1 高層建筑施工測(cè)量的特點(diǎn)和任務(wù)
近十多年來(lái),我國(guó)的高層建筑蓬勃興起,高層民用住宅群也在各大、中型城市中悄然屹立。“質(zhì)量第一”已成為建筑企業(yè)的立身之本。為了提高工程質(zhì)量,高層建筑施工測(cè)量越來(lái)越受到廣泛地重視。高層建筑的特點(diǎn)是層數(shù)多,高度高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因結(jié)構(gòu)豎向偏差直接影響工程受力情況,故在施工測(cè)量中要求豎向投點(diǎn)精度高,所選用的儀器和測(cè)量方法要適應(yīng)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、施工方法和場(chǎng)地情況。由于建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)備和裝修標(biāo)準(zhǔn)較高,特別是高速電梯的安裝等,對(duì)施工測(cè)量精度要求亦高,一般情況在設(shè)計(jì)圖紙中有說(shuō)明,有各項(xiàng)允許偏差值,施工測(cè)量誤差必須控制在允許偏差值以?xún)?nèi)。因此,面對(duì)建筑平面、立面造型的復(fù)雜多變,要求在工程開(kāi)工前,先制定施工測(cè)量方案,儀器配置,測(cè)量人員的分工,并經(jīng)工程指揮部組織有關(guān)專(zhuān)家論證后方可實(shí)施。
高層建筑施工測(cè)量的主要任務(wù)是將建筑物的基礎(chǔ)軸線準(zhǔn)確的向高層引測(cè),并保證各層相應(yīng)的軸線位于同一豎直面內(nèi),要控制與檢核軸線向上投測(cè)的豎向偏差每層不超過(guò)5㎜,全樓累計(jì)誤差不大于20㎜;在高層建筑施工中,要由下層樓面向上層傳遞高程,以使上層樓板、門(mén)窗口、室內(nèi)裝修等工程的標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。
2 軸線投測(cè)
2.1.經(jīng)緯儀投測(cè)法
高層建筑物的平面控制網(wǎng)和主軸線是根據(jù)復(fù)核后的紅線樁或平面控制坐標(biāo)點(diǎn)來(lái)測(cè)設(shè)的,平面網(wǎng)的控制軸線應(yīng)包括建筑物的主要軸線,間距宜為30~50m,并組成封閉圖形,其量距精度要求較高,且向上投測(cè)的次數(shù)愈多,對(duì)距離測(cè)設(shè)精度要求愈高,一般不得低于1/10000,測(cè)角精度不得低于20″。
高層建筑物的基礎(chǔ)工程完工后,須用經(jīng)緯儀將建筑物的主軸線(或稱(chēng)中心軸線)精確地投測(cè)到建筑物底部側(cè)面,并設(shè)標(biāo)志,以供下一步施工與向上投測(cè)之用。另以主軸線為基準(zhǔn),重新把建筑物角點(diǎn)投測(cè)到基礎(chǔ)頂面,并對(duì)原來(lái)所作的柱列軸線進(jìn)行復(fù)核。然后再分量各開(kāi)間柱列軸線間的距離,往返丈量距離的精度要求與基礎(chǔ)軸線測(cè)設(shè)精度相同。
隨著建筑物的升高,要逐層將軸線向上投測(cè)傳遞。如圖所示,向上投測(cè)傳遞軸線時(shí),是將經(jīng)緯儀安置在遠(yuǎn)離建筑物的軸線控制樁3、3′和C、C′上,分別以正、倒鏡兩個(gè)盤(pán)位照準(zhǔn)建筑物底部側(cè)面所設(shè)的軸線標(biāo)志a、a′和b、b′,向上投測(cè)到每層樓面上,取正、倒鏡兩投測(cè)點(diǎn)的中點(diǎn),即得投測(cè)在該層上的軸線點(diǎn)a1、a1′和b1、b1′。a1a1′和b1b1′兩線的交點(diǎn)O′即為該層樓面的投測(cè)中心。
當(dāng)建筑物層數(shù)增至相當(dāng)高度時(shí)(一般為10層以上),經(jīng)緯儀向上投測(cè)的仰角增大,則投點(diǎn)誤差也隨著增大,投點(diǎn)精度降低,且觀測(cè)操作不方便。因此,必須將主軸線控制樁引測(cè)到遠(yuǎn)處的穩(wěn)固地點(diǎn)或附近大樓的屋面上,如圖所示。所選軸線控制樁位置距建筑物宜在(0.8~1.5)H(m)外(H為建筑物總高),以減小仰角。
為了保證投測(cè)質(zhì)量,使用的經(jīng)緯儀必須進(jìn)行檢驗(yàn)校正,尤其是照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸應(yīng)精密垂直儀器豎軸。投測(cè)時(shí),應(yīng)精密整平。為避免日照、風(fēng)力等不良影響,宜在陰天、無(wú)風(fēng)時(shí)進(jìn)行投測(cè)。南京金陵飯店(110m)、北京彩電中心(135m)均采用此種方法。
2.鉛垂儀投測(cè)法
激光鉛垂儀是一種供鉛直定位的專(zhuān)用儀器,適用于高層建筑、煙囪和高塔架的鉛直定位測(cè)量。主要由氮氛激光器、豎軸、發(fā)射望遠(yuǎn)鏡、管水準(zhǔn)器和基座等部件組成,基本構(gòu)造如圖所示。激光器通過(guò)兩組固定螺釘固裝在套筒內(nèi)。儀器的豎軸是一個(gè)空心軸,兩端有螺扣,激光器套筒安裝在下端(或上端),發(fā)射望遠(yuǎn)鏡裝在上端(或下端),即構(gòu)成向下(或向上)發(fā)射的激光鉛直儀。儀器上設(shè)置有兩個(gè)互成90°的管水準(zhǔn)器,分劃值一般為20″/mm,儀器配有專(zhuān)用激光電源。使用時(shí)利用激光器底端(全反射棱鏡端)所發(fā)射的激光束進(jìn)行對(duì)中,通過(guò)調(diào)節(jié)基座整平螺旋,使管水準(zhǔn)器氣泡嚴(yán)格居中,從而使發(fā)射的激光束鉛垂
為了把建筑物軸線投測(cè)到各層樓面上,根據(jù)梁、柱的結(jié)構(gòu)尺寸,投測(cè)點(diǎn)距軸線500~800mm為宜。每條軸線至少需要兩個(gè)投測(cè)點(diǎn),其連線應(yīng)嚴(yán)格平行于原軸線。為了使激光束能從底層直接打到頂層,在各層樓面的投測(cè)點(diǎn)處需預(yù)留孔洞,或利用通風(fēng)道、垃圾道以及電梯升降道等。如圖所示,將激光鉛垂儀安置在底層測(cè)站點(diǎn)O,進(jìn)行嚴(yán)格對(duì)中、整平,接通電源,啟輝激光器發(fā)射鉛垂激光束,作為鉛垂基準(zhǔn)線。通過(guò)發(fā)射望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦,使激光束會(huì)聚成紅色耀目光斑,投射到上層施工樓面預(yù)留孔的繪有坐標(biāo)網(wǎng)的接收靶P上,水平移動(dòng)接收靶P,使靶心與紅色光斑重合,靶心位置即為測(cè)站點(diǎn)O的鉛垂投影位置,并以此作為該層樓面上的一個(gè)控制點(diǎn)。
當(dāng)建筑物不太高(一般在100m以?xún)?nèi)),垂直控制測(cè)量精度要求不太高時(shí),亦可用重錘法代替鉛垂儀投測(cè)。懸掛重錘的鋼絲表示鉛垂線,重錘重量隨施工樓面高度而異,高度在50以?xún)?nèi)時(shí)約15,100以?xún)?nèi)時(shí)約25,鋼絲直徑為1㎜,投測(cè)時(shí),重錘浸在廢機(jī)油中并采取擋風(fēng)措施,以減少擺動(dòng)。此外,配有90°彎管目鏡的經(jīng)緯儀也可作為光學(xué)鉛垂儀使用,其方法與激光鉛垂儀一樣,不同的是一個(gè)激光斑,一個(gè)是光學(xué)視線點(diǎn)。
3 高程傳遞
高層建筑物施工中,傳遞高程的方法有以下幾種。
3.1.利用皮數(shù)桿傳遞高程
在皮數(shù)桿上自±0.00m標(biāo)高線起,門(mén)窗口、過(guò)梁、樓板等構(gòu)件的標(biāo)高都已注明。一層樓砌好后,則從一層皮數(shù)桿起一層一層往上接。
3.2.利用鋼尺直接丈量
在標(biāo)高精度要求較高時(shí),可用鋼尺沿某一墻角自±0.00m標(biāo)高處起向上直接丈量,把高程傳遞上去。然后根據(jù)由下面?zhèn)鬟f上來(lái)的高程立皮數(shù)桿,作為該層墻身砌筑和安裝門(mén)窗、過(guò)梁及室內(nèi)裝修、地坪抹灰等控制標(biāo)高的依據(jù)。
3.3.懸吊鋼尺法
在樓梯間懸吊鋼尺,鋼尺下端掛一重錘,使鋼尺處于鉛垂?fàn)顟B(tài),用水準(zhǔn)儀在下面與上面樓層分別讀數(shù),按水準(zhǔn)測(cè)量原理把高程傳遞上去。