高層建筑施工測量控制

阮東豐

（重慶科技學(xué)院，中國 重慶 401331）

1 工程概況

重慶科技學(xué)院新校區(qū)教職工住宅二標(biāo)段工程，位于重慶市沙坪壩區(qū)虎溪正街201號科技學(xué)院內(nèi)，毗鄰沙坪壩區(qū)消防支隊。本工程為二類高層塔式住宅，建筑耐火等級為二級，建筑安全等級為二級，抗震設(shè)防烈度為6度，合理使用年限為50年。

本標(biāo)段工程為C型1～9棟18+1F/-1F住宅建筑，工程結(jié)構(gòu)為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑層高均為3m，建筑總高均為62.7m，各棟單層建筑面積為359.93～555.07m2，總建筑面積87120.56m2（其中：C5棟至C8棟建筑面積均為8214.41m2，C9棟建筑面積為8024.87m2）。

本工程施工測量控制以C5棟為例，其它各棟建筑參照C5棟進(jìn)行控制。

2 高層建筑施工測量控制

2.1 工程平面（軸線）控制網(wǎng)的測設(shè)

2.1.1 場區(qū)平面控制網(wǎng)布設(shè)原則及要求

1）平面控制應(yīng)先從整體考慮，遵循“先整體、后局部，高精度控制低精度”的原則。2）軸線控制網(wǎng)的布設(shè)要根據(jù)設(shè)計總平面圖、基礎(chǔ)施工平面圖、首層平面圖及現(xiàn)場條件等合理布設(shè)。3）控制點應(yīng)選在通視條件良好、安全、易保護(hù)的地方。

2.1.2 平面（軸線）控制網(wǎng)的測設(shè)

根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)形式和特點，建立二級平面控制網(wǎng)來控制工程的整體施工。首級控制采用主要軸線控制網(wǎng)；再根據(jù)主要軸線控制網(wǎng)加密成各單體的建筑物平面控制網(wǎng)，作為二級控制。兩控制網(wǎng)等級均確定為二級。

1）城市坐標(biāo)系統(tǒng)的引測及首級控制的測設(shè)：根據(jù)市建筑管理有關(guān)規(guī)定，工程定位放線由市規(guī)劃局放線辦測定。市規(guī)劃局放線辦在工程現(xiàn)場共測設(shè)6個點。經(jīng)測量人員并會同監(jiān)理工程對建筑物定位樁的角度、距離關(guān)系進(jìn)行復(fù)測，精度符合規(guī)范要求后投入工程使用。2）主要軸線控制網(wǎng)測設(shè)：以建筑物定位樁為基準(zhǔn)，測量人員使用J2激光型經(jīng)緯儀或J2型經(jīng)緯儀，按照設(shè)計圖和二級控制要求，確定主要軸線控制網(wǎng)。C5棟采用F軸、7軸為主要控制軸線形成軸線控制網(wǎng)。詳見《施工測量控制圖》。3）加密軸線控制網(wǎng)測設(shè)：在平基土石方開挖完成、基礎(chǔ)施工前，以主要軸線控制網(wǎng)為依據(jù)，進(jìn)行軸線控制加密，以滿足結(jié)構(gòu)施工的需要。參見《施工測量控制圖》。4）主要控制軸線或加密軸線，均應(yīng)在軸線兩端埋設(shè)軸線控制樁和軸線控制標(biāo)記。軸線控制樁埋設(shè)見《軸線控制樁埋設(shè)示意圖》。5）建筑物（軸線）控制網(wǎng)精度：建筑物控制網(wǎng)的精度技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下表的規(guī)定：

圖1 軸線控制樁埋設(shè)示意圖

表1

2.2 高程（標(biāo)高）控制網(wǎng)的建立

2.2.1 高程（標(biāo)高）控制網(wǎng)的布設(shè)

規(guī)劃局放線辦提供的高程控制點數(shù)據(jù) （點號BM1）：高程297.228m。

為滿足現(xiàn)場施工進(jìn)度及施工過程中方便使用，在工程的F軸/1軸、F軸/14軸附近測設(shè)二個±0.000（或+1.000）標(biāo)高控制點，作為施工高程的控制依據(jù)。參見《施工測量控制圖》。

圖2 施工測量控制圖

當(dāng)1層墻柱混凝土完成拆模后，將±0.000（或+1.000）標(biāo)高控制點引測在F軸/1軸、F軸/14軸的大角附近，以利主體結(jié)構(gòu)上升時高程（標(biāo)高）的傳遞。

2.2.2 測設(shè)方法

根據(jù)設(shè)計圖給定的±0.000標(biāo)高的絕對高程（298.420），以測繪院已測設(shè)的高程控制點（BM1=297.228）為依據(jù)，使用S3水準(zhǔn)儀，采用閉合水準(zhǔn)測量，按照三等水準(zhǔn)的測量要求，測定±0.00標(biāo)高控制點，并根據(jù)需要定期進(jìn)行復(fù)測。

三等水準(zhǔn)測量要求：

水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)要求

表2

水準(zhǔn)觀測技術(shù)要求

表3

2.3 主體上升施工階段的施工測量

2.3.1 平面（軸線）控制測量

1）工程±0.000以下結(jié)構(gòu)施工時，將主要控制線和軸線采用J2光學(xué)（或激光）經(jīng)緯儀直接投測于結(jié)構(gòu)梁板面上，用顯目紅油漆標(biāo)注，校驗無誤后，根據(jù)關(guān)系測放出其它軸線。軸線標(biāo)記見下圖。

2）建筑物±0.000以上結(jié)構(gòu)施工的軸線傳遞，采用激光經(jīng)緯儀豎向投測法進(jìn)行。

圖3

①內(nèi)控點布設(shè)：平面內(nèi)控點的布設(shè)，根據(jù)建筑物頒情況分別進(jìn)行布置測量控制點。本工程按5棟建筑物分別獨立施工組織，每棟建筑物平面呈“T”型；結(jié)合此情況，本工程共設(shè)內(nèi)控點40個，即每棟建筑物分別設(shè)置8個內(nèi)控點。參見C5棟《內(nèi)控點平面布置圖》。

圖4 內(nèi)控點平面布置圖

②埋件的埋設(shè)：內(nèi)控點設(shè)置在±0.000層樓地面相應(yīng)位置上。需預(yù)先加工埋設(shè)鐵件，并在±0.000層樓地面澆筑混凝土形成內(nèi)控點樁。在以上的各層施工澆筑混凝土樓板時，在垂直于內(nèi)控點位置上，預(yù)留出200mm×200mm方洞，以便軸線向上投測。

③內(nèi)控點預(yù)埋件作法：內(nèi)控點樁由500×500×300混凝土澆筑而成，預(yù)埋鐵件由300×300×10mm厚鋼板制作而成，采用Φ14預(yù)埋鋼筋、墊鐵和螺母與混凝土連成整體。見《內(nèi)控點構(gòu)造及埋設(shè)示意圖》。

圖5 內(nèi)控點構(gòu)造及埋設(shè)示意圖

④內(nèi)控點的測設(shè)：先將內(nèi)控軸線測設(shè)在已澆混凝土樓面上，根據(jù)內(nèi)控樁大小，在內(nèi)控線交點上澆筑混凝土（同時埋設(shè)好預(yù)埋筋），形成內(nèi)控點混凝土樁。將內(nèi)控軸線測設(shè)在已澆混凝土內(nèi)控樁上，仔細(xì)安裝并初步固定鋼板。對所有內(nèi)控樁點進(jìn)行角度和距離復(fù)查，根據(jù)復(fù)查情況進(jìn)行角度和距離的平差，其精度滿足要求后進(jìn)行最終固定。內(nèi)控網(wǎng)的精度不低于軸線控制網(wǎng)的精度。見《內(nèi)控點構(gòu)造及埋設(shè)示意圖》。

⑤激光接收靶：激光接收靶由300×300×5mm厚有機(jī)玻璃制作而成，接收靶上由不同半徑的同心圓及正交坐標(biāo)線組成。見《接收靶示意圖》。

⑥內(nèi)控點豎向投測：見《軸線豎向投測示意圖》。

圖6 接收靶示意圖

圖7 軸線豎向投測示意圖

圖8 內(nèi)控線標(biāo)記示意圖

a）先將J2激光經(jīng)緯儀安置在內(nèi)控點上。對中整平后，將豎直度盤（左盤）置為 0°00′00″，現(xiàn)時豎盤符合水泡應(yīng)滿足符合要求；打開電源開關(guān)，儀器發(fā)射激光束，穿過樓板預(yù)留洞直射向上。b）作業(yè)層接收人員采用接收靶進(jìn)行接收，操作接收靶人員見光后挪動接收靶，使靶心與圓心重合，此時固定靶位，接收靶中心即為第一接收點。c）J2激光經(jīng)緯儀采用右盤重復(fù)以上兩步驟得到另一接收點。將同一樁上引測的兩點進(jìn)行平差處理，作為該內(nèi)控點位置。d）重復(fù)以上步驟，將各內(nèi)控點一一引測至作業(yè)層，然后對各點進(jìn)行角度和尺寸檢查，對誤差進(jìn)行平差處理，采用墨線將內(nèi)控線彈在樓板上并作好標(biāo)記（見《內(nèi)控線標(biāo)記示意圖》），以此內(nèi)控線作為作業(yè)層放線的依據(jù)。e）軸線投測時，測量人員互相之間的信息采用對講機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。

⑦軸線豎向投測的允許誤差：

表4

3）作業(yè)層軸線、細(xì)部線放樣

①以內(nèi)控線作為作業(yè)層放線的基線，按照設(shè)計圖尺寸放樣出柱邊線、洞口邊線等細(xì)部線。細(xì)部線放樣示例如右圖。

②圓弧部位的測量

a）根據(jù)設(shè)計圖要求，確定圓心與圓弧的連線OA與圓弧的起點及終點的連線XY，通過直線OA與直線XY的交點C，從C點分別向X點和Y點方向量距LCD，再從D點向垂直于直線XY方向量距LED，則可分別求得園弧的控制點E。

b）通過計算可得LAC的距離、另任取一段長度，則可通過計算求得LED。

圖9 圓弧控制示意圖

c）通過以上的方法，在直線XY取一點，則可求得通過該點垂直于直線XY至圓弧交點的距離。參見《圓弧控制示意圖》。

d）在確定圓弧斷的控制點后，結(jié)合1：1的大樣，對圓弧進(jìn)行有效控制。

③當(dāng)每一層平面或每一施工段測量放線完后，必須進(jìn)行自檢，自檢合格后及時填寫樓層放線記錄表、施工測量放線報驗表并報監(jiān)理驗線，驗線合格后，進(jìn)行下一步施工。

2.3.2 高程（標(biāo)高）控制測量

1）首先從高程控制點將高程引測到首層便于向上豎直量尺處（F軸/1軸、F軸/14軸附近），校核合格后作為起始標(biāo)高線，彈出墨線，并用紅油漆標(biāo)明高程數(shù)據(jù)；本工程高程基準(zhǔn)線分別布設(shè)在1層和16層?；鶞?zhǔn)標(biāo)高線標(biāo)識如右圖示例：

2）標(biāo)高的豎向傳遞，用鋼尺從1層或16層基準(zhǔn)標(biāo)高線豎直向上直接量取。鋼長需進(jìn)行拉力、尺長、溫度三差改正。

3）施工層抄平之前，應(yīng)先校測1層或16層傳遞上來的二個標(biāo)高點，當(dāng)較差小于3mm時，進(jìn)行平差，取其平均高程引測水平線。抄平時，應(yīng)盡量將水準(zhǔn)儀安置在測點范圍的中心位置。

圖10

4）當(dāng)每一層平面標(biāo)高抄測工作完成后，必須進(jìn)行自檢，自檢合格后及時填寫樓層標(biāo)高抄測記錄表、施工測量放線報驗表報監(jiān)理驗線，驗證合格后，進(jìn)行下一步施工。

2.3.3 軸線投設(shè)和標(biāo)高傳遞的允許偏差，參照下表執(zhí)行：

表5

2.4 軸線、標(biāo)高施測的注意事項

1）測量放線工作必須符合《工程測量規(guī)范》（GB50026）的精度要求。2）現(xiàn)場使用的測量儀器設(shè)備應(yīng)根據(jù)《測量儀器使用管理辦法》的規(guī)定進(jìn)行檢校維護(hù)、保養(yǎng)并作好記錄，發(fā)現(xiàn)問題后立即將儀器設(shè)備送檢。3）測量人員要按照施工進(jìn)度和測量方案要求，安排現(xiàn)場測量放線工作，作好施工測量日志。4）軸線延長點要準(zhǔn)確，標(biāo)志要明顯，并應(yīng)保護(hù)好。5）測量進(jìn)盡量選擇在較好的氣候條件下進(jìn)行，以減少旁折光的影響。

3 探討的對幾個問題

3.1 定位放線

1）規(guī)劃局放線辦進(jìn)行定位放線后，應(yīng)即時對定位點進(jìn)行保護(hù)，并引測至安全位置。按工程設(shè)計圖尺寸要求，對規(guī)劃局放線辦已測定的定位點進(jìn)行尺寸復(fù)查。定位點的復(fù)查須請監(jiān)理工程師參加，復(fù)測結(jié)果應(yīng)形成書面材料。2）當(dāng)定位點的復(fù)查結(jié)果不滿足工程設(shè)計的幾何尺寸，宜選用一個定位點（即：兩條軸線的交點）和一條定位線（即：通過交點的一條較長的軸線）作為工程其它軸線測量的基點和基線。

3.2 軸線控制網(wǎng)

1）矩形軸線控制網(wǎng)可采用導(dǎo)線法進(jìn)行施測。2）當(dāng)建筑物軸線最大長度超過100m時，宜采用“平行推進(jìn)法”進(jìn)行軸線施測，以減少測量誤差，保證測量精度。平行推進(jìn)法：（以施測橫向軸線為例）以定位軸線的橫向軸線為基線，在建筑物兩邊的邊軸線外，測設(shè)臨時豎向軸線（如豎1、豎2）；從基線與豎1、豎2的交點分別沿豎1軸、豎2軸同一方向進(jìn)行量距，分別測定其他橫向軸線的兩點；在某一橫向軸線的一點上架設(shè)經(jīng)緯儀，照準(zhǔn)這一軸線的另一點，并埋設(shè)好軸線控制樁和軸線標(biāo)記，則完成測定該軸線；其他橫向軸線同理可完成測定。豎向軸線的施測按施測橫向軸線的方法完成測定。3）內(nèi)控樁點的設(shè)置：不宜在混凝土樓板上直接彈線、作完標(biāo)記后，即作為內(nèi)控點樁點；這樣的樁點容易被破壞，破壞之后不宜恢復(fù)。如先將預(yù)埋鋼板與混凝土同時澆筑，混凝土硬化后，再在鋼板上進(jìn)行內(nèi)控點點位的刻設(shè)，不易操作，不能保證施測精度。4）各層樓板用于軸線豎向投測的留孔洞，在其周圍應(yīng)事先做擋水線，以避免樓層上砼養(yǎng)護(hù)用水、雨水等沿留孔洞口向下流、滴，影響軸線豎向投測。5）軸線豎向投測也可采用以下方法進(jìn)行測定：①先將J2激光經(jīng)緯儀安置在內(nèi)控點上。對中整平后，將豎直度盤置為0°00′00″，現(xiàn)時豎盤符合水泡應(yīng)滿足符合要求；打開電源開關(guān)，儀器發(fā)射激光束，穿過樓板預(yù)留洞直射向上；施儀人員按接收人員的要求將經(jīng)緯儀進(jìn)行360°懸轉(zhuǎn)，以利確定光癍或光環(huán)中心位。②作業(yè)層接收人員采用接收靶進(jìn)行接收，并指揮施儀人員懸轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀；接收靶操作人員見光癍或光環(huán)后，挪動接收靶，使靶心與圓心重合，固定靶位；此時接收靶中心與該內(nèi)控點同在一鉛垂線上，可作為該內(nèi)控點位置。

4 結(jié)束語

工程于2009年1月開工，2012年8月完工，在工程斷水后對建筑垂直度和標(biāo)高的全高進(jìn)行檢查，軸線豎向最大偏差值為8mm＜15mm，標(biāo)高最大偏差值為-5mm＜±15mm，滿足規(guī)范要求，確保了主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

［1］胡伍生,潘慶林,黃騰.土木工程施工測量手冊[M].2版.人民交通出版社,2011.

［2］《建筑施工手冊（第五版）》編委會.建筑施工手冊 [M].5版.中國建筑工業(yè)出版社,2012.