五-(三)核心筒垂直度和几何尺寸控制.doc

三)、核心筒垂直度和几何尺寸的控制
广州珠江新城西塔工程，地下四层，地上103层，建筑高度432米，结构形式为筒中筒结构，内筒(核心筒)为钢筋混凝土剪力墙筒体，外围为钢管混凝土斜交网格柱构成外筒，最外边挂玻璃幕墙。
由于本工程为超高层建筑，核心筒的设计也较为复杂，整个建筑的平面形状为“心”形，核心筒的形状为“六边形”，部分剪力墙内有钢管暗柱，随着建筑高度增高，存在核心筒剪力墙墙体厚度减小，内墙减少，剪力墙转为钢管柱，再由钢管柱转化为剪力墙，在顶部再变为钢管柱的复杂变化。
1施工特点和难点
1.1施工特点
本工程主塔楼的施工顺序是：核心筒先施工，核心筒墙体采用爬模，即先施工混凝土剪力墙，后施工楼板，楼板滞后于墙体2层。再施工外围的钢管混凝土斜交网格柱，由于钢管柱的每段（两个节点之间）高27m，考虑到钢管柱的校核，每段钢管柱安装后先临时固定，待校核准确后再把钢管柱间的节点焊接牢固，这就造成了核心筒与钢管网柱之间有9层的高差。

先施工核心筒墙体
再施工核心筒内楼板
再施工钢管混凝土斜交网格柱
最后施工核心筒与钢管柱间楼板

1.2垂直度控制和几何尺寸控制的难点
(1)、自然影响：在高空作业时，易受日照、风力、摇摆等不利因素的影响。
(2)、建筑物变形影响：由于受到沉降、收缩等影响，设置的测量点位会发生变化，一般网点边长会缩短，影响测量精度。
(3)、施工因素影响：楼板施工的滞后，给仪器架设带来困难。
1.3 垂直度控制
垂直度的控制采用坐标法、天顶法和极坐标法相结合的联合测量法来进行控制。
1.3.1坐标系统

图中，X-O-Y为城市坐标系统，A-O-B为核心筒建筑坐标控制系统。核心筒的控制坐标点可根据上图的关系进行推算。
两坐标系统的原点O点过塔楼的中心点。
1.3.2施工平面控制网

平面外控点的设置如图，延轴线延长线方向设置6个坐标控制点。轴线的交点与塔楼平面中心点重合。

1.3.3垂直控制网(点)设置

1.3.4垂直度控制测量平台的转换
为保证核心筒控制点垂准线的垂直度，并最大限度接近施工区，进行测量平台的转换，结合工程实际情况，选择在基础底板、4层、25层、50层、70层设置测量平台，并在各层连测，保证测量精度，由于70层以上为酒店，核心筒中间为酒店中庭。无法设置测站，所以把垂直观测站移到靠近核心筒壁的地方，并增设3个观测站，各测点之间能互相通视和校核。
1.3.5垂直投测方法
采用WILD-ZL天顶垂准仪，精度1/200000，进行铅垂线竖向引测。（仪器旋转180°对径时二次之差）。测量时仪器旋转四个方向一测回测定，指使上面标志中心移至十字丝交点为止，然后固定标板。

作业步骤：
首先：安置仪器，对中，整平，水平度盘指向0°，通知上方，准备投测
(1)、指挥上方，使标志中心初步移在镜里十字丝交点附近。
(2)、仪器镜面上另放一块精密补偿镜，旋转补偿镜，使标志中心折射在十字丝上。
(3)、仪器旋转180°，那标志中心不折射在十字丝纵线上，离开纵线一小断距离a，指挥上方向纵线方向移动a/2的距离。
(4)、再旋转移动面镜，使标志中心折射在下纵丝下，再回复位置视标志中心是否折射在纵丝上，如有一微小距离，按上述调整方法，使点调整至纵丝为止。
(5)、仪器水平旋转90°与270°位置按上述方法测量，使标志中心移至在横丝上。
(6)、检查投点位置正否，旋转四方，如点都折射在十字丝上，该点才算投正。
点投好后，通知上方固定标志。
照准标志：
在+200以上投测时采用滑动标志，其特点是快速，容易标定。
（1）、设置方法：在钢平台上筒中心（或端点）预埋滑动标志装置，标志坐标线对准十字轴线。
（2）、材料：用一块质硬光滑木板，其尺寸为300mm×300mm×18mm，中间留有100mm×100mm 正方形孔洞，搁置在预先埋在平台上的两根互相平行的角钢滑槽中，木板上钉有与钢槽垂直的两根平行滑尺（相距150mm），测量时将一块150mm×150mm不锈钢板标志插在滑尺间，其中点留有3mm 通光小孔。
（3）、移动方法：根据下方指挥，先将木板顺Y 轴方向移左（或右），使标志中心移在X 轴线上，然后再在滑尺间移动标板（木板不动），使标志中心移在Y 轴线上，这样点位即已确定。经检查无误，用螺栓固定木板和标板。
1.3.6精度要求
投测上来的垂直控制点，另用仪器检查，即在同一测站上架设NTS-322全站仪（装置弯管）测量其点天顶角来检查，求得点位ΔX（ΔY）和偏差值，偏差值小于2mm 不予改正。点位全部投测转换好后，到转换层去检查。
投测在平台面上的控制点，在塔中心安置经纬仪测角，并量测至筒中心的尺寸进行检查。视夹角及边长是否满足精度要求。
精度要求：夹角误差 120°为1′
长度误差 10m为2mm
1.4核心筒几何尺寸控制
1.4.1核心筒几何尺寸控制的方法
通过对核心筒剪力墙的准确定位和严格控制剪力墙的垂直度来控制核心筒的几何尺寸。
1.4.2核心筒的定位
核心筒的墙体的定位放线遵循整体到局部的顺序。
按设计图纸，根据塔心坐标及正北方向与(A2)、(B2)、(C2)轴线的关系，利用全站仪和经纬仪测放出(A2)、(B2)、(C2)三根轴线。
根据轴线关系测放出(1/X2)、(1/Y2)、(1/Z2)三根轴线。
测放出(X1)、(X2)、(Y1)、(Y2)、(Z1)、(Z2)轴线。
根据主轴线，按核心筒剪力墙定位图可以放出剪力墙的位置。
1.4.3核心筒剪力墙的控制
(1)、外墙控制线设置：

核心筒平面形状为一“六边型”，为控制核心筒的整体外框形状，在核心筒墙体外边每面墙体上设置两个控制点，在剪力墙体上刻画一段铅锤控制线。

控制方法：
采用特制的15kg大线锤向上吊测墙体垂直控制
线，以控制剪力墙的垂直度和几何尺寸，30层以下可以用外控法每5层用经纬仪复核一次。30层以上的控制是先推算出控制线与外墙轴线交点的坐标，采用GPS测定控制线的平面坐标的方法进行复核。为防止因搂层过高后，吊线锤发生摆动，控制线沿竖直方向每50m转移一次。
在剪力墙向内收小时，控制线相应内收，弹设在剪力墙上。
外墙控制线的精度应控制在±5mm范围内。
(2)、内剪力墙控制
由于内剪力墙较多，且变化比较频繁。

如上图阴影部分所示，66层以下均有该剪力墙墙体，设置以上12个控制线，用铅锤向上投测，但楼板不留测量孔，通过塔中心的主制点利用全站仪及经纬仪对控制线进行复核。
同外墙一样用吊线锤的方法向上传递。
其他墙体不设控制点，进行投测时只设置临时控制线。

1.4.4酒店层核心筒钢管柱几何尺寸控制
在核心筒墙体转换为钢管柱的楼层，钢管柱吊装时，根据设计图纸计算出钢管柱的圆心坐标，用全站仪测设，吊装好后，用GPS测设钢管柱的中心点复核。

1.4.5弧型剪力墙定位

对如上弧型剪力墙，施工时应放大样，把墙体划分成每500mm一段，通过计算机模拟该弧形剪力墙，在计算机中计算该弧形剪力墙分段处交点的施工坐标以及与施工层测量控制点的相关关系，利用全站仪通过极坐标法放样出各转点位置。如下图：

弧型剪力墙施工放样

(三)、核心筒垂直度和几何尺寸的控制 519
1施工特点和难点 519
1.1施工特点 519
1.2垂直度控制和几何尺寸控制的难点 519
1.3 垂直度控制 519
1.4核心筒几何尺寸控制 522