淺談測量在高層建筑中的主要應用

王傳鋒 孟令杰 李朋

【摘要】對于各種房屋工程的建設而言，都需要經(jīng)過事先的規(guī)劃設計、實際的建筑施工、運行管理等幾個重要階段。而在這幾個階段中，每個階段都有必要的測量工作。在房屋建筑工程施工過程中，工程測量技術是其關鍵部分，直接對工程的質(zhì)量問題產(chǎn)生影響并為最終進行房屋權(quán)屬登記提供法定的基礎材料。本文重點闡述了高層建筑基坑開挖時的測量、主體施工時的測量及變形監(jiān)測的技術應用。

【關鍵詞】高層建筑；測量；精度

1.工程概況

新鄭市新區(qū)第二社區(qū)A-1-04地塊是由8棟樓，1處社區(qū)服務中心，1處幼兒園組成，±0.000絕對高程118.600m室內(nèi)外高差0.300m，總建筑面積159058.183㎡， 1#、2#、7#、8#、9#樓26層，總高78米；3#、5#、6#樓26層，總高75.7米。社區(qū)服務中心3層，13.2米總建筑面積1723.71㎡；幼兒園為2層、3層、4層，總建筑面積5096.70㎡。

2.控制點的布置及施測

1）從場地的實際情況看 ，第二社區(qū)04地塊四周15米處都是穩(wěn)定的柏油路面 ，故將控制點選在變形量小的路面上。由于南側(cè)場地做材料臨設堆放用 ，所以南北向控制點集中布設在北側(cè)混凝土地面上 ，南側(cè)只布設遠向復核控制點 ，施工場地不受影響 ，東西方向控制點布設在東側(cè) ，西側(cè)設復核控制點。

2）布設的控制點均引向四周馬路上 ，且要求觀測基坑內(nèi)無死角，采用正倒鏡法投測軸線時或后視時均在觀測范圍之內(nèi)。

3）根據(jù)施工組織設計 ，對樓層進行網(wǎng)狀控制 ，兼顧 ±0.000 以上施工 ，設置南北控制軸線 1至31 軸 ，東西控制軸線A至V軸。

4）根據(jù)測繪院提供 A（西側(cè)）B（北側(cè)）及 C（東側(cè)）三點的三維坐標向建筑物四周引測固定控制點，距離基坑至少 5m，且不穩(wěn)定的地面用混凝土加固。.

5）基坑開挖完畢并做好護坡?lián)跛畨?，用全站儀將各軸線的端點定在基坑邊，各控制線間距離采用紅外測距儀 DM-A5 校核，并用混凝土加固保護。

6）所有控制點必須設專人保護 ，定期巡視 ，并且每月復核一 次 ，使用前必須進行校核。

3.關鍵施工技術

3.1測量在基坑開挖時的應用

3.1.1土方開挖測量

1.儀器準備

序號 設備 型號 單位 數(shù)量

1 全站儀 南方 臺 1

2 水準儀 蘇州一光NAL132 臺 1

大卷尺 鋼質(zhì) 把 1

4 塔尺 把 1

2. 為了提供計算方量的依據(jù)，在開挖前進行原地面的標高測量，繪制地面方格網(wǎng)。

3.按照設計提供的開挖坡頂線和坡底線進行放樣。放樣采用全站儀，用白灰將坡頂、底線撒出。基底標高控制采用水準儀，開挖高程控制以控制點的高程為基準。土方開挖施工時，將高程點引測到基坑底釘柱上做好標記，傳遞點不少于3點，校核后做為基坑大面積開挖時的高程依據(jù)。

3.1.2基坑監(jiān)測

1. 監(jiān)測目的

對基坑施工期間基坑（及支護體）變形和其影響范圍內(nèi)的環(huán)境變形、被保護對象的變形以及其它與施工有關的項目或量值進行測量，以期及時和全面地反映它們的變化情況，是本基坑工程實現(xiàn)信息化施工的主要手段，是判斷基坑安全和環(huán)境安全的重要依據(jù)。

2. 通過對施工期監(jiān)測資料的反饋分析，評價基坑、支護結(jié)構(gòu)、附近建筑物，預測未來發(fā)展趨勢，并椐此指導對施工方案的調(diào)整修改，以優(yōu)化設計和確保建筑物基礎、基坑支護結(jié)構(gòu)和基坑周邊環(huán)境的安全穩(wěn)定。

3.觀測精度

標準沉降觀測：中誤差<0.2mm，水準測量閉合差<±0.30 （mm）），（n為測站數(shù)）位移觀測：中誤差<1.0mm。

4.監(jiān)測量的警戒值

本工程選用邊坡坡頂、坡面裂縫及邊坡土體水平位移設定預警值，作為支護結(jié)構(gòu)施工安全判別標準，安全性判別如下：F=實測值/容許值，邊坡坡頂、坡面裂縫允許值：10mm（貫穿、通長裂縫）邊坡土體水平位移允許值：上階開挖時為25mm，開挖至基底時為50mm、F<0.8：安全0.82：危險。

5.監(jiān)測頻率

在施工開始前應完成有關各項測點的埋設工作，并取前二次讀數(shù)的平均值作為初始讀數(shù)，以保證測試數(shù)據(jù)更接近真實?；邮┕て陂g每3～7天觀測一次；基坑開挖及支護現(xiàn)場施工完成后至基坑回填前每15～20天觀測一次。遇到緊急、可能有危險情況時加密觀測。當危險情況發(fā)生時，跟蹤監(jiān)測。

3.2主樓測量放線

在建筑的測量中，要注意施工前準備和施工過程的嚴格管理，在建筑測量控制中主要應把握以下三點：

（1）建立軸線控制網(wǎng)。 基坑四周控制點建立后，就進入下一步--軸線的布設，它是指在建筑物施工之前，在平基坑四周測定建筑物的主要軸線，并設定控制標識，以便以后使用。

（2）建筑物的定位放線。 建筑定位放線，是工程建設的重要階段，簡言之就是用幾條垂直相交的軸線將建筑物各個構(gòu)件的位置準確控制。

（3）嚴格控制建筑高程。高程控制分為地上和地下兩部分，對于地下部分，高程控制點一定要進行聯(lián)測，在聯(lián)測確認無誤后，才向下引測所需的標高。 為保證垂直方向的精度，每隔 3～5m 設置一個水平樁，比基坑底設計標高高出 0.3-0.5m，并相互校對，較差控制在±3mm 以內(nèi)。對于地上部分，為保證建筑的垂直度，要充分考慮建筑的沉降對高程的影響。

3.3建筑物變形監(jiān)測

3.3.1.變形監(jiān)測的目的

由于建筑物破壞性變形危害巨大，變形監(jiān)測的作用逐步為人們了解和重視，通過變形監(jiān)測，取得第一手的資料，可以監(jiān)視工程建筑物的狀態(tài)變化和工作情況，在發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時，應及時分析原因，采取措施，防止事故的發(fā)生，改善運營方式，以保證安全。

3.3.2、變形觀測的特點

（1）變形觀測屬于安全監(jiān)測，有內(nèi)部觀測和外部觀測兩方面。內(nèi)部觀測內(nèi)容有建構(gòu)筑物的內(nèi)部應力、溫度變化的測量，動力特性及其加速度的測定等，一般不由測量工作者完成。外部變形觀測的內(nèi)容主要有沉降觀測、位移觀測、傾斜觀測、裂縫觀測和撓度觀測等。

（2）觀測精度要求高。由于變形觀測結(jié)果直接關系到對建構(gòu)筑物的安全穩(wěn)定性作出正確判斷，影響對變形原因和變形規(guī)律的正確分析，因此，和其他測量工作相比，變形觀測必須具有很高的精度。

（3）需要進行重復觀測。建構(gòu)筑物由于各種原因產(chǎn)生的變形都有個時間過程，而變形觀測的任務是周期性地對觀測點進行重復觀測，計算出建構(gòu)筑物上同一觀測點在兩個觀測周期間的坐標差和高程差。有時為了求得瞬時變形，則應采用各自種動記錄儀器記錄其瞬時位置或瞬時狀態(tài)。

（4）要求采用嚴密的數(shù)據(jù)處理方法。建構(gòu)筑物的變形量一般都較小，有時甚至難以與觀測誤差區(qū)分開來；同時，大量重復觀測使原始數(shù)據(jù)增多，要從不同時期的大量觀測數(shù)據(jù)中精確獲得變形信息，必須采用嚴密的數(shù)據(jù)處理方法。

（5）變形觀測點的布設

沉降觀測點的布設應遵循以下原則：通常在建筑物的四角點、中點、轉(zhuǎn)角處等能反映變形特征和變形明顯的部位布設沉降觀測點，點間距一般為10～20m。對于設有后澆帶及施工縫的建筑物，還應在其兩側(cè)布設沉降觀測點。

3.3.3變形觀測的頻率

在施工過程中，待埋設的觀測點穩(wěn)定后進行第一次全面觀測，以后對于高層建筑物每增加一層應觀測一次，直至穩(wěn)定。變形觀測從高層建筑施工開始，到停止使用結(jié)束，貫穿整個過程，相鄰兩次變形觀測的時間間隔就是一個觀測周期。確定變形觀測周期的基本原則為：根據(jù)高層建筑的特征變形速率、觀測精度要求和工程地質(zhì)條件及施工過程等因數(shù)綜合考慮。對于沉降觀測，從分析變形過程出發(fā)，變形速度值比變形絕對值具有更重要的意義。

結(jié) 語

土地集約利用水平的提高， 高層建筑在今后的城市規(guī)劃中將挑起城市建設的大梁。同時，隨著新時代的城市居民對個性化的追求，高層建筑的造型會變得越來越奇特，這也為建筑測量工作提出了更高的要求，測量在建筑質(zhì)量方面的重要性也會凸顯出來。