超高層酒店測(cè)量技術(shù)1

1、義烏世貿(mào)中心工程超高層酒店核心筒與外框架測(cè)量技術(shù)編制人：張賢鈞審核人：于圣付前 言在超高層工程施工過程中，測(cè)量是一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng)又非常重要的工作，測(cè)量精度的高低直接影響到工程質(zhì)量的好壞，測(cè)量效率的高低直接影響到工程進(jìn)度的快慢，測(cè)量工序的繁瑣程度又直接影響操作工人的安全性，因此超高層測(cè)量技術(shù)水平的高低是衡量本工程施工水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。依據(jù)一局集團(tuán)近年來承建多座超高層工程（天津金塔、中國國際貿(mào)易三期、俄羅斯聯(lián)邦大廈、上海中銀大廈、以及2011年甲方去考察的無錫蘇寧廣場等）的施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出本超高層測(cè)量技術(shù)，為本工程施工提供了參考。 天津金塔 建筑高度337米中國國際貿(mào)易三期 建筑高度330米無錫蘇

2、寧廣場建筑高度318米 俄羅斯聯(lián)邦大廈建筑高度A樓342米、B樓236米 上海中銀大廈 建筑高度258米 一、總 體 思 路義烏世貿(mào)中心工程超高層酒店共52層，建筑高度。本工程采用科學(xué)的測(cè)控技術(shù)，先進(jìn)的測(cè)量儀器，以及嚴(yán)格的復(fù)核校正手段，達(dá)到義烏世貿(mào)中心的測(cè)量精度目標(biāo)要求。主要采用目前國內(nèi)精度最高的1/20萬激光鉛直儀將軸線控制點(diǎn)整體同步傳遞，每隔45-50米投測(cè)一次，階段向上傳遞，高程用50米鋼尺整尺向上傳遞。多次往返復(fù)核校正，采用1+1mm高精度的全站儀檢測(cè)校正。平面控制網(wǎng)分階段設(shè)立，地上施工測(cè)量采用內(nèi)控法，酒店測(cè)量放線分兩部分控制。二、重點(diǎn)及難點(diǎn)1）自然條件影響：高空易受日照、風(fēng)力、自振等

3、不利因素的影響。2）建筑物變形影響：由于受到沉降、收縮等影響，設(shè)置的測(cè)量點(diǎn)位會(huì)發(fā)生變化，影響測(cè)量精度。3）標(biāo)高變化的影響：要考慮建筑物的沉降量及上部結(jié)構(gòu)的標(biāo)高修正，先前設(shè)置在各樓層上的標(biāo)高線(點(diǎn))變化也不盡相同，必須經(jīng)常檢查和修正。4）外圍每根型鋼柱均存在一定斜率，且成折線變化，其傾斜度的測(cè)量及調(diào)整非常困難，同時(shí)施工過程中混凝土核心筒因受沉降、混凝土收縮、徐變等因素的影響而產(chǎn)生變形，外部鋼結(jié)構(gòu)因受日照、風(fēng)力、自振、焊接變形等不利因素的影響而使整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形，給測(cè)量控制工作增加了更大的難度。儀器名稱規(guī)格型號(hào)精 度數(shù)量備注全站儀機(jī)器人日本拓普康MS05A測(cè)角0.5測(cè)距（1mm+1Dppm）1 平

4、面控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)，高程傳遞，樓層軸線測(cè)量激光鉛垂儀大連拉特JZC-G1/2000001控制點(diǎn)的豎向投遞經(jīng)緯儀北京博飛DJD2-C21配合施工水準(zhǔn)儀瑞士萊卡NA7242mm1標(biāo)高測(cè)量控制三、測(cè)量儀器配備統(tǒng)計(jì)表四、首層平面控制網(wǎng)建立 由于超高層酒店核心筒和外框架鋼結(jié)構(gòu)不在一個(gè)施工作業(yè)面，核心筒施工作業(yè)面比外框架鋼協(xié)柱高出3 4層，所以在施工測(cè)量放線控制網(wǎng)定位時(shí)必須視為兩個(gè)部分做控制點(diǎn)。為核心筒內(nèi)做一個(gè)控制網(wǎng)，核心筒外4大角處做一個(gè)控制網(wǎng)，將控制點(diǎn)預(yù)埋至首層，采用全站儀導(dǎo)線法測(cè)量，將義烏測(cè)繪院提供的首級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)引測(cè)預(yù)埋鐵件上，并做好標(biāo)識(shí)，經(jīng)過經(jīng)精密校核無誤后方可使用。超高層酒店控制點(diǎn)平面布置圖 為保證超

5、高層酒店控制點(diǎn)垂準(zhǔn)線的垂直度，并最大限度接近施工區(qū)，進(jìn)行測(cè)量平臺(tái)的轉(zhuǎn)換，分別在10層、21層、32層、41層、52層作為階段傳遞層，并在各層進(jìn)行聯(lián)測(cè)，以保證點(diǎn)位精度。投測(cè)到轉(zhuǎn)換平臺(tái)上的測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行角度、距離閉合測(cè)量；經(jīng)計(jì)算機(jī)平差計(jì)算，滿足角度偏差不大于5，相對(duì)距離偏差不大于1/20000的精度要求后，即作為該階段樓層的投測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)。 五、內(nèi)控點(diǎn)的豎向傳遞 鋼結(jié)構(gòu)由于施工在土建樓板施工之前，施工時(shí)測(cè)量無穩(wěn)定操作面，故借助核心筒外4個(gè)樓角處，搭設(shè)儀器架設(shè)操作平臺(tái)，并做好防護(hù)，人員可在鋼柱操作平臺(tái)內(nèi)安全操作，且便于閉合校核，測(cè)量校正時(shí)視野開闊。用于接收底部激光和校正以及控制點(diǎn)引測(cè)激光洞口留設(shè) 根據(jù)激光點(diǎn)

6、的布置，在2F以上各施工樓層預(yù)留200*200mm的激光傳遞口，在不施工時(shí)需蓋好洞口，需安排專人保護(hù)，避免上方放置重物造成損壞。如下圖：投遞軸線點(diǎn)激光接收靶控制點(diǎn)激光鉛直儀控制軸線點(diǎn)位的垂直引測(cè)主軸線平面控制網(wǎng)的垂直引測(cè)：分別架設(shè)激光鉛直儀于首層標(biāo)示的主控制軸線點(diǎn)上，將主控制軸線點(diǎn)逐一垂直引測(cè)至同一樓層，以便目標(biāo)層的測(cè)量軸線控制。具體詳見下頁圖 “主樓激光控制點(diǎn)投遞示意圖”：為提高激光點(diǎn)位捕捉的精度，減少分段引測(cè)誤差的積累，項(xiàng)目部特購買目前最先進(jìn)激光顯微捕捉靶，示意如下：5 .5控制點(diǎn)接收完成后，在措施底板上彈上十字中心線，用油漆涂上測(cè)量對(duì)中三角標(biāo)志，方便日后對(duì)中，如右圖5.6 彈好中心線后，

7、架設(shè)全站儀與大菱鏡進(jìn)行控制點(diǎn)閉合檢查，主要檢查角度與邊長關(guān)系，如誤差較大，需重新投測(cè)；誤差較小，則進(jìn)行平差處理。6、高程控制測(cè)量首先，對(duì)義烏市測(cè)繪院提供的高程水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，然后 用精密水準(zhǔn)儀按照國家二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范要求，在首層平面及核心筒易于向上傳遞標(biāo)高的位置布設(shè)三個(gè)高程基準(zhǔn)點(diǎn)，經(jīng)與場區(qū)高程控制點(diǎn)以三等水準(zhǔn)測(cè)量精度聯(lián)測(cè)后，標(biāo)注“”紅色油漆標(biāo)記和建筑標(biāo)高。6.1 首層標(biāo)高基準(zhǔn)引測(cè) 從高程控制點(diǎn)將高程引測(cè)到首層核心筒墻外壁便于向上豎直量尺處，建立+1米標(biāo)高基準(zhǔn)控制線，校核合格后作為起始標(biāo)高線，圍繞核心墻彈出墨線，并用紅油漆標(biāo)明高程數(shù)據(jù)；本工程高程基準(zhǔn)線分別布設(shè)在1 層、13 層、25層、37層、

8、50層?；鶞?zhǔn)標(biāo)高線標(biāo)識(shí)示例如圖所示： 鋼尺丈量引測(cè)法：超高層酒店高程引測(cè)以鋼尺丈量法為主，核心筒混凝土每施工一層，在提升完鋼平臺(tái)后，拆松模板時(shí)，沿筒壁垂直量上一段層高距離，鋼尺經(jīng)拉力、溫度、尺差等改正，檢查無誤后，以紅三角標(biāo)志標(biāo)定，作為鋼平臺(tái)上高程放樣依據(jù)，通過復(fù)核點(diǎn)對(duì)標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，兩者誤差不超過2mm。測(cè)量員在每層核心筒壁四周測(cè)設(shè)墨斗線彈注安裝水平線，其標(biāo)高為每層地坪設(shè)計(jì)標(biāo)高，供后續(xù)各安裝單位使用。超高層酒店 以全站儀豎向測(cè)距為輔，豎向測(cè)距使用全站儀加彎管，可測(cè)得較長段垂距，控制鋼尺逐段丈量累計(jì)誤差，檢查已設(shè)置在筒壁上的標(biāo)高。其測(cè)量方法如下：在平臺(tái)垂直測(cè)量孔上，架設(shè)全站儀，利用壁上已知點(diǎn)高程

9、，測(cè)出儀器視高，然后測(cè)量至接受點(diǎn)棱鏡（鏡面向下）垂距。并在棱鏡底面上立水準(zhǔn)尺，用水準(zhǔn)儀引標(biāo)高于筒壁上，設(shè)置標(biāo)高標(biāo)志，豎向高程測(cè)量方法如圖：7、全站儀豎向標(biāo)高測(cè)距引測(cè)步驟： 第一步：在首層用水準(zhǔn)儀在核心墻四面建立1米標(biāo)高基準(zhǔn)控制線。各點(diǎn)之間復(fù)測(cè)閉合后彈墨線標(biāo)示，用油漆涂上測(cè)量三角標(biāo)志，標(biāo)明單位英文縮寫和數(shù)字。 第二步：將大盤尺零刻度對(duì)好1米水準(zhǔn)線，從每控制層直接引測(cè)到施工層。在達(dá)到12層左右后，做標(biāo)高控制點(diǎn)轉(zhuǎn)移。施工層鋼構(gòu)件標(biāo)高控制之前，應(yīng)先校測(cè)傳遞上來至少3個(gè)以上標(biāo)高控制點(diǎn)，當(dāng)閉合差小于3mm 時(shí)，取其平均高程引測(cè)水平線。抄平時(shí)，應(yīng)盡量將水準(zhǔn)儀安置在測(cè)點(diǎn)與后視點(diǎn)范圍的中心位置。第三步：架設(shè)全站

10、儀于標(biāo)高控制點(diǎn)布置層，通過氣溫、氣壓計(jì)測(cè)量氣溫、氣壓，對(duì)全站儀進(jìn)行氣象改正設(shè)置。第四步：全站儀望遠(yuǎn)鏡垂直向上，順著激光控制點(diǎn)的預(yù)留洞口垂直往上測(cè)量距離，頂部反射棱鏡放在鋼措施架或樓板及需要測(cè)量標(biāo)高的樓層，鏡頭向下對(duì)準(zhǔn)全站儀由于全息反射貼片配合遠(yuǎn)距離測(cè)距時(shí)反射信號(hào)較弱，影響測(cè)距的精度，故本工程用反射棱鏡配合全站儀進(jìn)行距離測(cè)量。反射棱鏡放置示意如下：第五步：計(jì)算得到反射棱鏡位置的標(biāo)高，后視測(cè)點(diǎn)標(biāo)高，計(jì)算儀器高，將該處標(biāo)高轉(zhuǎn)移到核心筒墻面距離本樓層高度處，與鋼尺引測(cè)的標(biāo)高進(jìn)行閉合。如下圖所示：8、外框架鋼柱模板控制線測(cè)放外框架鋼柱模板控制線測(cè)放，待壓型鋼板上層混凝土澆筑完成后，從首層架設(shè)1/20萬天

11、頂儀投測(cè)核心筒外4個(gè)控制點(diǎn)，用顯微接收靶放在待放層接收，控制點(diǎn)投測(cè)完畢后經(jīng)校核無誤后在樓面彈上墨線，用提前在電腦上計(jì)算的數(shù)據(jù)順鋼斜柱方向排尺寸，測(cè)放出本層與上層的50cm控制線，并用紅油漆注明標(biāo)識(shí)。9、鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量安裝測(cè)量工藝流程預(yù)埋件的測(cè)量在埋件施工過程中預(yù)埋錨栓的定位尤為重要，否則將影響工程后期鋼柱，鋼梁及其他構(gòu)件的安裝，在埋件預(yù)埋前測(cè)量技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真分析圖紙，掌握軸線與各構(gòu)件之間的關(guān)系，將圖紙上尺寸按比例大小反映到平面上。由于螺桿不易固定，故在預(yù)埋前通過使用定位板和鋼筋將鋼柱各螺桿進(jìn)行定位固定。在定位板上畫出中心線，但因大多埋件都是在鋼筋綁扎完后直接進(jìn)行預(yù)埋，鋼筋易松動(dòng)，不便施工放線。

12、即在預(yù)埋過程中將全站儀架設(shè)到空曠便于觀測(cè)的位置，在埋件四周用全站儀測(cè)設(shè)埋件中心線橫向及豎向坐標(biāo)，用油筆作好標(biāo)記作為控制點(diǎn)，用粉線對(duì)準(zhǔn)兩頭控制點(diǎn)拉直，將埋件中心線對(duì)準(zhǔn)粉線進(jìn)行預(yù)埋，同時(shí)用水準(zhǔn)儀對(duì)螺栓頂部進(jìn)行標(biāo)高監(jiān)測(cè)，待標(biāo)高到位后，再由全站儀直接對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行精測(cè)，待達(dá)到測(cè)量精度要求后，再用鋼筋對(duì)埋件四周進(jìn)行加固。然后在螺栓頂部及絲扣處涂上黃油，用布條或塑料管進(jìn)行保護(hù)。以防止生銹和混凝土澆灌時(shí)碰壞絲扣。在土建澆筑混凝土?xí)r，要對(duì)螺栓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止碰撞造成螺栓移位，隨時(shí)對(duì)螺栓進(jìn)行糾正，注意做好成品保護(hù)工作?；炷翝补嗤戤吅笥萌緝x在混凝土上測(cè)設(shè)螺栓中心線，由鋼尺量出螺栓的偏差。如出現(xiàn)較大偏差應(yīng)及時(shí)對(duì)螺栓

13、做出相應(yīng)調(diào)整。螺栓預(yù)埋固定如下圖： 地腳螺栓測(cè)量定位(圖) 地腳螺栓預(yù)埋固定核心筒埋件測(cè)量定位鋼筋綁扎前，將埋件平面位置的控制軸線和標(biāo)高測(cè)設(shè)到下一樓層。根據(jù)下一樓層上的埋件軸線和標(biāo)高控制線，在土建核心墻水平鋼筋綁扎前，把埋件初步就位，等土建鋼筋基本綁扎完，利用土建鋼管腳手架，對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行精確校正，如遇豎向或水平鋼筋阻擋，應(yīng)及時(shí)調(diào)整鋼筋綁扎位置。精確校正埋件標(biāo)高，并排焊接兩根12mm鋼筋作為埋件托筋，埋件與核心墻鋼筋之間焊接固定。埋件安裝就位固定后，由甲方、監(jiān)理驗(yàn)收復(fù)核，驗(yàn)收合格后澆注混凝土。鋼柱的測(cè)量校正柱標(biāo)高調(diào)整鋼柱測(cè)量校正方法為：先調(diào)整標(biāo)高，再整位移，最后調(diào)整垂直度。底層鋼柱安裝前，先在柱

14、身上標(biāo)定標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)，然后以水準(zhǔn)儀測(cè)定其偏差值，利用柱腳底板下設(shè)置的調(diào)整螺母來調(diào)整柱的標(biāo)高和垂直偏差，鋼柱吊裝前可通過水準(zhǔn)儀先將調(diào)整螺母上表面的標(biāo)高調(diào)整到與柱底板標(biāo)高齊平。鋼柱安裝后，利用底板下的螺母控制鋼柱的標(biāo)高，鋼柱底板下預(yù)留的空隙進(jìn)行壓力灌漿時(shí)澆灌密實(shí)，柱底板上應(yīng)開設(shè)透氣孔。安裝完底層鋼柱后，應(yīng)對(duì)柱頂做一次標(biāo)高的實(shí)測(cè)，根據(jù)實(shí)測(cè)標(biāo)高的偏差來確定調(diào)整與否，將柱腳變形差留在鋼柱底板與混凝土基礎(chǔ)的間隙間。9.3.2 柱腳位移調(diào)整柱腳的位移調(diào)整以基面中線與柱身中線對(duì)齊為標(biāo)準(zhǔn)，如有偏差，可用千斤頂往反方向調(diào)整，千斤頂?shù)姆醋饔檬芰c(diǎn)可作用在勁性柱腳插筋的根部。鋼柱的垂直偏差也可以采用控制柱底位移來調(diào)整，

15、利用千斤頂調(diào)整柱底中心線的就位偏差來調(diào)整鋼柱的垂直精度。9.3.3 鋼柱垂直度校正本工程地上結(jié)構(gòu)外框鋼柱在設(shè)計(jì)上存在一定的傾斜度，針對(duì)此類問題，可改為由全站儀對(duì)柱頂?shù)娜S坐標(biāo)控制。本工程鋼柱主要為十字型柱。十字柱可在柱翼緣中心頂部，用油漆筆做上控制記號(hào)，事先在圖紙上計(jì)算出鋼柱四角的三維坐標(biāo)值，在鋼柱吊裝到位后，將全站儀架設(shè)在核心筒外立面設(shè)置的測(cè)量操作平臺(tái)上，在鋼柱校正過程中，將棱鏡或反射片置于鋼柱頂部四角逐一測(cè)量各點(diǎn)并反復(fù)校正鋼柱，直到鋼柱設(shè)計(jì)坐標(biāo)值與儀器所測(cè)坐標(biāo)差符合規(guī)范要求。直到兩個(gè)正交方向上均校正到正確位置后，擰緊鋼柱的地腳螺栓和收緊纜風(fēng)繩,并將柱腳墊鐵與柱底板點(diǎn)焊。用纜風(fēng)繩校正鋼柱時(shí)，

16、必須是纜風(fēng)繩松開后，鋼柱保持垂直才算校正完畢。 鋼桁架的測(cè)量校正本工程環(huán)帶桁架共設(shè)置三道，分別位于超高層酒店的22層、35層、46層，斜撐為“人”形布置，桿件截面尺寸為H6006002535，采用屈曲約束支撐。9.4.1 帶狀桁架控制點(diǎn)布置主要控制點(diǎn)布置在桁架上方鋼柱柱頂中心。同時(shí)在分?jǐn)嗫谥行?，斷口附近的上弦?jié)點(diǎn)上方和下弦節(jié)點(diǎn)下方的左右兩方，用鋼尺分中找出觀測(cè)控制點(diǎn)，計(jì)算出中心點(diǎn)坐標(biāo)值，作為控制桁架的輔助控制點(diǎn)。桁架柱頂中心設(shè)置控制點(diǎn)桁架柱頂中心設(shè)置控制點(diǎn)桁架斷口處設(shè)置輔助控制點(diǎn)桁架斷口處設(shè)置輔助控制點(diǎn)桁架的安裝測(cè)控將全站儀架設(shè)在控制軸線上，整平對(duì)中后，輸入測(cè)站點(diǎn)(X，Y)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，然后將反射

17、片放置到桁架觀測(cè)點(diǎn)上，用反射片底部中線對(duì)準(zhǔn)控制點(diǎn)，用全站儀十字絲中心照準(zhǔn)貼片，所測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)與控制點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)值進(jìn)行對(duì)比得出偏差，如偏差較大，則用倒鏈和千斤頂對(duì)軸線方向進(jìn)行校正，直到偏差符合規(guī)范要求，然后用同種的方法對(duì)桁架另一端進(jìn)行校正，各點(diǎn)到位后再由焊工對(duì)節(jié)口進(jìn)行點(diǎn)焊加固。加固好后再對(duì)桁架進(jìn)行一次全面復(fù)測(cè)，并做好原始數(shù)據(jù)復(fù)測(cè)記錄。9.4.3 桁架的標(biāo)高控制標(biāo)高的控制可將塔尺置于上弦桿頂部，垂直放置，用水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)上弦桿頂部的設(shè)計(jì)高程，對(duì)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行高程控制。9.4.4 屈曲約束支撐的安裝測(cè)控本工程環(huán)帶桁架斜撐采用屈曲約束支撐，安裝時(shí)主要通過對(duì)鋼柱和桁架上、下弦的測(cè)控來控制屈曲約束支撐的安裝精度。斷口處

18、控制點(diǎn)斷口處控制點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)安裝變形因素及監(jiān)測(cè) 鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量控制的精度，取決于多方面的綜合因素，有關(guān)溫度、日照、風(fēng)力等環(huán)境的影響，需要積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)去消除或避免，施工順序、焊接順序的優(yōu)化是提高精度和工作效率的有效途徑。為了保證鋼結(jié)構(gòu)安裝的精度，保證結(jié)構(gòu)和安裝過程安全性，并研究溫度、日照等對(duì)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形的規(guī)律，在鋼柱上設(shè)置變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用自動(dòng)跟蹤高精度全站儀對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維變形觀測(cè)。季節(jié)性溫度變化應(yīng)對(duì)措施季節(jié)性溫度變化主要對(duì)建筑物的標(biāo)高產(chǎn)生影響，而測(cè)量定位的標(biāo)高引測(cè)其高度方向的距離是歸化改正為20的標(biāo)準(zhǔn)溫度下進(jìn)行的，全站儀顯示的Z坐標(biāo)值經(jīng)過了氣壓、溫度系數(shù)改正，標(biāo)高點(diǎn)的理論位置高度不受溫度變化影響。問題是標(biāo)高點(diǎn)標(biāo)記在核心墻面，核心筒混凝土墻高度受季節(jié)性溫度變化影響產(chǎn)生熱脹冷縮，同時(shí)考慮到外圍鋼柱的線膨脹系數(shù)要比核心筒混凝