文山学院 云南省文山市 663099
摘要：随着社会的发展和科技的进步，高层建筑已经越来越多的出现在我们的生活中。高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物，是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。对于高层建筑，传统的测量方法显示出很多弊端。而GPS测量技术是新形式下的测量技术，它具有传统测量方法无可比拟的优越性。文中探讨了GPS测量技术在高层建筑施工中的应用，为实际测量工作提供参考。
关键词：高层建筑 GPS测量技术 三线控制 工程测量
当下是一个信息化的时代，而作为信息化产业技术方向的一部分，测绘专业在数字地球概念中扮演着重要的角色。在测绘领域中，GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量及地形测量等各个领域。GPS得天独厚的技术优势，让测量领域进入了GPS时代，利用GPS进行精密定位测量取得了显著的进步，GPS以其高精度、经济、方便等优点，给测量带来了革命性的变革。
1.现阶段高层建筑常规测量方法
现阶段，高层建筑常规测量方法有线锤铅直投测法、经纬仪斜投测法、激光测量法及经纬天顶仪、天底仪竖向投测法等测量方法。线锤铅直投测法具有设备简单、操作简便的特点，但是精度较低，施测时容易受气候、风等因素影响，在超高层建筑施工中无法应用。经纬仪斜投测法在外部环境条件较好的情况下，精度较高，能满足一般高层建筑施工竖向允许偏差的要求，操作较简便，施测速度较快。但投测倾角不宜大于45°，要求控制点必须远离建筑物，且不宜在风、雨、雾天等不良气候条件下作业。激光测量法及经纬天顶仪、天底仪竖向投测法，都具有测量精度高、方法简便、施测速度快的优点，适用于采用普通方法受到限制的施测环境中，是现阶段高层建筑常用的测量方法，要求必须保持通视孔畅通，但无法消除随着建筑物高度增加而出现由于温度、日照、风荷载作用引起的施测困难。
因此，常规建筑的测量方法在超高层建筑中应用已经较难满足规范要求。GPS测量技术具备精度高、速度快，甚至能够随时提供任何一点的坐标，因而在建筑施工的过程中使用较为高效。
2.GPS测量技术概述
1）概念
全球卫星定位系统简称为GPS，它是利用人造卫星发射的无线电信号进行导航、定位的系统。GPS的出现引起了测绘技术的一场革命，它可以高精度、全天候、快速测定地面点的三维坐标，它的出现促进了测绘科学的现代化。
2）测量原理
在应用 GPS测量技术时，首先，要在需要测量的位置架设GPS接收机，确保在某个时段接收3个或3个以上的空间卫星所发出的电文导航数据。其次，经过相关的精确计算和数据处理可以得出在接收时刻，GPS卫星到 GPS接收机之间的距离。最后，依据接受卫星的接收日志和记录，可以求得在接收时卫星在空间的三维坐标，然后根据距离交会的相关方法和理论求得测量点的三维坐标数据。
3）特点
CPS具有全天候作业、全球连续覆盖、定位精度高、静态定位观测效率高、应用广泛等主要特点。GPS观测工作，可以在任何地点、任何时间连续进行，一般不受天气状况的影响。利用GPS系统可以获得动态目标的高精度坐标、速度和时间信息，GPS以其全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点成功地应用于资源勘探、环境保护、农林牧渔、地壳运动监测等多个领域。
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3.GPS测量技术在高层建筑中的应用
垂直度控制和标高控制是确保高层和超高层建筑施工质量的关键，传统的高层或超高层建筑施工垂直度控制和标高控制方法存在着工作过程繁琐、效率低、精度难尽人意等若干问题，为了克服传统法的缺陷，提出了利用GPS技术进行高层或超高层建筑施工垂直度与标高控制的新思路，高层或超高层建筑施工垂直度与标高的GPS控制摆脱了传统方法对地面控制点的过度依赖，实现了对施工垂直度与标高的快速、高效、高精度控制，确保了施工质量。
高层建筑“三线”控制包括垂直度、轴线、标高线的控制。
1）控制垂直度是保证高层建筑的质量基础，首先应根据大楼柱网布置情况，先将大楼四个边角柱的位置确定。在安装四个边角柱的模板时，沿柱外层上弹出厚度线，立模、加支撑，采用吊线测定立柱的垂直度，在保证垂直度100％后，对准模板外边线加固支撑、浇筑混凝土。待四角柱拆模后，其他各列柱以该四柱为基线，拉条钢线，控制正面的平整度和垂直度。在施工过程中，主要依靠激光仪加重锤进行双重较验，从而确保垂直度的准确性。
2）高层建筑施工过程中，在±0.00结构施工复核轴线无误后，以—层楼面为基准在最长纵横向预埋多块200*200*8mm钢板，在钢板上标出控制轴线或主轴线控制点。二层及以上施工时，以一层楼面为基准在每层楼面相应位置留设200*200mm方洞，采用大线锤引测下层楼面的控制点，再用经纬仪及钢卷尺进行轴线校正，放出各层轴线和细部尺寸线。
3）在每层预控轴线的至少四个洞口进行标高的定位，同时辅以多层标高总和的复核，然后辅以水准仪抄平，复核此四点是否在同一水平面上，以确保标高的准确性。这其中对四个洞口标高自身的准确性要求提高，因施工过程中模板、浇筑、加载等原因，洞口标高可能失去基准作用。为此必须确保引测点的可靠性，加强洞口处模板支撑，同时辅以直径为12mm的钢筋控制该部位楼面厚度，确保标高的准确。在大楼四角、四周具备条件处设立层高、累计层高复核点，每层向上都以该位置进行复核，防止累计误差过大。层面标高复核过程中必须实现每层面的四个洞口控制点与外层高复核点在同一水平面上方能确认标高的准确性，达到标高控制的目的。
4.GPS在工程测量中的发展
由于先进的测量仪器在工程测量中的广泛应用，使野外数据采集手段向现代化、自动化、数字化、一体化方向发展。如今，各种先进测量仪器的陆续出现，很快在工程测量各个领域得以引进与应用，为工程测量提供了先进的工具和手段，如数字水准仪、全站仪和电子数字水准仪等的出现，成为城市和各类工程测量、施工测量、竣工测量、地籍、房产测量以及各类线路测量、矿山测量等领域的常规使用仪器，给工程测量带来了巨大的变化，改变了传统的工程测量作业方式。
同时，数字化测绘技术已在测绘工程领域得到广泛的应用，使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。随着中国城市化和工程建设规模的不断扩大，对大比例尺地形图的需求量日益增加，同时对地形图的更新周期要求也越来起短。因此，缩短成图周期和实现成图自动化，才能更好地满足各方面的需求。随着自动跟踪全站仪的推出和GPS-RTK实时动态定位技术以及先进的数字化测图系统和电子平板测绘模式的应用，实现了地形图野外数据采集、数据处理、图形编辑和自动绘图的自动化成图，为专业设计自动化、建立专业数据库和基础地理信息系统以及勘测设计一体化打下了坚实的基础。
随着GPS定位技术的问世，并不断发展完善，由于它具有高精度、高效率、高速度和高效益并能一次性提供三维坐标等优点，所以很快被测绘部门所采用，并为工程测绘提供了一种崭新的技术和方法。此外，GPS测量已在石油勘探、城市与工程大比例尺数字测图、工程施工放样、线路测量、高层建筑构筑物动态变形监测以及堆料场矿体体积测量等方面都得以应用，显示出令人满意的结果。
5.结语
随着社会经济的发展，高层建筑物越来越多，应消费者不同的需求，高层建筑外观设计越来越复杂化，传统的测量方式不能进一步的满足实际施工的需要。GPS测量技术在高层建筑施工中的广泛应用在于它不受通视影响、不受天气因素影响、测量精度高、误差小等特殊的优点，它能够精准地完成平面测量以及高程测量。
【参考文献】:
[1]姜新.关于GPS测量技术在高层建筑施工中的应用探讨[J].门窗,2015(4).[2]方岩.解析高层建筑施工GPS测量的技术设计与应用[J].建筑?建材?装饰,2013(10):106-107.
论文作者:王朝勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/26
标签：测量论文; 标高论文; 高层建筑论文; 技术论文; 高层论文; 工程论文; 轴线论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;