王天應

(廣州市城市規(guī)劃勘測設計研究院，廣東廣州 510060)

1 概述

目前，超高層建筑的發(fā)展呈良好態(tài)勢，在國內(nèi)涌現(xiàn)了以上海金茂大廈、廣州西塔、廣州電視觀光塔為代表的超高地標性建筑;在國外，阿聯(lián)酋港口城市迪拜全力打造的摩天大樓“迪拜塔”，設計高度 700 m，為目前世界第一高樓。

隨著大型復雜建筑結(jié)構的不斷涌現(xiàn)，結(jié)構向超高、跨度更大的方向發(fā)展，施工進度不斷加快，給施工安全與結(jié)構成型帶來新課題。

超高層建筑物顯著特點是絕對高度高，受日照、地球自轉(zhuǎn)、風力、溫差等多種動態(tài)因素的影響，將處于不斷運動的狀態(tài)。風力對塔體影響的規(guī)律為沿風向作前后擺動，振幅隨高度和風力的變化而變化。

圖1 建筑物擺動示意圖

建筑軸線是人為地在建筑圖紙中為了標示構件的詳細尺寸，按照一般的習慣或標準虛設的一道線(在圖紙上)，習慣上標注在對稱界面或截面構件的中心線上。軸線檢測是施工檢測的關鍵內(nèi)容，鑒于日照、地球自轉(zhuǎn)、風力、溫差等多種動態(tài)因素的影響，軸線放線的精度是樓體施工質(zhì)量保障的關鍵，軸線檢測的成果資料通常作為建筑物質(zhì)量驗收和質(zhì)量評價的重要參考依據(jù)。

2 軸線計算方法

軸線檢測是施工檢測的重要內(nèi)容，按照檢測時機劃分，可以分為準實時檢測和事后檢測，兩種檢測方法本質(zhì)上是一致的，只是實現(xiàn)途徑不同。

(1)準實時檢測

準實時檢測通常與施工放樣同步。施工方將設計軸線點放樣至實地，軸線檢測布設精密導線，解算放樣點的平面坐標。將其與設計坐標相比較，可以獲取偏差矢量。如果偏差較大，應及時與業(yè)主、施工方、監(jiān)理溝通，從而達到指導施工的目的。如圖2所示，A，B為起算點，1、2、3、4為導線點，利用高精度全站儀布設精密導線檢測軸線交點放線的精度。

圖2 準實時檢測示意圖

(2)事后檢測

由于放樣軸線點不易保存，很多超高層建筑物不具備準實時檢測條件，此時，通常采用事后檢測方法。布設精密導線測量樓層關鍵點的坐標，將計算成果與設計坐標相比較，由于很多建筑物的關鍵點不可以直接測量，需要通過擬合的方法獲取。如圖3所示，藍色點為關鍵點，紅色點為實測坐標點。

圖3 方柱和圓柱擬合示意圖

3 實例分析

以某超高層建筑物為例，建筑物自然層樓層數(shù)為60層，如圖 4所示，以 D1、D2、D3、D4鋼柱為主要支撐。根據(jù)建筑物特點，選取 D1、D2、D3、D4鋼柱的中心點為樓層關鍵點，結(jié)合建筑物和施工特點，軸線檢測采用事后檢測方法。針對第n層，利用激光垂準儀將施工控制點豎向傳遞，利用互相通視點對布設精密導線，在合適的站點實測每個鋼柱4個點以上，采集圓柱面碎部點后，按照最小二乘法擬合圓心，軸線坐標通過擬合圓柱的圓心反映，將其與設計軸線坐標相比即得軸線檢測結(jié)果。

圖4 平面結(jié)構示意圖

圖5 最小二乘法擬合圓心坐標

第n層軸線檢測結(jié)果表 表1

根據(jù)技術設計要求，分別針對首層、第5層、第10層、第15層、第20層、第25層、第30層、第35層、第40層、第45層、第50層、第55層、第60層進行了軸線測量。將D1、D2、D3、D4的偏差量與樓層對應，繪制偏差曲線。偏差曲線分別如圖6、圖7、圖8、圖9所示。

圖6 D1軸偏差示意圖

圖7 D2軸偏差示意圖

圖8 D3軸偏差示意圖

圖9 D4軸偏差示意圖

軸線特征信息統(tǒng)計表 表2

D1軸最大偏差量為44 mm，D2軸最大偏差量為37 mm，D3軸最大偏差量為 47 mm，D4軸最大偏差量為 37 mm，滿足技術設計要求規(guī)定的≤50 mm的要求。

4 結(jié)語

超高層建筑具有以下兩個特點，①絕對高度太高;②處于不斷運動的狀態(tài)，高度的增加造成向上傳遞的累積誤差增大，同時，超高層建筑的動態(tài)特點增加了測量噪聲。樓體傾斜度是多方關注的重大問題，軸線檢測從橫向和縱向反映樓體施工偏差情況，為建筑物的質(zhì)量驗收和質(zhì)量評價提供重要的參考依據(jù)。

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