方向反应与控制轴线的关系，该方法操作简单，用钢尺就能操作，故在大多数施工翻样中采用此方法。
　　随着人民生活水平的提高，传统的火柴盒状的建筑已越来越不能适应人民群众的需要，人们在实用价值、使用功能等各个方面提出了越来越高的要求，因此建筑物的形状也变得复杂多样化，直角坐标法的适用性受到限制，这时极坐标法、角度交会法及距离交会法等定位方法便被竞相应用，在此我介绍一下本人在某工程中使用极坐标法翻样的一点体会。
　　该工程是上海第二军医大学第二期退干楼，其中9#、10#楼是22层，平面呈蝶形，如果采用直角坐标法就必须建立三个直角坐标系，因而无论是从操作上还是从与控制轴线的校核来讲都显得繁琐，在该工程的桩基定位放线中我采用了极坐标法。下面就粗略地介绍一下。
　　从图形上我们不难看出该工程外形尺寸左右对称，如果采用极坐标法就显得简便了，图中的任何一点都可以用一个角度及水平距离反应出来。
　　
　　建立极坐标系的第一步关键是必须找出极坐标点，我们以图纸的右半部分为例（因为两边对称）介绍一下极坐标系的建立方法，首先找出O1y1、O2y2的交点O。根据图纸给定的几何尺寸关系计算出OO1距离为13米，OO2距离为8米，∠O1OO2=30°见右图，图中任何一点就可以用极坐标法反应出来，以147#桩（代号A）为例，A桩至O2X2距离为900mm，至O2y2为1800mm，OA=【（OO2+y2）2+X2】=【（8+0.9）2+1.82】=9.080m,∠AOO2=arcsin=11°26′01″,∠AOy1=41°26′01″，翻样时，将经纬仪架设于O点，照准Oy1上的y1点，然后再旋转41°26′01″，并用钢尺以O点为起点量出9.080m，则该点就是A端桩位。
　　桩基施工前，根据规划图在施工现场，建立了坐标点和控制轴线（如图）Gy1,Gy1为平行于翔殷路的控制轴线，两点间距离为80m该控制轴线与建筑物A轴间距为50m打桩施工时（桩长29m），我们可以忽略因打桩而引起的土体挤压、土层隆起对G点y1点的影响，但由于O点距离作业区域6.5m所以该点在打桩施工中会产生位移，在每次桩位翻样时必须重新校核，下面以B、C、D、E、F、G、H、J桩号（148#、149#、150#、151#、12#、13#、
　　14#、15#)为例，计算出的角度和距离
　　
　　表一:

　　这样，图中的每个桩位均可用一个角度和距离反应出来了。
　　采用极坐标法翻样的几个注意事项：
　　1.本工程共有普通桩及测试桩217根，由于压桩时先压桩会对后压桩的桩位标记产生挤压位移，所以每次翻样桩位数不宜过多，以最大限度减小施工误差，每次翻样以10至15根桩位为宜。
　　2.施工场地必须平坦、无障碍物，如果这两个条件不能满足，翻样时就会产生较大误差，以B点为例，我们讨论一下因地势不平坦引起的误差，见下表（Δh为O点与B点高程差，查表一得知LBO=9.084m）
　　
　　表二：

　　每次翻样时，都必须重新校核极坐标点，前面已经讲过，沉桩时周围的挤土效应和自身沉桩的挤土作用会使土层产生隆起和水平位移，而极坐标点又设在施工区域影响范围内，所以校核极坐标点是每次翻样中不可缺少的程序，校核时将经纬仪架设于y1点，照准G点然后旋转90°，在直角线上再用钢尺量出O1点，则该点是重新校核的极坐标点。
　　可见，极坐标法在现场施工中具有很强的可操作性，方便实用，在未来的施工中必将会被广泛的应用。