淺談高層建筑施工測量控制

郭冬霄

洛陽鐵路中偉建筑工程有限公司，河南洛陽 471000

隨著城市化進程的加速，高層建筑越來越多地被建造，由于一般高層建筑多為框架及剪力墻結構，施工中，建筑物的垂直度控制成為施工測量的重要內容，主要包括軸線定位、高程傳遞和沉降觀測。

1 軸線定位

高層建筑物其軸線尺寸的測設精度要求較高，對其基礎定位軸線的測設，可采用布設控制網測設方法進行。

當基礎工程完工后，房屋軸線復位時，仍以主軸線為基準，將房屋的角點投測于基礎頂面上，并對原來的矩形控制網進行復核，當符合精度要求時，再分別量取各開間的軸線，要求往返丈量，同時分別投點于地面固定標樁上。

2 樓層的軸線測量工作

高層建筑一般場地有限，且建筑物周邊滿掛安全網，如果在樓層放線時采用傳統方法，一是地面控制樁離建筑物近，隨著樓層升高豎向觀測角度越來越小，很難操控；二是外架外網影響觀測視線。這就要求我們采取新的軸線測設方法——內控法。采用這種方法所使用的觀測儀器是激光鉛垂儀。

2.1 激光鉛垂儀

激光鉛垂儀主要用于高層建筑、高煙囪、高塔架等的鉛垂定位測量。激光器固定在套筒內，豎軸為一空心筒軸，兩端有螺扣，用來連接激光器套筒和發射望遠鏡。激光器套筒裝在豎軸下端，發射望遠鏡裝在上端，既構成向上發射的激光鉛垂儀，也可倒過來安裝，構成向下發射的激光鉛垂儀。儀器裝有兩個互相垂直的高靈敏度水準管，并配有專用的激光電源。儀器可利用激光器底端（全反射鏡端）所發射的激光束進行對中，利用基座整平螺旋使水準管氣泡嚴格居中，接通電源起輝激光器，便可發射出桔紅色鉛直激光束。

儀器使用前應進行檢校，使水準管軸垂直于豎軸、激光束光軸與豎軸線一致。前一項檢校方法與經緯儀相同，后一項檢校可利用高建筑物進行。將儀器安置在高建筑物近旁并向上發射激光束，在高建筑上部支出一固定白紙板作接收靶。儀器進行調焦，直至在靶上得到最小直徑的光斑為止，并標出其點位。然后儀器水平轉動每90°即在靶上標記一點，旋轉一周后，如靶上四個標點不重合，則需校正。校正時，先標出四個標點的中央位置，然后調整激光器套筒上兩組固定螺絲，使光斑與中央標點重合。

2.2 軸線投設

地下室施工完畢后，利用地面固定控制樁，將房屋平面主軸線復測到地下室頂板上，然后選取四個距離較遠，又不在同一直線上的縱橫軸線交叉點做為樓層放線基準點，四個點最好能構成一個矩形。點位選好后，注意做好標記并妥善保護。

一層頂板施工時，在相應位置預留空洞，大小200mm 左右，待砼強度滿足上人放線的要求時，可進行二層施工定位放線，將激光鉛垂儀安置在地下室頂板（一層地面）的一個基準點上，調平，對中后，用光靶在放線樓層接收光斑，利用前面所講檢校儀器的方法，調整光斑達到要求，在放線洞四邊各標兩點，使兩條線交點與光斑重合，用相同方法測出另外三點。然后，用鋼尺經緯儀對四點進行復核，檢查角度，距離是否正確。最后利用校核后的這四個設射點測設出整個樓層軸線。

用相同方法測設各施工樓層軸線，但當建筑高度超過50m 后，需將控制點上移，重新布設。

3 高程傳遞

根據水準點在建筑物附近測設出正負零標志。高層建筑的高程傳遞一般采用鋼尺直接丈量的方法，即選用水準儀在墻體上測設出+1m的標高線，然后從標高線起用鋼尺沿墻身往上丈量，將高程傳遞上去，并標記在豎向鋼筋上，做為砼施工控制點。為了減少逐層讀數誤差的影響，可采用數層累計讀數的測法，例如鋼尺在數層后用到30m時，將鋼尺零點向上移位，再逐層讀到60m。

4 沉降觀測

沉降觀測，就是測量建筑物上所設測量點（又稱沉降點）與水準點之間隨時間的高差變化量。

4.1 水準基點的布設

用于沉降觀測的水準點稱為水準基點，一般由三個水準基點組成一組，以便相互檢核。水準點應埋設在受壓、受震和沉降范圍以外，埋設深度應在水凍線以下0.5m，以保證水準基點的穩定性。為了便于觀測和保證精度，水準基點離觀測點的距離應不超過100m。

4.2 觀測點的布設

觀測點的位置和數量應根據建筑物的結構、大小、荷載、基礎形式和地質條件等情況而定，特別是點的位置應考慮對建筑物的沉降要具有代表性，并能控制各個不同方向和區域為宜。觀測點除均勻布置外，在下列特殊地方也應布設點位：荷重劇烈變化的基礎部分；平面形狀改變或沿沉降縫的兩側；具有代表性的支柱或基礎；動載作用區域周圍；建筑物縱橫軸線上。

對于民用建筑，通常沿外墻每隔10m～20m 布設一點，此外在房屋轉角處及沉降縫兩側也需布設觀測點。對于工業廠房，除承重墻及廠房轉角處外，還要在柱身、柱基、設備基礎、伸縮縫兩側、地質條件改變等處設立觀測點。

通常采用角鋼、圓鋼或鉚釘作為觀測點的標志。其高度應高出地面0.5m 左右，以便豎立水準尺。

4.3 沉降觀測的時間、方法和要求

觀測點埋設穩固后，即開始根據水準點測定各觀測點的高程。以后可根據施工進程，每完成一層和增加一次較大荷重之后（如墻體砌完一層、安裝柱子和屋架、鋪設屋面、安裝吊車等之后）都要進行觀測。若因故中途停工時間較長，應在停工時和復工前進行觀測。竣工后，可根據沉降量大小，定期進行觀測。開始可每隔1～2個月觀測一次，以每次沉降量在5mm～10mm 以內為限度，否則要增加觀測次數。以后隨著沉降量的減小可逐漸延長觀測周期，直至沉降穩定為止。

對精度要求較高的沉降觀測須使用S1級水準儀外，一般使用S3級水準儀即能滿足要求。觀測應在成象清晰、穩定時進行，同時應盡量在不轉站的情況下測出觀測點的高程。在前視各觀測點后，必須再回測后視水準基點，前后兩次的后視讀數之差不超過±1mm。前后視觀測宜使用同一根水準尺，水準尺離儀器儀表的距離應小于50m。當選擇幾個觀測點作為臨時水準轉點而組成閉合環時，其高差閉合差應不超過（n為測站數）。

4.4 觀測成果整理

每次觀測后，應檢查手簿中的觀測數據和計算結果是否合理、正確、精度是否合格等。然后把歷次各觀測點的高程等有關數據填入相應表格，并計算相臨兩次觀測之間的沉降量和累計沉降量。為了更清楚地表示沉降、荷重、時間三者之間的關系，可分別繪制時間與沉降量的關系曲線和時間與荷重的關系曲線圖，以便掌握和分析變形情況。