高层建筑轴线竖向控制(激光垂准仪).doc

高层建筑轴线竖向控制
随着城市建设的发展，一大批高层建筑不断涌现，建筑物的高度与日俱增，大批高层裙楼同时施工，场地狭小，给建筑物的垂准测量带来相当大的难度。如何有效的将高层建筑轴线竖向控制好，从而保证建筑物的垂直度是摆在我们面前的迫切课题，在此从测量及施工方法方面对进一步控制建筑物的垂直度进行了研究。
一、工程概况及本工法的意义
威海市****广场工程是目前我市最大的单体工程，也是我公司施工的高层建筑之一，建筑面积122210㎡，地下两层，地上1层～4层为商场，5层～31层为高档住宅，总高度为108m。基础为筏板基础，主体结构为纯剪力墙结构体系，为高层板式住宅。由于该建筑具有层数多、高度高的特点，因此结构的竖向偏差将直接影响工程的受力情况，若超过了规定的限度，则影响建筑物的正常使用，严重时会影响建筑物的安全性及耐久性。为此对该建筑物的垂直度进行有效控制，将垂直度控制在规定要求的范围内，具有实际的意义。
二、建筑轴线竖向控制方法
1、测量方法
工程的施工测量目的是为了确保工程质量，了解建筑物产生变化的原因，及时对建筑物的变形变化进行控制调整，对于建筑轴线竖向
控制若采用传统的垂准测量方法，用经纬仪垂直投影来传递坐标的方法受环境制约严重，而用线锤等简单的操作方法用作高层建筑受风力影响大，精度达不到验标要求。因此我们在施工****广场工程中采用的是激光垂准仪内控法进行施工，在工程中施工测量紧密配合施工，并起到指导施工的作用。

2、使用范围
激光垂准仪内控法是一种激光垂准仪进行铅锤定位测量的方法，且适用于高层建筑的内控点铅锤定位测量（激光传递的有效距离为50m），该仪器可以上下两个方向发射铅锤激光束，用它作为铅锤基准线，精度比较高。

3、工艺流程
采用等偏分中法来消除误差。其一是将下激光束准确对准内控点的十字丝。其二是将上激光束投射到作业层的接收靶上准确记录激光束的中心位置，即为内控点作业层的准确位置。同时在建筑物的四角设置轴线控制线，再放出其他轴线，用激光垂准仪引测各层控制轴线，每层墙体按要求的垂直度进行调整，支模前尚应放出模板边线，并在每层设置两条水平线，控制地面和楼面平整度。
4、控制点的分段与投测

控制网点在主楼地下室底板上预埋14块200×200的8㎜厚钢板预埋件，标定点位后在钢板面上用2㎜手钻钻出点位，并用铜丝钉入点位孔中，同时四周用Φ12钢筋焊制钢筋网，并加竹胶板盖板，每个控制点在各层楼面均预埋250×250垂线传递孔，并在四周砌设60㎜高的阻水圈。
为了提高工效，防止误差积累，考虑仪器性能条件和施工环境（如风力、温度等）影响缩短测程，施测垂直度采取了分段控制。分段投点的方式，31层分为四段，第一段首层至4层为商场部分，轴线从11轴～21轴/A轴～P轴，此部分跨度较大，共分为14个控制点，实行交叉校正轴线准确度；第二段5层至18层为住宅部分；第三段19层至30层；第四段31层至屋顶，每当施工到上一段楼层时，在同一位置控制点的点传递孔两侧预埋钢板，然后将首层的控制点的点位精确地投至上一段的楼层，并进行矩形控制网的检测及校正，确定后该点
位作为上一段各层的引测点。

三、控制结构垂直度的主要措施
在建筑结构施工中，模板安装为主导工序。只有准确地将高层建筑轴线竖向投递工作控制好，才能有效地保证模板安装工序的准确无误，以点带动全面，控制好结构的垂直度。为了使墙体模板轴线的位移、接槎垂直度控制在施工规范允许偏差范围内，我们在施工中，采用了模板轴线“双控”法，来确保墙体模板垂直度。
四、设备的配备
激光垂准仪一台、J2经纬仪一台、对讲机两台及若干个激光靶。
五、效果与分析
1、 检测方法
各层（施工段）施工完毕，以投得的控制点和网线，对外墙8个

转角和120个观测点，进行放通长线锤进行检测外墙垂直度，用钢尺直接量取各转角处与控制网线之差，按不同位置编号部位轴线偏差值记入固定表格中，作为计算确定每层偏差值及建筑物垂直度的依据和上一层应纠的控制值，以及为外墙装饰确定厚度且定出 冲筋点，使外墙饰面与轴线平行，保证外墙饰面的垂直度与阴阳角及阳台的方正，克服了在高层结构施工完毕后，在外墙上吊线和布置冲筋的难度。又提高了工效。另外室内各层墙面用托线板检查，效果很好。
2、 外墙垂直度偏差
通过轴线竖向的控制，我们对外墙垂直度偏差计算结果：外墙边
缘从31层每层丈量的记录数据，与室内各层墙体垂直度检查得出，偏差值在0～±3㎜在95%；外墙垂直度偏差Smax10㎜。这样外墙垂直度与投点偏差累计值仅为Smax12㎜，完全满足设计和施工规范要求（K=3H/万 Smax30㎜，H为结构总高度），这说明分段投测、分段控制是成功的，它对超高层建筑施工中垂直度控制是可行的。
我们做了一个简单的造价分析，假若采用铅锤进行投测根据以往施工经验外墙抹灰厚度很少能够控制在5㎝以内（按5㎝算）广场工程由于采用激光垂准仪投递轴线控制结构尺寸，以及采用大型钢模板施工（已编制相应工法）求得清水效果，使得该工程内墙抹灰节约很大，外墙若增加这5㎝厚的抹灰，所浪费的损失概算每栋楼约30万元左右（材料费、人工费等相关费用组成），可想节约的经济效益很可观。
六、结束语
1）高层或超高层建筑竖向控制是施工测量的关键，应当根据工程结构设计和总平面图及现场条件布设足够精度和密度的竖向控制
基准点（轴线控制钢板），可以一次性布设，也可以分多段布设。
2）由施工控制网点引测轴线控制点，除仔细选择与精心埋设轴线控制钢板外，利用引投上的三点交汇第四点的方法，测定轴线控制轴结合点是值得采用的好方法。
3）高层建筑基础由于承受巨大的上部荷载。若产生不均匀沉降，也是影响垂直度的主要因素，且当沉降超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使用，严重时甚至会影响建筑物的安全，因此根据建筑物的沉降量、沉降差及沉降速度计算出基础倾斜、局部倾斜来加以控制高层建筑的垂直度。
4）超高层建筑的竖向控制应尽可能采用激光垂准仪投测法，此法精度高、速度快、操作方便，大大减轻劳动强度和提高工作效率。通过****广场工程（31层）和***家园住宅小区的A3楼（17层）、A6楼（17层）、A7楼（13层）的竖向投测实践结果。证明利用激光垂准仪投测轴线的方法应是超高层建筑竖向投递轴线的首选理想方法。