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摘要：随着我国改革开放步伐的加快，城市化进程的迅速，推进中高层、超高层建筑日益增多。对高层建筑施工垂直度控制提出了更高的要求。本文分析了垂直度控制方法及其技术并对如何做好垂直度控制提出了建议。
关键词：高层建筑；施工；垂直度；措施
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
一、高层建筑垂直度控制要求
建筑工程是严格按设计进行的，其中工程建筑物轴线位置是施工的定位依据，也是确定工程建筑物各部分几何关系和尺寸的基础。针对高层建筑施工测量的任务，首先就是控制垂直度的精确，才能保证每一层轴线的正确。《高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)》以及有关施工规程对高层建筑工程垂直度测量限差的要求为：层间垂直度测量偏差不应超过3mm；建筑物全高垂直度测量不应超过3H/10000（H为建筑物总高度），且不大于30m 二、垂直度的施测方法
1、投点法：观测时，应在底部观测点位置安置水平读数尺等量测设施。在每个测站安置经纬仪投影时，应按正倒镜法测出每对观测点标志间的水平位移分量，再按矢量相加法求得水平位移值（倾斜量）和位移方向（倾斜方向）。
2、测水平角法：对塔形、圆形建筑或构件，每测站的观测应以定向点作为零方向，测出各观测点的方向值或至底部中心的距离，计算顶部中心相对底部中心的水平位移分量。
3、前方交会法：所选基线应与观测点组成最佳构形，交会角宜在60°～120°之间。水平位移计算，可采用直接由两周期观测方向值之差计算坐标变化量的方向差交会法，亦可采用按每周期计算观测点坐标值，再以坐标差计算水平位移的方法。
4、外控法
外控法是在建筑物外部，利用经纬仪，根据建筑物轴线控制桩来进行轴线的竖向投测，通常也被称作“经纬仪引桩投测法”。经纬仪引桩投测法是将经纬仪安置于轴线控制桩上，分别以正、倒镜两个盘位照准建筑物底部的轴线标志，向上投测到上层楼面上，取正、倒镜两投测点的中点，即得投测在该层—上的轴线点。按此方法分别在建筑物纵、横轴线的四个轴线控制桩上安置经纬仪，就可在同一层楼面上投测出四个轴线交点。其连线也就是该层面上的建筑物主轴线，据此再测设出层面上其他轴线。要保证投测质量，使用的经纬仪必须经过严格的检验与校正，尤其是照准部水准管轴应严格垂直于仪器竖轴。投测时应注意照准部水准管气泡要严格居中。为防止投测时仰角过大，经纬仪距建筑物的水平距离要大于建筑物的高度。当建筑物轴线投测增至相当高度，而轴线控制桩离建筑物较近时，经纬仪视准轴向上投测的仰角增大，不但点位投测的精度降低，且观测操作也不方便。为此，必须将原轴线控制桩延长引测到远处的稳固地点或附近大楼的屋面上，然后再向上投测。为避免日照、风力等不良影响，宜在阴天、无风时进行观测。
5、内控法
内控法是在建筑物内首层地面设置轴线控制点，并事先预埋好轴线控制标志，以后在各层楼板相应位置上预留尺寸为200 mm×200 mm 的传递孔，在轴线控制点上直接采用吊线坠法或激光铅垂仪法，通过预留孔将轴线控制点的位置垂直投测到其上任一楼层。
5.1激光铅垂仪投测法
当建设项目周边的场地狭小或高层建筑密集时，用吊锤线法和经纬仪法投测轴线难以适应这种施工环境的要求，10层以上的高层建筑宜利用激光铅垂仪投测轴线。采用激光铅垂仪投测法具有使用方便、精度高、速度快等优点。激光铅垂仪是一种专用的铅直定位仪器，适用于高层建筑、烟囱和高塔架的铅直定位测量。该仪器主要由氦氖激光器、竖轴、发射望远镜、管水准器和基座等部件组成。置于仪器上的水准管气泡后，仪器的视准轴处于铅垂位置，可以据此向上或向下投点。采用此方法应设置辅助轴线和垂准孔，供安置激光铅垂仪和投测轴线之用。使用时将激光铅垂仪安置在底层辅助轴线的顶埋标志上，严格对中、整平，接通激光电源，起动激光器，即可发射出铅直激光基准线。当激光束指向铅垂方向时，在相应楼层的垂准孔上设置接收靶即可将轴线从底层传至高层。
三、测量高层建筑时垂直度控制的要点
1、 传递孔设置时。在上投控制点上层混凝土顶板内应预留200 mm × 200 mm 孔洞，在孔洞四周做好上翻50 mm 的防水圈( 可砌砖) ，平时在孔洞处需要盖好盖板，保证安全。
2、 投测时技术要领。初次投射时，对中整平激光铅垂仪，通电后，使激光器发射激光束。在需要测设的楼层楼板上预留一个孔，使激光铅垂仪发出的激光束在预先放置的300 mm 的有机玻璃板上形成一个圆形光斑，调整焦距，使有机玻璃上的激光光斑达到最小。激光经纬仪由于本身质量问题可能会对测量精度有所影响，投射完成时，要把激光经纬仪在原地做360° 旋转，使光斑做出圆形轨迹，如果光斑重合，则仪器本身的精密度可以忽略不计。移动激光接受靶标，使激光束对准靶标的十字线交点，用细铅笔跟踪在靶标上描绘出圆形轨迹图，此时圆形轨迹图的圆心即为竖向传递点。
4、分段投测。为了提高工效和防止激光束点的误差, 顾及仪器性能条件和施工环境的影响, 缩短投影测程, 采取分段控制, 分段投点的方式, 以竖向每60~ 120m 为一段。当第一段施工完毕, 将此段首层控制点的点位精确地投至上一段的起始楼层上, 并进行控制网的检测和校正, 确认控制点准确无误后, 重新埋点。这相当于将下段首层的控制网垂直升至此段首层并锁定, 作为上段各层的投测依据。
5、校核
5.1投测段垂直度校核: 每投测段施工完毕后, 采用1 mm 钢丝、15 kg铅锤人工投点进行对比校核。
5.2总垂直度校核: 每投测段施工完毕后, 在首级控制点上架好光学经纬仪, 采用外投法把轴线引至最高的结构层, 与控制线进行校核。
6、对结构构件（实体）施工垂直度偏差的检测规定
在确定了建筑平面轴线及结构构件（如墙、柱）等具体位置之后，受到施工操作及外部环境等诸多因素影响，结构墙、柱构件实体在对应轴线位置、垂直度、标高、截面尺寸等方面都有可能出现偏差。为此，《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92及JGJ-91 规程都对现浇及预制装配的混凝土结构构件施工允许偏差作出了具体规定。如对墙柱构件的垂直度允许偏差， 分为层间与全高两方面同时控制，层高≤5m及＞5m时层间垂直度偏差分别"≯5mm及8mm，总高偏差≯1和30mm，这些规定是对具体工序操作技术及质量的要求，也需进行检测及记录。
四、高层建筑施工垂直度的控制措施
1、施工前编写全面合理的施工测量方案
由于工程测量由控制网测量和施工过程测量两部分，控制网测量是施工测量的先导，施工测量是施工进行过程的眼睛，因此在制定施工测量方案时首先要进行平面网和高程控制网测量方法的确定。平面控制网的布设应因地制宜，既要考虑高层建筑的实际情况也要适当兼顾发展，平面控制网的坐标系统应满足测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km。测区的高程系统应采用国家高程基准，水准观测应在标石埋设稳定后进行。
由于施工测量贯穿在施工的各个阶段中，再加上高层建筑施工周期长、影响因素多、参与人员多和施工环境复杂，因此，为了确保高层建筑施工测量工作条不紊地进行，在施工前要根据高层建筑的具体情况，认真编写施工测量方案，用它作为测量人员的行动指南。
2、加强施工过程中垂直度测量的质量控制
2.1合理布置施工控制网。为了确保施工控制网的精度，把方格网的主轴线应布设在高层建筑施工场地的中部，方格网的转折角应严格控制成90度，方格网边长的精度应控制在1/10000至1/20000。
2.2确保测量精度质量控制。为了确保高层建筑垂直度控制的精度，在高层建筑的施工过程中，要求竣工测量的平面控制精度不低于拨地测量的控制精度。同时还综合分析误差引起的原因，分析施工误差和测量误差在综合误差中所占的比重。
2.3使用双重较验，确保垂直度准确性。施工过程中的垂直度控制，为了确保垂直度的准确性，应用激光仪加重锤进行双重较验，同时使用内、外双控措施使高层建筑的竖向投测措施误差控制在最低限度。
结束语
目前高层建筑的建设已经成为一个国家科学水平和综合实力的一个重要标志，在高层建筑施工的过程中，高层建筑垂直度的控制已经成为一个不可缺少的环节。因此，我们应该从高层建筑的实际情况出发，在施工前编写合理的垂直度测量方案，在施工过程中加强垂直度测量的质量控制和监理控制，相信采取这些措施之后，高层建筑垂直度一定能控制在允许的误差范围之内。
参考文献
[1]周青,黄张裕.高层建筑垂直度监测技术探讨及应用[J].测绘通报,2003,(10).
[2]方忠明,汤管洲,张国庆,王红娟.高层建筑垂直度控制技术[J].浙江建筑,2006,(01).
关键词：高层建筑；施工；垂直度；措施
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
一、高层建筑垂直度控制要求
建筑工程是严格按设计进行的，其中工程建筑物轴线位置是施工的定位依据，也是确定工程建筑物各部分几何关系和尺寸的基础。针对高层建筑施工测量的任务，首先就是控制垂直度的精确，才能保证每一层轴线的正确。《高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)》以及有关施工规程对高层建筑工程垂直度测量限差的要求为：层间垂直度测量偏差不应超过3mm；建筑物全高垂直度测量不应超过3H/10000（H为建筑物总高度），且不大于30m
1、投点法：观测时，应在底部观测点位置安置水平读数尺等量测设施。在每个测站安置经纬仪投影时，应按正倒镜法测出每对观测点标志间的水平位移分量，再按矢量相加法求得水平位移值（倾斜量）和位移方向（倾斜方向）。
2、测水平角法：对塔形、圆形建筑或构件，每测站的观测应以定向点作为零方向，测出各观测点的方向值或至底部中心的距离，计算顶部中心相对底部中心的水平位移分量。
3、前方交会法：所选基线应与观测点组成最佳构形，交会角宜在60°～120°之间。水平位移计算，可采用直接由两周期观测方向值之差计算坐标变化量的方向差交会法，亦可采用按每周期计算观测点坐标值，再以坐标差计算水平位移的方法。
4、外控法
外控法是在建筑物外部，利用经纬仪，根据建筑物轴线控制桩来进行轴线的竖向投测，通常也被称作“经纬仪引桩投测法”。经纬仪引桩投测法是将经纬仪安置于轴线控制桩上，分别以正、倒镜两个盘位照准建筑物底部的轴线标志，向上投测到上层楼面上，取正、倒镜两投测点的中点，即得投测在该层—上的轴线点。按此方法分别在建筑物纵、横轴线的四个轴线控制桩上安置经纬仪，就可在同一层楼面上投测出四个轴线交点。其连线也就是该层面上的建筑物主轴线，据此再测设出层面上其他轴线。要保证投测质量，使用的经纬仪必须经过严格的检验与校正，尤其是照准部水准管轴应严格垂直于仪器竖轴。投测时应注意照准部水准管气泡要严格居中。为防止投测时仰角过大，经纬仪距建筑物的水平距离要大于建筑物的高度。当建筑物轴线投测增至相当高度，而轴线控制桩离建筑物较近时，经纬仪视准轴向上投测的仰角增大，不但点位投测的精度降低，且观测操作也不方便。为此，必须将原轴线控制桩延长引测到远处的稳固地点或附近大楼的屋面上，然后再向上投测。为避免日照、风力等不良影响，宜在阴天、无风时进行观测。
5、内控法
内控法是在建筑物内首层地面设置轴线控制点，并事先预埋好轴线控制标志，以后在各层楼板相应位置上预留尺寸为200 mm×200 mm 的传递孔，在轴线控制点上直接采用吊线坠法或激光铅垂仪法，通过预留孔将轴线控制点的位置垂直投测到其上任一楼层。
5.1激光铅垂仪投测法
当建设项目周边的场地狭小或高层建筑密集时，用吊锤线法和经纬仪法投测轴线难以适应这种施工环境的要求，10层以上的高层建筑宜利用激光铅垂仪投测轴线。采用激光铅垂仪投测法具有使用方便、精度高、速度快等优点。激光铅垂仪是一种专用的铅直定位仪器，适用于高层建筑、烟囱和高塔架的铅直定位测量。该仪器主要由氦氖激光器、竖轴、发射望远镜、管水准器和基座等部件组成。置于仪器上的水准管气泡后，仪器的视准轴处于铅垂位置，可以据此向上或向下投点。采用此方法应设置辅助轴线和垂准孔，供安置激光铅垂仪和投测轴线之用。使用时将激光铅垂仪安置在底层辅助轴线的顶埋标志上，严格对中、整平，接通激光电源，起动激光器，即可发射出铅直激光基准线。当激光束指向铅垂方向时，在相应楼层的垂准孔上设置接收靶即可将轴线从底层传至高层。
三、测量高层建筑时垂直度控制的要点
1、 传递孔设置时。在上投控制点上层混凝土顶板内应预留200 mm × 200 mm 孔洞，在孔洞四周做好上翻50 mm 的防水圈( 可砌砖) ，平时在孔洞处需要盖好盖板，保证安全。
2、 投测时技术要领。初次投射时，对中整平激光铅垂仪，通电后，使激光器发射激光束。在需要测设的楼层楼板上预留一个孔，使激光铅垂仪发出的激光束在预先放置的300 mm 的有机玻璃板上形成一个圆形光斑，调整焦距，使有机玻璃上的激光光斑达到最小。激光经纬仪由于本身质量问题可能会对测量精度有所影响，投射完成时，要把激光经纬仪在原地做360° 旋转，使光斑做出圆形轨迹，如果光斑重合，则仪器本身的精密度可以忽略不计。移动激光接受靶标，使激光束对准靶标的十字线交点，用细铅笔跟踪在靶标上描绘出圆形轨迹图，此时圆形轨迹图的圆心即为竖向传递点。
4、分段投测。为了提高工效和防止激光束点的误差, 顾及仪器性能条件和施工环境的影响, 缩短投影测程, 采取分段控制, 分段投点的方式, 以竖向每60~ 120m 为一段。当第一段施工完毕, 将此段首层控制点的点位精确地投至上一段的起始楼层上, 并进行控制网的检测和校正, 确认控制点准确无误后, 重新埋点。这相当于将下段首层的控制网垂直升至此段首层并锁定, 作为上段各层的投测依据。
5、校核
5.1投测段垂直度校核: 每投测段施工完毕后, 采用1 mm 钢丝、15 kg铅锤人工投点进行对比校核。
5.2总垂直度校核: 每投测段施工完毕后, 在首级控制点上架好光学经纬仪, 采用外投法把轴线引至最高的结构层, 与控制线进行校核。
6、对结构构件（实体）施工垂直度偏差的检测规定
在确定了建筑平面轴线及结构构件（如墙、柱）等具体位置之后，受到施工操作及外部环境等诸多因素影响，结构墙、柱构件实体在对应轴线位置、垂直度、标高、截面尺寸等方面都有可能出现偏差。为此，《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92及JGJ-91 规程都对现浇及预制装配的混凝土结构构件施工允许偏差作出了具体规定。如对墙柱构件的垂直度允许偏差， 分为层间与全高两方面同时控制，层高≤5m及＞5m时层间垂直度偏差分别"≯5mm及8mm，总高偏差≯1和30mm，这些规定是对具体工序操作技术及质量的要求，也需进行检测及记录。
四、高层建筑施工垂直度的控制措施
1、施工前编写全面合理的施工测量方案
由于工程测量由控制网测量和施工过程测量两部分，控制网测量是施工测量的先导，施工测量是施工进行过程的眼睛，因此在制定施工测量方案时首先要进行平面网和高程控制网测量方法的确定。平面控制网的布设应因地制宜，既要考虑高层建筑的实际情况也要适当兼顾发展，平面控制网的坐标系统应满足测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km。测区的高程系统应采用国家高程基准，水准观测应在标石埋设稳定后进行。
由于施工测量贯穿在施工的各个阶段中，再加上高层建筑施工周期长、影响因素多、参与人员多和施工环境复杂，因此，为了确保高层建筑施工测量工作条不紊地进行，在施工前要根据高层建筑的具体情况，认真编写施工测量方案，用它作为测量人员的行动指南。
2、加强施工过程中垂直度测量的质量控制
2.1合理布置施工控制网。为了确保施工控制网的精度，把方格网的主轴线应布设在高层建筑施工场地的中部，方格网的转折角应严格控制成90度，方格网边长的精度应控制在1/10000至1/20000。
2.2确保测量精度质量控制。为了确保高层建筑垂直度控制的精度，在高层建筑的施工过程中，要求竣工测量的平面控制精度不低于拨地测量的控制精度。同时还综合分析误差引起的原因，分析施工误差和测量误差在综合误差中所占的比重。
2.3使用双重较验，确保垂直度准确性。施工过程中的垂直度控制，为了确保垂直度的准确性，应用激光仪加重锤进行双重较验，同时使用内、外双控措施使高层建筑的竖向投测措施误差控制在最低限度。
结束语
目前高层建筑的建设已经成为一个国家科学水平和综合实力的一个重要标志，在高层建筑施工的过程中，高层建筑垂直度的控制已经成为一个不可缺少的环节。因此，我们应该从高层建筑的实际情况出发，在施工前编写合理的垂直度测量方案，在施工过程中加强垂直度测量的质量控制和监理控制，相信采取这些措施之后，高层建筑垂直度一定能控制在允许的误差范围之内。
参考文献
[1]周青,黄张裕.高层建筑垂直度监测技术探讨及应用[J].测绘通报,2003,(10).
[2]方忠明,汤管洲,张国庆,王红娟.高层建筑垂直度控制技术[J].浙江建筑,2006,(01).