高層建筑內(nèi)控網(wǎng)的測設及其精度控制

高層建筑內(nèi)控網(wǎng)的測設及其精度控制發(fā)表《城市建設與商業(yè)網(wǎng)點》7月

更新時間：2009-6-2318:50:52點擊數(shù)：338［字體：土］摘要：“高層建筑內(nèi)控網(wǎng)的測設及其精度控制”細化了高層建筑內(nèi)控網(wǎng)的測設及其精度控制的主要方法，補充了國內(nèi)關于此類工程測量的內(nèi)容，為同行在今后的工程測量中提供了更全面的經(jīng)驗。但是，由于本人的水平有限，新型結構建筑的不斷出現(xiàn)，很多東西尚未能考慮全面，我將在今后的工作和學習中，不斷充實自己，用自己的努力去實現(xiàn)實踐向理論的轉化。關鍵詞：高層內(nèi)控網(wǎng)內(nèi)控點校正精度控制近年來，隨著國民經(jīng)濟和建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，高層建筑和鋼結構技術得到了廣泛的應用；而測繪領域的發(fā)展也為建筑行業(yè)的工程測量提供了精度越來越高的儀器和先金的施工測量方法。但通過資料查詢，在高層建筑施工測量中，對軸線控制內(nèi)控網(wǎng)的測設及其精度控制部分的論述未能真正在施工測量中起到直接指導作用。因此很有必要在施工過程中，不斷探索和試驗，總結出一套關于高層建筑內(nèi)控網(wǎng)的測設及其精度控制的方法，為以后類似的工程積累經(jīng)驗。一、總體思路根據(jù)內(nèi)控網(wǎng)的布設原則和建筑物的結構特點、施工難點、精度要求，合理有效的布設滿足施工要求的內(nèi)控網(wǎng)。二、內(nèi)控網(wǎng)的測設眾所周知，高層建筑軸線投測的方法主要有內(nèi)控法和外控法兩種。外控法是在建筑物外部，利用經(jīng)緯儀，根據(jù)建筑物軸線控制樁來進行軸線的豎向投測，亦稱作'經(jīng)緯儀引樁投測法”。但隨著建筑物高度的增加，外控法有著諸如定向、投測、儀器選擇和難以保證投測精度的明顯局限性決定了其在高層建筑豎向投測中的不可取。內(nèi)控法，顧名思義就是在建筑物內(nèi)建立軸線控制網(wǎng)，通過鉛直儀或垂準儀等方法把點位投測到工作面的方法。通過合理布設內(nèi)控點和按規(guī)范要求進行投測，制約投測精度的主要因素即為內(nèi)控網(wǎng)的點位精度和儀器的合理選擇。因此，保證了內(nèi)控網(wǎng)的精度和選擇了滿足精度要求的儀器，就能在客觀上保證了點位投測的精度。1、內(nèi)控網(wǎng)的布設原則現(xiàn)在施工生產(chǎn)一般都是分流水作業(yè)段，因此根據(jù)施工圖紙在各作業(yè)段內(nèi)均要合理布設足夠的控制點，保證每段都能獨立的進行測量放線和滿足檢校條件，這是內(nèi)控網(wǎng)布設的基本原則。此外，還應遵循以下要求：第一流水段一般要求布設四個構成矩形或規(guī)則四邊形的內(nèi)控點；每三個構成直角或任意角度的內(nèi)控點要求通視（至少在長控制線兩端的內(nèi)控點分別與其構成直角關系的內(nèi)控點要求通視）；每相鄰流水段間均應至少有相互檢校的兩個內(nèi)控點。除以上要求外，不管建筑物是否為規(guī)則幾何體，構成每流水段內(nèi)控點的幾何圖形的線元素都應與其相對應的軸線平行，并與軸線相距500mm?1000mm為宜，當然，為了滿足平面、上下通視條件，間距可作適當?shù)恼{(diào)整；此外，內(nèi)控點的埋設位置均要求避開梁和柱子，因為此部位在技術上不便進行預留洞的預留。2、內(nèi)控網(wǎng)的測設合理選擇內(nèi)控點的埋設位置后，就應該按照設計要求的精度對內(nèi)控網(wǎng)進行預埋、測設和定點了。（1）內(nèi)控點預埋在工程澆筑首層頂板混凝土前，按照內(nèi)控點位置預埋如右圖1規(guī)格為200x200x8mm的鋼板。（圖1）預埋鋼板時要求與板筋進行焊接，并要求盡量水平，使預埋鋼板的頂標高高于板頂結構標高5mm為宜，避免預埋過低或過高而受外在因素（如積水浸泡、外力碰撞等）的影響而變形移位。（2）內(nèi)控點的測設預埋之后，就要進行內(nèi)控點的測設了。此步是控制整個內(nèi)控網(wǎng)精度最重要的步驟。儀器的精度對測設工作尤為重要。一般情況下，內(nèi)控點是用坐標的形式來測定的，因此全站儀是我們測設的必不可缺的儀器。根據(jù)建筑物的高度和設計的精度要求，選擇滿足精度要求的全站儀是整個測設工作的第一步。我們應該按照表一和工程中的設計要求，確定內(nèi)控點的埋設的允許誤差，確定內(nèi)控網(wǎng)的點位精度。假設直接用于施工放樣的首級控制網(wǎng)中，點間中誤差最大為m，放樣誤差為m，設m=m/，由m=算出內(nèi)控網(wǎng)測設的允許誤差。由以上查表和計算所得的數(shù)據(jù)，我們就可以選擇角度精度和距離精度均滿足施工要求的全站儀進行內(nèi)控點的測設了。表一等級導線長度（km）平均邊長（km）測角中誤差（mm）測距中誤差（mm）測距相對誤差測回數(shù)方位角閉合差（〃）相對閉合差DJ1DJ2DJ6一級40.5515<1/3000—2410&<1/1500二級2.40.25815<1/4000—1316&<1/1000①點位的測設首先，根據(jù)所提供的首級控制網(wǎng)，我們應對其進行角度、距離和坐標的復測。如精度滿足要求，我們則可以進行下一步工序，若復測結果超限，則要跟甲方進行洽商要求處理了，當然如果合同有針對性的規(guī)定，我們也只能自己根據(jù)測量結果，按照控制網(wǎng)的精度要求進行測量，并經(jīng)平差處理后，方能把其作為我們內(nèi)控網(wǎng)測設的首級控制點。然后，選擇合適的三個點，我們就可以用雙站坐標法（或三點測角前方交會法）對內(nèi)控點依次進行放樣了。放樣過程中，通過兩次放樣的點位進行角度與距離的改正，在鋼板上輕輕用鋼釘做出點標志。經(jīng)過再次進行雙站坐標法測量對其進行復核，所放內(nèi)控點點位誤差均未超過工程所要求的精度。至此，內(nèi)控點位定位完畢。考慮到建筑物的高度和結構特點，為了保證高標高施工的精度，我們還必須對所放點位再次進行相對幾何關系的校正。校正可按傳統(tǒng)方法如下進行：180°時的校正方法（圖2）如上圖2：先對長軸線進行校正，按公式d=算出其改正值，改正后用同樣的方法進行核查，其180°之差應三±6〃。90°時的校正（圖3）如上圖3,按如下公式d=l*，5=（其中l(wèi)為軸線點至軸線端點的距離，5為設計角為直角時的偏差值）算出改正值，然后對其進行改正，改正后檢查其結果，90°之差應＜±6^o3、內(nèi)控網(wǎng)的二次埋設在超高建筑物的豎向投測中，基于充分考慮受儀器的局限性和提高投測的精度，根據(jù)以下公式，（其中M為投測總誤差，為對點誤差，為儀器投測誤差），當然的影響只要操作正確，對總誤差的影響是很小的，對于的考慮就是比較復雜的了，在此步計算中我們可取其主要因素（一測回垂準測量標準偏差、光學或激光對點器視軸與豎軸的重合度）考慮即可，在按投測構成的相似三角形就能算出。算出總投測誤差是否在精度允許范圍內(nèi)，超限了就要選擇更高精度的儀器或進行二次埋設了，如沒有超限就沒有必要進行第二次埋設。此外，根據(jù)結構施工的需要，遵循以上要求可對內(nèi)控網(wǎng)進行二次或多次預埋與測設。二次預埋的結果在施工測量中，單純從效率上說是提高了，但也在二次預埋的過程中減弱了內(nèi)控網(wǎng)的精度，所以只有通過提高投測的精度對此進行彌補，才能更好的保證建筑物的垂直度和幾何尺寸。三、精度控制內(nèi)控網(wǎng)的精度是整個豎向投測精度的保證，隨著結構標高的不斷增加，這種保證性表現(xiàn)得越來越重要。因此內(nèi)控網(wǎng)精度的控制關系到了整個建筑物的施工測量。1、影響內(nèi)控網(wǎng)精度主要因素雖然按照上述的方法對內(nèi)控點進行精確的校正，但在施工過程中諸多的因素都會對內(nèi)控網(wǎng)的點位有所影響，因此，我們必須在施工測量中有針對性的對內(nèi)控網(wǎng)進行校正。通過實踐證明與分析得出，影響內(nèi)控網(wǎng)精度的主要因素有：建筑物的沉降、氣候的變化、混凝土的特性和其他非自然力量因素。2、解決的相應措施（1）建筑物的沉降隨著建筑物的荷載的增加，建筑物會在不同的部位有不同的沉降。而內(nèi)控點所的部位的沉降量的不同，就造成了整個內(nèi)控網(wǎng)精度的下降。對此，在工程的施工中，我們應定期（每三層）對各點進行水準測量并作好記錄，同時也參考了沉降觀測記錄進行判斷。如果網(wǎng)中個別點位的沉降量明顯大于其他各點時，就要對其進行校正了。此外，我們還應該根據(jù)工程的結構特點和施工特點（如結構各部分地基處理方式的不同、各施工區(qū)域施工進度的差異等），對可能會引起沉降差異大的重點部位進行復查、校正。（2）氣候的變化據(jù)前輩們在超高層建筑軸線豎向投測中的研究，無論使用何種方法，都會發(fā)現(xiàn)因被陽光直曬的一面建筑物溫度升高，使整個建筑物向背陽光面傾斜。這其中有內(nèi)控點因受溫度影響而引起的誤差。在高層建筑的施工過程中難免要經(jīng)歷夏季、冬季，在陽光照射下和低溫條件下勢必會引起各控制點的溫差變形，所以有必要進行溫差變形觀測，并來對其進行改正，然后總結出變化的規(guī)律，選擇最佳的時間段進行投測、放線。（3）混凝土特性混凝土由于其特性在平面上有收縮現(xiàn)象，因此對內(nèi)控點的點位也有不小的影響，特別是在后澆帶附近的點位變化尤為明顯。不同型號的混凝土在不同的強度時收縮是有差別的，針對此現(xiàn)象，我們要根據(jù)按時按量的測量結果，總結出其伸縮的規(guī)律，并在投測過程中根據(jù)測量數(shù)據(jù)對控制線進行改正來解決，保證投測的精度。（4）非自然力量除了以上因素外，非自然因素的影響也不容忽視。在施工中，難免會出現(xiàn)內(nèi)控點被外力碰撞而引起的位移。此類位移發(fā)生不當?shù)脑捒赡芫褪潜ＷC內(nèi)控點精度的最大威脅了。此外，如果預埋標