高层建筑物测量方案

9．5高层建筑施工测量9．5．1高层建筑施工测量的特点和任务近十多年来，我国的高层建筑蓬勃兴起，高层民用住宅群也在各大、中型城市中悄然屹立。“质量第一”已成为建筑企业的立身之本。为了提高工程质量，高层建筑施工测量越来越受到广泛地重视。高层建筑的特点是层数多，高度高，结构复杂。因结构竖向偏差直接影响工程受力情况，故在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。由于建筑结构复杂，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亦高，一般情况在设计图纸中有说明，有各项允许偏差值，施工测量误差必须控制在允许偏差值以内。因此，面对建筑平面、立面造型的复杂多变，要求在工程开工前，先制定施工测量方案，仪器配置，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。高层建筑施工测量的主要任务是将建筑物的基础轴线准确的向高层引测，并保证各层相应的轴线位于同一竖直面内，要控制与检核轴线向上投测的竖向偏差每层不超过5㎜，全楼累计误差不大于20㎜；在高层建筑施工中，要由下层楼面向上层传递高程，以使上层楼板、门窗口、室内装修等工程的标高符合设计要求。9．5．2轴线投测1．经纬仪投测法高层建筑物的平面控制网和主轴线是根据复核后的红线桩或平面控制坐标点来测设的，平面网的控制轴线应包括建筑物的主要轴线，间距宜为30～50m，并组成封闭图形，其量距精度要求较高，且向上投测的次数愈多，对距离测设精度要求愈高，一般不得低于1/10000，测角精度不得低于20″。高层建筑物的基础工程完工后，须用经纬仪将建筑物的主轴线(或称中心轴线)精确地投测到建筑物底部侧面，并设标志，以供下一步施工与向上投测之用。另以主轴线为基准，重新把建筑物角点投测到基础顶面，并对原来所作的柱列轴线进行复核。然后再分量各开间柱列轴线间的距离，往返丈量距离的精度要求与基础轴线测设精度相同。随着建筑物的升高，要逐层将轴线向上投测传递。如图9.14所示，向上投测传递轴线时，是将经纬仪安置在远离建筑物的轴线控制桩3、3′和C、C′上，分别以正、倒镜两个盘位照准建筑物底部侧面所设的轴线标志a、a′和b、b′，向上投测到每层楼面上，取正、倒镜两投测点的中点，即得投测在该层上的轴线点a1、a1′和b1、b1′。a1a1′和b1b1′两线的交点O′即为该层楼面的投测中心。图9.14、9.15当建筑物层数增至相当高度时(一般为10层以上)，经纬仪向上投测的仰角增大，则投点误差也随着增大，投点精度降低，且观测操作不方便。因此，必须将主轴线控制桩引测到远处的稳固地点或附近大楼的屋面上，如图9.15所示。所选轴线控制桩位置距建筑物宜在（0.8~1.5）H（m）外（H为建筑物总高），以减小仰角。为了保证投测质量，使用的经纬仪必须进行检验校正，尤其是照准部水准管轴应精密垂直仪器竖轴。投测时，应精密整平。为避免日照、风力等不良影响，宜在阴天、无风时进行投测。南京金陵饭店（110m）、北京彩电中心（135m）均采用此种方法。2．铅垂仪投测法激光铅垂仪是一种供铅直定位的专用仪器，适用于高层建筑、烟囱和高塔架的铅直定位测量。主要由氮氛激光器、竖轴、发射望远镜、管水准器和基座等部件组成，基本构造如图9.16所示。激光器通过两组固定螺钉固装在套筒内。仪器的竖轴是一个空心轴，两端有螺扣，激光器套筒安装在下端(或上端)，发射望远镜装在上端(或下端)，即构成向下(或向上)发射的激光铅直仪。仪器上设置有两个互成90°的管水准器，分划值一般为20″/mm，仪器配有专用激光电源。使用时利用激光器底端(全反射棱镜端)所发射的激光束进行对中，通过调节基座整平螺旋，使管水准器气泡严格居中，从而使发射的激光束铅垂。图9.16、9.17为了把建筑物轴线投测到各层楼面上，根据梁、柱的结构尺寸，投测点距轴线500~800mm为宜。每条轴线至少需要两个投测点，其连线应严格平行于原轴线。为了使激光束能从底层直接打到顶层，在各层楼面的投测点处需预留孔洞，或利用通风道、垃圾道以及电梯升降道等。如图9.17所示，将激光铅垂仪安置在底层测站点O，进行严格对中、整平，接通电源，启辉激光器发射铅垂激光束，作为铅垂基准线。通过发射望远镜调焦，使激光束会聚成红色耀目光斑，投射到上层施工楼面预留孔的绘有坐标网的接收靶P上，水平移动接收靶P，使靶心与红色光斑重合，靶心位置即为测站点O的铅垂投影位置，并以此作为该层楼面上的一个控制点。当建筑物不太高（一般在100m以内），垂直控制测量精度要求不太高时，亦可用重锤法代替铅垂仪投测。悬挂重锤的钢丝表示铅垂线，重锤重量随施工楼面高度而异，高度在50以内时约15，100以内时约25，钢丝直径为1㎜，投测时，重锤浸在废机油中并采取挡风措施，以减少摆动。此外，配有90°弯管目镜的经纬仪也可作为光学铅垂仪使用，其方法与激光铅垂仪一样，不同的是一个激光斑，一个是光学视线点。9．5．3高程传递高层建筑物施工中，传递高程的方法有以下几种。1．利用皮数杆传递高程在皮数杆上自±0.00m标高线起，门窗口、过梁、楼板等构件的标高都已注明。一层楼砌好后，则从一层皮数杆起一层一层往上接。2．利用钢尺直接丈量在标高精度要求较高时，可用钢尺沿某一墙角自±0.00m标高处起向上直接丈量，把高程传递上去。然后根据由下面传递上来的高程立皮数杆，作为该层墙身砌筑和安装门窗、过梁及室内装修、地坪抹灰等控制标高的依据。3．悬吊钢尺法在楼梯间悬吊钢尺，钢尺下端挂一重锤，使钢尺处于铅垂状态，用水准仪在下面与上面楼层分别读数，按水准测量原理把高程传递上去。9．5．4框架结构吊装以梁、柱组成框架作为建筑物的主要承重构件，楼板置于梁上，此种结构形式为框架结构建筑物。若柱、梁为现浇时，要严格校正模板的垂直度。校核方法是首先用吊锤法或经纬仪投测法，将轴线投测到相应的柱面上，定出标志，然后在柱面上(至少两个面)弹出轴线，并以此作为向上传递轴线的依据。在架设立柱模板时，把模板套在柱顶的搭接头上，并根据下层柱面上已弹出的轴线，严格校核模板的位置和垂直度。按此方法，将各轴线逐层传递上去。近年来我国高层民用建筑越来越多地采用装配式钢筋混凝土框架结构，其构件吊装中柱子的观测和校正是重要的环节，它直接关系到整个结构的质量。柱的观测校正方法详见10章中柱子吊装测量。此外还应注意以下几点：①随着工序的进展、荷载的变化对每根柱子均需重复多次校正和观测垂直偏移值。先是在起重机脱钩以后、电焊以前对柱子进行初校。在多节柱接头电焊、梁柱接头电焊时，因钢筋收缩不均匀，柱子会产生偏移，尤其是在吊装梁及楼板后，柱子荷载增加，若荷载不对称时柱的偏移更为明显，此时还应进行观测。对数层一节的长柱，在每层梁、板吊装前后，也需观测柱的垂直偏移值，以使最终偏移值控制在允许范围内。②多节柱分节吊装时，要确保下节柱的位置正确，否则可能会导致上层形成无法矫正的累积偏差。下节柱经校正后虽其偏差在允许范围内，但仍有偏差，此时吊装上节柱时，若根据标准定位中心线观测就位，则在柱子接头处钢筋往往对不齐；若按下节柱的中心线观测就位，则会产生累积误差。一般解决方法是上节柱的底部就位时，应对准标准定位中心与下柱中心线的中点；在校正上节柱的顶部时，仍应以标准定位中心线为准。小结民用建筑施工测量的内容、方法及步骤：序号施工测量的内容施工测量的方法及步骤1施工测量的准备工作①、熟悉图纸：阅读设计图纸，理解设计意图，对有关尺寸应仔细核对。②、现场踏勘：了解地形，掌握测量控制点情况，并对测设已知数据进行检核。③、制定测设方案：按照建筑设计与测量规范要求，拟定测设方案，绘制施工放样略图。2建筑物的定位与放线①、建筑物的定位：根据与原有建筑物的关系定位；根据建筑方格网定位；根据控制点的坐标定位。②、建筑物的放线：测设建筑物定位轴线交点桩；测设轴线控制桩（或设置龙门板）。3建筑物基础施工放线①、基槽开挖边线放线与基坑抄平：根据基槽宽度和上口放坡尺寸，放出基槽开挖边线，并用白灰撒出基槽边线，供施工时开挖用；当基槽开挖深度接近槽底时，用水准仪根据已测设的±0标志或龙门板顶面标高测设高于槽底设计高程0.3—0.5m的水平桩高程，以作为挖槽深度、修平槽底和打基础垫层的依据。若基坑过深，用一般方法不能直接测定坑底标高时，可用悬挂的钢尺来代替水准尺把地面高程传递到深坑内。②、基础施工放线：基础施工包括垫层和基础墙施工。垫层打好后应进行垫层中线的测设和垫层标高的测设；基础墙施工时，首先，将墙中心线投在垫层上，用水准仪检测各墙角垫层面标高后，即可开始基础墙（±0.00以下的墙）的砌筑，基础墙的高度用基础皮数杆来控制。4墙体施工测量①、墙体轴线的投测：在基础墙砌筑到防潮层以后，利用轴线控制桩或龙门板上的轴线和墙边线标志，用经纬仪等进行墙体轴线的投测。②墙体标高的控制：墙体砌筑时，墙体标高常用墙身皮数杆来控制。5高层建筑施工测量①、轴线投测：包括经纬仪投测法和铅垂仪投测法两种。经纬仪投测法是将经纬仪安置在远离建筑物的轴线控制桩上，照准建筑物底部所设的轴线标志，向上投测到每层楼面上，即得投测在每层上的轴线点。随着经纬仪向上投测的仰角增大，投点误差也随着增大，投点精度降低，且观测操作不方便。为此，必须将主轴线控制桩引测到远处的稳固地点或附近大楼的屋面上，以减小仰角。测设前应对经纬仪进行严格检校。为避免日照、风力等不良影响，宜在阴天、无风时进行投测。铅垂仪投测法是利用发射望远镜发射的铅直激光束到达光靶，在靶上显示光点，从而投测定位。铅垂仪可向上投点，也可向下投点。其投点误差一般为1/100000，有的可达1/200000。②、高程传递：利用皮数杆传递高程；利用钢尺直接丈量；采用悬吊钢尺法传递高程。③、框架结构吊装：以梁、柱组成框架作为建筑物的主要承重构件，楼板置于梁上，此种结构形式