摘要：施工测量是联系设计与施工的桥梁，是设计蓝图转化为现实的必经环节，在超高层建筑施工中发挥极其重要的作用。文中介绍了超高层建筑施工测量的作用，分析了测量中的关键技术，对提高超高层建筑施工测量精度具有一定指导意义。
关键词：超高层建筑；施工测量；关键技术
前言
随着城市经济的不断发展，超高层建筑越来越多，这些建筑大都结构复杂、工期周期长以及对测量精度要求高，同时通视困难，高空架设仪器和接收装置也比较困难，要采用特殊测量方法对其施工过程进行控制，对建筑物的变形进行安全监测。
1 超高层建筑施工测量的作用
施工测量在超高层建筑施工中发挥极其重要的作用。施工测量是联系设计与施工的桥梁，是设计蓝图转化为现实的必经环节。施工测量是超高层建筑各分部分项工程施工的先导性工作，只有测量定位工作完成以后，各分部分项工程施工才能大规模展开。施工测量贯穿于超高层建筑施工的全过程，是衔接各分部分项工程之间空间关系的重要手段。施工测量也是超高层建筑“健康”状况监测的重要手段之一，在施工过程中和运营期间进行的变形监测可以比较全面的反映超高层建筑的设计和施工质量。
2 超高层建筑施工测量的任务
在超高层建筑施工中，施工测量面临的任务非常繁重，主要有: 一是建立施工测量平面和高程控制网，为施工放样提供依据；二是随超高层建筑施工高度增加，逐步将施工测量的平面控制网和高程控制网引测至作业面; 三是根据施工测量控制网，进行超高层建筑主要轴线定位，并按几何关系测设超高层建筑的次要轴线和各细部位置；四是开展竣工测量，为超高层建筑工程竣工验收和维修扩建提供资料；五是变形观测，在超高层建筑施工和运营期间，定期进行变形观测，以了解其变形规律，确保工程施工和运营安全。
在超高层建筑施工测量的所有任务中，最重要和最具特色的是将平面控制网正确地向上传递至高空作业面，以确保超高层建筑的垂直度，超高层建筑的许多施工测量方法和仪器都是为了完成测量控制网的垂直传递和垂直度控制任务而发展起来的。
3 超高层建筑测量关键技术
3.1 施工控制测量
超高层建筑施工测量一般应遵循"从整体到局部、先高级后低级、先控制后碎部"的原则，首先要建立施工测量控制网。超高层建筑施工测量实行分级布网，逐级控制。超高层建筑控制测量又分平面控制测量与高程控制测量。
3.1.1 施工控制网的建立
施工过程中周围地物会产生沉降，所以施工控制网必须采用分级布设、定期复测的方法。平面控制网布设。平面控制网分为：首级平面控制网、二级平面控制网、三级平面控制网与施工控制网。
（1）首级平面控制网采用GPS技术布设，控制点要保证点位稳定、观测环境良好，一般选择4~5个离施工区500~1000ｍ位置均匀覆盖施工区的控制点，采用强制观测墩布设。首级控制网一般每个施工周期复测一次，并与基岩点或者沉降较小的控制点进行联测，并及时对破坏的控制点进行修复。
（2）二级平面控制网是场地平面控制网。依据首级平面控制网测设，并作为三级平面控制网建立和校核的基准，同时也可为重要部位的施工放样提供基准。一般采用大地四边形布网，离施工区100ｍ左右，尽量减小因施工造成的沉降影响。二级控制网的观测采用全站仪与GPS结合的方式，可采用埋石或者冲击钻埋设倒钉。由于二级平面控制网紧邻施工现场，受施工影响比较大，稳定性较差，因此必须定期复测校核，一般每月复核一次。
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（3）三级平面控制网是为各楼层的细部放样而布设的平面控制网。一般布置在０＃层面上，围绕核心筒中心布设矩形控制网，但随着核心筒结构发生变化，控制网亦可布设为矩形和平行四边形。三级平面控制网位于结构的内部，受施工和建筑沉降影响大，因此必须根据施工情况定期复测校核。
3.1.2 高程控制网
高程控制网包括首级精密高程控制网和二级控制网。首级高程控制点一般选择3~4个控制点，这些点可以与首级平面控制点重合，也可以单独布设，另外选择２个高程内控点，预埋水准标志，与上述高程控制点合在一起组成一个精密首级高程控制网。施测时可以分两次组网观测，外控点组网观测一次，便于基础和附属建筑物的施工，当施工至±0.000以上，再将内控点联网观测平差。由于首级精密高程控制网其点位距离施工现场比较远，难以直接为基础施工和附属构筑物的施工中标高放样所用，因此，应在首级高程控制的基础上，建立施工场区二等水准控制，二等控制点可待０层建好并稳定后，在该层布设3~4个控制点。此外，为了钢结构安装时标高控制的需要，应在靠近钢结构框架的外围地面上建立三等标高控制点数个，形成闭合环线。
3.2 竖向测量
竖向测量是超高层建筑施工测量最重要的任务，也是超高层建筑施工测量技术研究的主要内容。目前，超高层建筑施工竖向测量方法主要有外控法、内控法和综合法三种。
3.2.1外控法
外控法是在建筑物外部，利用经纬仪，根据建筑物轴线控制桩来进行轴线的竖向投测，亦称作经纬仪引桩投测法。外控法操作简单，测量仪器要求低，普通经纬仪即可满足要求，因此早期的超高层建筑竖向测量多采用该方法。但是该方法场地要求高，建筑周边必须开阔，通视条件好。随着超高层建筑高度和城市建筑密度不断增加，外控法作业条件越来越差，因此该方法应用范围逐步缩小，仅限于超高层建筑地下结构和底部结构施工测量使用。
3.2.2内控法
内控法是在超高层建筑基础底板上布设平面控制网，并在其上楼层相应位置上预留200mm×200mm的传递孔，利用垂准线原理进行平面控制网的竖向投测，将平面控制网垂直投测到任一楼层，以满足施工放样需要，即在建筑物内部进行竖向测量。内控法有吊线坠法、垂准仪法。吊线坠法受环境影响大，一般仅适用高度在100m以下的高层建筑，在超高层建筑施工测量中应用不多。而垂准仪法受环境影响小，投测距离大，工效高，误差小，因此目前成为超高层建筑竖向测量的主要方法。按照控制点投测方向，垂准仪法又可分为天顶准直法、天底准直法。天顶准直法是利用垂准仪将控制点向天顶方向进行竖向投测，因此也称仰视法。
3.2.3 综合法
内控法虽然弥补了外控法易受环境制约的缺陷，但是随着超高层建筑高度的不断增加，内控法自身的缺陷也开始凸现，这就是平面控制网垂直转递过程中整体位移与转动难以检查和控制，因此在金茂大厦施工中又发展了内控法与外控法相结合的的综合法进行超高层建筑竖向测量。竖向测量采用内控法进行平面控制网的竖向传递。为了控制传递误差，以首级平面控制网为依据，采用外控法校核传递至高空作业面的平面控制网，取得了良好效果。目前综合法在复杂超高层建筑物施工测量中得到广泛应用。
4 结束语
超高层建筑施工测量和各种形变监测已成为精密工程测量中的热点问题。由于超高层建筑结构超高，平面控制网和高程垂直传递距离长，测站转换多，测量累计误差较大。加之超高层建筑高度大，侧向刚度小，特别是体形奇特时，施工过程中受环境影响极为显著，又由于空间位置不断变化，高空测量控制网的稳定性也较差。特别是超高层建筑施工高空作业多，作业条件差，测量通视困难，高空架设仪器和接收装置也比较困难，常需设计特殊装置以满足观测条件。这些都极大地增加了超高层建筑施工测量的技术难度，需要不断进行技术研究，提高超高层建筑测量的精确度。
参考文献：
[1] 胡玉银．超高层建筑施工测量[M]．北京：中国建筑工业出版社，2011.
论文作者:周东朝
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：测量论文; 高层建筑论文; 平面论文; 高程论文; 首级论文; 内控论文; 复测论文; 《基层建设》2018年第26期论文;