1、超高层建筑施工垂直度控制方法研究,1.标志性的超高层建筑2.垂直度控制的重要性3.导致垂直度误差的因素及预防措施4.规范要求得垂直度误差控制范围5.目前常用垂直度检测方法和仪器6.如何减小超高层垂直度误差,目录,超高层（高度超过100米或者层数超过40层）a、超高层建筑具有层数多,高度高的特点b、超高层建筑收到风荷载、气温的影响大c、超高层施工作业难度高,1、导致垂直度误差的因素及预防措施,B.引起误差的因素(一)砌体施工时未挂垂直线。(二)现浇混凝土结构钢筋偏位造成模板无法到位。(三)现浇混凝土结构梁柱节点及门窗洞口处配筋过密，钢筋安装不规范，造成模板无法到位：(四)模板安装后未吊线坠或未认
2、真吊线坠找正。(五)竖向板结构模板支撑系统控制机构失灵，一边顶牢而另一边松弛。(六)竖向控制轴线向上投测过程中产生的积累偏差超过标准。(七) 仪器操作误差a.照准误差 b.投点标志误差,C控制垂直度偏差的预防措施(一)砌体施工时，宜双面挂线控制砌体的垂直平整度。(二)楼面轴线控制网投测后，应根据定位尺寸校正竖向结构的纵向钢筋，确保根部到位，调整好垂直度偏位的骨架，检查复核后方可绑扎箍筋和水平钢筋。骨架绑扎中应于顶部用铁丝拉紧找正，并挂垂线控制。(三)对于钢筋配制过密的部位，放样时要充分考虑，施工中控制施工工艺和安装顺序，确保骨架截面尺寸正确：(四)现浇混凝土结构模板安装后，应吊线坠校正垂直度，
3、双面用顶撑顶牢；对于外侧墙，对拉螺栓应与纵横搁栅连接牢甲，并和内侧顶撑连接，顶拉控制，使系统在混凝土浇筑过程中便于检查调整；(五)用经纬仪或吊线坠投测轴线，在建立轴线控制网及向上竖向投测过程中，其投测依据应该是同一原始轴线基准点，以避免误差积累。,超高层自身结构的竖向偏差直接影响工程的受力情况,若超过了规定的限度,则不仅影响建筑物的正常使用,严重时会影响建筑物的安全性及耐久性甚至危及建筑物的安全。(例如侧移的影响),2、垂直度的重要性,3、规范要求的垂直度误差控制的范围,高层建筑物施工测量中的主要问题是控制垂直度，就是将建筑物的基础轴线准确地向高层引测，并保证各层相应轴线位于同一竖直面内，控制
4、竖向偏差，使轴线向上投测的偏差值不超限。轴线向上投测时，要求竖向误差在本层内不超过5mm，全楼累计误差值不应超过2H/10000（H为建筑物总高度），且不应大于：30mH60m时，10mm； 60mH90m时，15mm； 90mH 时，20mm,4、目前常用垂直度监测方法和仪器,高层建筑是未来社会发展的趋势，而高层建筑的垂直度控制是保证高层建筑的质量基础，也是关键的质量控制环节之一，所以，现代建筑对高层建筑垂直度施工测量的方法和精度提出了更高的要求，尤其是电子全站仪、光学经纬仪、激光铅锤仪以及RKT-GPS技术在施工测量中的应用，使高层建筑施工测量发生了根本的改变.,(1)外控法A经纬仪引桩投
5、测法,基本原理：就是在轴线控制桩上用经纬仪盘左盘右取平均法向上投测轴线点。优点：简便,仪器设备简单。缺点：要求建筑物的场地较宽阔,视野大且附近有高楼及在阴天或无风天气下进行。,外控法是在建筑物外部，利用经纬仪，根据建筑物轴线控制桩来进行轴线的竖向投测，亦称作“经纬仪引桩投测法”。具体操作方法如下：,a在建筑物底部投测中心轴线位置高层建筑的基础工程完工后，将经纬仪安置在轴线控制桩A1、A1、B1和B1上，把建筑物主轴线精确地投测到建筑物的底部，并设立标志，如图11-18中的a1、a1、b1和b1，以供下一步施工与向上投测之用。,c增设轴线引桩当楼房逐渐增高，而轴线控制桩距建筑物又较近时，望远镜的
6、仰角较大，操作不便，投测精度也会降低。为此，要将原中心轴线控制桩引测到更远的安全地方，或者附近大楼的屋面。,具体作法是： 将经纬仪安置在已经投测上去的较高层（如第十层）楼面轴a10a10上，如图11-19所示，瞄准地面上原有的轴线控制桩A1和A1点，用盘左、盘右分中投点法，将轴线延长到远处A2和A2点，并用标志固定其位置，A2、A2即为新投测的A1A1轴控制桩。 更高各层的中心轴线，可将经纬仪安置在新的引桩上，按上述方法继续进行投测。,(2)内控法B激光铅垂仪投测法,利用激光铅垂仪进行建筑物轴线自下向上的投测,是一种精度较高、速度较快的方法。其基本原理是利用该仪器发射的铅直激光束的投射光斑,在
7、基准点上向上逐层投点,从而确定各层的轴线点位。这种方法的优点同样也是方便、快捷,对施工场地没有特殊的要求。但预留孔洞的尺寸大小在施工中不易掌握,其尺寸偏小不便于投测和偏大存在安全隐患。,内控法是在建筑物内0平面设置轴线控制点，并预埋标志，以后在各层楼板相应位置上预留200mm200 mm的传递孔，在轴线控制点上直接采用吊线坠法或激光铅垂仪法，通过预留孔将其点位垂直投测到任一楼层。,a内控法轴线控制点的设置 在基础施工完毕后，在0首层平面上，适当位置设置与轴线平行的辅助轴线。辅助轴线距轴线500800mm为宜，并在辅助轴线交点或端点处埋设标志。如图11-20所示。,b吊线坠法吊线坠法是利用钢丝悬
8、挂重锤球的方法，进行轴线竖向投测。这种方法一般用于高度在50100m的高层建筑施工中，锤球的重量约为1020kg，钢丝的直径约为0.50.8mm。投测方法如下：,如图11-21所示，在预留孔上面安置十字架，挂上锤球，对准首层预埋标志。当锤球线静止时，固定十字架，并在预留孔四周作出标记，作为以后恢复轴线及放样的依据。此时，十字架中心即为轴线控制点在该楼面上的投测点。用吊线坠法实测时，要采取一些必要措施，如用铅直的塑料管套着坠线或将锤球沉浸于油中，以减少摆动。,3.铅直坐标法(激光铅垂仪法),铅直坐标法测定竖向垂直度是一种新的方法。它是根据如果竖向投递点位正确,轴线放样位置无误,则各层楼面的轴线交
9、点与底层轴线交点的坐标值应该一致的原理,在激光铅垂仪投点的基础上,再用全站仪测出每层轴线交点的坐标值,即可快速而又精确地检查出施工轴线的放样精度,达到控制高层建筑物竖向垂直度的目的。这种方法的显著优点是精度高,克服了仅用激光铅垂仪投点时无法检核的缺点。但要求仪器设备装配较高。,（1）激光铅垂仪简介 激光铅垂仪是一种专用的铅直定位仪器。适用于高层建筑物、烟囱及高塔架的铅直定位测量。激光铅垂仪的基本构造如图11-22所示，主要由氦氖激光管、精密竖轴、发射望远镜、水准器、基座、激光电源及接收屏等部分组成。,激光器通过两组固定螺钉固定在套筒内。激光铅垂仪的竖轴是空心筒轴，两端有螺扣，上、下两端分别与发
10、射望远镜和氦氖激光器套筒相连接，二者位置可对调，构成向上或向下发射激光束的铅垂仪。仪器上设置有两个互成90的管水准器，仪器配有专用激光电源。,（2）激光铅垂仪投测轴线 图11-23为激光铅垂仪进行轴线投测的示意图，其投测方法如下： 1）在首层轴线控制点上安置激光铅垂仪，利用激光器底端（全反射棱镜端）所发射的激光束进行对中，通过调节基座整平螺旋，使管水准器气泡严格居中。 2）在上层施工楼面预留孔处，放置接受靶。 3）接通激光电源，启辉激光器发射铅直激光束，通过发射望远镜调焦，使激光束会聚成红色耀目光斑，投射到接受靶上。,4、RTK-GPS技术,RTK-GPS的原理,RTK（Real Time K
11、inematic）实时动态测量技术，是以载波相位观测为根据的实时差分GPS（RTDGPS）技术，它是测量技术发展里程中的一个突破，它由基准站接收机、数据链、 流动站接收机三部分组成。 在基准站上安置1台接收机为参考站， 对卫星进行连续观测，并将其观测数据和测站信息，通过无线电传输设备，实时地发送给流动站，流动站GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线接收设备，接收基准站传输的数据，然后根据相对定位的原理，实时解算出流动站的三维坐标及其精度（即基准站和流动站坐标差X、Y、H，加上基准坐标得到的每个点的WGS84坐标，通过坐标转换参数得出流动站每个点的平面坐标X、Y和海拔高H）。,RTK-
12、优缺点,RTK(Real Time kinematic)是GPS发展的最新成果，它弥补GPS原有的不足之处，它不仅具有GPS原有的全天候、高精度、无须光学通视的特点，而且还可以为测量提供实时的定位结果，可以说RTK的产生是GPS应用的拓展，是测量方法的又一次突破，是测量史上的又一次变革。由于RTK能够实时提供高精度的定位结果，所以有人又称它为“GPS全站仪”。缺点：周边有建筑物，会影响其信号，测得数据误差大。,RTK-GPS的使用步骤,准备阶段（内业）一、数据导入（控制点坐标、放样的建筑角点）测量过程（野外工地）二、架设基站（空旷区域，距离不宜过远）三、仪器开机设置（连接手部）四、较控制点校核
13、（单点校核、双点校核）五、开始测量工作,用RTK测量放样后，再使用全站仪对建筑角点进行检验测测量，最后进行精度分析。对于分析的结果，看测量结果能否达到要求。采用RTK放样速度快，但是信号不稳定时，精度就低注：工作经历：在对房地产建筑角点校核时，用RTK测量信号不是很稳定时，测量数据与施工单位的出入很大，复测两次还是相差很大，后面我们我采用全站仪，测量数据与施工单位的出入就很小。,5、如何减小超高层垂直度误差,虽然超高层建筑混凝土结构的垂直度偏差值难于检测出来,在实际施工过程中,严格监控竖向投测各层主控线的误差和结构构件的模板安装垂直度的误差,同时认真放好施工层细部轴线和结构构件尺寸控制线,认真设计和安装好模板及其支撑体系,控制其变形及位移,是完全可以精确控制高层建筑混凝土结构垂直度的. 注：注受气温、风力的影响,墩身会来回微微摆动,因此测量控制应选择一个时间相对固定、气温相对恒定的时间段来测量,这样测量出来的数据才有可比性,Thank you ！,
