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1、第1节 施工测量与监测方法1.1 施工测量1.1.1 施工测量的总体思路本工程为超高层建筑物，地上塔楼46层，抬升裙楼3层，地下3层。建筑高度为245.800m，地下室埋深（计至底板底部）15.350m，主裙楼同时施工。该工程的测量分为土建与钢结构的测量、幕墙装修的测量、机电安装的测量、沉降及变形观测。为满足工程施工特点，该工程的平面控制网按照“先整体后局部，高精度控制低精度”的原则,由高到低设置三级控制网,各级控制网相互衔接，统一为整体系统。垂直控制网采用天顶法、坐标法对各施工阶段进行针对性的设置.拟在中间层增加垂直控制网传递层，减小结构自振、风振对施工测量精度的影响。垂直控制网的传递按不超
2、过80m的高度进行设置。根据设计要求,以业主提供的高程水准点为基准，在场地建立高程控制网。塔楼上用全站仪垂直引测标高形成楼层标高控制网.楼层土建、钢结构、幕墙、机电、装修等以此网为依据进行楼层标高控制。1.1.2 施工测量的准备工作施工测量的准备工作是保证施工测量全过程顺利进行的重要环节。包括图纸、施工流程和测量规范的熟悉，测量方案的确定，对业主提供的测量基准点进行交接和校核，并做好记录。针对该工程测量难度及工程量安排测量人员数量及分工，所有进场的仪器设备均按照国家规定检定合格，并在使用有效期内。在使用过程中，随时检查仪器的常用指标,一旦偏差超过允许范围，将及时校正以保证仪器的使用精度。测量规
3、范：1)业主和设计所指定的技术要求和标准2）CJJ899城市测量规范3)GB500262007工程测量规范4)JGJ/T897建筑变形测量规程5)GB12897-2006国家一、二等水准测量规范6)JSB304建设工程竣工规划验收测量规范（建筑工程）测量设备：序号仪器名称型号数量用途精度指标1全站仪（配套弯管目镜）LeicaTCRA1201+1台平面控制网的测设，高程传递0.51mm+1ppm2激光铅直仪Leica2c3台垂直控制网的测量1/200003全站仪LeicaTC4021楼层轴线测量22mm+2ppm4电子水准仪Leica1台高程控制网的测量0。3mm/km5水准仪Dsz24台标高测
4、量控制1mm/km6经纬仪Lp2122台楼层轴线测量2其他辅助仪器如垂直目镜、棱镜、塔尺、钢卷尺、反射接收靶、磁铁线坠、三脚架、对讲机等。1.1.3 平面控制网的建立平面控制网是土建、钢结构、幕墙装修、机电安装、沉降及变形观测施工测量的依据，也是监理等各检测单位复查的基准。布网要求：各级平面控制点可靠、稳定、使用方便；通视条件好，检校方便，满足施工精度要求.由于该工程量巨大，而且工况复杂,因而必须设置多级平面控制网，而且各级控制网之间必须形成有机的整体。由此本工程建立三级平面控制网.（1） 首级平面控制网首级平面控制网是在业主提供的一级导线点1614、-1087、1088（其坐标见下表）基础上
5、,根据建筑物的总平面定位图，建立一个稳定可靠,不受施工影响的施工控制网.业主提供的一级导线点的坐标如下表:点号XYZ-161419574。254114169.6637。074108719574。521114551。3088.367108819589。118114410。2447。842该控制网作为首级平面控制网，它是二级平面控制网建立和复核的唯一依据,也是幕墙装修测量、机电安装测量、沉降及变形观测的唯一依据，在整个工程施工期间，必须保证这个控制网的稳定可靠。该控制点的设置位置选择在稳定可靠处，且设置保护装置.示意图如下：根据总平面定位图及现场场地实际情况，我们在-1614、-1087、1088
6、的周围加密了G1G2，与-1614、-1087、-1088联测建立首级平面控制网。依据工程进度定期（结构施工阶段每月一次)对该控制网点进行观测比较,并及时对破坏的控制点进行修复。首级平面控制网如下图：（2） 二级平面控制网二级平面控制网的布网以首级平面控制网为依据,布置在施工现场以内相对可靠处,用于为受破坏可能性较大的下一级平面控制网的恢复提供基准，同时也可直接引用该级平面控制网中的控制点测量。二级平面控制网应包括建筑物的主要轴线，并组成封闭图形.由于布设在基坑附近，每次使用时要复测二级控制点的坐标，确保二级控制点的准确性.二级平面控制网布置图如下:地下结构施工测量时,根据二级平面控制网中的轴
7、线控制桩，用坐标法、极坐标法直接测出轴线控制线，并以此为基准,依据图纸放出细部轴线.地下室外筒钢柱的施工测量采用“外控法”，直接在基坑周围的二级平面控制点架设全站仪，采用坐标测量和极坐标法，测量钢柱柱顶的中心点三维坐标，现场根据测得的柱顶中心点的坐标及图纸设计的坐标进行校正，直到满足精度要求为止。示意图如下：每一施工阶段测量工作完成后,必须进行自检，自检合格后及时填写报验单及测量成果记录报监理单位复测,合格后方可进行下一步施工。（3） 三级平面控制网地上结构施工时,在首层楼板上,三级平面控制网的布置以二级平面控制网为依据，依据图纸设计在核心筒内布设一个小十字轴线网,其点为T1T5,十字轴线端点
8、延长通过门洞交于四边形中间，形成一个田字形网，用于核心筒的测放。距离核心筒外墙1000mm的四角布设一个矩形控制网，其点为T6T9，即可用于控制墙体和爬模的施工，又可用于塔楼外框架的施工测量。三级平面控制网布置图： 1.1.4 垂直控制网的建立为了保证建筑物垂直度、几何形状和截面尺寸达到设计要求，该工程的垂直控制采用天顶法、坐标法相结合的方法来控制.由于该工程的垂直测量控制比一般工程精度要求高，拟采用垂直精度为1/20000的激光铅直仪.依据二级平面控制网在首层楼面上建立的垂直控制网，在首层垂直基准点上架设激光铅直仪，将垂直控制基准点逐个投测至施工楼层面,放出控制轴线.机电安装、幕墙装修施工根
9、据楼层控制轴线测放出其施工控制线.（1） 核心筒的施工测量核心筒内的垂直控制基准点T1T5组成一个小十字轴线网，十字轴线端点延长通过门洞交于四边形中间，形成一个田字形网。在首层架设激光铅直仪将垂直控制点T1T5投测到施工楼层,对垂直投测在施工楼层上的T1T5点进行距离、角度检查合格后，按设计尺寸放出核心筒内墙体模板施工控制线,并以此为依据,控制和调整模板的垂直度，满足工程施工要求。 施工楼层测量放样示意图如下： 核心筒外墙的控制是将首层的垂直控制点T6T9用激光铅直仪垂直引测到测量钢平台上，点位经核查无误后，带通线，调整模板的上口,确保外墙的垂直度。用吊线垂从模板上口挂至下口控制线，检查墙体模
10、板的整体垂直度， 进一步对钢模板垂直偏差进行校正、调整。（2） 核心筒墙立面预埋件的测量核心筒墙立面预埋件的测量是依据该施工楼层的三级平面控制网和楼层标高控制点施测。在核心筒墙水平钢筋绑扎前，先将预埋件初步就位，钢筋基本绑扎完后，引测该楼层控制轴线和标高，对预埋件进行精确定位,如遇竖向或水平钢筋阻挡，应及时调整钢筋绑扎位置。预埋件标高定位时，须并排焊接两根12mm钢筋作为加固钢筋，预埋件与核心筒立面钢筋之间焊接固定，埋件安装就位固定后,由监理测量复核，验收合格后浇注混凝土.埋件安装立面示意图依据控制轴线安放埋件埋件底处并排焊接两根12mm钢筋用于控制标高（3） 外框架及桁架筒的施工测量地上结构
11、施工阶段,核心筒先行施工，核心筒外的横向组合楼板晚于钢骨柱的施工,核心筒与钢骨柱、组合楼板形成同步不等高。F1F10钢结构外框架及桁架筒施工时,由于现场搭设脚手架及材料堆场等原因，根据现场二级平面控制网，利用“外控法,将测量仪器架设在二级平面控制点上，采用坐标测量法和极坐标法校正钢柱和桁架筒，直到满足精度要求为止.10层以上外框架钢柱施工时，采用“内控法”,将布置在首层的垂直测量基准点T6T9用激光铅直仪投测到施工层测量钢平台上，在钢平台上架设全站仪,校正钢柱。（4） 垂直控制网分段投测为减小高层施工测量精度受结构自振、风振、日照，以及测量仪器精度影响，采用分段投测和分段控制，在中间层增加垂直
12、控制网转换层.本工程拟每隔80m为一个投测段，即在F1、F14、F31层设置垂直控制网的转换层，将第一阶段控制网升至第二段起始楼面，作为第二段楼面的控制，其余类推.B3F1根据二级控制网直接测放，F1F14楼层控制轴线网根据1F控制网测放，F15F31楼层控制轴线网根据14F控制网测放，F32F46楼层控制轴线网根据31F控制网测放。垂直控制网分段投测示意图如下：1.1.5 高程控制网的建立为保证建筑物竖向施工的精度要求,在现场建立高程控制网。根据业主提供的水准点1614、-1088，采用Leica2L电子水准仪(往返测精度0.7mm/km)对所提供的水准基点进行复测检查，校测合格后，根据设计
13、要求采用二等水准的精度观测，测设一条附合水准路线,水准点引测路线如下图：现场共引测3个高程基准点BM1、BM2、BM3，并组成闭合的水准路线。BM1、BM2、BM3组成高程控制网,它不仅是土建、钢结构、幕墙装修、机电安装标高控制的依据，还可以作为以后沉降观测的基准点。本工程0。000相对于绝对标高+8.000m. （1） 地下室标高引测向基坑内引测标高时，首先联测高程控制网的基准点，经联测确认无误后，方可向基坑内引测所需的标高。为保证竖向控制的精度要求，对每层所需的标高基准点，必须正确测设,在同一层上所引测的高程点,不得少于三个，并作相互校核，取平均值作为该平面施工中标高的基准点。（2） 地上
14、标高引测首层楼面上，根据高程控制网水准点将结构标高+1.000m引测至核心筒外壁(TD/T04，TD/T10，TK/T04处)，红三角标志,作为向上引测标高的基准点.在垂准测量孔架全站仪，利用全站仪天顶测距法分阶段垂直引测标高。一般以大约50m左右为一个垂直引测阶段，50m以内采用钢卷尺沿核心筒外壁向上引测，然后架水准仪将楼层结构标高引测在核心筒外壁，以红三角标志标定，并标明标高值，作为该楼层高程放样依据。楼层土建、钢结构、幕墙、机电、装修等施工标高根据楼层控制基准标高点测放。全站仪垂直引测标高示意图：1.1.6 钢柱的吊装和校正（1） 钢柱的吊装本工程塔楼外筒钢柱节对接节点多,每一个节点的位
15、置都必须用全站仪进行三维空间坐标定位测量。钢柱测量放样总体流程如下：控制点选择与增设控制网点的测设（平面网、高程网）点位加密三维空间点位放样高精度全站仪精密水准仪粗略定位精密定位吊装测量流程:（2） 钢柱测量校正钢柱的测量校正采用全站仪直接测量柱顶三维坐标和经纬仪校正相结合的方法。1）全站仪测量校正为了给钢柱测量校正创造有利条件，我们专门设计并加工了全站仪操作平台，运用膨胀螺栓使其固定在该节柱顶层的核心筒墙面上，并且安装在垂直控制点T6T9的正上方，采用激光铅直仪把垂直控制点投测到操作平台上,并且使全站仪对中激光接收靶的接收点.架好全站仪，后视另一控制点，瞄准反光贴片(贴片竖丝对准柱顶中心且贴
16、片面朝向全站仪），运用坐标测量法将测得的坐标与理论坐标比较,现场依据此数据进行纠偏,指挥校正，直至满足精度要求.全站仪校正钢柱示意图：对于标高超差的钢柱，可切割上节柱的衬垫板（3mm内）或加高垫板（5mm内）进行处理,如需更大的偏差调整将由制作厂直接调整钢柱制作长度向监理报验钢柱顶的实际坐标,焊前验收通过后开始焊接；当焊接完成后，对该片区的钢柱、钢梁再次复测，并做好记录;在混凝土浇注过程中，对钢柱垂直度进行全过程监控，发现偏差超过允许值，及时通过缆风绳进行纠偏,并做好记录，作为资料和上一节钢柱吊装校正和焊接的依据。如此循环。2)经纬仪测量校正采用经纬仪进行校正时，应采用两台经纬仪同时对钢柱进行
17、观测，指导校正，保证钢柱的轴线和垂直度满足设计和相关规范要求。经纬仪校正钢柱示意图如下：3)钢结构安装允许偏差名 称允许偏差（mm）建筑物倾斜H/2500+10.0)且50建筑总高度偏差eH/1000且30e30单节柱倾斜H/1000且10层高偏差H5建筑物矢量弯曲eL/2500 且e25.上柱和下柱的扭转e3同层柱顶标高差-5e5梁水平度eL/1000且e10地脚螺柱（锚栓)位移2.0基础柱底标高-2e2建筑物定位轴线L/20000,且不应大于3。0底层柱底轴线对定位轴线偏移3.0柱子定位轴线1。0（3） 钢结构施工测量误差分析在正常情况下钢结构施工测量的误差来源：构件在吊装、安装过程中产生
18、的变形、因日照温差、焊接产生的收缩变形。若不采取相应措施，在结构由局部至整体的安装过程中，误差的累积将会给结构带来严重的质量隐患。欲减少钢结构施工测量误差，应采取以下措施：1）选择与钢结构施工要求相适应的施工控制网等级.通过对钢结构误差分析理论和类似工程的施工经验，首级平面控制网按照一级导线精度要求布设，高程控制网按照二等水准精度要求布设。2）在吊装过程中，由于细长、超重的构件较多，而构件刚度较弱，在自重的影响下，会发生不同程度的变形。因此构件在运输、吊装过程中，应采取合理保护措施,减小自重变形,减少构件的自身误差。3）构件在安装过程中，日照温差、会使细长杆件在长度方向会有显著伸缩变形,从而影
19、响构件的安装精度。因此在上一节构件安装结束后,通过观测其变形规律，结合具体情况，总结其变形量和变形方向，在下一构件定位时,对构件的测控点实施反向预偏,以消除误差的累积.（4） 钢结构测量精度保证措施1）根据楼层平面分布与结构形式及安装机械的吊装能力，考虑钢结构安装的对称性和整体稳定性，合理划分施工区域，以便控制安装总体尺寸,防止焊接和安装误差的积累.2)场区首级测量控制点的精度，是保证整个钢结构安装质量的关键，测量中应严格整平仪器,投测时应采取全圆回转，每隔90度投测一次,四次取中，并避开吊装震动，日照强度和风速过大等不利的因素。3）高程基准点垂直向上引测时，一定要组成闭合回路，多点间相互闭合
20、,调整误差以满足精度要求.梁接头焊缝收缩一般为1.2mm，利用焊接收缩预留量使柱略微向外侧倾斜，待焊后收缩基本回复到垂直位置.4）对修正后的钢结构空间尺寸进行会审。如果局部尺寸有误差,应调整施工顺序和方向,利用焊接调整安装精度。5）为达到正确的符合精度要求的测量成果，经纬仪、水平仪、钢尺等施工前必须经计量检测部门进行检定，除按规定周期进行检定外，在周期内的经纬仪水准仪还应每23个星期定期检校。1.2 施工测量管理1.2.1 测量管理组织机构测量施工质量保证措施：1）为保证测量工程的施工质量,所有测量人员必须持证上岗，并严格按照测量规范进行操作。2)测量仪器必须按照国家规定年检鉴定合格,并在有效
21、期内使用.在使用过程中，随时检查仪器的常用指标。一旦偏差超过允许范围，应当及时校正以保证测量精度。3)设置的测量控制点、标高控制点要设置保护装置，确保测点不被损坏；测点附近严禁堆放材料,避免影响测量工作的顺利进行。4)为了保证测量精度，土建和钢结构等主控轴线及标高控制点的测量时间尽量安排在每天的上午进行。5)控制网定期进行复核及其复核精度要求：级别精度要求复核周期方法角度边长首级平面控制网91/240001次/每月导线测量二级平面控制网151/150002次/每月导线测量三级平面控制网51/200001次/3层边角测量首级高程网4L(L为往返水准路线长度，单位km)1次/每月往返附合闭合差楼层
22、基准标高网3mm1次/每层环线闭合差1.2.2 对分包单位测量的协调控制除自身的施工测量工作以外,我们还将对分包工程的施工测量进行控制。分包工程开工前，我单位移交测量控制线给分包单位（核心筒内外井字形楼层控制轴线和楼层控制标高)，由移交双方进行相互交接检查无误后方可使用.在分包工程施工过程中，将对分包工程重点部位的施工测量进行跟踪复核.1.3 工程监测由于本建筑物的高度及结构的特殊性，施工过程中周边环境的状况及建筑物自身的原因将会给施工带来的影响，因此应采取科学的监测方法，及时掌握相关的信息,以采取有效措施确保工程的顺利进行。1.3.1 建筑物的沉降与变形观测本工程为高耸构筑物，结构形式较为复
23、杂，监测的内容包括地下结构沉降与变形观测、塔楼的沉降和变形观测及抬升裙楼的监测。通过对施工过程中建筑物的沉降和变形的监测,可及时获取各施工阶段不同的结构部位变形情况，将监测所获得的数据与事先经过理论计算所获得的变形数据进行比较,及时调整施工和安装变形误差,保证施工的正常进行和建筑物尺寸的准确。（1） 塔楼的沉降观测首层施工完毕后，在塔楼周围埋设沉降观测点，塔楼的沉降观测点布置在标高+0。500m处。塔楼沉降观测点的布置如下：沉降观测的技术要求：1)该工程的沉降观测采用精密水准仪按二等精度观测。2）观测视线长度不超过50m，前后视距要皮尺丈量，应尽量相等。前、后视观测最好用同一根水准尺.前视各点
24、观测完毕以后，必须再次后视水准点,两次后视水准点之读数之差不应超过2mm.3）观测频率:塔楼施工完一层观测一次，竣工验收后，第一年不少于4次，第二年不少于2次,以后每年1次，直到下沉稳定为止。4）观测过程中，如有基础周围大量积水、长时间连续降雨及地下水位有较大变化等情况,均应及时增加观测次数.由于沉降观测是一项长期而系统的观测工作,为了确保成果的可靠性，应做到四定；固定观测人员，固定仪器，固定水准点、水准路线及观测方法，固定观测周期及日期。每次沉降观测后，及时整理分析观测数据，绘制沉降量分布曲线图，编写沉降观测分析报告，并将观测结果报总承包技术管理部，同时作为竣工资料的一部分。对于突然发生的异常情况，应及时通知设计。
