高層建筑工程施工測量關(guān)鍵技術(shù)

劉 振

(湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 衡陽 421002)

0 引言

在我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的進程中，城市建設(shè)過程中的高層和超高層建筑數(shù)量不斷增多，在此基礎(chǔ)上高層建筑在施工各個階段的相關(guān)工作細(xì)節(jié)也往往引起社會大眾的廣泛關(guān)注。而在高層建筑的施工建設(shè)過程中，測量環(huán)節(jié)的工作是至關(guān)重要的一項內(nèi)容，但是因為高層建筑相對一般建筑的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度更高，垂直高度也更大，從而使得對建筑測量工作中干擾更大，測量精度更難以控制，對于保證其工程施工質(zhì)量有著不可忽視的作用。這就要求相關(guān)人員必須采用合適的高層建筑工程施工測量技術(shù)，并且掌握好施工測量中的控制要點，從而保證測量效果。基于此，本文就測量技術(shù)在實際高層建筑工程中的應(yīng)用進行了分析。

1 高層建筑測量要點

在高層建筑工程施工測量的過程中，必須掌握好相應(yīng)的控制要點，這樣才能保證測量效果。在進行施工前的測量時，需要充分了解相關(guān)工程的特點，包括圖紙內(nèi)容、意圖、軸線間位置關(guān)系等；對制定好的測量方案應(yīng)當(dāng)進行自檢，并且由相關(guān)人員進行審核，只有測量方案正確才能保證后續(xù)測量工作的順利開展；對于測量過程中的各項原始數(shù)據(jù)都要進行必要的復(fù)核，包括紅線樁位置、水準(zhǔn)點位置標(biāo)高等；在測量開始之前還應(yīng)當(dāng)對建筑場地周圍環(huán)境情況進行詳細(xì)的觀測記錄，并且保存原始影像資料，為后期可能發(fā)生的糾紛提供依據(jù)[2]。在施工測量過程中，應(yīng)當(dāng)注意合理布置施工控制網(wǎng)；對高層建筑和周遭環(huán)境的沉降情況進行嚴(yán)密監(jiān)測；做好測量精度控制工作。

2 工程概況

本工程為某市地標(biāo)建筑群的核心建筑，建筑位置為市主干道路十字交叉路口，建筑面積約52萬m2，地上建筑67層，地下3層，建筑高度314.17 m，主體結(jié)構(gòu)將采用矩形鋼制框架、核心筒、外伸臂結(jié)構(gòu)，該建筑建成后將成為該市金融行業(yè)發(fā)展和現(xiàn)代城市建設(shè)的新里程碑。

3 控制網(wǎng)布設(shè)

該施工涉及的專業(yè)工程多，每個工程的進度也不一樣，考慮到整個工程的施工精度與各個分工程的測量精度能夠銜接的更加精準(zhǔn)，因此在工程施工前會首先構(gòu)置好整個工程建設(shè)的測量控制系統(tǒng)，然后分兩個級別布設(shè)測量控制網(wǎng)。

3.1 Ⅰ級場區(qū)控制網(wǎng)

首先校核基準(zhǔn)點，然后根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)及施工區(qū)實際情況將點位布置在主樓垂直中線及F軸借線兩端，采用一級導(dǎo)線向場區(qū)內(nèi)共引測6個控制點，并埋置強制對中墩作為施工控制網(wǎng)，定期校核，導(dǎo)線實測靈活、受制約小，導(dǎo)線邊長要一致，相鄰兩邊的長度之比要小于1∶3。

施工現(xiàn)場的高程控制點采用二等精密測量方法測量后，直接設(shè)置在強制對中盤中心螺旋頂端圓頭上(如圖1所示)。

3.2 Ⅱ級建筑物控制網(wǎng)

Ⅱ級建筑物控制網(wǎng)是在Ⅰ級場區(qū)控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立的，首先利用全站儀坐標(biāo)法在首道環(huán)撐上測設(shè)聯(lián)測控制點，控制點位采用測量支架，然后在點位上再采用全站儀坐標(biāo)法在基礎(chǔ)底板上測設(shè)建筑物施工內(nèi)控網(wǎng)。

針對該工程的核心筒的結(jié)構(gòu)及施工工藝情況進行綜合考慮后，將對核心筒的測量采取分段傳遞的方法，內(nèi)部控制點將根據(jù)核心筒截面的變化進行位置調(diào)整。

4 高程控制測量

4.1 高程控制網(wǎng)建立

當(dāng)整體建筑工程施工到水平面(±0.000)時，將在工區(qū)范圍外設(shè)置3個高程基準(zhǔn)點用以進行首級控制網(wǎng)的高程測量，用作上部結(jié)構(gòu)高程控制的依據(jù)。然后引測3個樓層控制基準(zhǔn)點與高程基準(zhǔn)點聯(lián)測，測得數(shù)據(jù)與要求比對，誤差必須在規(guī)定要求范圍內(nèi)。在核心筒每層的側(cè)留洞墻面引測3個1 m高程控制基準(zhǔn)點，然后與高程基準(zhǔn)點聯(lián)測，誤差符合要求即可使用。考慮到結(jié)構(gòu)壓縮變化與誤差累計等影響因素，要對測放的高程控制點每3層與鋼結(jié)構(gòu)高程控制點進行復(fù)核，誤差在要求內(nèi)直接使用，如果誤差超出規(guī)定，就要重新調(diào)整投測高程及控制點然后再進行復(fù)核。

4.2 全站儀天頂法的應(yīng)用

為了降低測量的累計誤差，在高程控制傳遞過程中每個轉(zhuǎn)換層的傳遞將使用懸掛鋼尺法實現(xiàn)，并使用全站儀天頂法在每10層進行一次高程中轉(zhuǎn)控制。

具體做法如下:

1)地上第一層基準(zhǔn)點測量引測。

當(dāng)?shù)谝粚邮┕さ揭欢ǜ叨群螅盟疁?zhǔn)儀在剪力墻外墻面引測第一層的1 m標(biāo)高線，并對引測點在墻面進行復(fù)測閉合后使用墨盒彈線進行標(biāo)示。

2)地上各層標(biāo)高測量引測。

高層建筑的地面建筑的基準(zhǔn)標(biāo)高點引測將使用全站儀從首層向上進行引測，然后再每10層進行一次中轉(zhuǎn)，其中各樓層的標(biāo)高的測量則是利用卷尺順著外墻面向上進行。全站儀引測的方法如下：a.在首層架設(shè)全站儀，測量廠區(qū)內(nèi)氣溫氣壓情況，然后按照測量數(shù)據(jù)進行全站儀參數(shù)設(shè)置；b.在核心筒1 m標(biāo)高基準(zhǔn)線上設(shè)置水準(zhǔn)標(biāo)尺，轉(zhuǎn)動全站儀照準(zhǔn)部至水平位置(天頂角為90°)，后視水準(zhǔn)標(biāo)尺得到以期高度值，然后設(shè)置儀器反射棱鏡的常數(shù)；c.利用預(yù)留測量洞口使用全站儀向上測量距離，將接收設(shè)備放在要測量標(biāo)高的樓層對準(zhǔn)全站儀。

5 核心筒施工測量控制

該高層建筑先進行鋼結(jié)構(gòu)的搭建然后再進行土建施工，核心筒采用爬模工藝，核心筒的垂直度對建筑安全影響重大，因此測量控制尤其重要。首先在核心筒4個角焊接4個測量平臺，然后用激光鉛直儀將激光控制點投測到平臺上(見圖2)，投測的控制點則將被作為核心筒的施工控制點，并通過全站儀測量控制點間的角度和距離，經(jīng)校核無誤后用于控制核心筒爬模施工。

6 沉降觀測與控制

高層建筑施工質(zhì)量都是有嚴(yán)格規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的，其中對建筑的沉降觀測和控制都有明確規(guī)定。一般的高層建筑都會有地下部分，首次觀測在基礎(chǔ)的縱橫線選擇好位置埋設(shè)好臨時沉降觀測點后進行，然后隨著建筑層數(shù)升高，臨時觀測點也向上層移并進行觀測直到+000，再根據(jù)要求埋設(shè)永久觀測點，并且根據(jù)施工情況每層復(fù)測一次，直至竣工[3]。一旦監(jiān)測到整個工程項目中任何一部分的沉降程度超過規(guī)定要求，必須積極上報，然后組織技術(shù)人員對沉降超標(biāo)問題進行科學(xué)分析，并作出相應(yīng)的整改預(yù)案。高層建筑沉降觀測指標(biāo)要求見表1。

表1 高層建筑施工沉降測量觀測指標(biāo)

7 結(jié)語

在超高層建筑施工建設(shè)過程中，對工程實施精密的測量是確保建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)，在施工測量的過程中需要應(yīng)用到控制測量技術(shù)、工程放樣與定位放線技術(shù)、垂直度和變形測量技術(shù)、驗收測量技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)[4]。為了保證這些技術(shù)的順利應(yīng)用，從而確保高層建筑工程施工測量的準(zhǔn)確度和效率，應(yīng)當(dāng)掌握施工測量的特點，以及測量過程中的控制要點，這都是非常必要的。