超高层建筑测量技术研究.pdf

第 ２ ８卷 第 １ ４期 ２ ０ １ ２年 ７月 甘肃科技 Ｇ ａ ｎ ｓ ｕＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅａ ｎ ｄＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｖ ｏ ｌ  ２ ８ Ｎ ｏ  １ ４ Ｊ ｕ ｌ  ２ ０ １ ２ 超高层建筑测量技术研究 王 军１ ， ２， 张宏杰１ ， ２， 白小军１ ， ２， 金秀奇１ ， ２， 孙少秋１ ， ２ （ １ 甘肃会展中心有限责任公司， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ４ ６ ； ２ 中建一局（ 集团） 第五建筑有限公司， 北京 １ ０ ０ ０ ２ ４ ） 摘 要 以超高层建筑的建设步骤为主线， 结合了甘肃会展中心建筑群兰州五星级酒店的工程实例， 论述了在超高 层建筑中施工测量包含的测量工作以及每步测量工作的具体内容， 并针对兰州五星级酒店工程组合结构的特点及 其特殊的施工工艺， 总结出测量过程中的困难及其相应的解决对策， 在超高层建筑测量中具有一定的指导意义。 关键词 超高层建筑； 轴网竖向传递； 轴系转换； 错层施工； 爬模施工 中图分类号 Ｔ Ｕ ７ ３ １ 随着社会不断的进步， 建筑设计， 施工水平的不 断提高、 完善， 以及人口的日益增长， 土地的日益匮 乏， 超高层建筑的产生及推广成为了必然的趋势， 它 使日益匮乏的土地得到了最有效的利用。但是随着 超高层建筑的日益增多， 以及超高层建筑的样式的 多样化， 施工测量在保证超高层建筑的使用寿命以 及超高层建筑的安全性中起着关键性的作用， 因此 施工测量在超高层建筑建设过程中的作用越来越受 到重视。 １ 工程概况 兰州会展中心建筑群项目基地位于兰州市城关 区盐场堡中心滩中段。北侧为北滨河路， 东西两侧 为市政规划路， 南邻黄河。其中， 五星级酒店位于场 地东南侧。本工程由主楼和裙楼两部分组成。主、 群楼地下连为一体， 地上用抗震缝划分为 ２个独立 的抗震单元。 主楼地下 ２层， 地上 ３ ６层， 室外地面至屋顶高 度为 １ ３ ８  ４ ５ ｍ ， 构架顶的高为 １ ５ １  ８ ０ ｍ ， 首层平面宽 度为 ４ １  ８ ５ ｍ ， 长度为 ５ ４  ５ ５ ｍ ， 高宽比为 ３  ３ １ ， 长宽 比为 １  ３ ０ ， 标准层建筑平面呈“ Ｔ ” 形， 随着高度增加 建筑逐渐向内收敛， 主楼结构形式为钢管砼框架 － 钢筋砼剪力墙筒体砼结构。 裙楼地下 ２层， 地上 ５层， 从室外地面至屋顶高 ２ ６  ６ ０ ｍ ， 建筑平面呈矩形， 首层平面宽度为 ２ ７  １ ５ ｍ 长度为５ ４  ５ ５ ｍ高宽比为０  ９ ８ ， 长宽比２  ０ １ ， 裙房结 构形式为现浇砼框架剪力墙结构。 ２ 超高层建筑测量准备工作 超高层建筑测量的准备工作直接影响着后续的 测量工作， 平面坐标定位以及高程定位的准确性决 定着工程的质量， 它为工程的下一步施工打下坚实 的基础。 ２  １ 平面定位坐标依据 施工单位进场后， 由业主单位提供 Ｄ １ 、 Ｄ ２ 、 Ｄ ３ 、 Ｄ ４四个坐标点及边角关系， 经施工单位检查并符合 规范要求， 可以作为本工程平面定位的要求； 同时业 主单位提供五星级酒店的轴线交点坐标电子版图， 经过施工单位复核与首层建筑图中的尺寸吻合且五 星级酒店与周边建筑物垂直距离符合规划设计距 离、 设计图及实测检查现场条件满足规划设计的要 求。 ２  ２ 高程定位依据 由业主单位指定两个使用的高程点， 联测航空 港建筑工程公司的两个高程点， 经监理单位对高程 点的联测， 测量值符合规范要求。 ３ 超高层建筑施工阶段测量工作 建筑工程施工中的测量工作， 不仅是工程建设 的基础， 而且是关系到工程质量的重要环节。在施 工过程中建立一个稳定、 高精度的测量控制网是工 程测量的重点， 也是保证建筑质量和结构安全必不 可少的手段。建筑工程中的施工测量一般是将平面 和高程分开进行的， 高层建筑施工测量一般可以分 为控制测量、 施工放样测量和垂直度测量。 ３  １ 控制测量 ３  １  １ 控制轴网布设 由于场地条件的限制， 平面定位无法完成在现 场四周布置控制轴线桩点， 故基坑施工时先在施工 场地东侧马路上布置字母轴控制轴线， 在大剧院工 程场地内布置数字轴控制轴线， 待五星级酒店工程 挖土完成后将轴网移至场区内， 以便于施工和保护。 ３  １  ２ 高程引测 为了便于施工单位现场施工， 在主楼南侧引入 两个标高点， 并根据以上两个标高点事先在离本工 程上口开挖线 １ ０  ０ ０ ０ ｍ左右， 人不宜走到的地方深 埋挖坑浇灌混凝土桩， 硬化 １ ４天后用经检校合格的 业主单位提供测绘院高程点， 按附和线路引测其桩 顶 φ ２ ０钢筋头绝对标高， 如图１所示， 对此３个高程 点进行标识， 严格的保护， 作为本工程高程及沉降观 测依据点。 图 １ 高程基准点 ３  ２ 施工放样测量 ３  ２  １ 水平方向施工放样测量 １ ） 基底、 垫层及地下各层施工测量控制 施工单位用已联成整体的一级外控网及工号外 控网（ 桩点均代坐标值） ， 分别将轴线控制线直投到 坑底， 经联检无误后对各工号的轴线加密， 测放出各 单位工程的轴线、 边线、 门窗洞口线、 集水井、 电梯井 线， 作标识， 经自检、 交接检查验无误， 上报监理查验 无误后， 作为平面施工的依据线， 垫层、 保护层、 地下 各层均用坑上基坑外控网直投来完成测量主控线 后， 再加密各轴线及细部线。 ２ ） 首层验线及内控点留置 当工程结构施工到 ０  ０ ０ ０层后， 用经检测（ 测 绘院导线点） 无误的整体基线外控网桩严格投测到 首层混凝土面后， 实测其点位精度并保证其内部几 何尺寸达到边长允许误差 １ ／ １ ５ ０ ０ ０ 、 测角允许误差 １ ４ ＂ √ｎ合格后， 请市规划行政主管部门对 ０  ０ ０ ０ 层进行查验， 当合格后施工单位将进行首层各轴线、 边线、 各细部线测放并作标识， 并对控制线引伸出 ５ ０ ０ ｍ ｍ线， 标出三角油漆。在施工到 ０  ０ ０ ０层钢 筋面未浇筑混凝土时， 用工程定位时外控桩， 按工程 内控点布置图放置 ２ ０ ０ ｍ ｍ２ ０ ０ ｍ ｍ１ ０ ｍ ｍ的铁 件， 用钢锯在铁件上沿轴线方向刻划十字线， 其交点 即为首层布设的内控点， 并做施工期保护， 作为以上 各楼层平面控制的传递点， 这些点所组成的方格网 即为 ０  ０ ０ ０以上各楼层的平面控制网， 然后浇筑 首层结构面砼。墙体施工完成后， 将轴线、 墙体定位 线、 门窗洞口线等的控制线（ ５ ０ ０ ｍ ｍ线） 投射到竖向 墙体上， 并标出三角油漆。 ３ ） 首层以上各层轴线传递及平面放线 本工程采用激光铅垂仪配合经纬仪进行竖向轴 线传递。将激光铅垂仪架设在首层内控点上， 接收 靶放在待测楼层的相应预留洞口（ 事先留置的施工 层１ ５ ０ １ ５ ０洞） 上， 对中整平铅垂仪后， 打开发光电 源并调整光束， 直至接收靶接收到的光斑最小最亮。 慢慢旋转铅垂仪， 每转 ９ ０ 停下来观察光斑的变化， 最后接收靶将得到一个激光圆， 当该圆直径小于 ２ ｍ ｍ时， 圆心即为该控制点的接受点， 然后依次投 测所需其他控制点， 据本工程实际情况分别在首层、 １ ２层、 ２ ４层转换测控点。利用经纬仪和 ５ ０ ｍ钢尺 对待测楼层的接收点所组成的轴线矩形进行角度、 距离的测量。作为该施工层的平面控制网， 以此放 出其他各条轴线， 并用红油漆作好明显标识。 在每层轴线控制点传递到作业层后， 用经纬仪 对楼层的控制轴线进行加密， 由于此建筑逐渐向内 收敛， 因此采用分阶段加密不同的控制轴线， 如图 ２ 所示， 加密方法为正倒镜分中法、 多测回修正法。 ３  ２  ２ 首层以下高程控制传递及楼层高程控制 １ ） 采用附合法悬吊钢尺往基坑下引测基底高 程网， 用 φ ２ ０钢筋长 １  ５ ｍ横向打入基坑立壁上留 ２ ０ ｍ ｍ钢筋头测上高程， 精度控制在 １ ２ ｍ ｍ 。地下 各层施工标高抄测， 均以基坑下引测的高程网为依 据进行抄测。所抄测的各进度不一的施工段标高必 须在统一的依据下进行， 所抄测标高允许误差 ３ ｍ ｍ 。 ２ ） 首层及首层以上各层高程测量 当结构施工至首层墙柱时， 用经业主指示高程 确认的本工程施工高程点校核无误后， 用附合法引 测到首层墙柱上建筑 ＋０  ５ ０ ０ ｍ点， 限差不得超过 ２ ｍ ｍ 。 按施工组织设计， 施工分划段内选择竖面无障 碍物地方固定二到三个建筑 ＋ ０  ５ ０ ０ ｍ准确标识点 作为向上传递依据点， 此依据点进行联测其高差不 得超过 ２ ｍ ｍ ， 作标识保护。 ５１１第 １ ４期 王 军等 超高层建筑测量技术研究 图 ２ 轴加密示意 从首层固定有标识的建筑 ＋ ０  ５ ０ ０ ｍ点利用内 控点预留洞采用双水准仪悬吊钢尺法向上传测至实 测层， 一个施工段引测不少于 ２个点， 经实测引上 ２ 点高差不大于 ２ ｍ ｍ时平差使用， 测量本楼层高程并 要与下面一层联测， 查其层高误差， 当引上 ２点高差 超过 ３ ｍ ｍ时应及时检查其原因进行解决。因为高 层钢结构施工中量距精度多在 １ ／ ８ ０ ０ ０以上。 ３  ３ 垂直度测量 建筑物垂直度及各楼层垂直度的有效控制措 施。 ３  ３  １ 内控点布置图的充分利用 控制整体高 度垂直度 在首层完成过程中我们按施工段及外大角布设 了数个内控点， 此内控点从首层埋点， 其铅直到本工 程的顶层为同一铅垂直点， 从首层埋点通过中间各 层留点直到顶层为同一铅垂点， 故以此来控制整个 建筑物的垂直度。 ３  ３  ２ 楼层垂直度的有效控制 利用整体内控留的各层的点形成的控制， 进而 控制楼层的垂直度， 而楼层的各层均由从底到顶统 一的内控依据点， 因此各层的垂直度本身是在同一 个垂直线上的。 ３  ３  ３ 外墙大角及楼层模板的竖向控制 当首层以上各层延伸施工时， 均用仪器在各外 角 １ ０ ｃ ｍ处或外角柱轴线投出从下向上的垂直延伸 竖线以此辅助控制大角外模的垂直度。 各层外角及外模板按本层底线支模板时， 均用 仪器校正外角及本层外墙模板的垂直度。 ４ 测量过程中的困难及解决措施 兰州五星级酒店的主楼结构形式为钢管混凝土 框架 － 钢筋混凝土剪力墙筒体结构， 裙房结构形式 为现浇混凝土框架剪力墙结构， 主楼、 裙楼结构形式 的不同及其施工方法的多样性给施工测量工作带来 了很多的困难。 １ ） 本工程为钢混结构， 柔性大， 结构受自振、 风 荷载、 日照、 温差等影响较大。塔吊附着直接附着在 核心筒结构上， 随核心筒不断向上顶升， 其吊装过程 中的动荷载通过塔吊支撑梁直接传递到核心筒柱 身， 致使核心筒上部结构在吊装过程中不停的轻微 震动， 因此施工过程中测量控制网向上引测难度大， 平面控制网基准点的垂直引测精度尤难保证。 对策 为了克服环境因素和特殊结构的影响， 通 过选择合适的天气、 时间以及避免塔吊吊装时间， 采 用高精度垂准仪进行轴网控制点多次投测， 尽量减 少环境影响及投测误差。 ２ ） 错层施工测量控制网如何衔接 对策 外楼板滞后核心筒、 土建滞后钢结构， 测 量控制网的衔接尤为重要。施工过程中统一使用 Ｉ 级建筑物控制网， 测量精度指标严格控制在测量规 范限差之内， 外楼板与核心筒轴网联测， 土建轴线网 与钢结构轴线网联测， 做到交圈闭合。 ３ ） 轴系之间如何转换 对策 随着楼层不断增高， 二次结构的施工， 随 之而来的是轴系之间的相互转换， 控制点的上升转 移保证轴与轴之间的净空尺寸、 角度、 距离等， 因此 施工中必须仔细审图， 保证轴系之间转换精度。 ６１１ 甘 肃 科 技 第 ２ ８卷 依据场区控制网结合本工程结构形状布设矩形 建筑物方格网， 采用全站仪以极坐标和直角坐标定 位的方法测设， 经角度、 距离校测符合点位限差要求 后， 作为该建筑的轴线控制网。 ４ ） 轴网竖向传递 对策 主楼轴线网采用内控法， 结合建筑物的平 面特点， 本工程主楼设置 １ ０个主内控点， 裙楼 ６个 内控点， 作为该工程的测量内控点。主楼在首层共 设置 １ ０个主内控点。由于施工过程中结构不停加 载， 结构处于相对不稳定状态， 所以一次投测过高会 产生过大误差。为了提高测量精度， 采用内控基准 点轴网垂直转移的方法进行测量， 平面轴线的竖向 传递及精度保证为本工程测量工作的难点。根据铅 直仪的投测精度， 主楼基准点轴线网分别设置在首 层、 ９层、 ２ ４层， 每层施工作业层投测中内控基准点 校合， 以保证空间基准轴网闭合精度。在内控点的 投测过程中， 为消除同心圆误差， 同方向旋转激光准 直器 ０ ９ ０ １ ８ ０ ２ ７ ０ ， 激光点在投影面上留下圆形旋 转轨迹， 移动接收靶使其中心与旋转轨迹圆心同心， 通过接收靶上的刻划线使全圆等分并取其中点作为 控制点的垂影点。 ５ ） 核心筒竖向墙体采用爬模技术先行施工， 核 心筒结构施工较核心筒外框架钢柱、 梁施工提前５ 层， 核心筒爬模施工墙体的标高如何控制。 对策 用鉴定合格的钢尺从首层标高的结构 ＋ １  ０ ０ ０ ｍ线竖直量至核心筒四角的竖向钢筋上， 用红 漆做出标记， 统一为本施工层的结构 ＋ １  ０ ０ ０ ｍ线， 作为顶板支模高度的依据； 每一次爬模滑升至高于 楼层 １ ｍ以上位置时， 测量人员将本层的 ＋ １  ０ ０ ０ ｍ 线引测到核心筒墙体侧立面上， 并弹出墨线， 用红漆 做好标记， 标出标高数值， 作为下一步滑升高度控 制。 ５ 结语 通过对兰州五星级酒店施工测量的论述， 较为 全面的介绍了超高层建筑施工过程中的工程测量工 作， 并针对工程结构特点产生的测量困难提出了相 应的解决对策。测量工作是超高层建筑施工的先行 与保障， 因此， 精确的测量是不可或缺的工作， 对工 程质量的保证也起到十分重要的作用。任何一项建 筑工程的实施均已测量为开端， 尤其是超高层建筑 更离不开完善的测量体系。 参考文献 ［ １ ］ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ２ ６－ ２ ０ ０ ７ ， 工程测量规范［ Ｓ ］ ． ［ ２ ］ Ｊ Ｇ Ｊ ８－ ２ ０ ０ ７ ， 建筑变形测量规范［ Ｓ ］ ． ［ ３ ］ Ｃ Ｊ Ｊ ８－ ９ ９ ， 城市测量规范［ Ｓ ］ 櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷 ． （ 上接第 １ ４ ６页） 尤其对头孢唑啉、 氨曲南耐药率高达 ４ ０ ％， 提示临床 经验用药时要尽量避免使用， 可以考虑选用敏感性较 高的阿米卡星、 左氧氟沙星、 头孢哌酮／ 舒巴坦等。 本研究中阴沟肠杆菌对亚胺培南、 阿米卡星等 为敏感。应加强对产碳青霉烯酶阴沟肠杆菌的控制 和检测； 阴沟肠杆菌产 Ｅ Ｓ Ｂ Ｌ ｓ 酶携带率高； 临床治 疗应在药敏试验的基础上， 针对不同的产酶株合理 选择抗菌药物［ ６ ］。 用 Ｋ－ Ｂ法检测的四种抗生素对嗜麦芽窄食单 胞菌敏感性较好， 头孢哌酮／ 舒巴坦、 米诺环素、 左氧 氟沙星未见耐药株、 复方新诺明耐药性为 １ ０ ％。 综上所述， 下呼吸道感染的病原菌分布以革兰 阴性杆菌为主， 对常用抗生素有较高的耐药率。临 床抗生素的选用应该依据感染菌药敏结果。应加强 对细菌耐药性的监测， 合理使用抗生素， 以减少耐药 菌株的出现和扩散。 参考文献 ［ １ ］ 叶应妩全国临床检验操作规程［ Ｍ］ ． 南京 东南大学 出版社， １ ９ ９ ７ ． ［ ２ ］ 张卓然 临床微生物学和微生物学检验［ Ｍ］北京 人 民卫生出版社， ２ ０ ０ １ ． ［ ３ ］ 李金奎 下呼吸道感染革兰阴性杆菌的耐药性分析 ［ Ｊ ］ ． 中华医院感染学， ２ ０ １ ０ ， １ ３ （ ３ ） １ ９ ０ １ ９ ２ ． ［ ４ ］ 马越， 奇景云， 金少鸿 细菌耐药性监测分析中应注 意的问题［ Ｊ ］ ． 中国抗生素， ２ ０ ０ ５ ， ３ ０ （ １ ２ ） ７ ６ ２ ７ ６ ９ ． ［ ５ ］ 张亚衡 基层医院下呼吸道革兰阴性杆菌医院感染 的耐药性调查［ Ｊ ］ ． 中华医院感染学， ２ ０ ０ ９ ， １ ９ （ １ ８ ） ２ ４ ８ ５ ２ ４ ８ ８ ． ［ ６ ］ 李晓哲， 郭焕  １ １ ２株阴沟肠杆菌产碳青霉烯酶、 Ａ ｍ ｐ Ｃ 酶及产 Ｅ Ｓ Ｂ Ｌ ｓ 的检测与耐药性分析［ Ｊ ］ ． 中华医院感 染学， ２ ０ １ ２ ， ２ ０ （ ４ ） １ ９ ２ １ ． ７１１第 １ ４期 王 军等 超高层建筑测量技术研究