高層建筑激光內(nèi)控豎向分段測量工法

1、高層建筑激光內(nèi)控豎向分段測量工法XXXX XX XX XX XX1 前言高層建筑激光內(nèi)控豎向分段測量工法是以工程測量規(guī)范（GB50026-93）中豎向傳遞軸線點(diǎn)中誤差的要求為依據(jù)，參考鋼筋混凝土高層建筑設(shè)計(jì)與施工規(guī)程 （JGJ3-91），在理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合J2激光經(jīng)緯儀編制的。這種方法測量規(guī)范中沒有提到，看到的刊物上沒見過類似論述。該工法是在城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，高層建筑愈來愈多、愈來愈高，平面造型愈來愈多樣化的情況下提出的。在實(shí)踐應(yīng)用該工法中曾獲中冶集團(tuán)華冶科技攻關(guān)一等獎(jiǎng)，科技進(jìn)步成果三等獎(jiǎng)。由于本人水平有限，文中會(huì)有不足之處，望審定者、讀者提出寶貴意見，以豐富其內(nèi)容。2 工法特點(diǎn)

2、使用激光投點(diǎn)內(nèi)控法，較為傳統(tǒng)而普通的做法是：始終以一層地板上的內(nèi)控點(diǎn)為依據(jù)，直接向各施工層引測激光內(nèi)控點(diǎn)。這樣做的結(jié)果能夠滿足全高軸線豎向測量限差，但隨施工高度增加，若再遇非矩形的異型施工平面，從理論上難以保證高處相鄰層軸線測量豎向相對誤差不超限。該工法把建筑全高合理分段，通過誤差處理，從理論上能解決相鄰層軸線豎向測量誤差不超限問題。同比后者還能減小全高軸線豎向測量誤差。3 適用范圍本工法適用于現(xiàn)澆混凝土框架-剪力墻高層建筑、剪力墻高層建筑。 4 工藝原理把建筑全高合理分段， 每段首層設(shè)內(nèi)控點(diǎn)，經(jīng)幾何檢核，并按以誤差理論為基礎(chǔ)推導(dǎo)的公式進(jìn)行誤差處理后再向段內(nèi)各施工層投測激光點(diǎn)。5 施工工藝流程

3、及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程 激光經(jīng)緯儀對中、整平，施工層安置穩(wěn)固的激光接收靶-投測、標(biāo)定激光點(diǎn)-幾何圖形檢核-誤差處理-軸線放樣及檢核。5.2操作要點(diǎn)5.2.1內(nèi)控點(diǎn)不少于3個(gè)，平均點(diǎn)間距一般不大于25m。5.2.2當(dāng)建筑平面為矩形，寬度在36m以內(nèi)時(shí)，在中部沿施工平面長方向布設(shè)3個(gè)點(diǎn)構(gòu)成直線形（5.2.2-1（1）。當(dāng)建筑平面呈“L”形時(shí)布設(shè)3個(gè)點(diǎn)構(gòu)成直角形（5.2.2-1（2）。（1） （2）圖中1、2、3為內(nèi)控點(diǎn)編號(hào)，、為設(shè)計(jì)點(diǎn)間距。圖5.2.2-1 建筑平面測點(diǎn)布置圖當(dāng)建筑平面呈矩形，且寬度大于36m時(shí)，仍可布設(shè)成直角形，經(jīng)檢核、平差改正后，再交會(huì)出第4點(diǎn)形成矩形，并做檢核和適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)

4、位調(diào)整。當(dāng)建筑平面為異形平面（如扇形、點(diǎn)式形），或按平面分段施工時(shí)，要以滿足施工需要布點(diǎn)。內(nèi)控點(diǎn)間距要盡量長，但距外墻不少于1m。5.2.3首段內(nèi)控點(diǎn)一般布設(shè)在一層的底板或頂板上（在澆注混凝土前預(yù)埋150mm×150mm×5mm的鋼標(biāo)板，鋼標(biāo)板高于現(xiàn)澆板30mm），點(diǎn)位由外控點(diǎn)引測，引測的軸向誤差2mm， 經(jīng)檢核、改正后作為豎向投點(diǎn)的依據(jù)。內(nèi)控點(diǎn)點(diǎn)位以寬度0.5mm的十字刻劃線交點(diǎn)為標(biāo)志.5.2.4用以豎向激光投點(diǎn)的洞口要避開梁，洞口豎向不得有架桿、鋼筋等物品阻礙或干擾激光通過。洞口大小為150mm或150mm×150mm,其軸向位移不超過10mm。5.2.5從第

5、二分段開始，在每段首層洞口周圍用細(xì)十字墨線清楚地、準(zhǔn)確地標(biāo)定激光內(nèi)控點(diǎn)，并加以保護(hù)，保證在使用時(shí)能用細(xì)線繩恢復(fù)點(diǎn)位；也可在原洞口附近預(yù)埋鋼標(biāo)板重新布點(diǎn)。5.2.6豎向分段高度建筑全高（H）不大于60m時(shí)，分段高度h段25m。建筑全高（H）大于60m100m時(shí)，分段高度h段為30m50m。建筑全高（H）大于60m120m時(shí)，分段高度h段為30m60m。建筑全高（H）大于120m時(shí), 分段高度h段為40m70m。6 材料與設(shè)備J2級激光經(jīng)緯儀1臺(tái)，50m鑒定鋼卷尺（有尺長方程式）一把，不少于150N的拉力計(jì)1個(gè)，激光接收靶34個(gè)，溫度計(jì)1支，通訊與照明設(shè)備。激光接收靶可用有機(jī)玻璃制成，尺寸為200

6、mm×200mm×35mm，使用時(shí)在上面貼一張白紙用于標(biāo)記激光點(diǎn)。激光經(jīng)緯儀和鋼卷尺送有鑒定資質(zhì)的單位鑒定合格后方可使用。7 質(zhì)量控制7.1本工法遵照執(zhí)行工程測量規(guī)范（GB50026-93）、鋼筋混凝土高層建筑設(shè)計(jì)與施工規(guī)程 （JGJ3-91）。7.2.儀器誤差及測量誤差要求儀器對中限差Mt1mm。儀器照準(zhǔn)部水準(zhǔn)氣泡不水平引起的豎軸不垂直限差M水10。 激光內(nèi)控點(diǎn)水平檢測角的測量限差M14。激光內(nèi)控點(diǎn)間距檢測兩次，較差3mm，其平均值要經(jīng)尺長和溫度改正。儀器照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)一周，在激光接收靶上標(biāo)定激光投點(diǎn)旋轉(zhuǎn)圓中心的限差M標(biāo)1.5mm。7.3.距離及角度檢核 7.3.1距離不符值

7、限差 對圖5.2.2-1（1）、圖5.2.2-1（2）而言，= （1）式中為投點(diǎn)實(shí)際高度；為距離檢測值限差，取2.5mm； 為距離不符值限差，為檢測的點(diǎn)間距。7.3.2角度不符值限差對圖5.2.2-1（1）而言 （2）對圖5.2.2-1（2）而言 （3）式中；為實(shí)際投點(diǎn)高度； 為水平檢測角限差，對（2）式=-180°，對（3）式=-90°，為水平檢測角。7.3.3誤差處理高層建筑豎向分段測量時(shí)，每段首層激光投點(diǎn)都要進(jìn)行平差改正。每段中間層的激光投點(diǎn)誤差不符值大于0.5倍限差時(shí)，要平差改正；不大于0.5倍限差時(shí)，可憑經(jīng)驗(yàn)對點(diǎn)位做適當(dāng)調(diào)整。平差時(shí)，根據(jù)激光內(nèi)控點(diǎn)布設(shè)圖形，應(yīng)用誤

8、差理論列立改正數(shù)條件方程組，解算出改正數(shù)方程組。必要時(shí)建立假定坐標(biāo)系統(tǒng)。（1） 改正數(shù)條件方程組對圖5.2.2-1（1），可列出下列改正數(shù)條件方程組。 （4）式中W, W,即實(shí)測距離與設(shè)計(jì)距離之差；W,為實(shí)測角值，。對圖5.2.2-1（1），可得如下改正數(shù)條件方程組 （5） 式中，W,為實(shí)測角值；W，W，即實(shí)測距離與設(shè)計(jì)距離之差。（2）激光內(nèi)控點(diǎn)改正數(shù)方程組平差時(shí)視各平差元素的權(quán)重相同。檢測角誤差相對較小，不參與平差。對圖5.2.2-1（1），由（4）式可得改正數(shù)方程組 (6) 式中W, W， W, 。對圖5.2.2-1（2），由（5）式可得改正數(shù)方程組 (7) 式中，W, ， W，W 。在對

9、激光點(diǎn)實(shí)地改正時(shí)，要以（6）、(7) 式求出的與其相對應(yīng)的改正數(shù)V、V的相反數(shù)進(jìn)行改正。當(dāng)激光內(nèi)控點(diǎn)布設(shè)形式為非直線形、直角形時(shí)，可參考直線形、直角形的誤差處理過程進(jìn)行誤差處理。當(dāng)采用非J2級激光經(jīng)緯儀豎向投點(diǎn)時(shí)，可對本工法的指標(biāo)要求作相應(yīng)的調(diào)整。7.4軸線放樣及檢核以激光內(nèi)控點(diǎn)為依據(jù)測設(shè)軸線控制線（間距為20m左右），當(dāng)建筑高度不大于60m、大于60m時(shí)，其端點(diǎn)縱、橫誤差分別不大于2.5mm、3mm。軸線以經(jīng)調(diào)整后的軸線控制線為依據(jù)按內(nèi)分法測設(shè)，經(jīng)檢核相鄰兩條軸線的誤差不大于2mm。8 安全措施激光投點(diǎn)時(shí)，要有防護(hù)棚或人工看守，嚴(yán)防物品從激光投點(diǎn)預(yù)留洞落下傷害測量人員和儀器。9 環(huán)保措施激光

10、投點(diǎn)不造成環(huán)境污染。10 效益分析本工法實(shí)際效果與傳統(tǒng)方法相比，消耗物料較少，節(jié)省投測時(shí)間，造價(jià)低（層數(shù)越多，越節(jié)省安全防護(hù)人工費(fèi)用越多）；可提高主體垂直度（建筑高度越高越明顯），節(jié)省外墻裝飾費(fèi)用；延長建筑物使用壽命，有一定的社會(huì)效益。11 應(yīng)用實(shí)列我們施工過的高層建筑有XX綜合營業(yè)樓（直角扇形平面，93年至95年施工），28層，高102m，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)；XX（矩形平面，20012004年施工），28層，高140 m，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)；邯鄲市XX（A座：扇形平面，B座：矩形平面，20062008年施工），A座： 21層，高86.6m，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)；B座：26層，高107.2m，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)；邯鄲市XX住宅樓（碟形平面，2006年至2007年