上海電視塔(東方明珠)施工測量實例

1、上海電視塔（東方明珠）施工測量實例1.概況上海廣播電視塔總高度為468m,建筑總面積為6.3萬m2,其中高空建筑面積 達(dá)2萬m2.電視塔由地下室.塔座.塔身.下球體.上球體.太空艙及天線等七個部分組 成，如圖4-216所示.圖4-216上海電視塔各部分組成電視塔地下二層深為-12m,局部達(dá)-19.5m.從地面至286m為三筒框架主塔體, 由三個直徑為9m地直筒體組成.三個直筒從285m處過渡為單筒體至350m,單筒 體從310m以上由8m收分至7m,350m至486m為鋼桅桿天線.在主塔體68118m設(shè)有直徑為50m地鋼結(jié)構(gòu)下球體，其頂標(biāo)高為118m,在 250295m,設(shè)有直徑為45m地鋼結(jié)

2、構(gòu)上球體，其頂標(biāo)高為295m,在單筒體 334350m之間設(shè)有直徑為16m地鋼結(jié)構(gòu)太空艙，頂標(biāo)高為350m.單筒體頂面正中 有一個4.2m地正方形空洞，鋼桅桿天線就嵌固在空洞中.天線全長118m,截面自 3.8mX 3.8m 收縮至 0.7mX 0.7m.主塔體三個直筒體呈三角形布置，全高286m間有七道6m高.1.6m寬地混凝 土連梁,連梁與三個直筒體地交接處分叉成丫形，在上.下球體中間各有一高40m50m地中心筒體.三個直徑為7m地斜筒體與水平面交角成60° ,其下端支承于基礎(chǔ)上，上端交匯于中心筒體上2 .制定施測方案上海電視塔構(gòu)筑物地施工和安裝中，工程測量精度是保證電視塔施工質(zhì)

3、量和 安全地重要內(nèi)容，因而，設(shè)計和施工精度要求也相當(dāng)高，尤其是塔身垂直度偏差小 于 50mm.在制定技術(shù)方案之初，調(diào)研對國內(nèi)有關(guān)工程進(jìn)行了調(diào)研，這些工程地共同特點 就是采用激光垂準(zhǔn)儀作垂直控制，它地最大優(yōu)點是直觀性強(qiáng)，測量人員當(dāng)場就可讀 得垂直偏差值.然而，如果被測物體高度過高，激光地光斑就大，并會產(chǎn)生飄移，因而 難以對中，必將影響精確度.上海電視塔其高度為468m,如果用激光儀作垂直控制，難以保證其小于50mm 地精度要求，通過綜合分析，決定采用Wild ZH天頂垂準(zhǔn)儀作垂準(zhǔn)測量和 Wild T2 經(jīng)緯儀（附彎管）作垂準(zhǔn)檢查.上海電視塔施工測量地難度不僅在于其超高，而且由于塔地特殊造型，使得

4、三 個直筒體之間不能互相通視，因此，我們將電視塔地施工測量分為平面控制和垂直 測量兩大部分.平面控制測量主要是在建筑場地上建立必要精度地軸線控制網(wǎng)，以建立塔筒中心及放樣施工所需地軸線；二是布設(shè)筒體測量基準(zhǔn)點，通過在塔.直筒及斜筒中心埋設(shè)基準(zhǔn)控制點，組成精密地筒體控制網(wǎng)，并在-0.05m結(jié)構(gòu)平臺上布設(shè)一個小控 制網(wǎng)，這樣就可以解決塔筒中心點不能通視地問題.由于這個控制網(wǎng)精度相當(dāng)高，而且點位穩(wěn)固，可使垂準(zhǔn)測量精度得到保證，同時也可保證塔.塔中心地平臺高度 從 土 0.00m98m118m263m285m,直筒中心平臺高度從土 0.00m98m161m285m.垂直測量地方案，是測點布置在塔體筒內(nèi)，

5、并沿高程分別布置在高程上.150m高程斷面，測站工作平臺搭設(shè)利用筒體壁.剪力墻.電梯井墻壁，人行 梯道為基礎(chǔ)，預(yù)埋鐵件搭設(shè)工作平臺和測站.3 .建立外控制（1）施工平面控制網(wǎng)地建立在施工場地上平面控制布設(shè)米字形軸線網(wǎng)（由上海測繪處提供），三條軸線相交于塔地中心.5號軸線（朝向南京路外灘原二噴水池中心）與正北方向地夾角為96°6'15".現(xiàn)以這點城市坐標(biāo)及此夾角作廣播電視塔米字形軸線和樁位中心放 樣地依據(jù)米字形軸線如圖4-217所示：在施工地下室時，軸線上地點位離塔中心 較遠(yuǎn)，看不到基坑下部位后在基坑周邊軸線方向上加密S'40,W40,S91和N'32

6、等點,作為測設(shè)地下室塔筒中心及各層軸線地依據(jù)圖4-217米字形軸線網(wǎng)平臺面塔筒中心點布置圖（2）筒體測量基準(zhǔn)點地平面布設(shè)由于地下室基礎(chǔ)承臺上無法設(shè)置基準(zhǔn)控制點，因此將其點投測至-6.05m平臺 面上，在塔.直筒及斜筒中心埋設(shè)基準(zhǔn)控制點.于是形成了由7個控制點組成一個精密筒體控制網(wǎng)，如圖4-218所示.在基礎(chǔ) 出土后，為了便于測量而將三個直筒中心及塔中心測站，分別精確設(shè)在+0.550m平 臺和-1.450m中心平臺上，然后根據(jù)這四個中心點加密成一個平臺小控制網(wǎng).圖 4-218 -6.050（3）平臺小控制網(wǎng)地布設(shè)根據(jù)場地地有利條件，在-0.050m結(jié)構(gòu)平臺上布設(shè)一個中點六邊形小控制網(wǎng), 見圖4-

7、219,這網(wǎng)使塔筒四個中心點不能通視問題得到解決.在.軸上地網(wǎng)點 通過直筒門洞互相通視 其直線中點即筒中心點.直接檢查塔.筒中心點位置 通過 精密測量，這個網(wǎng)地精度相當(dāng)高，網(wǎng)地點位精度w 2mm,使垂準(zhǔn)測量精度能得到保 證.同時此網(wǎng)點位相當(dāng)穩(wěn)固，產(chǎn)生相對位移可能性很小.使用其點位可測設(shè)塔筒周 邊軸線及裙房7.5°軸線，還能直接測量筒體地偏扭51 48903標(biāo)板4S6419豈一標(biāo)板I 4S376®圖4-219中點六邊形小控制網(wǎng)(4) 測量平臺地設(shè)置為了保證塔筒中心基準(zhǔn)線地鉛垂性，使固定在底面上地基準(zhǔn)點垂直軸投影點最大限度接近施工區(qū)，為此在基準(zhǔn)線上選擇測量平臺，測量平臺標(biāo)高如下

8、：塔中心測量平臺標(biāo)高從土 0.00m+ 98m+ 118m+ 263m+ 285m.直筒中心測量平臺標(biāo)高從土 0.00m+ 98m+ 161m+ 285m.4 .建立內(nèi)控制直筒體內(nèi)建立四個中心基準(zhǔn)點，直筒體施測方法，直筒體測量困難不?。浩潆y 點是四個中心基準(zhǔn)點互不通視，不易自檢，后投到鋼平臺上時其四點才能檢查正確 與否.投點時測量孔徑應(yīng)保持暢通，并選擇有利時間，才能保證工作順利進(jìn)行.5 .天頂投點法（1）測站位置設(shè)置：直筒體測站位置設(shè)在筒中心+ 0.550m平臺處，標(biāo)板澆搗 在平臺上，中心留有通光小圓孔.塔中心設(shè)在塔座底部-1.450m處，標(biāo)板與直筒體同.（2）精密測量方法在底部塔筒中心基準(zhǔn)點

9、上，分別安置Wild ZH天頂垂準(zhǔn)儀將四個中心點投至 施工平臺面上（24.0m以下為臨時平臺,24.0m以上為自升式整體鋼平臺）.投點地立面示意圖，如圖4-220所示.1）投點方法放置儀器，對中，整平，水平度盤指向0° （塔中心或軸線方向），通知上方，準(zhǔn)備 投測.作業(yè)步驟如下： 指揮上方，使標(biāo)志中心初步移在鏡里十字絲交點附近，要小于5mm （圖4-221a）. 儀器鏡面上另放一塊精密補(bǔ)償鏡，旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償鏡，使標(biāo)志中心折射在十字絲縱 絲上（圖4-221b）. 儀器旋轉(zhuǎn)180。，使標(biāo)志中心不折射在十字絲縱線上，離開縱線一小段距離 a指揮上方向縱線方向移動a/2地距離（圖4-221C）. 再旋

10、轉(zhuǎn)移動鏡面，使標(biāo)志中心折射在下縱絲上，再回復(fù)位置視標(biāo)志中心是否 折射在縱絲上（圖4-221d），如還有一微小距離，按上述調(diào)整方法,使點調(diào)至縱絲上 為止. 儀器水平旋轉(zhuǎn)90°與270。位置按上述方法測量,使標(biāo)志中心移至在橫絲上（圖 4-221e） 檢查投點位置正否.旋轉(zhuǎn)四方,如點都折射在十字絲線上（圖4-221f），那點 才算投正點投好后，通知上方，固定標(biāo)志.圖 4-2212）投測精度檢查投測在平臺面上四個中心點，在塔中心安置經(jīng)緯儀測角,并量測至直筒中心邊長檢查.視夾角及邊長是否滿足精度要求精度要求：夾角誤差120°為1'邊長誤差 9.238m為3mm.同時檢查三個外

11、方向間夾角，夾角誤差小于10".用一個外方向定向（如青海 路電視塔尖）.檢查在限差之內(nèi)，就標(biāo)志點位.在施工平臺面上側(cè)設(shè)施工軸線，方向標(biāo)志設(shè)在 預(yù)埋好地木塊上，或套板上及鋼平臺面上.3）照準(zhǔn)標(biāo)志采用兩種標(biāo)志，一是不銹鋼十字刻度標(biāo)板，交點有一個5mm圓孔，另一是滑動 標(biāo)志.在+ 200m以上投點時,接收標(biāo)志米用滑動標(biāo)志.滑動標(biāo)志地特點：快速和容易標(biāo)定. 設(shè)置方法：在鋼平臺塔筒中心預(yù)埋滑動標(biāo)志裝置如圖4-222 （a）所示，標(biāo)志坐標(biāo)對準(zhǔn)十字軸線. 材料：用一塊質(zhì)硬光滑木板，其尺寸為300mmx 300mmx 18mm.中間留有 180mm x 100mm長方形孔洞，擱置在預(yù)先埋好在平臺上二

12、根互相平行地角鋼滑槽 中,木板上釘有二根滑尺，投點時用刻劃2cm透明有機(jī)玻璃板如圖4-222b所示，插 在滑尺中. 移動方法根據(jù)下方指揮，先將木板順丫軸方向左（或右），使標(biāo)志中心移在 X軸線上，然后再移動玻璃板（木板不動），使標(biāo)志中心移在丫軸線上，這樣點位就 定好，經(jīng)過檢查無誤后,就用螺栓固定木板圖 4-2224）使用儀器和工具使用精密Wild ZH天頂垂準(zhǔn)儀，附加精密補(bǔ)償鏡，使投點精確對中目標(biāo)（3）單筒體地垂直測量單筒體測量地原則：控制筒中心線,防止偏扭.在+ 285m+ 310m處不設(shè)鋼平 臺，故測量時另搭設(shè)測量平臺.在+ 310m以上筒體安裝鋼平臺，測量即在平臺上進(jìn) 行.1）+ 285m

13、+ 310m段間測量方法原鋼平臺停留在+ 285.081m處，用混凝土與筒體澆在一起，不再提升.在+ 285m處中筒平臺之中心點，作為投測單筒體之垂準(zhǔn)基點.在+ 287.655m和+ 294.420m （中心標(biāo)高）有二道鋼環(huán)梁安裝，需提供安裝軸 線及標(biāo)高.故在鋼平臺上先搭設(shè)簡易測量平臺至+287m.測量平臺搭設(shè)需與筒體腳手架脫離，單獨設(shè)置900mm x 900mm見方,四周每 隔18m高度用© 48鋼管與混凝土面頂緊，平臺上部用鋼管與鋼環(huán)梁支架電焊連 接，保證其平臺穩(wěn)固（圖4-223）.測量方法：將中心投測至+ 287m平臺上，校核后, 依次測設(shè).軸等軸線于下鋼環(huán)梁地支架上，并在軸線

14、上量出設(shè)計半 徑距離.另在+ 286m紅三角標(biāo)高標(biāo)志引測標(biāo)高，設(shè)在外筒壁上,做好標(biāo)志.上述軸線半 徑.標(biāo)高提供安裝下鋼環(huán)梁用.測量平臺繼續(xù)塔設(shè)至+ 294m處,此時平臺高達(dá)9m 左右,考慮其穩(wěn)固性，再利用下環(huán)梁支架搭設(shè)斜撐，用于固定測量平臺.采用同樣方法，投測中心點至十294m平臺上,測量所需軸線方向半徑和標(biāo)高，供安裝上環(huán)梁用圖 4-2232）+ 310m+ 350m段間測量方法+ 310m以上單筒體采用鋼平臺施工系統(tǒng)，故中心點投測在小鋼平臺上，測量 方法與直筒體方法相同3）單筒體中心點投測地檢查投測在施工平臺面上地中心點，本身無法檢查除了檢查外方向外，另架設(shè)T2 經(jīng)緯儀（配有彎管）測天頂角一

15、測回進(jìn)行檢查.算出中心點地坐標(biāo)增量OX和AY, 并計算點位偏移值.如檢查誤差在土 3mm內(nèi)不予糾正.（4）斜筒體測量斜筒采用勁性骨架形式，而勁性骨架地成型安裝，又轉(zhuǎn)化為控制骨架地中心. 所以最可靠.合理地方法是建立斜筒內(nèi)部控制測站，測設(shè)斜筒中心軸線.1）大斜筒地測量方法測站設(shè)置和測量方法：測站設(shè)置：在地下室-6.050m層面洞中心上搭設(shè)觀測墩，見圖4-224,位置在 軸上，距塔中心56.234m,經(jīng)-0.050m.-6.050m二平臺量至定點.二次定點誤差小 于土 2mm.方向標(biāo)0.95356.234m)4 400-0050mA-6.050圖 4-224勁性骨架安裝完畢后，就施工鋼筋混凝土 設(shè)

16、計要求施工縫要垂直于斜筒中心 線為此在施工段地上口定出垂直于中心線地一個平面 ，兩方面同時控制斜筒體模 板施工，才能保證結(jié)構(gòu)斷面地正確.2）小斜筒地測量方法小斜筒測設(shè)是一個難題.小斜筒起始在第一道連梁K-1上，其底中點位置在 軸（或軸）方向上，標(biāo)高為+ 21.000m距塔中心長度為5.419m該處不能設(shè)置 儀器,故在連梁挑出一鋼架，設(shè)置觀測墩，測設(shè)45。中心軸線，直至交于大斜筒上.測 量方法如下： 在-0.05m平臺上，軸（或軸）方向上，從塔中心獨立量出兩段距離 A.B （大于5.419m）用垂準(zhǔn)儀分別投測在上面臨時搭設(shè)地架子上，得A和B'點，見圖 4-225檢查A'B'

17、;與AB距離兩者誤差w± 2mm.然后從A （或B'）量至測站，距離 為d,即元素a= A' 5.419-d則測站點位置為5.419m+ a,儀器視高為+ 21.000m + a觀測時，使儀器調(diào)至+ 21.000+ a高度.其標(biāo)高用水準(zhǔn)測量方法引測到臨近直筒 體外筒壁上.用紅三角標(biāo)志，水平方向標(biāo)志測設(shè)在環(huán)梁上.測量時使儀器定向.定高. 定角（45°）指向中心線方向，投測方向與大斜筒相同.（5）效果1）主塔中心線垂直度偏差控制塔中心線偏差檢測從塔中心基準(zhǔn)點，用T2經(jīng)緯儀（裝彎管），觀測天頂角，傳 遞四站（測量平臺）至+ 350m,頂面中心點測得點位偏差22mm

18、.d= 247°7'42（ 軸偏 TZ 筒 7°7'42"）. 測量方法：用天頂角進(jìn)行一測回測定，以軸水平角0°旋轉(zhuǎn)四方算得頂面 中心點位偏差位置. 天頂角觀測記錄（檢測）觀測記錄及計算（略）測量方法：測站上安置 T2經(jīng)緯儀（配有彎管），水平方向照準(zhǔn)塔中心標(biāo)志, 儀器高調(diào)至-4.400m水平切軸板墻上標(biāo)高標(biāo)志儀器垂直度盤指向 60°投測.照準(zhǔn) 標(biāo)志,使其中心調(diào)在軸線上，投正后焊在構(gòu)架上.2）勁性骨架安裝測量校正© 6.6m大斜筒骨架時，機(jī)械施工公司結(jié)構(gòu)安裝處在節(jié)底（測站）安置經(jīng) 緯儀在定向.定高.定角度對準(zhǔn)預(yù)先設(shè)置在骨架上下端面處地校正基尺進(jìn)行測量,見圖4-226用此法校正，可有效地測出骨架地水平仰角.軸線偏位和截面地扭轉(zhuǎn)等控制參量.校正標(biāo)尺圖 4-2263）筒體施工中模板斷面控制直筒體垂直度偏差控制：測設(shè)直筒體外壁垂直度，每筒測設(shè)2點，位置在十字軸線端點處.測站設(shè)置離測點切線上85m200m處，見圖4-227. 觀測方法觀測小角法，測出底部基點（標(biāo)高+ 120m）作為起算點（+ 120m以下有排架） 和上部各點直至標(biāo)高+ 287m中心線間各夾角a，并用測距儀測出測站至壁點間 距離（S）. 計算方法偏差量 I用下式計算(4-114)1000