浅谈超高层的测量控制

徐灿青 杨 志

（中国建筑第二工程局有限公司 安徽合肥 230011）

1 测量前的准备工作

在超高层控制测量进行之前：①需进行的工作就是熟悉工程图纸，了解建筑物相关的轴线网之间的尺寸关系、楼层标高，找出有无错误及难于测量的点。②了解相关的施工方案，熟悉大致的施工流程，考察与周边建筑的关系，制定初步的测量方案。

2 测量仪器的选择

测量工作的开展离不开测量仪器，而超高层测量控制中高精度测量仪器的选择更加必不可少。常用的测量仪器包括全站仪、水准仪、垂投仪、钢卷尺、GPS RTK等。所有的测量仪器均需报送至国家授权的检测单位进行检测，检测出具合格鉴定证书并报送监理等相关单位验收，验收合格后才能应用于工程中。使用过程中建立测量仪器的台账表，台账表应包括测量仪器的厂家、型号、精度、检定周期、有效使用日期等。设专人负责测量仪器的维护保养。

3 控制网的建立及加密

测量工作的开展应按照先整体后局部、先高级后低级、先控制后碎步的原则。控制测量分平面控制及高程控制，将相关单位移交的控制网（不少于3个点）作为首级控制网，并测量复核该测量控制网。首级平面控制网采用静态GPS及全站仪进行闭合导线的测量复核。高程控制网的测量复核，首先应保证移交的控制网为环形闭合导线网，按照国家二等水准测量的要求进行观测复核。

依据首级控制网，加密厂区内的二级控制网，因超高层建筑多建与市区，施工场地狭小，通视条件差，二级控制网的加密同样采用静态GPS配合全站仪的方法。静态GPS分多次，多时间段的采集数据后，利用数据处理软件剔除结果中不合格的数据，提高数据精度。对于GPS加密中最薄弱的点，利用全站仪及已有的首级控制网，形成不同闭合导线网，以此来减小最薄弱点的测量中误差。

4 建筑物的轴线测量控制

地下室阶段的楼层控制测量依据加密的二级控制网，采用外控法至少放样建筑的边角的4个轴线交点。轴线点之间采用经纬仪及卷尺相互复核距离及角度，并连接成线，根据此主要的轴线放样各个细部。地上部分采用内控法测量放样，施工至建筑物首层时，在需放样的轴线交点位置预埋30cm正方形的钢板，将点位放样至钢板上，并在钢板上刻制1mm宽度的十字交叉轴线，做显目标志并保护，作为内控法的基准点。控制点根据楼层的高度及激光垂投仪的精度选择合适的高度进行调换，一般采用每40～50m转换一次控制点。

5 建筑物的高程测量控制

基坑开挖阶段，利用悬挂钢卷尺的办法，经过多次的闭合测量消除误差之后将标高引测至基坑内，且引测不少于4个点位的标高。待建筑物施工至首层后，复核传递上来的标高与二级控制网的标高。并在电梯井道、外墙等位置制作不少于4个点的红色三角标高标识。二层及以上标高传递利用卷尺沿建筑外墙及电梯井道向上传递，取平均值作为该楼层的控制标高。

6 建筑物钢结构的测量控制

钢结构作为超高层建筑必要的组成部分，在其施工安装过程中，必须对其进行高精度的测量控制。由下至上大致可分为3部分测量控制。首先，确保地脚螺栓的安装精度，在安装的轴线上分两个方向架设经纬仪控制其安装精度，同时利用水准仪控制其安装高度及安装的平整度。其次，为保证钢柱的安装精度，需找出柱子安装轴线，利用经纬仪调整钢柱的安装轴线与楼层的轴线重合，以此保证钢柱的垂直度，这个过程也可采用全站仪采集钢柱上固定角点的坐标来达到调整钢位置的目的。最后，钢梁的吊装过程中，会对已校核的钢柱产生扰动，所以不仅仅需要控制钢梁本身的位置，还需复测钢柱。在安装过程中还需利用水准仪来测量由于焊接、重量导致的标高不一问题，及时反馈给厂家，以作出及时的调整。

7 建筑物的垂直度测量控制

由于测量控制中轴线传递及施工过程中不可避免的存在相关的误差，超高层的垂直度就必然存在一定的误差。而监控建筑物垂直度的办法有很多，常用的方法包括激光垂投仪投点监测，全站仪坐标法监测，掉线坠法，GPS测量坐标法。激光垂投仪法就是通过垂投仪、激光接收靶及卷尺校核各个楼层核心筒及外框架与轴线的关系，以此来控制建筑物的垂直度。全站仪测量坐标法是通过初始的首级控制网，在施工过程中，外控法测量建筑物各层的固定点的坐标，以此来观测建筑物垂直度的变化情况。但该办法应注意的一点就是，在开始选择控制点时应考虑到后期建筑物的高度与测量控制点之间长度的关系，必须保证后者大于前者，否则易造成较大的测量误差。掉线坠法是测量线坠与建筑物的尺寸来控制建筑物的垂直度。由于超高层楼层高度高，所选择的线往往是钢丝。所以就要求线坠下重物要有足够的重量保证钢丝的垂直。GPS测量坐标法控制垂直度也是通过获取固定点的坐标来控制建筑物的垂直度，与全站仪获取坐标不同在于GPS获取坐标不要求点位之间通视，但精度上没有全站仪精准，尤其是周边有大面积水域及高压线等情况下测量误差较大。

8 建筑物变形观测

为保证建筑物的施工及使用安全，必须对其进行必要的变形观测。监测应按照地勘报告、设计图纸等要求，确定监测类别、监测等级、监测周期等，从而制定相应的监测测量方案。常规的监测项目有沉降观测、倾斜观测等。沉降观测的监测点位一般布置在建筑物的拐点、核心筒的四周、沉降缝或者沉降后浇带等位置，点位必须坚固可靠、便于实测。监测周期按图纸要求进行。每次监测的数据必须真实可靠，保存完整、清晰。倾斜观测常用的办法是测量结构的底部与顶部之间的横向差值、倾斜方向、倾斜速率来反应建筑物的整体倾斜情况。监测的周期可视建筑物的倾斜速率每1～3个月进行一次观测。

9 结束语

为顺利的完成超高层建筑的施工，保证在施工过程及后期使用中的质量及安全，应高度重视超高层建筑的测量控制。从基础阶段开始，做好每一步的测量工作，为工程的顺利进行保驾护航。