高层建筑竖直度控制

第 7 卷第 3 期 1 9 9 8 年 9 月 浏 绘 工 程 E N G IN E E R IN G OF SU R V E Y IN G A N D MA PPIN G V o l . 7 , N o . 3 S E P . , 1 9 98 高层建筑竖直度控制 苏德基 (华南理工大学 ) 摘 要 介绍 高层建筑施工中竖直度撞制的方法 ; 精度估耳 ; 分段投刚 , 分段锁定 , 分段控制 ; 竖直 度计葬等具体问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 经高层建筑 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 脸证及部 、省级技术鉴定 , 二程成果达到国 内领先水平 。 关镇词 高层建筑 ; 竖直度 ; 分段投浏 ; 分段锐定 ; 分段控制 ; 静 力矩法 中国图书资料分类号 P 25 : T U 9 74 C o n tr o l o f H ig h S to r e y B u ild in g V e r tic a lity S u D 幼 (S o u t h C瓦n a U n iv e r sity o f T e e hn o lo g y , G u a n g z h o u , 5 1 0 6 4 1 ) A b s t rac t T h i s p a p e r d e s e r ib e s e o n e r e te q u e s t io n s in th e e o n s t r u eti o n o f the h ig h s t o r e y bu ild in g m e th o d s , in e lu d in g a e e u r a e y e s t im a t e ; p r o je e t io n in d iv id e s e g m e n t , fi x e d in d iv id e s e g m e n t , e o n t r o l in d iv id e s e g m e n t , e ale u la tio n o f v e r tie a lity e t e , . T h e y ha v e b e e n t e s t ed a nd v e r ifi e d in the e n g in e e r in g . T h e in tr o d u e t io n h a s p a s s e d thr o u g h te eh n ie a l a p p r a is e m e n t o f p r o v in eie l a n d e o m e u p t o a d v a n e e d d o m e s tie s t a n d a r d . K ey w o r d s H g h s t o r ey b u ild in g ; V e r t ie alit y ; Pr o ie e t io n in d iv id e s e g m e n t ; F ix e d , n d iv id e s e g m e n t ; Co n t r o l in d iv id e s e g m e n t ; M o m e n t o f s ti ll 1 高层建筑与竖直度的概念 高 (超高 )层建筑在沿海城市涌现 , 内地大 、中城市也大量采用 。 建筑界 人士正不断研究高层 建筑的设计理论 、设计方法和施工方法等间题 。工程测量工作者应适应和服务于建筑业的这一发 展趋势 , 促进建筑工程事业的迅速发展 。 在工程施工和监理中 , 力图使工程获得省乃至全国优 良工程 ,而优良工程的首要条件之一是 要有施工测量和测量监理来保证 。 高层建筑物施工过程中 , 竖直度控制和施工测量的方法正确 、 资料完整 , 才能保证高层建筑物按设计要求进行施工 。基于这一认识 ,在高层建筑施工中 , 提出竖 直度控制和施工测量保障问题 。 为此 , 建设部在广州选择有代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 性的高层建筑施工项 目 , 对高层 建筑竖直度控制的新技术开发立项进行研究 ,研究结果经专家鉴定获得认可 , 并进行推广 。 何谓高层建筑 , 在相当长的一段时间内有不同认识 , 至 1 97 0 年召开的国际高层建筑会议 , 才 取得大致统一的认识 : 9 层以下建筑为多层建筑 ; 9一 16 层 (高度至 50 m )称为第一类高层建筑 ; 17 一 25 层 (高度至 75 m )称为第二类高层建筑 ; 收稿日期 1 9 9 5 一 0 1 一 1 0 , 截稿日期 1 9 9 8 一 0 7一 1 0 第 3 期 苏德基 : 高层建筑竖直度控制 25 ~ 40 层 (高度至 1 00 m )称为第三类高层建筑 ; 40 层以上 (高度超过 1 00 m )称为超高层建筑 。 高层建筑主要是钢筋混凝土结构和钢结构 。 要满足竖向承重 、强度和刚度等要求 , 常采用不 同的结构体系 。 例如 , 框架结构体系 , 剪力墙结构体系 , 框架一剪力墙结构体系 , 简体结构体系和 悬挂结构体系等 。 不 同结构体系的高层建筑 , 对施工测量和竖直度控制有不同的要求 。 高层建筑施工测量 , 国家和有关部门制 定有相应的规程 , 而对高层建筑物竖直度的要求 , 暂 时还没有统一的规定 。 但是 , 对保证建筑物垂直 ,使其偏差控制在一定范围 , 有一致的看法 。 在国 内外已建成的高层建筑中 ,根据各自的实际情况制定了相应的竖直度要求和保证性临时规程 , 其 要求概括为 : 总竖直度 H / 1 0 0 。~ H / 3 0 0 0 ;层间偏差 h / 1 5 0 ~ h /3 00 。 例如 , 美国规定层间位移 (楼 层侧移 )不超过 h / 2 0 0 : 日本规定层间位移弹性阶段不大于 h / 3。。 , 弹塑性阶段 h / 1 5 0一h / 2 0 0 。 广 州国际大厦主楼 (63 层 ) 、广州中天广场主楼 (80 层 )等超高层建筑 ,规定总竖直度 H / 1 0。。~ H / 2 0 0 0 , 最大不超过士 5 0 m m ;层间偏差 h / 1 5 0 ;最大不超过士 8 m tn 。 2 高层建筑竖直度控制 2 . 1 竖直度控制方式 保证高层建筑竖直度 、几何形状和截面尺寸达到设计要求 , 必须根据工程的实际情况建立较 高精度的施工测量控制网 。 目前 ,适应我国国情被采纳的控制方式有外控制和内控制 。 外控制是 在建筑物外建立控制网 , 用仪器在控制点上进行竖向投测或者交会定点 ,将地面点投测到不同高 度的楼层 , 作为竖直度控制和施工测量的依据 , 要求有较宽阔空旷的施工场地进行投测交会 ; 内 控制在建筑物 内士 00 面建立控制网 , 在控制点竖向相应位置予留竖向传递孔 , 用仪器在 士 00 面 控制点上 , 通过传递孔将控制点传递到不同高度的楼层 。 除此两类 , 实际工程中还派生出所谓 内 控—外控组合方式 , 图 1 为在建筑场地上建立的外 、内控制网示意图 。三种控制方式的选用 , 除考 虑施工条件外 , 应顾及所具备的 仪器工具 、人员等条件 。 无论选 用 哪一种方式 , 控制的实质就是 要控制建筑物施工 中的竖直度 , 以及建筑物设计的几何形状和 它的空 间位置 , 将控制 网保持形 状不变地提升到任一楼层 , 对各 楼层进行控制和施工放样 。 竖直 度控制就是围绕这一原则布设、 施测 、精度估算和分析资料 。 2 . 2 测! 仪器 控制网 传递孔 ⋯⋯⋯⋯⋯!!!_⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三三三三三三三三三三三三三三三三州州兰兰兰兰兰 羹羹已已已已目目目目目目目臣臣巨巨巨巨丰丰丰丰丰丰丰丰丰丰丰 !!!!! 厂节节l 一一口口 III 图 1 高层建筑的场地外控制与内控制示意图 按高层建筑施工控制方式 、精度要求不同 , 可根据工程的实际需要 , 选择相应的测量仪器 。通 常以铅垂仪为主 , 配以全站仪 (经纬仪 、测距仪 ) 、水准仪 、钢尺 、重垂球 , 可以认为是竖直度控制和 施工测量仪器的最佳组合 。 铅垂仪包括光学铅垂仪和激光铅垂仪 , 两者各有优缺点 。 图 2 为光学铅垂仪 , 使用较为方便 。 测 绘 工 程 第 7 卷 重垂 (15 k g )是传统的竖向投测工具 , 通过对 其投点精度估算和试验证实 , 采取适当 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 , 可以满足工程对投点精度的要求 。 在施工中 铅垂仪与重垂同时采用 , 可以互相比较 , 互相 检核 ,起到相辅相成的作用 。 2 . 3 内控制的测 t 实施 1) 根据建筑物的形状 , 在底层布置矩形 或其它形状的控制网 , 并转测至建筑物的士 00 面 ,经复测检核后 , 作为建筑物竖直度控制 和施工测量的依据 。 2) 在建筑物相应位置选择一定数量有代 表性的观测点 , 各点最好位于相同的纵 、横轴 线上 。 投点战板 裤裤裤熟熟一一堆堆岁岁 日日日 光学对中器 图 2 强制对中住头 光学铅垂仪 3) 用铅垂仪在士 00 面控制 网点上作竖向传递 , 将控制点随施工进程传递至相应楼层 (控制 点铅垂方向予留有相应的传递孔 ) 。 4) 以传递至某楼层的控制点为依据 , 恢复楼层控制网的控制轴线 , 用经过检核 、调整后的控 制轴线放样建筑物轴线 , 进行模板安装及施工 。 5) 拆模后量测施工后各观测点与控制轴线的偏差 , 即建筑物实际轴线与设计轴线之差 , 以 此数据计算建筑物该层的竖直度 。 为了提高工效 , 防止误差积累 , 顾及仪器性能并减少外界 衰 1 投点误差 影响 ,提出分段投测 、分段锁定 、分段控制的概念和相应的测量 方法 。 仪器厂提出光学铅垂仪最大测程为 2 00 m , 正倒镜观测 标准偏差 1 : 2 0 0 0 00 , 1 00 m 时为 士 0 . 5 m m , 这一标称精度在 施工现场很难做到 。 从表 1 可知 , 照准误差和投测误差随投测 高度增加而成倍增加 。 因此 , 为提高投测精度 ,将建筑物按高度 投测高度 照准误差 投测误差 (m ) (m m ) (m m ) 3 0 . 0 1 1 0 . 0 1 4 4 4 0 . 1 7 0 0 . 3 5 0 8 0 0 . 3 9 0 0 . 6 2 0 注 :此表摘自李青岳主编《工程测量学 》P4 04 分为若干投测段 , 一般以 15 层左右约 50 m 为一个投测段 , 第一段以 士 00 控制点投测 ; 第二段将 第一段 士 00 的控制点投测至第二段的起始楼层 , 经检测调整后重新建点 , 相 当于将第一段控制 网升至第二段起始楼层锁定 , 作为第二段各楼层的控制 ,其余类推 。 3 高层建筑竖直度检测 3 . 1 各层形心坐标差计算 根据建筑物各楼层控制网的控制轴线 , 量取各观测点的实际位置 , 计算其与设计位置之差 , 即在 x 、 y 方向的偏差值 酞i一 x {一 x 。、△y、一 y ;一y ; (i ~ 1 , 2 , 3 , ⋯ , n) 。 从若干个观测点的偏差值 ,按 静力矩法计算楼层结构完成面实际形心与设计形心的坐标差 △x 、△y 。 它们反映出楼层的总偏 差 、偏差方向和 竖直度 , 如图 3 所示 。 么X 习七 、 七 , + 七 : + 七 。 + 一 十 、二 n (南北方向) 第 3 期 苏德基 : 高层建筑竖直度控制 · 5 3 · 弓勺了了了/仁广|||leell|we上h卞卞11|se日 、 - ~互丝 一 尘红土 .旦之过‘全丝土二兰土 .竺巡 (东西方向) n n 各层偏差值 S 一 寸。x Z + 。y Z , 各层垂直度 厂 = S /h , 全高垂直度 K 一 S / H 。 3 , 2 高层建筑竖直度控制的精度估算 精度估算从仪器投点和施工放样两方面考虑 , 以铅垂仪最大投 测高度的四分之一 , 即 50 m 为一个投测段进行估算 ,估算结果 : 一个投测段的投点误差 m 段 一 士 5 . 24 m m ; 一个楼层施工放样误差 m 放 一 士 1 2 . 2 5 m m ; 上述两项影响一个楼层点位的误差 m 点 一 士 16 . 00 若用重垂球投点 , 一个楼层的投点误差 m 投 一 士 2 . 50 m m ; 图 3 形心偏差与竖直度示意图 n 飞n l 。 上述估算结果说明 : 影响竖直度控制精度主要是施工放样误差 。 因此 , 在投点仪器工具的选 择上有较大灵活性 , 即用铅垂仪或常规重垂球投点均可采纳应用 。 4 高层建筑施工实例 4 . 1 广东国际大厦 (广东国际大酒店 )主楼 楼高 63 层 , 2 00 . 18 m ,截面四边形 ,简中筒现浇钢筋混凝土结构 。 外筒 35 . 1 又 37 . o m , 内筒 17 . o x 2 3 . o m 。 施工中 , 建设部确定其竖直度控制为该工程 9 个新技术开发项 目之一 。 竖直度控制采用内控制方式 , 按工程实际情况进行精度估算后 , 确 定的竖直度控制要求 : 总轴线竖直度 H / 3 0 00 , 总偏 差不得大于 士 50 m m ;层间偏差 h / 1 5 0 , 不大于士 8 m m 。 在建筑物 1 0 , 95 m 层 内、外简轴 线间建立由四个控制点组成 24 . 1 又 3 0 . o m 矩形控制网 。控制网边为控 制轴线 , 与内、外筒相应轴线平行 , 在内 、外筒布 衰 2 外筒差值衰 置 36 个观测点 , 如图 4 所示 。 图 4 反映 27 层 , 点 代护 布黔 整 表 3 内筒差值表 黔 实测值r n r n r 口tD 】刀刀】. . ‘. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . - , 一叫. ,一响目. . 响.一一1 4 3 0 0 4 2 9 3 一 72 4 3 0 0 43 0 0 e3 4 3 0 0 4 2 9 3 一 1 7 4 4 3 5 0 43 3 5 一 1 5 5 4 3 5 0 43 4 0 一 1 0 6 峨3 5 0 43 4 2 一 吕 7 4 3 5 0 43 3 2 一 1 8 8 4 3 5 0 43 5 4 + 4 9 4 3 5 0 43 5 8 + 8 1 0 4 3 5 0 43 4 8 一 2 弩 43 6 7 十 1 7 介‘n几‘,乙ŽJ一合n八UlbnU05-2-2-1十-1讼刁十理-1+一一一.十十十.十+ . 96788088能13那003013201005蛇97盯蛇46托464646场464646 n ƒUƒIJŽUnU00000000八U3533808030606060606060606060 J呀J‘994Ju ‘乙透‘J性咨任.性J啥J牛.任、卫2八jJ住亡公”b行‘8CJC、1,1, 1.1飞‘二、J11‘,人2内筒梯井电 ,工23J性n‘222 ... . . - 二二骊骊}}}GGGGGGG ! 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