浅谈高层建筑竖向投测方法

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关键词：高层测量；内控法；激光垂准仪

随着经济的飞速发展，高层建筑已成为城市发展的地标性建筑，而完成高层建筑的建设和施工，测量作为一项技术工作，在施工过程中起着指导、检查和监督的作用。本文结合山东某高层建筑，依据GB50026-2007规范，主要介绍轴线、标高在竖向投测方法及激光垂准仪使用。

工程概况：某工程为高层建筑，地下2层，地上23层，结构类型为钢筋砼框架―剪力墙结构，平面尺寸长=30.000m，宽=24.000m，建筑面积19375m2，建筑物底标高-14.100m，建筑总高度159m。

测量精度要求：轴线投测及标高传递的允许偏差

首先进行施工测量准备工作，审图，结合施工现场踏勘选埋主要轴线控制点。现场接受甲方交付施工测量等相关资料，并及时复测，做好控制点的保护。

测量仪器设备及器具的选用，为确保测量精度所需仪器经具有计量器具检定资质的部门检定认可。

一、平面轴线控制测量

根据本工程的平面形状，决定采用井形控制网，D1-D8为外控点，nkd1-nkd4为内控点。主要点位布置如图一所示。

各层平台混凝土施工时预留4个通视洞口，尺寸150mm×150mm，标高±0.000m～159m通视。

二、±0.00m以上平面轴线位置控制方法

高层建筑的竖向与平面测量控制是保证施工顺利进行的首要环节，也是确保施工质量的重要工序。±0.000m以上平面轴线位置控制采用内控法。建筑的竖向轴线控制，其投点受周围环境制约，采用激光垂准仪向上接力传递，激光垂准仪的精度在1/30000左右。

一层板施工完后应将控制轴线引测至建筑物内。根据施工前布设的控制网基准点（施工前复测各控制点间相对精度和平面图形的角度闭合差），埋设在首层相应偏离轴线2～3m的位置。基准点的埋设采用200×200×10mm钢板，钢针刻划十字线，钢板通过锚固筋与首层楼面钢筋焊牢，作为竖向轴线投测的基准点，共4个控制点，脚手架搭设要注意尽量避开基准点，基准点周围严禁堆放杂物。

竖向投测前，应对钢板基准点控制网进行校测，在四个基准点分别架设全站仪进行内角和边长闭合检查（测角中误差小于8″，边长相对中误差1/20000），合格后，可在本施工层进行其它测设工作，否则重测。平面定位测量结果报请监理复核验证。以确保轴线竖向传递精度。

为了保证激光控制点的准确性，在每次施测之前必须检查激光垂准仪使激光点和仪器望远镜内十字丝中心点重合。轴线控制点的投测，采用激光垂准仪，先在底层基点处架设激光垂准仪，对中、整平。同时在楼板面预留的激光洞孔上盖一块有机玻璃接收靶。打开激光电源，就会发射和该点铅垂的可见光束。然后在楼板开口处用接收靶接收。通过无线对讲机调校可见光光斑直径，达到最佳状态时，另外为了消除竖轴不垂直水平轴的误差，需绕竖轴转动照准部，让水平度盘分别在0º、90º、180º、270º 四个位置上，观察接收靶上光斑变动情况，并作点的移动轨迹标注，一般其变动的位置成十字对称型，对称连线的交点即为精确的铅垂中心点，重复此方法投出其余的激光点。检查无误后可弹墨线，作为放线依据。

采用激光垂准仪通过每层的预留孔洞，直接将点位投递到每个施工区。实际施工中约每隔50米，需要将激光点位向上迁移，便于洞口的快速清理和减小激光光斑直径随高度增加而扩散。每次点位迁移，必须对点位进行角度和距离的复测闭合。误差控制在规范的允许范围之内。轴线迁移如下图所示：

当每一层平面或每段轴线测设完后，必须进行自检、自检合格后及时填写报验单，报送报验单必须写明层数、部位、报验内容并附一份报验内容的测量成果表，以便能及时验证各轴线的正确程度状况。

三、高程控制测量

首级高程控制点应设在不受施工情况影响的场外。以精密水准仪Dini03检测首级高程控制网。用闭合水准的方式将高程控制点引入施工现场内，并设定固定点作为高程起算点。

± 0.000m 以下标高控制：基础施工阶段随着挖土的深入，从现场高程控制点向基槽内引测标高，采用悬挂钢尺法（尺的零端在下），由基坑上的高程控制点直接向基坑内引测，以便减少测站数，提高引测精度，但应注意悬挂标准重物（ 49N ）和进行钢尺的尺长和温度改正。测法见图。

± 0.000m 以上标高控制：

用水准仪往返观测4个水准点到电梯井道作起始标高并画好油漆标记，要求中间无间隔阻挡。引测点标高将作为建筑部分的施工用基准点。

钢尺竖向传递法，±0.000米以上标高传递，主要是用钢尺沿结构外墙、边柱或电梯井筒等向上竖直量距。一般至少要由3～4处同时向上引测，以便于相互校核和适应分段施工的需要。

先用水准仪根据固定水准点或±0.00米水平线，在各向上引测处准确地测出相同的起始标高线（一般大多测＋1.00m标高线）。

从起始标高处，用50m标准钢尺分四处垂直向上，用标准拉力量至+1m处。相互检测四个标高引测点间的引测误差，如误差值在允许范围内，将闭合差及时调正并用白色油漆作好标高三角标记。各层的标高线均由起始标高线向上直接量取。高差超过50米尺长时，应在该层精确测定第二条起始标高线，做为再向上引测的依据。

将水准仪安置到施工层，校测由下面传递上来的各水平线，误差应在5mm以内，在各层抄平时，应后视两条水平线以作校核。测设标高或水平线时，尽量做到前后视距等长。

本工程将应用全站仪对高程进行复测，具体做法如下：在建筑某处贴上一激光反射贴片，反射面朝下。然后架设仪器于首层激光反射贴片的正下方，后视全站仪于首层贴在标高基准线上的激光反射贴片(后视标高为H0)，得出此时仪器与后视点的高差为Z1，将此仪高值输入全站仪以刷新此状态下的仪器参数，然后旋转仪器照准部，通过全站仪的弯管目镜瞄准仪器上方的激光反射贴片的中心，观察仪器的数字化面板，记录下此时的高程坐标值Z2,计算此时引测至目标点处的基准标高为H=H0+Z1+Z2。

标高基准点垂直引测示意图如下：

四、精度分析

按上述方案确定的轴线控制点竖向传递的路径，剪力墙、柱（模板）定位累计误差由以下4项组成。

进行竖向投测用的矩形控制点（编号为nkd1-nkd4 ）是采用四等闭合导线级别观测平差后确定的点位平面坐标，其点位中误差最大为3.2mm。

采用激光垂准仪竖向投测，最大高度以159m计，仪器精度为5″，激光垂准仪对中误差为0.5mm，投测误差为5/206265×159000+0.5=4.3mm。

轴线控制点投测到施工作业层顶面后，采用2″级精度以上全站仪坐标法放线，最大放线距离30m，其放线误差为3.0mm。

用经纬仪校正柱模板垂直度，其误差为2mm。以上4项合计总误差为：

M =±（3.22+4.32+32+22）0.5 = ±6.5mm ＜30mm符合规范要求。

参考文献：

杨翼飞,刘斌,唐诗华,文鸿雁. 免棱镜全站仪对边测量功能在高层建筑测量中的应用[J]桂林工学院学报, 2008, (04)

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