高層建筑測(cè)量中垂直度的控制措施探討

孟長永

摘要：工程測(cè)量為高層建筑施工質(zhì)量管理要點(diǎn)，需要嚴(yán)格按照專業(yè)規(guī)范來進(jìn)行，并結(jié)合工程建設(shè)實(shí)際情況，對(duì)測(cè)量方法進(jìn)行調(diào)整，確保測(cè)量結(jié)果的精確度。垂直度為高層建筑測(cè)量的重要內(nèi)容，保障建筑物各層軸線位置的一致性，滿足各類設(shè)備安裝的技術(shù)要求。怎樣提高高層建筑垂直度測(cè)量，是工程建設(shè)中需要重點(diǎn)分析的內(nèi)容，本文對(duì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑；垂直度；測(cè)量方法

高層建筑數(shù)量的不斷增多，施工體系也相對(duì)成熟，為提高其施工效果，需要做好安全監(jiān)測(cè)工作。其中一方面即垂直度監(jiān)測(cè)，常用方法用經(jīng)緯儀投點(diǎn)測(cè)量、經(jīng)緯儀天頂測(cè)量、激光測(cè)量以及掛掉線錘法等。想要提高高層建筑測(cè)量垂直度效果，需要結(jié)合工程建設(shè)實(shí)際情況，選擇合適的方法，并最好各要點(diǎn)控制，降低各項(xiàng)因素的影響，爭(zhēng)取提高測(cè)量結(jié)果的精確性。

一、高層建筑垂直度測(cè)量實(shí)施要點(diǎn)

1.測(cè)量精度

對(duì)于高層建筑工程垂直度測(cè)量需要確保測(cè)量結(jié)果各項(xiàng)參數(shù)的精確度，必須要保證各項(xiàng)數(shù)值偏差在允許范圍內(nèi)。一般每層允許最大偏差為3mm，總高度應(yīng)控制在h/1000且≤30mm，其中h表示建筑工程總體高度[1]。

2.儀器選擇

高層建筑垂直度測(cè)量所用儀器，很多會(huì)選擇用光學(xué)經(jīng)緯儀，其估讀至0.1″，測(cè)角值讀到1″，光學(xué)鉛儀標(biāo)準(zhǔn)偏差為1/3000。

3.設(shè)置控制網(wǎng)

將規(guī)劃局提供的建筑物角點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為基線，通過光學(xué)經(jīng)緯儀引導(dǎo)到建筑外部進(jìn)行固定并做好標(biāo)記，為避免外界因素的而破壞，還需要采取一定的保護(hù)措施，將其作為測(cè)量建筑地下結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)垂直度的首級(jí)控制點(diǎn)。其中，建筑地下結(jié)構(gòu)的測(cè)量，可以選擇用光學(xué)經(jīng)緯儀作為主要測(cè)量設(shè)備，并利用重錘法進(jìn)行校核。在完成±0層結(jié)構(gòu)測(cè)量后，通過首級(jí)控制點(diǎn)對(duì)軸線進(jìn)行定位，并以工程結(jié)構(gòu)實(shí)際情況為基礎(chǔ)，在結(jié)構(gòu)平面上選擇3～4個(gè)合理的控制點(diǎn)[2]。一般為降低測(cè)量難度，會(huì)選擇將控制點(diǎn)設(shè)置在500～800mm左右位置的混凝土板上，便于留孔與上投傳遞。另外，應(yīng)利用鋼筋來加工制造控制標(biāo)志，將其埋設(shè)到樓面以內(nèi)，并做好保護(hù)措施。

4.垂直度測(cè)量

在每次投測(cè)時(shí)，需要先利用激光經(jīng)緯儀對(duì)準(zhǔn)每層中心，并對(duì)待測(cè)樓層進(jìn)行整平處理，然后將激光電源接通后，確保激光器能夠發(fā)射出直線激光束。同時(shí)應(yīng)在每個(gè)待測(cè)樓層樓板預(yù)留孔位置設(shè)置300mm有機(jī)玻璃板，激光鉛垂儀發(fā)射的激光束可以在玻璃板上顯示為一個(gè)圓形光斑，對(duì)發(fā)射器焦距進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證靶標(biāo)上顯示的光斑為最小。并且，還應(yīng)投測(cè)后就水平方向?qū)x器進(jìn)行360°回轉(zhuǎn)，靶標(biāo)上光斑移動(dòng)后形成圓形軌跡，來消除激光經(jīng)緯儀對(duì)測(cè)量精度的影響[3]。光斑形成的圓t2要與靶標(biāo)十字線形成的交點(diǎn)，并用細(xì)鉛筆將圓形軌跡圖描繪出來，將圓形的圓心作為豎向傳遞點(diǎn)。

5.分段測(cè)量

通過分段投點(diǎn)，分段控制的方式來提高測(cè)量精確度，一般選擇豎向60～120m為一段。每完成一段測(cè)量后，此段首層控制點(diǎn)點(diǎn)位會(huì)精確投射在上一段起始樓層上，并通過控制網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)校正。在確定控制點(diǎn)準(zhǔn)確無誤后重新埋點(diǎn)，將下端首層控制網(wǎng)上升到此段首層并鎖定，將其作為上端各層投測(cè)依據(jù)。

二、極坐標(biāo)法垂直度測(cè)量要點(diǎn)分析

1.極坐標(biāo)法

1.1建立坐標(biāo)系

在測(cè)量高層建筑垂直度時(shí)，需要在基準(zhǔn)層建立一個(gè)獨(dú)立直角坐標(biāo)系，并保證該坐標(biāo)系平行于建筑坐標(biāo)系。然后在基準(zhǔn)層選取至少四個(gè)工作基準(zhǔn)點(diǎn)，組成一個(gè)閉合導(dǎo)線，便于框架剪力墻的施工。要求該閉合導(dǎo)線構(gòu)成的多變形要包括兩個(gè)直角，并且可以將其作為施工放線依據(jù)，確定每條主軸線均有固定的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)，利用內(nèi)控法將工作基準(zhǔn)點(diǎn)投影到每樓層相應(yīng)位置。

1.2測(cè)量垂直度

在工作基準(zhǔn)點(diǎn)上設(shè)置待測(cè)定點(diǎn)，則待測(cè)主體結(jié)構(gòu)上測(cè)點(diǎn)距離測(cè)站水平間距D，以及測(cè)站與測(cè)點(diǎn)方位角α，可以通過公式計(jì)算得出測(cè)點(diǎn)縱坐標(biāo)值（x）與橫坐標(biāo)值（y）：x=XA+Dcosα，y=YA+Dsinα。其中，XA表示測(cè)站點(diǎn)在假定坐標(biāo)系中縱坐標(biāo)；YA表示測(cè)站點(diǎn)在假定坐標(biāo)系中橫坐標(biāo)；x表示測(cè)點(diǎn)在假定坐標(biāo)系中縱坐標(biāo)；y表示假定坐標(biāo)系中橫坐標(biāo)。

如圖所示，A、B點(diǎn)為工作基準(zhǔn)點(diǎn)，1點(diǎn)為柱1-A上與1軸平行的柱面上任何一點(diǎn)，2點(diǎn)表示1-A上與A軸平行柱面上任意一點(diǎn)。以A或B為對(duì)象設(shè)站，均可以利用公式對(duì)1、2兩點(diǎn)坐標(biāo)（x1，y1）與（x2，y2）具體位置進(jìn)行計(jì)算。1點(diǎn)x坐標(biāo)加上柱厚一半（b2/2）即為柱1-A縱坐標(biāo)×1A，同理可得2點(diǎn)y坐標(biāo)減去柱厚一半（b1/2）為柱1-A的橫坐標(biāo)y1A。對(duì)假定坐標(biāo)系進(jìn)行分析，柱1-A設(shè)計(jì)坐標(biāo)值為固定值，可以利用公式計(jì)算，如假定（x1A0，y1A0），在按照公式進(jìn)行計(jì)算，便可以得到1-A平面位移量（△x1A，△y1A），公式：△x1A=x1A-x1A0，△y1A=y1A-y1A0。

對(duì)于同一柱體上下兩層的平面位移量差值，可以將其看作為上下兩層平面坐標(biāo)互差，即該柱體在本層層間垂直度（δx，δy），根據(jù)公式計(jì)算可以得到：δx=△xi-△xi-1=xi-xi-1，δy=△yi-△yi=yi-yi-1。

另外，相同柱體上任一層平面位移量（△x，△y）與該柱體基準(zhǔn)層平面位移量（△x0，△y0）相差一層平面坐標(biāo)（x，y）與基準(zhǔn)層平面坐標(biāo)（x0，y0）間差值為測(cè)量柱體蓋層總體的垂直度（εx，εy）。利用公式可以計(jì)算：εx=△xi-△x0=xi-x0；εy=△yi-△y0=yi-y0。

1.3自動(dòng)化計(jì)算

整個(gè)測(cè)量過程中需要完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)的計(jì)算，為提高數(shù)據(jù)計(jì)算精確度，需要利用專業(yè)自動(dòng)化軟件，如Foxbase編制數(shù)據(jù)處理程序。能夠完成建筑工程任意柱體在鑒定坐標(biāo)系中坐標(biāo)值、層間垂直度以及總體垂直度等參數(shù)的計(jì)算。并對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，確定其是否超出規(guī)范要求，對(duì)于超出要求的部分進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，調(diào)整測(cè)量方案。

結(jié)束語：

垂直度測(cè)量為建筑工程施工質(zhì)量管理的重要內(nèi)容，為提高測(cè)量結(jié)果的精確度，需要選擇合適的測(cè)量方法，配置相應(yīng)的測(cè)量設(shè)備，做好前期準(zhǔn)備工作，并保證每個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施的規(guī)范性，降低各項(xiàng)因素的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭建堂.論高層建筑測(cè)量中垂直度的控制[J].山西建筑，2013，07：214-215.

[2] 倪張興.高層建筑測(cè)量質(zhì)量控制措施淺析[J].江西建材，2014，07：223.

[3] 張家倫.談高層建筑施工測(cè)量控制措施[J].安徽建筑，2015，03：219-220.