浅析高层建筑施工测量及沉降观测要点分析

徐巍

摘要：本文根据高层建筑施工测量工程的特点, 从平面测量控制、垂直测量控制、轴线观测、主体结构施工抄平放线等方面, 阐述了高层建筑全面施工测量及沉降观测的工作要点。

关键词：高层建筑；平面浏量控制；垂直测量控制；轴线观测；施工抄平放线；沉降观测

Abstract: based on the measurement of the high-rise building construction engineering characteristics, from plane measurement control, vertical measurement control, the axis observation, main structure construction copy flat aspects such as drawing, this paper expounds the high-rise building construction survey and comprehensive settlement observation points of the work.

Keywords: high building; Plane clear quantity control; Vertical measurement control; Axis observation; Construction copy pay-off flat; Settlement observation

中图分类号: [TU196.2] 文献标识码：A 文章编号：

引言

高层建筑施工测量是工程放样测量中比较特殊的一类。高层建筑规模越大, 施工测量中的轴线控制准确性、垂直测量控制精度、建筑物监测要求就越高, 实施施工测量的难度也就越大。如果施工测量技术不熟练、工程经验不足, 很可能出现工程事故, 严重时甚至会造成生命财产的损失, 随着我国经济的迅猛发展, 城市建筑中出现了越来越多的高层建筑, 此类的测量工程也日益增多。因此必须对其工程特点有足够的认识, 以保证高层建筑物安全和其正常使用寿命。

1. 工程的准备工作

首先, 我们在进行此类工程测量时, 思想认识上绝不能把高层建筑的施工测量看成是单纯的施工放样。因为高层建筑施工测量作为一个复杂的系统工程, 影响因素很多, 如工程的建筑特点、建筑场地的周边环境、施工技术和设备、施工组织、工程监测及应急方案等。高层建筑必须从精确高效、安全可行、经济合理、施工便捷等方面进行考虑, 尽量满足精确性、安全性和可行性这三个基本要求。参加测量工程的人员必须要认识到这一点, 不要按照常规的工程放样作业习惯来进行此类工程。参加作业的人员必须接受专业学习及技能培训, 熟练掌握仪器的操作规程, 做到能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序, 对实施过程中出现的问题能够分析原因并准确处理。

在仪器方面, 根据高层建筑施工测量的特殊性, 为保证测量精度, 应配置测程最少4.4km距离测量精度为±(2mm+2×10-6)m.s.e测角精度为2” 的全站仪及高精度水准仪。为能精确反映出建筑物在不断加荷作用下的沉降情况, 一般规定测量误差应小于变形值的1/10~1/20, 因而沉降观测应使用精密水准仪(S1或S05级), 水准尺应使用受环境及温差变化影响小的高精度合金水准尺。

2. 施测过程要点分析

控制网布设在控制网的点位布设上, 要保证测设方便并在施工过程中不易被破坏掉。在已有已知点的基础上, 应先确定工程主控制轴线基点, 然后利用基点作为主控点在基坑外围布置各轴线的次级控制点。利用控制基点和次级控制点建立测量控制网。建筑平面测量控制是影响高层建筑施工测量工程施工质量的关键, 应结合建筑结构特点, 在建筑物周边环行设置平面测量控点, 采用全站仪进行施工平面的测量控制。

2.2 轴线施测

由于高层建筑轴线施测重复次数多, 对轴线的精确要求高, 施测时可综合几种测量方法, 通过各种方法的相互核对来保证其精度。可采用全站仪相对直角坐标系测量法和极坐标法相结合的联合测量方法来控制。将全站仪架在控制基点, 利用设计图纸提供的施工轴线直角坐标系布置数据, 通过三角函数关系计算出基点与各轴线控制点的极坐标关系。然后利用全站仪进行角度和距离的精确测量。在测定各轴线的同时还应布置一定数量的次级控制点, 以使主控点传递至各施工层。

2.3 主体结构施工抄平放线

结构施工测量控制系统主要分为平面测量、标高测量和垂直测量。其中平面测量控制采用全站仪的控制主轴线和形心位置, 并用极坐标法采取全站仪测角和边长进行平面定位放样标高测量控制采用水准仪控制起始标高位置, 精确地测设各层的标高, 垂直测量控制比一般工程精度要求高, 主要使用铅垂仪, 重点解决垂直测量控制网的建立和测设, 其测量要点应包括：

1）上部主体结构可采用俯视法轴线测量。测量方法是先在首层楼面上用全站仪精确地测定控制网, 定出基准点, 各点预埋铁板, 板上面高出地面左右以防积水, 测设后在板面上做好标记。在开始的二层施工中, 使用仰视法由首层直接向各施工层上投测基准点。每次投测后, 用全站仪检测, 确保精度达到要求后, 作为该层放样的依据。同时应考虑到为了投测的需要, 每层楼面在控制网基准点处, 均应预设孔洞。

2）高程施工测量可在各层墙、柱筋接驳安装完毕后把水准点结合各曾相应的标高测到竖向钢筋上, 用红油漆标示, 再按施工图在柱筋上相应位置标上梁底及板面等的标高标记。

3）砌砖、装饰的施工抄平放样。先根据各层平面的轴线和各层建筑施工平面线, 放出墙边线及门窗、洞口等位置。砌砖前, 应将水平标高引测在混凝土柱的一定高度位置上, 并在与墙体相连的混凝土柱上弹出墙体的垂直边线, 在相应位置上放出窗台、窗顶、门顶、预留洞底、顶等标高, 作为砌砖的依据。根据建筑施工图弹出相应的全部墨线, 包括脚线、墙裙线、梁底水平线、装饰线及窗台、门窗顶、压顶、楼梯步级等的墨线、飘板、门窗顶、窗台线、立边线、外墙裙等的通光和平角及大小的控制线。施工需要分多个流水段, 根据工程特点, 设立控制点,建立控制网。量边精度要求不低于1/10000, 角度精度不低于土5” 。还应考虑到温差对测量结果的影响, 每层轴线控制点的垂直投测最好选在早晨6时至9时进行, 以减少阳光照射的影响。

3．沉降观测

高层建筑物施工过程中进行沉降观测是加强施工过程监控的必要手段。对于经常从事普通工程放样的作业人员, 因为对放样结束后的沉降观测很陌生而不了解其重要性。其实沉降观测是高层建筑测量工程的重要组成部分, 其与施工前的工程放样一样重要, 它关系着建筑工程的顺利进行和建筑物的安全。因此在这里有必要对沉降观测进行简要的阐述。

沉降观测主要包括以下几大要点

1）观测时间的要求

建筑物的沉降观测必须对时间有严格的限制, 特别是首次观测必须按时进行。否则不仅沉降观测得不到原始数据, 整个观测也得不到完整的观测意义。其他各阶段的复测, 根据工程进展情况必须定时进行。这样才能得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期, 一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期如每天一周期或按建筑物的加荷情况每升高一层或数层为一观测周期, 无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。

2）观测点的要求

为了能够反映出建构筑物的准确沉降情况, 攀降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称, 且相邻点之间间距以一米为宜, 均匀地分布在建筑物的周围。通常情况下, 建筑物设计图纸上应该有专门的沉降观测点布置图。埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求, 特别要考虑到装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点, 不能连续观测而失去观测意义。

3）沉降观测的自始至终要遵循“ 五定” 原则

所谓“ 五定” , 即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点,点位要稳定所用仪器、设备要稳定观测人员要稳定观测时的环境条件基本一致观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性, 使所测的结果具有统一的趋向性, 保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致, 使所观测的沉降量更真实。

4）施测要求

参与观测的作业人员对仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正, 必要时经计量单位予以鉴定。连续使用一个月的仪器须重新进行检校。在观测过程中, 操作人员要相互配合, 工作协调一致, 认真仔细, 做到步步有校核。

5）沉降观测精度的要求

根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。在没有特殊要求情况下, 一般性的高层建构筑物在施工过程中, 采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。

6）沉降观测成果整理及计算要求

原始数据要真实可靠, 记录计算要符合施工测量规范的要求, 依据正确、严谨有序、步步校核、结果有效的原则进行成果整理及计算。

结束语

对于习惯从事野外作业、公路放样等大型工程作业的测绘队伍, 对高层建筑的施工放样往往会比较陌生, 若以普通工程放样的施测习惯去进行, 很可能会出现工程事故, 造成生命财产安全损失。在此类工程的施测过程中, 必须充分认识高层建筑放样的特殊性, 制订正确的方案,采取正确的施测方法, 以保证工程的正常进行。随着我国城市建设的加快, 这类工程会越来越多, 测绘部门和测绘工作者需要给予足够的重视。