目前高层建筑已成为城市建筑的主要发展趋势,随着高层建筑施工项目的增多,对施工测量工作也提出了更高的要求。高层建筑由于具有自身的特点,这就使其在施工过程中需要做好现场测量工作,在测量过程中需要控制好每一个细节,并对各个环节进行科学合理的安排,确保测量的质量,这也是使整体建筑质量得以保证的重要前提和基础。
一、高层建筑工程施工测量的特点
1、精度要求高。高层建筑在施工过程中对于测量的精度具有较高的要求,测量精度的准确与否直接与施工的质量息息相关。目前在高层建筑施工过程中,为了确保施工进度加快,多以阶梯施工作业为主,在施工工艺上多以工厂预制和现场装配为主,这就对施工测量精度提出了较高的要求。特别是在高层建筑施工过程中,由于其结构具有较高的高度,而且对受力性具有较高的要求,这就需要在测量过程中要保持良好的准确性,有效的避免测量误差的发生,确保高层建筑结构受力均匀,其功能性能够有效的发挥出来。
2、影响因素多。影响高层建筑施工测量精度的因素较多,不仅设施、施工工艺和施工环境会对测量的精度带来较大的影响,而且测量仪器和测量人员也会对测量精度带来一定的影响。特别是在高层建筑施工过程中,当高层建筑高度越大,造型越复杂时,其在施工中发生变形的机率也会随之增加。另外对于一些超高层建筑,由于其施工过程中会有较大的沉降发生,这势必会导致差异沉降的存在,这就使其在施工过程中受施工环境和施工荷载的影响也会随之增加。
二、高层建筑施工测量质量影响因素
1、仪器的选择。对高层建筑测量精度要求高的特点,选择测量精度高、性能稳定、操作简便、适合高层建筑使用的测量仪器,包括G PS、全站仪、经纬仪、水准仪、激光铅垂仪、钢卷尺等一系列工程测量仪器,是保证测量精度最有利的条件。
2、测量人员。作为施工测量的实施者,主要测量人员,包括测量工程师、测量技师、测量员一定要具备相应层次的专业知识并取得相应资格证书,要求具有高度的职业责任感和敏锐的判断力。同时,在人员数量上一定要满足测量规范要求,在人员的组成上有高层建筑相关施工经验的人员应优先选用。
3、施测方法。测量方法的选择有多种多样,比如在高层建筑竖向轴线传递中,可以采用外控法,也可以采用内控法;主轴线的控制可以采用全站仪相对直角坐标系法和极坐标法相结合的联合测量方法。但不管采用何种方法,都要保证放样数据及测量成果形成交叉复核,以确保准确无误。
三、案例分析某市超高层建筑施工测量控制方法
1、工程概况。该工程建于某市南区,东、西、南三面高楼林立,北面紧靠香港中路主干道,大厦地下5层,地上42层,高度223m.结构体系属于型钢混凝土组合结构,外围型钢柱截面为十字形,共计16根,内部为工字型钢,基坑±0以下结构测量控制采用外控法,即利用基坑外部控制点进行测量;基坑±0以上结构安装采用内控法测量,即在建筑物首层选取4个测量控制点,随着建设高度的增加,控制点坐标逐层传递.在某层钢柱安装定位过程中,先以传递到此层的4个控制点为基准进行测量,然后向周围扩展确定各施工轴线,最后引测到钢柱安装的基准线上,4个控制点构成高精度的平面控制网,该高层为重要高层建筑,其平面控 制网测角允许偏差为±15″,控制网边长相对允许偏差为1/15000,轴线放线尺寸允许偏差为±10m,轴线竖向投测允许偏差为30mm.故在实际施工中,平面控制网与轴线投测偏差均需满足规范要求后,方可进行下一步施工。
2、平面控制网的传递。对于±0以上平面控制网的传递一般使用内控法,即使用逐层传递的控制点坐标进行施工放样。由于工程的施工复杂性,在局部施工放样或钢结构安装调校过程中,控制点可能被临时阻挡,此时可采用高精度全站仪后方交会的方法进行局部测量,并步步检核。1)内控法,首层控制点由150mm×150mm钢板制作,在该方形钢板中心上钻点,作为测量的对中点,在4个控制点的正上方楼板上预留200mm×200mm的方孔,为传递控制点做准备。2)本建筑工程高度约为223m,根据测量规范中对控制点传递楼层高度的要求及仪器投射激光精度,控制点应实施分段投测与控制,现分别将8、15、25、34层作为控制网阶段性传递层,且相邻的传递区间高度小于50m。3)以1~8层控制点水平位置传递为例,在1层控制点架设一光JC100激光垂准仪进行投射,其一测回标准偏差1/100000.测量时仪器精密对中整平后,发射垂直激光,向上层投测,在上层预留孔处放置激光靶接收,为了消除仪器的轴系误差,保证精度,每点的垂直投射需操作4次,即同方向旋转激光铅垂仪0°、90°、180°、270°,做好标记,观察4个圆心点是否重合;若不重合,则取4点对角线的交点作为平面控制点的传递点,用0.3的记号笔标记,当4个控制点投测到该层后其平面控制网要按照《工程测量规范》中所规定的四等导线测量的技术要求,利用全站仪测角、测边,满足规范中对控制网测角允许偏差±15″,边长相对允许偏差1/15000的要求后进行平差计算及归化改正,确定改正后的控制点坐标,与底层控制网比较无误后,方可投入下一阶段使用.首层控制点向上传递直至第8层为第一阶段传递过程.利用第8层控制点再次架设垂准仪完成9~15层第二阶段传递.同理,
直至完成顶层控制点投射。
3、后方交会测量。自由测站坐标确定,后方交会测量用于对多个已知坐标点的测量确定测站点的坐标,可以重新调用已登录的坐标数据并设置为已知点的数据,同时可以检核每个点的残差大小.后方交会测量可通过测量2~10个已知点的距离来完成,也可通过测量3~10个已知点的角度来完成.通过对多个已知点进行测量及对多个可完成测距的已知点进行测量,计算出的测站坐标可达到更高的精度。在钢结构安装过程中,由于每层钢结构密集施工,在调校、检测过程中,经常出现安置的全站仪因钢结构、模板、脚手架等阻挡观测不到控制点的情况,为加快施工进度,可采用高精度全站后方交会法测量.考虑到基坑周围3栋大楼已建多年,结 构稳定,可布设稳定 的 P1、P2、P3、P4等,在观测控制点出现困难时,使用索佳 NET05全站仪自由设站,采用后方交会的方法对已知点进行3次观测,当所得3个测站坐标误差均不超过3mm时,取均值作为最终测站坐标.然后采用极坐标法进行钢结构顶部中心坐标的观测.此时,观测点的点位中误差来源于自由设站点位误差mp、坐标法测定点位平面坐标误差m,若再考虑测点处棱镜的对中误差 m镜,则监测点的点位中误差为:
代入相关数据计算可知,使用后方交会自由设站,然后测量钢结构坐标的方法,其测站点、监测点点位中误差均可满足规范要求,且在实际测量中,能够较好地突破阻挡的限制,加快施工进度,取得了良好的应用效果。
总之,建筑工程施工测量是建筑工程实体施工的前提和基础性工作,也是衡量高层建筑施工质量的一个重要指标。只有有效地控制高层建筑物深基坑测量、平面位置、竖向垂直度以及高层建筑的沉降观测,才能有效控制高层建筑施工测量精度,满足工程建设质量要求。工程测量与工程施工质量之间存在必然的联系,测量工作在施工质量管理过程中起到了非常重要的作用。我们在实际的施工过程中必须充分认识到测量工作的重要性,科学管理让测量工作更好的为施工质量管理服务。
参考文献:
[1]唐明贤,苏亚军,骆江.浅议GPS 在高层建筑测量施工中的应用[J].中国西部科技,2014,(07).
[2]张志豪,林晓兵.GPS 技术在建筑施工测量中的应用[J].中国科技纵横,2016,(03).
[3]李青岳、陈永奇.浅谈GPS 技术在高层建筑施工测量中的应用[J].西部科技,2015,(09).
论文作者:黄新元
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/3
标签:测量论文; 高层建筑论文; 精度论文; 过程中论文; 坐标论文; 误差论文; 偏差论文; 《基层建设》2016年第33期论文;