案例 上海東方明珠電視塔施工測(cè)量

【案例三】上海東方明珠電視塔施工測(cè)量一、工程概況上海東方明珠電視塔總高度為468m，建筑總面積為53000㎡，其中高空建筑面積達(dá)20000㎡。電視塔由地下室、塔座、塔身、下球體、上球體、太空艙及天線等七個(gè)部分組成，如圖1所示。圖1上海東方明珠電視塔結(jié)構(gòu)示意圖電視塔地下二層深12m，局部達(dá)19.5m。從地面至+286.000m為三筒框架主塔體，由三個(gè)直徑為9m的直筒體組成。三個(gè)直筒從+285.000m處過(guò)渡為單筒體至+350.000m，單筒體從+310.000m以上由8m收分至7m，+350.000m至+485.000m為鋼桅桿天線。在主塔體+68.000m至+118.000m之間，設(shè)有直徑為50m的鋼結(jié)構(gòu)下球體，其頂標(biāo)高為+l18.000m；在+25.000m至+295.000m之間設(shè)有直徑為45m的鋼結(jié)構(gòu)上球體，其頂標(biāo)高為+295.000m；在單筒體+334.000m至+350.000m之間設(shè)有直徑為16m的鋼結(jié)構(gòu)太空艙，其頂標(biāo)高為+350.000m。單筒體頂面正中有一個(gè)4.2m的正方形空洞，鋼桅桿天線就嵌固在空洞中。天線全長(zhǎng)118m，截面自3.8m×3.8m收縮至0.7m×0.7m。主塔體三個(gè)直筒體呈三角形布置，全高286m，其間有七道6m高、1.6m寬的混凝土連梁，連梁與三個(gè)直筒體的交接處分叉成Y形，在上、下球體中間各有一道高40m×50m的中心筒體。三個(gè)直徑為7m的斜筒體與水平面交角成60°，其下端支承于基礎(chǔ)上，上端交匯于中心筒體上。二、施測(cè)方案的制定在施工和安裝中，工程測(cè)量精度是保證電視塔施工質(zhì)量和安全的重要內(nèi)容，因而，設(shè)計(jì)和施工精度要求也相當(dāng)高，尤其是塔身垂直度偏差應(yīng)小于50mm。國(guó)內(nèi)相關(guān)工程中一般采用激光垂準(zhǔn)儀作垂直控制，它的最大優(yōu)點(diǎn)是直觀性強(qiáng)，測(cè)量人員當(dāng)場(chǎng)就可讀得垂直偏差值。然而，如果被測(cè)物體高度過(guò)高，激光的光斑就會(huì)很大，并產(chǎn)生飄移，因而難以對(duì)中，影響精確度。上海電視塔高468m，如果用激光垂準(zhǔn)儀作垂直控制，難以保證其小于50mm的精度要求，通過(guò)綜合分析，決定采用WildZH天頂垂準(zhǔn)儀做垂準(zhǔn)測(cè)量，用WildT2經(jīng)緯儀（附彎管目鏡）做垂準(zhǔn)檢查。上海電視塔施工測(cè)量難，一是由于塔的高度大，二是由于塔的特殊造型，使得三個(gè)直筒體之間不能互相通視，因此，將電視塔的施工測(cè)量分為平面控制測(cè)量和垂直測(cè)量?jī)纱蟛糠?。平面控制測(cè)量主要是在建筑場(chǎng)地上建立必要精度的軸線控制網(wǎng)，從而建立塔筒中心及放樣施工所需的軸線；其次是布設(shè)筒體測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，通過(guò)在塔、直筒及斜筒中心埋設(shè)基準(zhǔn)控制點(diǎn)，組成精密的筒體控制網(wǎng)，并在－0.050m結(jié)構(gòu)平臺(tái)上布設(shè)一個(gè)小控制網(wǎng)，以此解決塔中心點(diǎn)間不能通視的問(wèn)題。由于這個(gè)控制網(wǎng)精度相當(dāng)高，而且點(diǎn)位穩(wěn)固，可使垂準(zhǔn)測(cè)量精度得到保證，同時(shí)也保證了塔、塔中心的平臺(tái)高度為±0.000m、+98.000m、+118.000m、+263.000m、+285.000m，直筒中心平臺(tái)高度±0.000m、+98.000m、+161.000m、+285.000m。垂直測(cè)量的方案，是測(cè)點(diǎn)布置在塔體筒內(nèi)，并沿高程分別布置在－12.000m、+150.000m上。在高程+150.000m斷面上，以筒體壁、剪力墻、電梯井墻壁、人行梯道為基礎(chǔ)，預(yù)埋鐵件搭設(shè)工作平臺(tái)和測(cè)站。三、建立外控制1.施工平面控制網(wǎng)的建立在施工場(chǎng)地上平面控制布設(shè)成米字型軸線網(wǎng)（由上海市測(cè)繪院提供），三條軸線相交于塔的中心。5號(hào)軸線（朝向南京路外灘原二噴水池中心）與正北方向的夾角為96°36'15"。以這點(diǎn)城市坐標(biāo)及此夾角作為廣播電視塔米字型軸線和樁位中心放樣的依據(jù)。米字型軸線如圖2所示。在施工地下室時(shí)，軸線上的點(diǎn)位離塔中心較遠(yuǎn)，看不到基坑下部位，因此在基坑周邊軸線方向上加密S'40，W'40、S91和N'32等點(diǎn)，作為測(cè)設(shè)地下室塔筒中心及各層軸線的依據(jù)。驗(yàn)圖司2剝奧上海東方明珠潛電視塔近施工平面控制復(fù)網(wǎng)問(wèn)2.杯筒體測(cè)量基準(zhǔn)撐點(diǎn)的平面布設(shè)英由于地下室基艙礎(chǔ)承臺(tái)上無(wú)法削設(shè)置基準(zhǔn)控制光點(diǎn)，于是將其獅點(diǎn)投測(cè)至看－趕6.05介0膜m展平臺(tái)面上，在羊塔、直筒及斜帶筒中心埋設(shè)基去準(zhǔn)控制點(diǎn)，從控而床形成了一個(gè)特由含7誰(shuí)個(gè)控制點(diǎn)組成敞的精密筒體控粒制網(wǎng)（啦圖王3騾）?；A(chǔ)出土鵲后，為了便于合測(cè)量，將三個(gè)陶直筒中心及塔觸中心拋分別精確伸投祝設(shè)在兇＋寧0.550壟m駝平臺(tái)和－刮1.猜450m參中心平臺(tái)上，遷然后根據(jù)這四苗個(gè)中心點(diǎn)加密倚成一個(gè)平臺(tái)小造控制網(wǎng)。比3.冷平臺(tái)小控制網(wǎng)券的布設(shè)悲根據(jù)場(chǎng)地的有若利條件，在延－司0.050念m見(jiàn)結(jié)構(gòu)平臺(tái)上布煙設(shè)一個(gè)中點(diǎn)六名邊形小控制網(wǎng)浙（私圖隔4襪），以解決盛塔筒四個(gè)中心栽點(diǎn)間不能通視秘的問(wèn)題。調(diào)在幟①胖、丙⑤頸、潔⑨唉軸上的網(wǎng)點(diǎn)拐可壓通過(guò)直筒門(mén)洞續(xù)互相通視，其咸直線中點(diǎn)即筒阻中心點(diǎn)。通過(guò)黃精密測(cè)量，坦該脹網(wǎng)的精度相當(dāng)扎高，網(wǎng)的點(diǎn)位仰精度卷≤遞2mm走，倒因此貨垂準(zhǔn)測(cè)量精度蠟?zāi)艿玫奖ＷC。煎同時(shí)，此網(wǎng)點(diǎn)販位相當(dāng)穩(wěn)固，堆產(chǎn)生相對(duì)位移巷的可能性很小循。催該網(wǎng)可諸直接然用于鑒檢查塔、筒中界心點(diǎn)位置環(huán)，土使用其點(diǎn)位可艇測(cè)設(shè)塔筒周邊翠軸線及裙嚼房鼻7.5惜°萬(wàn)軸線，還能直鞋接測(cè)量筒體的洋偏扭。蛇圖絨3朋良平臺(tái)面鍬（需-攻6.05m盞）濁塔筒中心點(diǎn)布未置圖泥旨般授紹圖酷4灣送平臺(tái)小控制網(wǎng)冬的布設(shè)槽4.兼測(cè)量平臺(tái)的設(shè)大置楊為了保證塔筒駛中心基準(zhǔn)線的篩鉛垂性臂，醒使固定在底面濤上的基準(zhǔn)點(diǎn)垂卡直軸投影點(diǎn)最谷大限度地接近什施工區(qū)，為此早在基準(zhǔn)線上選商擇測(cè)量平臺(tái)，提測(cè)量平臺(tái)的標(biāo)抹高如下族：辟塔中心測(cè)量平桃臺(tái)標(biāo)高舉副±帆0.000跡m裂、嗎+當(dāng)98幸.000荒m孩、嚷+渠118腳.000亂m經(jīng)、蘿+環(huán)263晌.000憂m店、燥+鞠285疑.000破m辰。歸直筒中心平臺(tái)美高度青腰±際0.000舊m土、灰+宴98別.000尸m鴿、胳+喇1戶61.000萌m鉤、炕+壺285驕.000學(xué)m林。姿四、處建立內(nèi)控制將直筒體內(nèi)建立浩四個(gè)中心基準(zhǔn)卸點(diǎn)，醬施測(cè)的紙難點(diǎn)猜在于蠅四個(gè)中心基準(zhǔn)戲點(diǎn)間互不通視掘，不易自檢，內(nèi)只有在后投到趨鋼平臺(tái)上時(shí)，巨其四點(diǎn)才能檢召查正確與否。禍投點(diǎn)時(shí)測(cè)量孔汗徑應(yīng)保持暢通踏，并選擇有利看時(shí)間，淺以指保證工作順利村進(jìn)行。本工程趙內(nèi)控制采用了您天頂投點(diǎn)法，掙具體的閑實(shí)施情況談如下朗。店1.丙測(cè)站位置設(shè)置橡直筒體測(cè)站位野置設(shè)在筒中心綢+造0.550療m郊平臺(tái)處，標(biāo)板具澆搗在平臺(tái)上松，中心留有通園光小圓孔。塔紀(jì)中心設(shè)在塔座庸底部蔽－仁1.表450m利處，標(biāo)板與直命筒體肝相濤同。膝2.吵精密測(cè)量方法雀在底部塔筒中棍心基準(zhǔn)點(diǎn)上分過(guò)別安虛置革WildZ送H登天頂垂準(zhǔn)儀齒，輝將四個(gè)中心駱點(diǎn)投至施工平訴臺(tái)面婦上（移+齡24.0輔00必m匠以下為臨時(shí)平量臺(tái)，愉+季24.0級(jí)00掌m量以上為自升式葛整體鋼平臺(tái)腎）敞。沖如蛾圖惰5庫(kù)所示老為投點(diǎn)的立面狂示意圖。覆圖逆5執(zhí)禮投點(diǎn)的立面示希意圖3.檢測(cè)匹投測(cè)在平臺(tái)面骨上有四個(gè)中心鐘點(diǎn)，在塔中心絡(luò)安置經(jīng)緯儀贊測(cè)替角，并量測(cè)其洽到直筒中心的申邊長(zhǎng)，以檢查與夾角及邊長(zhǎng)是浮否滿足精度要昨求。角度要求罰為繞120°鞠00'在±1'茶；波邊長(zhǎng)要求為囑9.絡(luò)238m吵±劃3m征m語(yǔ)。拆檢查值在限差泰之內(nèi)，就標(biāo)志光點(diǎn)位坐，籠在施工平臺(tái)面住上測(cè)設(shè)施工軸漫線儀。及方向標(biāo)志設(shè)在烤預(yù)埋好的木塊酒上，或套板上礦及鋼平臺(tái)面上酒。抓本工程采用兩屢種標(biāo)志得：導(dǎo)一鳴種閘是不銹鋼縱十字撇刻度標(biāo)板，其辟交點(diǎn)有一個(gè)卸5輪mm丑圓孔須；糊另一吃種碼是滑動(dòng)標(biāo)志。癢在倦+蔥200m畏以上投點(diǎn)時(shí)，劫接收標(biāo)志，采膛用滑動(dòng)標(biāo)志毅（概圖孝6臥）豈?；瑒?dòng)標(biāo)志的喪特點(diǎn)效：殃快速和容易標(biāo)餡定。行圖谷6團(tuán)泥滑動(dòng)標(biāo)志裝置座圖揚(yáng)（扔單位齒：推m代m英）陜4.往單筒體的垂直培測(cè)量賭單筒體測(cè)量的鞭原則腰：會(huì)控制筒中心線邪，防止偏扭。炭因?yàn)榍霸谫r+閉285輩.000典m盈至獄+搶310扇.000肚m印之間肢沒(méi)有意設(shè)梁置考鋼平臺(tái)，故測(cè)師量時(shí)無(wú)須燃另搭設(shè)測(cè)量平慘臺(tái)歷（圖貓7給）呈。蹄在食+效310遲.000撈m愿以上筒體安裝級(jí)有削鋼平臺(tái)，測(cè)量村即在平臺(tái)上進(jìn)朵行。家圖鈴7府勝搭設(shè)測(cè)量平臺(tái)訊示意圖患（橋單位菠：遭cm狀）乓投測(cè)在施工平傷臺(tái)面上的中心腫點(diǎn)，本身無(wú)法幅檢查。除了檢戲查外方向外，道另架設(shè)強(qiáng)T或2互經(jīng)緯儀們（桐配有彎管目鏡腥）圍測(cè)天頂角一測(cè)少回項(xiàng)，輝算出中心點(diǎn)的符坐標(biāo)增辛量漁△戶x虛和舉△她y列，并計(jì)算點(diǎn)位逼偏移值。如檢澆查誤差逢在耗±云3園mm行內(nèi)不予糾正。謹(jǐn)5.臘斜筒體測(cè)量旬斜筒采用勁性抗骨架形式，而市勁性骨架繭安裝勒成型巨后尚，又轉(zhuǎn)化為控霉制骨架的中心數(shù)，因此來(lái)最可靠、合理伍的方法是建立神斜筒內(nèi)部控制農(nóng)測(cè)站，測(cè)設(shè)斜煤筒中心軸線。懇1釀）零大斜筒的測(cè)量澤方法教測(cè)站設(shè)置：牲在地下室點(diǎn)－竭6.050雅m悟?qū)用娑粗行呐撋洗钤O(shè)觀測(cè)墩否，如惡圖單8院所示，濃位置窮在邪①如、槳⑤傘、丘⑨登軸上，距塔中年心置56.采234m長(zhǎng)，經(jīng)－慘0.050鞠m苦、－幅6.050偷m掠兩平臺(tái)量至定拒點(diǎn)。兩軋次定點(diǎn)誤差小北于悠±回2mm啞。稈圖徒8乎親觀測(cè)墩搭設(shè)示啞意圖茄（矛單位循：汗m弱）覺(jué)勁性骨架安裝早完成后令，應(yīng)進(jìn)行挖鋼筋混凝土狼施工陪。設(shè)計(jì)要求施美工縫要垂直于充斜筒中心線墓，枝為此，在施工嘗段的上口灶應(yīng)戚定出垂直于中抵心線的一個(gè)平拉面，兩方面同功時(shí)控制斜筒體志模板施工，去以遞保證結(jié)構(gòu)斷面這的正確。聾2退）冶小斜筒的測(cè)量風(fēng)方法肯小斜筒起始在診第一道連包梁衛(wèi)K季-主1魔上，其底中點(diǎn)押位置史在橫①降軸廳（堂或括⑤識(shí)、大⑨答軸到）鄉(xiāng)方向上，標(biāo)高關(guān)為兩+鴉21.000直m怠，距塔中心長(zhǎng)弓度為急5.窯419m角。該處不能設(shè)會(huì)置儀器，故在誼連梁挑出一鋼父架，設(shè)置觀測(cè)理墩，測(cè)設(shè)件出惰45醒°犬中心軸線，直潛至交于大斜筒壽上。犬測(cè)量方法如下更：色在荒－負(fù)0筒.置050向m鵲平減臺(tái)龜①榆軸正（斗或巖⑤銳、華⑨鐵軸帳）功方向上，從塔饞中心獨(dú)立量出天兩段距碌A(chǔ)基、節(jié)B濤（初大于省5.抽419m側(cè)），托用垂準(zhǔn)儀分別目投測(cè)在上面臨憑時(shí)搭設(shè)的架子碼上，得換A'鎮(zhèn)和敗B'恰點(diǎn)險(xiǎn)（山見(jiàn)據(jù)圖醒9超）懷，檢查局A'B'牛與持AB蹤距離散，申兩者誤差駝應(yīng)籃≤岔±膨2mm似。然后從喚A'設(shè)（舉或驟B領(lǐng)'番）素量至測(cè)站，距死離為艙d豐，即元素捉a溜=敘A'凡－成5.419愈－斃d桐，則測(cè)站點(diǎn)位施置為反5驟.419m航+以a芬，儀器視高為以+佩21.000矛m貝+相灌a尖高度。觀測(cè)時(shí)消，將儀器調(diào)至迎+緩21.000樣m樂(lè)+帳a存高度。其標(biāo)高夸用水準(zhǔn)測(cè)量方爛法引測(cè)到臨近減直筒體外筒壁僻