高层建筑测量中垂直度的控制措施探讨

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  摘要:工程测量为高层建筑施工质量管理要点,需要严格按照专业规范来进行,并结合工程建设实际情况,对测量方法进行调整,确保测量结果的精确度。垂直度为高层建筑测量的重要内容,保障建筑物各层轴线位置的一致性,满足各类设备安装的技术要求。怎样提高高层建筑垂直度测量,是工程建设中需要重点分析的内容,本文对进行了简要分析。
  关键词:高层建筑;垂直度;测量方法
  高层建筑数量的不断增多,施工体系也相对成熟,为提高其施工效果,需要做好安全监测工作。其中一方面即垂直度监测,常用方法用经纬仪投点测量、经纬仪天顶测量、激光测量以及挂掉线锤法等。想要提高高层建筑测量垂直度效果,需要结合工程建设实际情况,选择合适的方法,并最好各要点控制,降低各项因素的影响,争取提高测量结果的精确性。
  一、高层建筑垂直度测量实施要点
  1.测量精度
  对于高层建筑工程垂直度测量需要确保测量结果各项参数的精确度,必须要保证各项数值偏差在允许范围内。一般每层允许最大偏差为3mm,总高度应控制在h/1000且≤30mm,其中h表示建筑工程总体高度[1]。
  2.仪器选择
  高层建筑垂直度测量所用仪器,很多会选择用光学经纬仪,其估读至0.1″,测角值读到1″,光学铅仪标准偏差为1/3000。
  3.设置控制网
  将规划局提供的建筑物角点坐标设置为基线,通过光学经纬仪引导到建筑外部进行固定并做好标记,为避免外界因素的而破坏,还需要采取一定的保护措施,将其作为测量建筑地下结构与上部结构垂直度的首级控制点。其中,建筑地下结构的测量,可以选择用光学经纬仪作为主要测量设备,并利用重锤法进行校核。在完成±0层结构测量后,通过首级控制点对轴线进行定位,并以工程结构实际情况为基础,在结构平面上选择3~4个合理的控制点[2]。一般为降低测量难度,会选择将控制点设置在500~800mm左右位置的混凝土板上,便于留孔与上投传递。另外,应利用钢筋来加工制造控制标志,将其埋设到楼面以内,并做好保护措施。
  4.垂直度测量
  在每次投测时,需要先利用激光经纬仪对准每层中心,并对待测楼层进行整平处理,然后将激光电源接通后,确保激光器能够发射出直线激光束。同时应在每个待测楼层楼板预留孔位置设置300mm有机玻璃板,激光铅垂仪发射的激光束可以在玻璃板上显示为一个圆形光斑,对发射器焦距进行适当的调整,保证靶标上显示的光斑为最小。并且,还应投测后就水平方向对仪器进行360°回转,靶标上光斑移动后形成圆形轨迹,来消除激光经纬仪对测量精度的影响[3]。光斑形成的圆t2要与靶标十字线形成的交点,并用细铅笔将圆形轨迹图描绘出来,将圆形的圆心作为竖向传递点。
  5.分段测量
  通过分段投点,分段控制的方式来提高测量精确度,一般选择竖向60~120m为一段。每完成一段测量后,此段首层控制点点位会精确投射在上一段起始楼层上,并通过控制网进行检测校正。在确定控制点准确无误后重新埋点,将下端首层控制网上升到此段首层并锁定,将其作为上端各层投测依据。
  二、极坐标法垂直度测量要点分析
  1.极坐标法
  1.1建立坐标系
  在测量高层建筑垂直度时,需要在基准层建立一个独立直角坐标系,并保证该坐标系平行于建筑坐标系。然后在基准层选取至少四个工作基准点,组成一个闭合导线,便于框架剪力墙的施工。要求该闭合导线构成的多变形要包括两个直角,并且可以将其作为施工放线依据,确定每条主轴线均有固定的横坐标与纵坐标,利用内控法将工作基准点投影到每楼层相应位置。
  1.2测量垂直度
  在工作基准点上设置待测定点,则待测主体结构上测点距离测站水平间距D,以及测站与测点方位角α,可以通过公式计算得出测点纵坐标值(x)与横坐标值(y):x=XA+Dcosα,y=YA+Dsinα。其中,XA表示测站点在假定坐标系中纵坐标;YA表示测站点在假定坐标系中横坐标;x表示测点在假定坐标系中纵坐标;y表示假定坐标系中横坐标。
  如图所示,A、B点为工作基准点,1点为柱1-A上与1轴平行的柱面上任何一点,2点表示1-A上与A轴平行柱面上任意一点。以A或B为对象设站,均可以利用公式对1、2两点坐标(x1,y1)与(x2,y2)具体位置进行计算。1点x坐标加上柱厚一半(b2/2)即为柱1-A纵坐标×1A,同理可得2点y坐标减去柱厚一半(b1/2)为柱1-A的横坐标y1A。对假定坐标系进行分析,柱1-A设计坐标值为固定值,可以利用公式计算,如假定(x1A0,y1A0),在按照公式进行计算,便可以得到1-A平面位移量(△x1A,△y1A),公式:△x1A=x1A-x1A0,△y1A=y1A-y1A0。
  对于同一柱体上下两层的平面位移量差值,可以将其看作为上下两层平面坐标互差,即该柱体在本层层间垂直度(δx,δy),根据公式计算可以得到:δx=△xi-△xi-1=xi-xi-1,δy=△yi-△yi=yi-yi-1。
  另外,相同柱体上任一层平面位移量(△x,△y)与该柱体基准层平面位移量(△x0,△y0)相差一层平面坐标(x,y)与基准层平面坐标(x0,y0)间差值为测量柱体盖层总体的垂直度(εx,εy)。利用公式可以计算:εx=△xi-△x0=xi-x0;εy=△yi-△y0=yi-y0。
  1.3自动化计算
  整个测量过程中需要完成各项数据的计算,为提高数据计算精确度,需要利用专业自动化软件,如Foxbase编制数据处理程序。能够完成建筑工程任意柱体在鉴定坐标系中坐标值、层间垂直度以及总体垂直度等参数的计算。并对各项数据进行自动监控,确定其是否超出规范要求,对于超出要求的部分进行自动报警,调整测量方案。
  结束语:
  垂直度测量为建筑工程施工质量管理的重要内容,为提高测量结果的精确度,需要选择合适的测量方法,配置相应的测量设备,做好前期准备工作,并保证每个环节实施的规范性,降低各项因素的影响。
  参考文献:
  [1] 郑建堂.论高层建筑测量中垂直度的控制[J].山西建筑,2013,07:214-215.
  [2] 倪张兴.高层建筑测量质量控制措施浅析[J].江西建材,2014,07:223.
  [3] 张家伦.谈高层建筑施工测量控制措施[J].安徽建筑,2015,03:219-220.
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