高層建筑測量中垂直度的控制措施探討

孟長永

摘要：工程測量為高層建筑施工質量管理要點，需要嚴格按照專業規范來進行，并結合工程建設實際情況，對測量方法進行調整，確保測量結果的精確度。垂直度為高層建筑測量的重要內容，保障建筑物各層軸線位置的一致性，滿足各類設備安裝的技術要求。怎樣提高高層建筑垂直度測量，是工程建設中需要重點分析的內容，本文對進行了簡要分析。

關鍵詞：高層建筑；垂直度；測量方法

高層建筑數量的不斷增多，施工體系也相對成熟，為提高其施工效果，需要做好安全監測工作。其中一方面即垂直度監測，常用方法用經緯儀投點測量、經緯儀天頂測量、激光測量以及掛掉線錘法等。想要提高高層建筑測量垂直度效果，需要結合工程建設實際情況，選擇合適的方法，并最好各要點控制，降低各項因素的影響，爭取提高測量結果的精確性。

一、高層建筑垂直度測量實施要點

1.測量精度

對于高層建筑工程垂直度測量需要確保測量結果各項參數的精確度，必須要保證各項數值偏差在允許范圍內。一般每層允許最大偏差為3mm，總高度應控制在h/1000且≤30mm，其中h表示建筑工程總體高度[1]。

2.儀器選擇

高層建筑垂直度測量所用儀器，很多會選擇用光學經緯儀，其估讀至0.1″，測角值讀到1″，光學鉛儀標準偏差為1/3000。

3.設置控制網

將規劃局提供的建筑物角點坐標設置為基線，通過光學經緯儀引導到建筑外部進行固定并做好標記，為避免外界因素的而破壞，還需要采取一定的保護措施，將其作為測量建筑地下結構與上部結構垂直度的首級控制點。其中，建筑地下結構的測量，可以選擇用光學經緯儀作為主要測量設備，并利用重錘法進行校核。在完成±0層結構測量后，通過首級控制點對軸線進行定位，并以工程結構實際情況為基礎，在結構平面上選擇3～4個合理的控制點[2]。一般為降低測量難度，會選擇將控制點設置在500～800mm左右位置的混凝土板上，便于留孔與上投傳遞。另外，應利用鋼筋來加工制造控制標志，將其埋設到樓面以內，并做好保護措施。

4.垂直度測量

在每次投測時，需要先利用激光經緯儀對準每層中心，并對待測樓層進行整平處理，然后將激光電源接通后，確保激光器能夠發射出直線激光束。同時應在每個待測樓層樓板預留孔位置設置300mm有機玻璃板，激光鉛垂儀發射的激光束可以在玻璃板上顯示為一個圓形光斑，對發射器焦距進行適當的調整，保證靶標上顯示的光斑為最小。并且，還應投測后就水平方向對儀器進行360°回轉，靶標上光斑移動后形成圓形軌跡，來消除激光經緯儀對測量精度的影響[3]。光斑形成的圓t2要與靶標十字線形成的交點，并用細鉛筆將圓形軌跡圖描繪出來，將圓形的圓心作為豎向傳遞點。

5.分段測量

通過分段投點，分段控制的方式來提高測量精確度，一般選擇豎向60～120m為一段。每完成一段測量后，此段首層控制點點位會精確投射在上一段起始樓層上，并通過控制網進行檢測校正。在確定控制點準確無誤后重新埋點，將下端首層控制網上升到此段首層并鎖定，將其作為上端各層投測依據。

二、極坐標法垂直度測量要點分析

1.極坐標法

1.1建立坐標系

在測量高層建筑垂直度時，需要在基準層建立一個獨立直角坐標系，并保證該坐標系平行于建筑坐標系。然后在基準層選取至少四個工作基準點，組成一個閉合導線，便于框架剪力墻的施工。要求該閉合導線構成的多變形要包括兩個直角，并且可以將其作為施工放線依據，確定每條主軸線均有固定的橫坐標與縱坐標，利用內控法將工作基準點投影到每樓層相應位置。

1.2測量垂直度

在工作基準點上設置待測定點，則待測主體結構上測點距離測站水平間距D，以及測站與測點方位角α，可以通過公式計算得出測點縱坐標值（x）與橫坐標值（y）：x=XA+Dcosα，y=YA+Dsinα。其中，XA表示測站點在假定坐標系中縱坐標；YA表示測站點在假定坐標系中橫坐標；x表示測點在假定坐標系中縱坐標；y表示假定坐標系中橫坐標。

如圖所示，A、B點為工作基準點，1點為柱1-A上與1軸平行的柱面上任何一點，2點表示1-A上與A軸平行柱面上任意一點。以A或B為對象設站，均可以利用公式對1、2兩點坐標（x1，y1）與（x2，y2）具體位置進行計算。1點x坐標加上柱厚一半（b2/2）即為柱1-A縱坐標×1A，同理可得2點y坐標減去柱厚一半（b1/2）為柱1-A的橫坐標y1A。對假定坐標系進行分析，柱1-A設計坐標值為固定值，可以利用公式計算，如假定（x1A0，y1A0），在按照公式進行計算，便可以得到1-A平面位移量（△x1A，△y1A），公式：△x1A=x1A-x1A0，△y1A=y1A-y1A0。

對于同一柱體上下兩層的平面位移量差值，可以將其看作為上下兩層平面坐標互差，即該柱體在本層層間垂直度（δx，δy），根據公式計算可以得到：δx=△xi-△xi-1=xi-xi-1，δy=△yi-△yi=yi-yi-1。

另外，相同柱體上任一層平面位移量（△x，△y）與該柱體基準層平面位移量（△x0，△y0）相差一層平面坐標（x，y）與基準層平面坐標（x0，y0）間差值為測量柱體蓋層總體的垂直度（εx，εy）。利用公式可以計算：εx=△xi-△x0=xi-x0；εy=△yi-△y0=yi-y0。

1.3自動化計算

整個測量過程中需要完成各項數據的計算，為提高數據計算精確度，需要利用專業自動化軟件，如Foxbase編制數據處理程序。能夠完成建筑工程任意柱體在鑒定坐標系中坐標值、層間垂直度以及總體垂直度等參數的計算。并對各項數據進行自動監控，確定其是否超出規范要求，對于超出要求的部分進行自動報警，調整測量方案。

結束語：

垂直度測量為建筑工程施工質量管理的重要內容，為提高測量結果的精確度，需要選擇合適的測量方法，配置相應的測量設備，做好前期準備工作，并保證每個環節實施的規范性，降低各項因素的影響。

參考文獻：

[1] 鄭建堂.論高層建筑測量中垂直度的控制[J].山西建筑，2013，07：214-215.

[2] 倪張興.高層建筑測量質量控制措施淺析[J].江西建材，2014，07：223.

[3] 張家倫.談高層建筑施工測量控制措施[J].安徽建筑，2015，03：219-220.