上海電視塔(東方明珠)施工測量實例

1、上海電視塔（東方明珠）施工測量實例1.概況上海廣播電視塔總高度為468m,建筑總面積為6.3萬m2,其中高空建筑面積 達2萬m2.電視塔由地下室.塔座.塔身.下球體.上球體.太空艙及天線等七個部分組 成，如圖4-216所示.圖4-216上海電視塔各部分組成電視塔地下二層深為-12m,局部達-19.5m.從地面至286m為三筒框架主塔體, 由三個直徑為9m地直筒體組成.三個直筒從285m處過渡為單筒體至350m,單筒 體從310m以上由8m收分至7m,350m至486m為鋼桅桿天線.在主塔體68118m設有直徑為50m地鋼結構下球體，其頂標高為118m,在 250295m,設有直徑為45m地鋼結

2、構上球體，其頂標高為295m,在單筒體 334350m之間設有直徑為16m地鋼結構太空艙，頂標高為350m.單筒體頂面正中 有一個4.2m地正方形空洞，鋼桅桿天線就嵌固在空洞中.天線全長118m,截面自 3.8mX 3.8m 收縮至 0.7mX 0.7m.主塔體三個直筒體呈三角形布置，全高286m間有七道6m高.1.6m寬地混凝 土連梁,連梁與三個直筒體地交接處分叉成丫形，在上.下球體中間各有一高40m50m地中心筒體.三個直徑為7m地斜筒體與水平面交角成60° ,其下端支承于基礎上，上端交匯于中心筒體上2 .制定施測方案上海電視塔構筑物地施工和安裝中，工程測量精度是保證電視塔施工質

3、量和 安全地重要內容，因而，設計和施工精度要求也相當高，尤其是塔身垂直度偏差小 于 50mm.在制定技術方案之初，調研對國內有關工程進行了調研，這些工程地共同特點 就是采用激光垂準儀作垂直控制，它地最大優(yōu)點是直觀性強，測量人員當場就可讀 得垂直偏差值.然而，如果被測物體高度過高，激光地光斑就大，并會產生飄移，因而 難以對中，必將影響精確度.上海電視塔其高度為468m,如果用激光儀作垂直控制，難以保證其小于50mm 地精度要求，通過綜合分析，決定采用Wild ZH天頂垂準儀作垂準測量和 Wild T2 經緯儀（附彎管）作垂準檢查.上海電視塔施工測量地難度不僅在于其超高，而且由于塔地特殊造型，使得

4、三 個直筒體之間不能互相通視，因此，我們將電視塔地施工測量分為平面控制和垂直 測量兩大部分.平面控制測量主要是在建筑場地上建立必要精度地軸線控制網，以建立塔筒中心及放樣施工所需地軸線；二是布設筒體測量基準點，通過在塔.直筒及斜筒中心埋設基準控制點，組成精密地筒體控制網，并在-0.05m結構平臺上布設一個小控 制網，這樣就可以解決塔筒中心點不能通視地問題.由于這個控制網精度相當高，而且點位穩(wěn)固，可使垂準測量精度得到保證，同時也可保證塔.塔中心地平臺高度 從 土 0.00m98m118m263m285m,直筒中心平臺高度從土 0.00m98m161m285m.垂直測量地方案，是測點布置在塔體筒內，

5、并沿高程分別布置在高程上.150m高程斷面，測站工作平臺搭設利用筒體壁.剪力墻.電梯井墻壁，人行 梯道為基礎，預埋鐵件搭設工作平臺和測站.3 .建立外控制（1）施工平面控制網地建立在施工場地上平面控制布設米字形軸線網（由上海測繪處提供），三條軸線相交于塔地中心.5號軸線（朝向南京路外灘原二噴水池中心）與正北方向地夾角為96°6'15".現以這點城市坐標及此夾角作廣播電視塔米字形軸線和樁位中心放 樣地依據米字形軸線如圖4-217所示：在施工地下室時，軸線上地點位離塔中心 較遠，看不到基坑下部位后在基坑周邊軸線方向上加密S'40,W40,S91和N'32

6、等點,作為測設地下室塔筒中心及各層軸線地依據圖4-217米字形軸線網平臺面塔筒中心點布置圖（2）筒體測量基準點地平面布設由于地下室基礎承臺上無法設置基準控制點，因此將其點投測至-6.05m平臺 面上，在塔.直筒及斜筒中心埋設基準控制點.于是形成了由7個控制點組成一個精密筒體控制網，如圖4-218所示.在基礎 出土后，為了便于測量而將三個直筒中心及塔中心測站，分別精確設在+0.550m平 臺和-1.450m中心平臺上，然后根據這四個中心點加密成一個平臺小控制網.圖 4-218 -6.050（3）平臺小控制網地布設根據場地地有利條件，在-0.050m結構平臺上布設一個中點六邊形小控制網, 見圖4-

7、219,這網使塔筒四個中心點不能通視問題得到解決.在.軸上地網點 通過直筒門洞互相通視 其直線中點即筒中心點.直接檢查塔.筒中心點位置 通過 精密測量，這個網地精度相當高，網地點位精度w 2mm,使垂準測量精度能得到保 證.同時此網點位相當穩(wěn)固，產生相對位移可能性很小.使用其點位可測設塔筒周 邊軸線及裙房7.5°軸線，還能直接測量筒體地偏扭51 48903標板4S6419豈一標板I 4S376®圖4-219中點六邊形小控制網(4) 測量平臺地設置為了保證塔筒中心基準線地鉛垂性，使固定在底面上地基準點垂直軸投影點最大限度接近施工區(qū)，為此在基準線上選擇測量平臺，測量平臺標高如下

8、：塔中心測量平臺標高從土 0.00m+ 98m+ 118m+ 263m+ 285m.直筒中心測量平臺標高從土 0.00m+ 98m+ 161m+ 285m.4 .建立內控制直筒體內建立四個中心基準點，直筒體施測方法，直筒體測量困難不?。浩潆y 點是四個中心基準點互不通視，不易自檢，后投到鋼平臺上時其四點才能檢查正確 與否.投點時測量孔徑應保持暢通，并選擇有利時間，才能保證工作順利進行.5 .天頂投點法（1）測站位置設置：直筒體測站位置設在筒中心+ 0.550m平臺處，標板澆搗 在平臺上，中心留有通光小圓孔.塔中心設在塔座底部-1.450m處，標板與直筒體同.（2）精密測量方法在底部塔筒中心基準點

9、上，分別安置Wild ZH天頂垂準儀將四個中心點投至 施工平臺面上（24.0m以下為臨時平臺,24.0m以上為自升式整體鋼平臺）.投點地立面示意圖，如圖4-220所示.1）投點方法放置儀器，對中，整平，水平度盤指向0° （塔中心或軸線方向），通知上方，準備 投測.作業(yè)步驟如下： 指揮上方，使標志中心初步移在鏡里十字絲交點附近，要小于5mm （圖4-221a）. 儀器鏡面上另放一塊精密補償鏡，旋轉補償鏡，使標志中心折射在十字絲縱 絲上（圖4-221b）. 儀器旋轉180。，使標志中心不折射在十字絲縱線上，離開縱線一小段距離 a指揮上方向縱線方向移動a/2地距離（圖4-221C）. 再旋

10、轉移動鏡面，使標志中心折射在下縱絲上，再回復位置視標志中心是否 折射在縱絲上（圖4-221d），如還有一微小距離，按上述調整方法,使點調至縱絲上 為止. 儀器水平旋轉90°與270。位置按上述方法測量,使標志中心移至在橫絲上（圖 4-221e） 檢查投點位置正否.旋轉四方,如點都折射在十字絲線上（圖4-221f），那點 才算投正點投好后，通知上方，固定標志.圖 4-2212）投測精度檢查投測在平臺面上四個中心點，在塔中心安置經緯儀測角,并量測至直筒中心邊長檢查.視夾角及邊長是否滿足精度要求精度要求：夾角誤差120°為1'邊長誤差 9.238m為3mm.同時檢查三個外

11、方向間夾角，夾角誤差小于10".用一個外方向定向（如青海 路電視塔尖）.檢查在限差之內，就標志點位.在施工平臺面上側設施工軸線，方向標志設在 預埋好地木塊上，或套板上及鋼平臺面上.3）照準標志采用兩種標志，一是不銹鋼十字刻度標板，交點有一個5mm圓孔，另一是滑動 標志.在+ 200m以上投點時,接收標志米用滑動標志.滑動標志地特點：快速和容易標定. 設置方法：在鋼平臺塔筒中心預埋滑動標志裝置如圖4-222 （a）所示，標志坐標對準十字軸線. 材料：用一塊質硬光滑木板，其尺寸為300mmx 300mmx 18mm.中間留有 180mm x 100mm長方形孔洞，擱置在預先埋好在平臺上二

12、根互相平行地角鋼滑槽 中,木板上釘有二根滑尺，投點時用刻劃2cm透明有機玻璃板如圖4-222b所示，插 在滑尺中. 移動方法根據下方指揮，先將木板順丫軸方向左（或右），使標志中心移在 X軸線上，然后再移動玻璃板（木板不動），使標志中心移在丫軸線上，這樣點位就 定好，經過檢查無誤后,就用螺栓固定木板圖 4-2224）使用儀器和工具使用精密Wild ZH天頂垂準儀，附加精密補償鏡，使投點精確對中目標（3）單筒體地垂直測量單筒體測量地原則：控制筒中心線,防止偏扭.在+ 285m+ 310m處不設鋼平 臺，故測量時另搭設測量平臺.在+ 310m以上筒體安裝鋼平臺，測量即在平臺上進 行.1）+ 285m

13、+ 310m段間測量方法原鋼平臺停留在+ 285.081m處，用混凝土與筒體澆在一起，不再提升.在+ 285m處中筒平臺之中心點，作為投測單筒體之垂準基點.在+ 287.655m和+ 294.420m （中心標高）有二道鋼環(huán)梁安裝，需提供安裝軸 線及標高.故在鋼平臺上先搭設簡易測量平臺至+287m.測量平臺搭設需與筒體腳手架脫離，單獨設置900mm x 900mm見方,四周每 隔18m高度用© 48鋼管與混凝土面頂緊，平臺上部用鋼管與鋼環(huán)梁支架電焊連 接，保證其平臺穩(wěn)固（圖4-223）.測量方法：將中心投測至+ 287m平臺上，校核后, 依次測設.軸等軸線于下鋼環(huán)梁地支架上，并在軸線

14、上量出設計半 徑距離.另在+ 286m紅三角標高標志引測標高，設在外筒壁上,做好標志.上述軸線半 徑.標高提供安裝下鋼環(huán)梁用.測量平臺繼續(xù)塔設至+ 294m處,此時平臺高達9m 左右,考慮其穩(wěn)固性，再利用下環(huán)梁支架搭設斜撐，用于固定測量平臺.采用同樣方法，投測中心點至十294m平臺上,測量所需軸線方向半徑和標高，供安裝上環(huán)梁用圖 4-2232）+ 310m+ 350m段間測量方法+ 310m以上單筒體采用鋼平臺施工系統，故中心點投測在小鋼平臺上，測量 方法與直筒體方法相同3）單筒體中心點投測地檢查投測在施工平臺面上地中心點，本身無法檢查除了檢查外方向外，另架設T2 經緯儀（配有彎管）測天頂角一

15、測回進行檢查.算出中心點地坐標增量OX和AY, 并計算點位偏移值.如檢查誤差在土 3mm內不予糾正.（4）斜筒體測量斜筒采用勁性骨架形式，而勁性骨架地成型安裝，又轉化為控制骨架地中心. 所以最可靠.合理地方法是建立斜筒內部控制測站，測設斜筒中心軸線.1）大斜筒地測量方法測站設置和測量方法：測站設置：在地下室-6.050m層面洞中心上搭設觀測墩，見圖4-224,位置在 軸上，距塔中心56.234m,經-0.050m.-6.050m二平臺量至定點.二次定點誤差小 于土 2mm.方向標0.95356.234m)4 400-0050mA-6.050圖 4-224勁性骨架安裝完畢后，就施工鋼筋混凝土 設

16、計要求施工縫要垂直于斜筒中心 線為此在施工段地上口定出垂直于中心線地一個平面 ，兩方面同時控制斜筒體模 板施工，才能保證結構斷面地正確.2）小斜筒地測量方法小斜筒測設是一個難題.小斜筒起始在第一道連梁K-1上，其底中點位置在 軸（或軸）方向上，標高為+ 21.000m距塔中心長度為5.419m該處不能設置 儀器,故在連梁挑出一鋼架，設置觀測墩，測設45。中心軸線，直至交于大斜筒上.測 量方法如下： 在-0.05m平臺上，軸（或軸）方向上，從塔中心獨立量出兩段距離 A.B （大于5.419m）用垂準儀分別投測在上面臨時搭設地架子上，得A和B'點，見圖 4-225檢查A'B'

17、;與AB距離兩者誤差w± 2mm.然后從A （或B'）量至測站，距離 為d,即元素a= A' 5.419-d則測站點位置為5.419m+ a,儀器視高為+ 21.000m + a觀測時，使儀器調至+ 21.000+ a高度.其標高用水準測量方法引測到臨近直筒 體外筒壁上.用紅三角標志，水平方向標志測設在環(huán)梁上.測量時使儀器定向.定高. 定角（45°）指向中心線方向，投測方向與大斜筒相同.（5）效果1）主塔中心線垂直度偏差控制塔中心線偏差檢測從塔中心基準點，用T2經緯儀（裝彎管），觀測天頂角，傳 遞四站（測量平臺）至+ 350m,頂面中心點測得點位偏差22mm

18、.d= 247°7'42（ 軸偏 TZ 筒 7°7'42"）. 測量方法：用天頂角進行一測回測定，以軸水平角0°旋轉四方算得頂面 中心點位偏差位置. 天頂角觀測記錄（檢測）觀測記錄及計算（略）測量方法：測站上安置 T2經緯儀（配有彎管），水平方向照準塔中心標志, 儀器高調至-4.400m水平切軸板墻上標高標志儀器垂直度盤指向 60°投測.照準 標志,使其中心調在軸線上，投正后焊在構架上.2）勁性骨架安裝測量校正© 6.6m大斜筒骨架時，機械施工公司結構安裝處在節(jié)底（測站）安置經 緯儀在定向.定高.定角度對準預先設置在骨架上下端面處地校正基尺進行測量,見圖4-226用此法校正，可有效地測出骨架地水平仰角.軸線偏位和截面地扭轉等控制參量.校正標尺圖 4-2263）筒體施工中模板斷面控制直筒體垂直度偏差控制：測設直筒體外壁垂直度，每筒測設2點，位置在十字軸線端點處.測站設置離測點切線上85m200m處，見圖4-227. 觀測方法觀測小角法，測出底部基點（標高+ 120m）作為起算點（+ 120m以下有排架） 和上部各點直至標高+ 287m中心線間各夾角a，并用測距儀測出測站至壁點間 距離（S）. 計算方法偏差量 I用下式計算(4-114)1000