超高层劲钢混凝土结构施工测量控制

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[摘要] 介绍了青岛国际贸易中心超高层劲钢混凝土结构工程测量控制系统的建立、控制网传递方法、以及实施过程中的控制措施，实施结果使各项偏差完全在规范允许的控制范围内。

随着基本建设事业的发展，平面布置复杂的高层、超高层建筑越来越多，施工测量控制的重要性与日俱增。建筑工程施工的测量工作不仅是工程建设的基础，而且是涉及工程质量的关键。在建筑工程施工过程中，施工的测量方案是否合理，测量数据是否准确可靠，测量人员的专业水平如何，都直接影响着工程质量。

1.工程概况

青岛国际贸易中心位于青岛香港中路南侧，山东路西侧，是集办公、酒店、商业一体的综合性大厦。总建筑面积33.5万平方米，地下四层，地上分A塔、B塔、C塔及裙房四部分。A塔50层、B塔60层、C塔47层，裙房为六层，建筑总高度最高237.9米。结构基础形式为筏板基础，地下部分为框架剪力墙结构，主体结构为框架-核心筒结构。该工程为超高层建筑，工程垂直度按要求层间不得大于±3mm，全高竖向偏差为3H/10000且不得大于±30mm，测量控制难度大，精度非常高，是该工程难点之一。

2.测量控制措施

针对本工程占地面积大的施工特点，首先建立一级导线施工平面控制网，针对不同的施工要求对现场进行平面测量控制。首级平面控制网对工程整体进行测量控制，然后建立二级平面控制网对各塔楼进行平面控制。

考虑现场的通视条件、工期紧迫等原因，不便于一次建立整个场地的建筑方格网。先在整个场区内建立L形附和导线，作为以后建立各局部方格网的依据，根据青岛市测绘研究院提供的建筑物红线控制点作为施工测量的依据，测定出首级控制网的点位。

依据业主提供的建筑物定位图及建筑用地规划控制红线，将轴线桩引入现场。在建筑物开挖线外约１米远位置测设各轴线方向控制点，建立轴线控制网，埋设外控基准点（钢板上刻十字线），埋深0.5米，并浇筑混凝土固定，作为施工轴线的投测点。并将高程由水准点引至现场原始建筑物或固定构筑物进行标识，复核无误后，报请相关部门进行复核，复核无误后作为施工的依据。

平面控制网布设于地坪层（底层），其形式一般为若干个矩形，且布设于建筑物内部，以便逐层向上投影，控制各层的细部（墙、柱、电梯井筒、楼梯等）施工放样。平面控制点一般在埋设于地坪层地面混凝土上面的一块小铁板上划十字线，交点上冲一小孔，代表点位中心。复核时应先检查平面控制点点位的选择是否与建筑物的结构相适应，具体要点为：矩形控制网的各边应与建筑轴线相平行；建筑物内部的细部结构（主要是柱和承重墙）不妨碍控制点之间的通视；在控制点的铅垂方向上应避开各结构层的横粱和楼板中的主钢筋。然后对平面控制网进行检查、复核并测设，精度控制为：平面控制点之间的距离测量精度不应低于1/10000，矩形角度测设的误差不应大于±10"。同时注意控制点在结构和外墙（包括幕墙）施工期间的妥善保护。

当根据已有建筑物关系来测设建筑物轴线时，应首先检查核实总平面图上新建筑物的设计位置与已有建筑物位置的关系，检查总平面图上的坐标数据的准确性。然后，根据已有的建筑物，采用延长轴线法、直角坐标法、平行线法来复核施工单位测设的主轴线。建筑物的主轴线测好后，应进一步详细复核测设建筑物各轴线的交点位置（中心桩），同时应检查复核建筑物轴线间的距离（误差不得超过1/2000）。

对于高层建筑的施工测量，由于地面施工部分的测量精度要求较高，而高层施工部分因场地较小，测量的工作条件受到限制，并且容易受到施工的干扰，因此，应着重注意审查施工测量的方法是否有针对性且符合规范的要求，所用的仪器是否合适、匹配。

在建筑施工测量中，基础施工测量是一个重要环节，其主要工作包含基槽挖土的放线和抄平、基础施工的放线和抄平。对于基槽挖土，监理工程师检查的主要内容是控制基槽开挖深度，一般可在基槽挖到一定深度后，用水准仪在基槽（坑）的壁上每隔2～3m和拐角处设置一些水平的小木桩（平水桩的标高误差应控制为±10mm），这些木桩可作为清理槽底和铺设垫层的依据。待土方挖完后，监理再根据控制桩复核基槽宽度和标高，合格后方可允许施工单位进行垫层施工。基础施工在轴线投设时，如建筑物精度要求较高，应用经纬仪投点，再按设计尺寸要求进行复核。标高可直接在模板上定出控制线，再根据水准点进行复核。

本工程属于高层建筑，占地面积及单层面积较大，在基础地下部分施工测量中采用外控法，由基坑周围已建立的轴线控桩直接引测；地上部分采用内控法，在首层按流水断划分设置测控点。根据施工流水段的划分进行布设， 每个施工流水段内设置 4 个内控点，组成矩形控制方格（纵横主控轴交叉点），并在首层底板相应位置上埋设预埋铁件。

内部控制点的布设按照《工程测量规范》规定的二等网测角的方法与基准点联测，采用全站仪直角坐标系测设，然后按规范要求进行平差处理，确定改正数，侧设完毕及时闭合校正，检测符合《工程测量规范》的要求。

根据施工特点内部控制点基本设置在首层楼板（A塔设在负2层顶板），预埋钢板150mm×150mm×10mm，并在交点打洋冲眼，作好永久性标志，然后设500mm×500mm盖板保护，以便重复使用。首层以上各层在测控点的正上方相应位置设置预留洞300×300mm（激光束及吊线垂的通孔），并在留孔四周砌设高50mm的阻水圈，层层引测，等级要求同样二级。

高层建筑施工的高程控制网为建筑场地内的一组水准点。待建筑物的基础和地坪层建造完成后，在首层墙上或柱上通过水准点测设“一米标高线”（标高为十1.000m）或“半米标高线”（标高为十0.500m），作为向上各层测设设计高程之用。应首先检查建筑场地内的一组水准点（数量不少于3个），然后复核测设“一米标高线”或“半米标高线”是否符合要求。

在高层建筑施工中，无论是平面控制点的垂直投影，还是高程传递，对所使用的仪器设备均有一定要求。垂准仪可以用于各种楼层建筑物的平面控制点的垂直投影，而将经纬仪（加装直角目镜）用作控制点的垂直投影，一般适用于10层以下的建筑物。高程传递一般可采用钢卷尺垂直丈量法和全站仪天顶测距法进行，对于精度要求高的超高层建筑应使用全站仪进行高程传递。各种仪器的使用技术要求应符合《工程测量规范》（GB50026-93）的规定。

地上结构放线直接依据设在一层楼板上的平面控制网，其它楼层平面放线，从一层楼板控制网引测到各层，平面控制点的传递采用内控传递、外控监测，投点仪器选用垂准仪。

在控制点上方架设仪器，严密对中、整平，在控制点上方，在需要传递控制点的楼面预留孔处水平设置一块有机玻璃做成的光靶接受光点，光靶严格固定。仪器从0°、90°、180°、270°四个方向向光靶投点，再用记号笔定出这4个点。若4点重合则传递无误差；若4点不重合，则找出4点对角线的交点作为传递上来的控制点。

在传递的过程中要看清上方是否有障碍物，必须上下通视因为有障碍的话很可能影响铅锤仪发射的激光点偏离轨迹（避免出现折线），从而影响控制点传递的精度。

控制点传递完成后，立即架设经纬仪在接受光点的玻璃板上，按照规范对该平面控制网进行角度复测及边长量距（精度l/5000）。根据平差结果与理论值相比较，若边长较差ΔS≤±2.0mm，角度较差Δβ≤±12″，则说明4点精度达标，只记录不作归化；若边长较差±2.0mm≤ΔS≤3.0mm，角度较差±12″≤Δβ≤±24″，则说明4点精度不够，必须归化；若边长较差ΔS＞±3.1mm，Δβ＞±24″，则说明投点精度不够，必须重新投点，直至满足精度要求。

由于本工程为超高层，塔楼高度237.7米激光垂准仪的有效高度为100米，结构高度自首层向上施工到一定高度，将轴线投测层接力上移，接力投测层选作在 11 层，投测点投至接力层后，另埋铁件及标注点位，投点误差控制在规范要求范围内。

为保证±0.000m以上竖向控制的精度要求，先要进行高程控制网点的闭合复测，检查场区内水准点是否被碰动，确认无误后引测标高。±0.000以上高程传递，采用钢尺直接丈量法，若竖直方向有突出部分，不便于拉尺时，也同样采用悬吊钢尺法或沿塔吊节竖直向丈量。每层高度上至少设两个以上水准点，两次传递误差必须符合规范要求。

标高基准点的测设必须正确，同一层不少于3点，以便于互相校核，每点校差不得超过3mm，取其平均值作为平面施工中标高基准点。在首层控制点钢板上作为基准点，为高程引测提供依据，在基准点通过正上方的预留洞200mm×200mm（内控点的通孔），严禁覆盖，并严防杂物从洞口坠落。

各层标高的传递均利用首层红“”上顶线为标高基准线，用检定合格的钢尺向上引测，也可位于中间层，加设标高基准点，以此再向上传递。每层标高基准点，用水准仪往返测，测设合格注上标记，并要设在同一个水平标高上。当每一层平面标高抄测工作完成后，必须进行复核。

高层建筑的结构细部（外墙、承重墙、立柱、电梯井、梁、楼板、楼梯等及各种预埋件）测设很重要，特别是对于平面复杂的建筑物。一般对每层建筑结构细部可根据平面控制点用经纬仪和钢卷尺用极坐标法、距离会交法、直角坐标法等复核测设其平面位置，根据“一米标高线”用水准仪复核测设其标高。

3.小结

青岛国际贸易中心作为超高层建筑，其建筑设计的复杂性、施工工艺的特殊性决定了现场测量施工具有很高的难度。由于测量控制难度大、精度要求高，必须制订详细的测量方案，采取严格有效的控制措施。该工程采用全站仪对控制点进行精确定位，采用激光铅锤仪进行内控点投测，利用电子经纬仪进行轴线复核，配备专业测量工程师，严格测量复核制度，工程整体垂直度偏差以及其它各项控制偏差，完全在规范允许的控制范围之内，为施工的顺利进行提供了准确可靠的数据，按业主要求实现了结构按期封顶。

参考文献：

[1] 工程测量规范 （GB50026-2007）.

[2] 钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）.

[3] 高层民用建筑钢结构技术规程 （JGJ99-98）.

[4] 建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2002）.