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摘要：以超高层工程实例介绍采用激光垂准仪进行坐标竖向传递的方法。因为传递高度达到一定范围，激光发散和精度降低，在超高层中如何解决坐标竖向传递随高度增加而精度降低的矛盾，对此方法的合理性和精度进行分析。介绍坐标竖向传递的具体操作过程，比较全站仪检核法和GNSS检核法的应用范围。分析坐标竖向传递具体在不同楼高时的测量精度，提出几点精度控制措施。
关键词：超高层；施工测量；精度控制；竖向传递
随着施工技术的成熟和复杂结构不断涌现，建筑结构向超高、大跨度的方向发展，由此对超高层的施工测量提出了更高的挑战，特别是平面坐标竖向传递的难度增加和精度难以保证。
传统的坐标竖向传递方法有内控吊线法、外控放样法、内控激光垂准仪法，而随着层数和高度的增加，前面两种方法明显不适用，而激光垂准仪法也有高度限制，到达一定高度引测精度会降低。本文将以在天津某530米超高层建筑中的实践介绍如何解决坐标竖向传递的精度控制难题，并对其要点和精度进行分析。
1 平面坐标的竖向传递
超高层建筑一般采用框架-核心筒结构，核心筒的施工先于外框筒施工，核心筒的测量精度控制直接影响到后续钢结构和外框筒施工。
1.1 控制点布设位置选择
核心筒测量的平面控制采用超高层建筑内部控制法，经过内部控制点优化设计后，设计点位安装强制对中装置，提高投测的精度和效率。轴线竖向传递过程中，结合结构的特点在核心筒四角制作专用支架。
2.2 竖向传递的坐标检核
全站仪法：对投测的点位采用距离和角度闭合的方法进行校核，在任意一内控点上架设全站仪，在相邻两点架设棱镜，测量三点间的间距及夹角，间距误差≤3mm，夹角与90°较差≤4″，以此方法依次检核各个边距及夹角，确保竖向传递精度。本工程案例为矩形，若核心筒形状为异形，则提前算好相邻控制点间的距离和夹角。
GNSS检核方法：将内控点通过垂准仪法引测到钢平台顶部，在内控点对应位置上安装GNSS接收天线进行静态观测，设置GNSS测量点。地面测量点位选择场区外控制网（首级平面控制网）的深埋点，将三个地面深埋点与平台顶部布设的测量点组成了测量控制网。通过GNSS静态观测并经过数据计算结果，对比垂准仪投点坐标，如果偏差在13mm以内（《钢结构施工规范》规定轴线竖向投测60＜H≤90时，允许偏差为13mm），则采用垂准仪的投点坐标（采用垂准仪投点坐标是因为垂准仪虽然有累计误差，但是相邻层之间的相对误差较小，而GNSS虽然没有累计误差，但是每次所测误差偏大。GNSS误差参考文献【3】）；如果偏差超过13mm，则检查原因并对投点坐标逐层进行反向纠正。
实际操作中，此两种检核方法可互相补充，灵活运用。
3 竖向传递精度控制措施
1、温度、日照、大风等自然环境因素影响。由于钢材热胀冷缩的特性，工程施工周期较长，时间跨度大，温差对钢结构的平面结构尺寸有一定的影响。电子设备如全站仪应实时调整内部温度参数，普通设备如钢尺必须进行温差改正。选择阴天、日出前时间进行激光控制点的垂直向上投测，避免建筑物阴阳面温差的影响。竖向传递作业时避开三级以上大风，避开恶劣气候环境下作业，尽量选在外界环境比较一致的情况下作业。
2、施工误差影响。根据结构自身特点及安装设备的起重能力，考虑钢结构安装的对称性和整体稳定性，合理划分施工区域，以便控制安装总体尺寸。随着结构施工高度的增加，附着在结构上的塔吊在施工作业时对结构晃动，混凝土楼板施工对结构的晃动都会给现场测量产生一定的影响。应采取时 间上错位的方法解决。
3、结构自身的影响。随着结构施工高度的增加，钢结构框架的柔性越来越大，结构的柔性摆动可能对平面控制点的向上引测精度造成影响。可以通过对结构的柔性摆动做连续观测，掌握结构柔性摆动的的幅度和频率[1] [2]。如果结构的柔性摆动的幅度较大，适当延长激光铅直仪向上投递的时间，从激光靶上投递点的变化范围求几何中心确定投递点，同时采用多测回法求取平均值，这样可以大大消除结构柔性摆动对控制点向上投递的影响。
4 结束语
1、不同的测量方法和仪器有各自的优缺点，应结合建筑结构的局部或整体精度要求，适当选用，并注意做好检核工作。
2、《工程测量规范》（GB50026-2007）对于高层建筑的测量精度要求要低于《钢结构施工规范》（GB50755-2012）。因为超高层多数采用了钢结构，在控制测量精度时，应优先选择精度要求更高的钢结构规范。
3、建筑截面在不同位置会有所变化，控制点转换层除了要考虑投点层数高度的限制外，还要考虑截面变化，选择适当的楼层作为投点转换层。
参考文献
[1]沈蒲生，张超，等. 我国高层及超高层建筑的基本自振周期[J].建筑结构，2014，44（18）:1-3.
[2]兰泽英，刘洋. 基于CCD方法的超高层建筑周日摆动监测研究[J].测绘工程，2016，25（8）:1-4.
[3]赵雪云. 徕卡GNSS在高层建筑施工测量中的应用[J]. 施工技术，2014，43（7）:114-117.
[4]赵小阳，刘业光. 超高层建筑平面控制网竖向传递实践与研究[J]. 测绘信息与工程，2010，35（4）:28-29.
[5]陈展鹏．垂准仪法超高层建筑平面控制网竖向传递[J]. 城市勘测，2014，6（3）:118-120.
[6]喻永平，黄伟明.利通广场超高层建筑日周期摆动监测方法研究[J]. 测绘通报，2012，增刊:134-135.
[7]GB50026-2007，工程测量规范[S]. 北京：中国计划出版社，2007.
[8]GB50755-2012，钢结构施工规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2012.
论文作者:陈敏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签：精度论文; 测量论文; 坐标论文; 结构论文; 检核论文; 钢结构论文; 高层建筑论文; 《建筑学研究前沿》2017年第15期论文;