徐燦青 楊 志
(中國建筑第二工程局有限公司 安徽合肥 230011)
在超高層控制測量進(jìn)行之前:①需進(jìn)行的工作就是熟悉工程圖紙,了解建筑物相關(guān)的軸線網(wǎng)之間的尺寸關(guān)系、樓層標(biāo)高,找出有無錯誤及難于測量的點。②了解相關(guān)的施工方案,熟悉大致的施工流程,考察與周邊建筑的關(guān)系,制定初步的測量方案。
測量工作的開展離不開測量儀器,而超高層測量控制中高精度測量儀器的選擇更加必不可少。常用的測量儀器包括全站儀、水準(zhǔn)儀、垂投儀、鋼卷尺、GPS RTK等。所有的測量儀器均需報送至國家授權(quán)的檢測單位進(jìn)行檢測,檢測出具合格鑒定證書并報送監(jiān)理等相關(guān)單位驗收,驗收合格后才能應(yīng)用于工程中。使用過程中建立測量儀器的臺賬表,臺賬表應(yīng)包括測量儀器的廠家、型號、精度、檢定周期、有效使用日期等。設(shè)專人負(fù)責(zé)測量儀器的維護(hù)保養(yǎng)。
測量工作的開展應(yīng)按照先整體后局部、先高級后低級、先控制后碎步的原則。控制測量分平面控制及高程控制,將相關(guān)單位移交的控制網(wǎng)(不少于3個點)作為首級控制網(wǎng),并測量復(fù)核該測量控制網(wǎng)。首級平面控制網(wǎng)采用靜態(tài)GPS及全站儀進(jìn)行閉合導(dǎo)線的測量復(fù)核。高程控制網(wǎng)的測量復(fù)核,首先應(yīng)保證移交的控制網(wǎng)為環(huán)形閉合導(dǎo)線網(wǎng),按照國家二等水準(zhǔn)測量的要求進(jìn)行觀測復(fù)核。
依據(jù)首級控制網(wǎng),加密廠區(qū)內(nèi)的二級控制網(wǎng),因超高層建筑多建與市區(qū),施工場地狹小,通視條件差,二級控制網(wǎng)的加密同樣采用靜態(tài)GPS配合全站儀的方法。靜態(tài)GPS分多次,多時間段的采集數(shù)據(jù)后,利用數(shù)據(jù)處理軟件剔除結(jié)果中不合格的數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)精度。對于GPS加密中最薄弱的點,利用全站儀及已有的首級控制網(wǎng),形成不同閉合導(dǎo)線網(wǎng),以此來減小最薄弱點的測量中誤差。
地下室階段的樓層控制測量依據(jù)加密的二級控制網(wǎng),采用外控法至少放樣建筑的邊角的4個軸線交點。軸線點之間采用經(jīng)緯儀及卷尺相互復(fù)核距離及角度,并連接成線,根據(jù)此主要的軸線放樣各個細(xì)部。地上部分采用內(nèi)控法測量放樣,施工至建筑物首層時,在需放樣的軸線交點位置預(yù)埋30cm正方形的鋼板,將點位放樣至鋼板上,并在鋼板上刻制1mm寬度的十字交叉軸線,做顯目標(biāo)志并保護(hù),作為內(nèi)控法的基準(zhǔn)點??刂泣c根據(jù)樓層的高度及激光垂投儀的精度選擇合適的高度進(jìn)行調(diào)換,一般采用每40~50m轉(zhuǎn)換一次控制點。
基坑開挖階段,利用懸掛鋼卷尺的辦法,經(jīng)過多次的閉合測量消除誤差之后將標(biāo)高引測至基坑內(nèi),且引測不少于4個點位的標(biāo)高。待建筑物施工至首層后,復(fù)核傳遞上來的標(biāo)高與二級控制網(wǎng)的標(biāo)高。并在電梯井道、外墻等位置制作不少于4個點的紅色三角標(biāo)高標(biāo)識。二層及以上標(biāo)高傳遞利用卷尺沿建筑外墻及電梯井道向上傳遞,取平均值作為該樓層的控制標(biāo)高。
鋼結(jié)構(gòu)作為超高層建筑必要的組成部分,在其施工安裝過程中,必須對其進(jìn)行高精度的測量控制。由下至上大致可分為3部分測量控制。首先,確保地腳螺栓的安裝精度,在安裝的軸線上分兩個方向架設(shè)經(jīng)緯儀控制其安裝精度,同時利用水準(zhǔn)儀控制其安裝高度及安裝的平整度。其次,為保證鋼柱的安裝精度,需找出柱子安裝軸線,利用經(jīng)緯儀調(diào)整鋼柱的安裝軸線與樓層的軸線重合,以此保證鋼柱的垂直度,這個過程也可采用全站儀采集鋼柱上固定角點的坐標(biāo)來達(dá)到調(diào)整鋼位置的目的。最后,鋼梁的吊裝過程中,會對已校核的鋼柱產(chǎn)生擾動,所以不僅僅需要控制鋼梁本身的位置,還需復(fù)測鋼柱。在安裝過程中還需利用水準(zhǔn)儀來測量由于焊接、重量導(dǎo)致的標(biāo)高不一問題,及時反饋給廠家,以作出及時的調(diào)整。
由于測量控制中軸線傳遞及施工過程中不可避免的存在相關(guān)的誤差,超高層的垂直度就必然存在一定的誤差。而監(jiān)控建筑物垂直度的辦法有很多,常用的方法包括激光垂投儀投點監(jiān)測,全站儀坐標(biāo)法監(jiān)測,掉線墜法,GPS測量坐標(biāo)法。激光垂投儀法就是通過垂投儀、激光接收靶及卷尺校核各個樓層核心筒及外框架與軸線的關(guān)系,以此來控制建筑物的垂直度。全站儀測量坐標(biāo)法是通過初始的首級控制網(wǎng),在施工過程中,外控法測量建筑物各層的固定點的坐標(biāo),以此來觀測建筑物垂直度的變化情況。但該辦法應(yīng)注意的一點就是,在開始選擇控制點時應(yīng)考慮到后期建筑物的高度與測量控制點之間長度的關(guān)系,必須保證后者大于前者,否則易造成較大的測量誤差。掉線墜法是測量線墜與建筑物的尺寸來控制建筑物的垂直度。由于超高層樓層高度高,所選擇的線往往是鋼絲。所以就要求線墜下重物要有足夠的重量保證鋼絲的垂直。GPS測量坐標(biāo)法控制垂直度也是通過獲取固定點的坐標(biāo)來控制建筑物的垂直度,與全站儀獲取坐標(biāo)不同在于GPS獲取坐標(biāo)不要求點位之間通視,但精度上沒有全站儀精準(zhǔn),尤其是周邊有大面積水域及高壓線等情況下測量誤差較大。
為保證建筑物的施工及使用安全,必須對其進(jìn)行必要的變形觀測。監(jiān)測應(yīng)按照地勘報告、設(shè)計圖紙等要求,確定監(jiān)測類別、監(jiān)測等級、監(jiān)測周期等,從而制定相應(yīng)的監(jiān)測測量方案。常規(guī)的監(jiān)測項目有沉降觀測、傾斜觀測等。沉降觀測的監(jiān)測點位一般布置在建筑物的拐點、核心筒的四周、沉降縫或者沉降后澆帶等位置,點位必須堅固可靠、便于實測。監(jiān)測周期按圖紙要求進(jìn)行。每次監(jiān)測的數(shù)據(jù)必須真實可靠,保存完整、清晰。傾斜觀測常用的辦法是測量結(jié)構(gòu)的底部與頂部之間的橫向差值、傾斜方向、傾斜速率來反應(yīng)建筑物的整體傾斜情況。監(jiān)測的周期可視建筑物的傾斜速率每1~3個月進(jìn)行一次觀測。
為順利的完成超高層建筑的施工,保證在施工過程及后期使用中的質(zhì)量及安全,應(yīng)高度重視超高層建筑的測量控制。從基礎(chǔ)階段開始,做好每一步的測量工作,為工程的順利進(jìn)行保駕護(hù)航。