淺談測量在高層建筑中的主要應用

王傳鋒 孟令杰 李朋

【摘要】對于各種房屋工程的建設而言，都需要經過事先的規劃設計、實際的建筑施工、運行管理等幾個重要階段。而在這幾個階段中，每個階段都有必要的測量工作。在房屋建筑工程施工過程中，工程測量技術是其關鍵部分，直接對工程的質量問題產生影響并為最終進行房屋權屬登記提供法定的基礎材料。本文重點闡述了高層建筑基坑開挖時的測量、主體施工時的測量及變形監測的技術應用。

【關鍵詞】高層建筑；測量；精度

1.工程概況

新鄭市新區第二社區A-1-04地塊是由8棟樓，1處社區服務中心，1處幼兒園組成，±0.000絕對高程118.600m室內外高差0.300m，總建筑面積159058.183㎡， 1#、2#、7#、8#、9#樓26層，總高78米；3#、5#、6#樓26層，總高75.7米。社區服務中心3層，13.2米總建筑面積1723.71㎡；幼兒園為2層、3層、4層，總建筑面積5096.70㎡。

2.控制點的布置及施測

1）從場地的實際情況看 ，第二社區04地塊四周15米處都是穩定的柏油路面 ，故將控制點選在變形量小的路面上。由于南側場地做材料臨設堆放用 ，所以南北向控制點集中布設在北側混凝土地面上 ，南側只布設遠向復核控制點 ，施工場地不受影響 ，東西方向控制點布設在東側 ，西側設復核控制點。

2）布設的控制點均引向四周馬路上 ，且要求觀測基坑內無死角，采用正倒鏡法投測軸線時或后視時均在觀測范圍之內。

3）根據施工組織設計 ，對樓層進行網狀控制 ，兼顧 ±0.000 以上施工 ，設置南北控制軸線 1至31 軸 ，東西控制軸線A至V軸。

4）根據測繪院提供 A（西側）B（北側）及 C（東側）三點的三維坐標向建筑物四周引測固定控制點，距離基坑至少 5m，且不穩定的地面用混凝土加固。.

5）基坑開挖完畢并做好護坡擋水墻后，用全站儀將各軸線的端點定在基坑邊，各控制線間距離采用紅外測距儀 DM-A5 校核，并用混凝土加固保護。

6）所有控制點必須設專人保護 ，定期巡視 ，并且每月復核一 次 ，使用前必須進行校核。

3.關鍵施工技術

3.1測量在基坑開挖時的應用

3.1.1土方開挖測量

1.儀器準備

序號 設備 型號 單位 數量

1 全站儀 南方 臺 1

2 水準儀 蘇州一光NAL132 臺 1

大卷尺 鋼質 把 1

4 塔尺 把 1

2. 為了提供計算方量的依據，在開挖前進行原地面的標高測量，繪制地面方格網。

3.按照設計提供的開挖坡頂線和坡底線進行放樣。放樣采用全站儀，用白灰將坡頂、底線撒出。基底標高控制采用水準儀，開挖高程控制以控制點的高程為基準。土方開挖施工時，將高程點引測到基坑底釘柱上做好標記，傳遞點不少于3點，校核后做為基坑大面積開挖時的高程依據。

3.1.2基坑監測

1. 監測目的

對基坑施工期間基坑（及支護體）變形和其影響范圍內的環境變形、被保護對象的變形以及其它與施工有關的項目或量值進行測量，以期及時和全面地反映它們的變化情況，是本基坑工程實現信息化施工的主要手段，是判斷基坑安全和環境安全的重要依據。

2. 通過對施工期監測資料的反饋分析，評價基坑、支護結構、附近建筑物，預測未來發展趨勢，并椐此指導對施工方案的調整修改，以優化設計和確保建筑物基礎、基坑支護結構和基坑周邊環境的安全穩定。

3.觀測精度

標準沉降觀測：中誤差<0.2mm，水準測量閉合差<±0.30 （mm）），（n為測站數）位移觀測：中誤差<1.0mm。

4.監測量的警戒值

本工程選用邊坡坡頂、坡面裂縫及邊坡土體水平位移設定預警值，作為支護結構施工安全判別標準，安全性判別如下：F=實測值/容許值，邊坡坡頂、坡面裂縫允許值：10mm（貫穿、通長裂縫）邊坡土體水平位移允許值：上階開挖時為25mm，開挖至基底時為50mm、F<0.8：安全0.82：危險。

5.監測頻率

在施工開始前應完成有關各項測點的埋設工作，并取前二次讀數的平均值作為初始讀數，以保證測試數據更接近真實。基坑施工期間每3～7天觀測一次；基坑開挖及支護現場施工完成后至基坑回填前每15～20天觀測一次。遇到緊急、可能有危險情況時加密觀測。當危險情況發生時，跟蹤監測。

3.2主樓測量放線

在建筑的測量中，要注意施工前準備和施工過程的嚴格管理，在建筑測量控制中主要應把握以下三點：

（1）建立軸線控制網。 基坑四周控制點建立后，就進入下一步--軸線的布設，它是指在建筑物施工之前，在平基坑四周測定建筑物的主要軸線，并設定控制標識，以便以后使用。

（2）建筑物的定位放線。 建筑定位放線，是工程建設的重要階段，簡言之就是用幾條垂直相交的軸線將建筑物各個構件的位置準確控制。

（3）嚴格控制建筑高程。高程控制分為地上和地下兩部分，對于地下部分，高程控制點一定要進行聯測，在聯測確認無誤后，才向下引測所需的標高。 為保證垂直方向的精度，每隔 3～5m 設置一個水平樁，比基坑底設計標高高出 0.3-0.5m，并相互校對，較差控制在±3mm 以內。對于地上部分，為保證建筑的垂直度，要充分考慮建筑的沉降對高程的影響。

3.3建筑物變形監測

3.3.1.變形監測的目的

由于建筑物破壞性變形危害巨大，變形監測的作用逐步為人們了解和重視，通過變形監測，取得第一手的資料，可以監視工程建筑物的狀態變化和工作情況，在發現不正常現象時，應及時分析原因，采取措施，防止事故的發生，改善運營方式，以保證安全。

3.3.2、變形觀測的特點

（1）變形觀測屬于安全監測，有內部觀測和外部觀測兩方面。內部觀測內容有建構筑物的內部應力、溫度變化的測量，動力特性及其加速度的測定等，一般不由測量工作者完成。外部變形觀測的內容主要有沉降觀測、位移觀測、傾斜觀測、裂縫觀測和撓度觀測等。

（2）觀測精度要求高。由于變形觀測結果直接關系到對建構筑物的安全穩定性作出正確判斷，影響對變形原因和變形規律的正確分析，因此，和其他測量工作相比，變形觀測必須具有很高的精度。

（3）需要進行重復觀測。建構筑物由于各種原因產生的變形都有個時間過程，而變形觀測的任務是周期性地對觀測點進行重復觀測，計算出建構筑物上同一觀測點在兩個觀測周期間的坐標差和高程差。有時為了求得瞬時變形，則應采用各自種動記錄儀器記錄其瞬時位置或瞬時狀態。

（4）要求采用嚴密的數據處理方法。建構筑物的變形量一般都較小，有時甚至難以與觀測誤差區分開來；同時，大量重復觀測使原始數據增多，要從不同時期的大量觀測數據中精確獲得變形信息，必須采用嚴密的數據處理方法。

（5）變形觀測點的布設

沉降觀測點的布設應遵循以下原則：通常在建筑物的四角點、中點、轉角處等能反映變形特征和變形明顯的部位布設沉降觀測點，點間距一般為10～20m。對于設有后澆帶及施工縫的建筑物，還應在其兩側布設沉降觀測點。

3.3.3變形觀測的頻率

在施工過程中，待埋設的觀測點穩定后進行第一次全面觀測，以后對于高層建筑物每增加一層應觀測一次，直至穩定。變形觀測從高層建筑施工開始，到停止使用結束，貫穿整個過程，相鄰兩次變形觀測的時間間隔就是一個觀測周期。確定變形觀測周期的基本原則為：根據高層建筑的特征變形速率、觀測精度要求和工程地質條件及施工過程等因數綜合考慮。對于沉降觀測，從分析變形過程出發，變形速度值比變形絕對值具有更重要的意義。

結 語

土地集約利用水平的提高， 高層建筑在今后的城市規劃中將挑起城市建設的大梁。同時，隨著新時代的城市居民對個性化的追求，高層建筑的造型會變得越來越奇特，這也為建筑測量工作提出了更高的要求，測量在建筑質量方面的重要性也會凸顯出來。