超高层建筑物垂直度控制测量技术研究

于国权

【摘要】近年来，我国城市化速度加快，超高层建筑比比皆是。它的主体结构需与外幕墙装修、电梯安装以及室内精装修等工程进行交接，所以对混凝土结构实体垂直度的要求十分严格。本文主要从超高层建筑物垂直度控制测量技术方法着手，分析建筑物产生垂直偏差的原因及预防措施，施工中的主要控制措施。从而实现对超高层建筑物垂直度测量的良好控制。

【关键词】超高层建筑物；垂直度控制；测量技术

中图分类号：P421文献标识码： A

一、引言

近些年来，随着我国经济的迅速发展，城市化的脚步也紧随其后，许多高层、超高层建筑不断增加。高层建筑的垂直度控制是保证高层建筑的质量基础，也是关键的质量控制环节之一，所以，现代建筑对高层建筑垂直度施工测量的方法和精度提出了更高的要求，尤其是电子全站仪、光学经纬仪、激光铅锤仪以及电子计算机技术在施工测量中的应用，使高层建筑施工测量发生了根本的改变。在本文中，我主要从测量的基本方法着手，阐述高层建筑垂直度控制技术。

二、高层建筑物竖向垂直度监测常用方法

高层建筑物竖向垂直度监测主要是解决各层轴线精确向上引测的问题。常用方法有经纬仪引桩投测法、激光铅垂仪和铅直坐标法三种，这三种方法已经在超高层建筑物垂直度控制测量中广泛使用。

1．经纬仪引桩投测法

经纬仪引桩投测法的基本原理,就是在轴线控制桩上用经纬仪盘左盘右取平均法向上投测轴线点。这种方法的优点是简便,仪器设备简单,但要求建筑物的场地较宽阔,视野大且附近有高楼及在阴天或无风天气下进行。

2．激光铅垂仪投测法

利用激光铅垂仪进行建筑物轴线自下向上的投测,是一种精度较高、速度较快的方法。其基本原理是利用该仪器发射的铅直激光束的投射光斑,在基准点上向上逐层投点,从而确定各层的轴线点位。这种方法的优点同样也是方便、快捷,对施工场地没有特殊的要求。但预留孔洞的尺寸大小在施工中不易掌握,其尺寸偏小不便于投测和偏大存在安全隐患。

3．铅直坐标法

铅直坐标法测定竖向垂直度是一种新的方法。它是根据如果竖向投递点位正确,轴线放样位置无误,则各层楼面的轴线交点与底层轴线交点的坐标值应该一致的原理,在激光铅垂仪投点的基础上,再用全站仪测出每层轴线交点的坐标值,即可快速而又精确地检查出施工轴线的放样精度,达到控制高层建筑物竖向垂直度的目的。这种方法的显著优点是精度高,克服了仅用激光铅垂仪投点时无法检核的缺点。但要求仪器设备装配较高。

三、建筑物产生垂直偏差的原因及预防措施

1.原因分析

(一)砌体施工时未挂垂直线。

(二)现浇混凝土结构钢筋偏位造成模板无法到位。

(三)现浇混凝土结构梁柱节点及门窗洞口处配筋过密，钢筋安装不规范，造成模板无法到位：

(四)模板安装后未吊线坠或未认真吊线坠找正。

(五)竖向结构模板支撑系统控制机构失灵，一边顶牢而另一边松弛。

(六)竖向控制轴线向上投测过程中产生的积累偏差超过标准。

2．预防措施

(一)砌体施工时，宜双面挂线控制砌体的垂直平整度。

(二)楼面轴线控制网投测后，应根据定位尺寸校正竖向结构的纵向钢筋，确保根部到位，调整好垂直度偏位的骨架，检查复核后方可绑扎箍筋和水平钢筋。骨架绑扎中应于顶部用铁丝拉紧找正，并挂垂线控制。

(三)对于钢筋配制过密的部位，翻样时要充分考虑，施工中控制施工工艺和安装顺序，确保骨架截面尺寸正确：

(四)现浇混凝土结构模板安装后，应吊线坠校正垂直度，双面用顶撑顶牢；对于外侧墙，对拉螺栓应与纵横搁栅连接牢甲，并和内侧顶撑连接，顶拉控制，使系统在混凝土浇筑过程中便于检查调整；

(五)用经纬仪或吊线坠投测轴线，在建立轴线控制网及向上竖向投测过程中，其投测依据应该是同一原始轴线基准点，以避免误差积累。

四、施工中主要控制措施

虽然超高层建筑混凝土结构的垂直度偏差值难于检测出来,在实际施工过程中,严格监控竖向投测各层主控线的误差和结构构件的模板安装垂直度的误差,同时认真放好施工层细部轴线和结构构件尺寸控制线,认真设计和安装好模板及其支撑体系,控制其变形及位移,是完全可以精确控制高层建筑混凝土结构垂直度的。

1．竖向投测主控线误差的控制

（一）精度要求：对于超高层建筑控制轴线竖向投测误差,《工程测量规范》GB50026-2007《工业与民用建筑施工放样》及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002施工测量规定:首层放线验收后,应将控制轴线引测至结构外表面上,并作为各施工层主轴线的竖向投测的基准。

（二）控制方式及仪器选择：由于一般施工现场环境条件的变化较多、场地较小等因素,加上超高层建筑一般采用爬升式脚手架或集成式脚手架，外围架体完全封闭,在工程施工中常采用内控法。采用全站仪及激光垂准仪进行竖向投测及测点复核。

（三）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为一测量段。

（四）投测注意事项：受气温、风力的影响,墩身会来回微微摆动,因此测量控制应选择一个时间相对固定、气温相对恒定的时间段来测量,这样测量出来的数据才有可比性。一般工程选择:早晨6∶30-8∶30,下午4∶00-6∶30。另激光垂准仪对空气中的湿度较为敏感,在雨后或大雾天不宜使用激光垂准仪进行测量。

2．模板安装垂直度的误差控制

（一）模板体系的选择

综合考虑工程的结构形式、工期及质量等方面要求，一般采用木模板和全钢大模板两种模板形式进行施工，当采用木模板时，墙面选用18mm厚覆膜胶合板，背楞体系采用木方和钢管背楞。顺主背楞的中心线布置间距为500mm的对拉螺杆，螺杆为T18。螺杆外套Φ25PVC管，拆模时取出，重复利用，当采用全钢大模板时，墙柱均采用定型全钢大模板进行施工，根据工程实际情况进行模板的设计及制作。

（二）模板制作与安装

由于外墙模板安装时，操作工人在外爬架上作业，考虑安全及质量要求，采用木模板施工时将外墙模板散装整拼成大模板，拆模后用塔吊吊装至上一层进行周转，电梯井内模板进行同样操作。这样既避免了模板之间错台、拼缝不严等质量通病，而且提高了工效。当采用全钢大模板时，根据工程结构特点进行模板的前期制作，在施工中分块安装，重复利用。为防止模板整体移位，合模前，需焊定位筋。要求定位筋距模板根部30mm，其水平间距为1500mm左右，长度=墙厚-1mm。墙内用顶模棍（端部涂环氧树脂）控制截面尺寸。

（三）模板关键部位施工控制

高层建筑的垂直度控制，关键点在与主楼四个外角的垂直度控制，模板施工时，先将主楼外角墙柱位置定位准确，在角部墙柱模板安装时，沿墙柱的外层混凝土上弹出厚度线，支立模板、加设支撑，采用掉线坠的的检测方法测定墙柱垂直度，保证垂直度100%要求厚，对模板外边线进行加固支撑。

（三）模板垂直度监控

为保证外墙、电梯井垂直度，根据实际施工情况，在墙角部、中部设立多个主控点进行控制，建立模板专项检查制度。模板加固后，检查人员持专门图表，逐点进行检查，严格控制垂直度偏差。对脚手架支撑及模板加固，按施工方案严格监控，保证架体稳定，墙体加固措施到位。混凝土浇筑中，派专人跟踪，严控墙体一次浇筑高度及混凝土振捣，将混凝土浇筑中的影响减到最小。

（四）混凝土实体结构检查

当施工层细部轴线和结构构件尺寸控制线放好后，用钢尺检查各主控点外墙皮与控制线的距离，可测出混凝土垂直偏差值，并在模板拆除后，复测墙面垂直度，将各种检查结果进行比对，可以监测混凝土实体结构垂直度偏差值，从而进行施工技术改正。

五、结束语

随着社会经济的不断发展，城市化步伐的不断加快，只要我们合理利用现代超高层建筑物垂直度控制测量技术方法，认真分析建筑物产生垂直偏差的原因，做好预防措施就能够很好的控制测量中出现的一些问题。

参考文献

[1] 赵少华 谷维秀 浅谈超高层建筑垂直度控制施工技术山西建筑-2011年2期

[2] 杨毅来 高层建筑混凝土结构垂直度控制 邵阳学院学报-2010年 2期

[3] 方忠明 汤管洲 张国庆 王红娟 高层建筑垂直度控制技术 浙江建筑-2009年1期

[4] 刘宏选 王再清143.5 m高墩垂直度控制测量技术 铁道勘察-2010年4期