鋼結(jié)構(gòu)工程測量高程控制

高層鋼結(jié)構(gòu)工程標(biāo)高極為重要，根據(jù)城市Ⅱ等水準(zhǔn)點(diǎn)建立獨(dú)立的以Ⅲ等要求的水準(zhǔn)網(wǎng)，以便在施工過程中直接應(yīng)用。在支承標(biāo)高塊引測時必須對水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行檢查，Ⅲ等水準(zhǔn)精度要求為±(mm)，n為測站數(shù)。
1.建筑物豎向投測外控法
基礎(chǔ)工程完工后，隨著結(jié)構(gòu)的不斷升高，要逐層向上投測軸線。尤其是高層結(jié)構(gòu)四廓軸線和控制電梯井軸線的投測，直接影響結(jié)構(gòu)和電梯的豎向偏差。隨著建筑物設(shè)計高度的增加，施工中對豎向偏差的控制越來越顯得重要。
多層或高層建筑軸線投測前，都必須在基礎(chǔ)工程完成后，根據(jù)建筑場地平面控制網(wǎng)，校測建筑物軸線控制樁后，將建筑物四廓和各細(xì)部軸線，精確地彈測到±0.000首層平面上，再精確地延長到建筑物以外適當(dāng)?shù)牡胤?，并妥善保護(hù)起來，作為向上投測軸線的依據(jù)。
用外控法作豎向投測，是控制豎向偏差的常用方法。根據(jù)不同的場地條件，有以下三種測法：
(1)延長軸線法
當(dāng)場地四周寬闊，可將高層建筑四廓軸線延長到建筑物的總高度，或附近的多層建筑頂面上，則可在軸線的延長線上安置經(jīng)緯儀，以首層軸線為準(zhǔn)，向上逐層投測。如圖11-8中甲儀器的投測情況。
(2)側(cè)向借線法
當(dāng)場地四周窄小，高層建筑四廓軸線無法延長時，可將軸線向建筑物外側(cè)平移出(即俗稱借線)，移出的尺寸應(yīng)視外腳手架的情況而定，在滿足通視的原則下，盡可能短。將經(jīng)緯儀安置在借線點(diǎn)上，以首層的借線點(diǎn)為準(zhǔn)，向上投測并指揮施工層上的觀測人員，垂直儀器視線橫向移動尺桿，以視線為準(zhǔn)向內(nèi)測出借線尺寸，則可在樓板上定出軸線位置，如圖1l-8中乙儀器工作的情況。
(3)正倒鏡挑直法
當(dāng)場地內(nèi)地面上無法安置經(jīng)緯儀向上投測時，可將經(jīng)緯儀安置在施工層上，用正倒鏡挑直線的方法，直接在施工層上投測出軸線位置。如圖11-8中丙儀器工作的情況。
2.建筑物豎向投測內(nèi)控法
當(dāng)施工場地狹小，無法在建筑物以外安置經(jīng)緯儀時，可在建筑物內(nèi)用鉛直線原理將軸線鉛直投測到施工層上，作為各層放線的依據(jù)。根據(jù)使用儀器設(shè)備不同，內(nèi)控法有以下四種測法：
(1)吊線墜法
用特制線墜以首層地面處結(jié)構(gòu)立面上的軸線標(biāo)志為準(zhǔn)，逐層向上懸掛引測軸線。
為保證投測精度，操作時還應(yīng)注意以下要點(diǎn)：
1)線墜體形正、重量適中，用編織線或鋼絲懸掛；
2)線墜上端固定牢固，線間無障礙；
3)線墜下端左右搖擺小于3mm時取中，兩次取中之差小于2mm時再取中定點(diǎn)，投點(diǎn)時，視線要垂直結(jié)構(gòu)立面；
4)防振動、防側(cè)風(fēng)；
5)每隔3～4層放一次通線，以作校核。
(2)激光鉛垂儀法
激光鉛垂儀是一種鉛垂定位專用儀器，適用于高層建筑的鉛垂定位測量。該儀器可以從兩個方向(向上或向下)發(fā)射鉛垂激光束，用它作為鉛垂基準(zhǔn)線，精度比較高，儀器操作也比較簡單。
激光鉛垂儀(見圖11-9)主要由氦氖激光器、豎軸、發(fā)射望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)管、基座等部分組成。激光器通過兩組固定螺釘固定在套筒內(nèi)。豎軸是一個空心筒軸，兩端有螺扣用來連接激光器套筒和發(fā)射望遠(yuǎn)鏡，激光器裝在下端，發(fā)射望遠(yuǎn)鏡裝在上端，即構(gòu)成向上發(fā)射的激光鉛垂儀。倒過來安裝即成為向下發(fā)射的激光鉛垂儀。儀器配有專用激光電源。使用時必須熟悉說明書。用激光鉛垂儀作垂直向上傳遞控制時必須在首層面層上做好平面控制，并選擇4個較合適的位置作控制點(diǎn)(見圖11-10)或用中心“十”字控制。在首層控制點(diǎn)上架設(shè)激光鉛垂儀，設(shè)置儀器對中整平后啟動電源，使激光鉛垂儀發(fā)射出可見的紅色光束，投射到上層的接收靶上，查看紅色光斑點(diǎn)離靶心最小之點(diǎn)，此點(diǎn)即為第二層上的一個控制點(diǎn)。其余的控制點(diǎn)用同樣方法作向上傳遞。
(3)天頂垂準(zhǔn)測量(仰視法)
垂準(zhǔn)測量的傳統(tǒng)方法是采用掛錘球、經(jīng)緯儀投影和激光鉛垂儀法來傳遞坐標(biāo)，但這幾種方法均受施工場地及周圍環(huán)境的制約，當(dāng)視線受阻，超過一定高度或自然條件不佳時，施測就無法進(jìn)行。天頂法垂準(zhǔn)測量的基本原理，是應(yīng)用經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行天頂觀測，經(jīng)緯儀軸系間必須滿足下列條件：
1)水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于豎軸；
2)視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸；
3)橫軸應(yīng)垂直于豎軸。
則視準(zhǔn)軸與豎軸是在同一方向上。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡指向天頂時，旋轉(zhuǎn)儀器，利用視準(zhǔn)軸線可以在天頂目標(biāo)上與儀器的空間畫出一個倒錐形軌跡。然后調(diào)動望遠(yuǎn)鏡微動手輪，逐步歸化，往復(fù)多次，直至錐形軌跡的半徑達(dá)到最小，近似鉛垂。天頂目標(biāo)分劃上的呈像，經(jīng)望遠(yuǎn)鏡棱鏡通過90~折射進(jìn)行觀測。
一測回垂準(zhǔn)測量中誤差的精度評定，目前是參照國際標(biāo)準(zhǔn)“IS0/rI℃172/SC6NSE《垂直儀》野外測試精度評定方法”進(jìn)行計算的。
(4)天底垂準(zhǔn)測量(俯視法)施測程序及操作方法
1)依據(jù)工程的外形特點(diǎn)及現(xiàn)場情況，擬定出測量方案。并做好觀測前的準(zhǔn)備工作，定出建筑物底層控制點(diǎn)的位置，以及在相應(yīng)各樓層留設(shè)俯視孔，一般孔徑為φ150mm，各層俯視孔的偏差≤φ8mm。
2)把目標(biāo)分劃板放置在底層控制點(diǎn)上，使目標(biāo)分劃板中心與控制點(diǎn)標(biāo)志的中心重合。
3)開啟目標(biāo)分劃板附屬照明設(shè)備。
4)在俯視孔位置上安置儀器。
5)基準(zhǔn)點(diǎn)對中。
6)當(dāng)垂準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)定在所測樓層面十字絲目標(biāo)上后，用墨斗線將其彈在俯視孔邊上。
7)利用標(biāo)出來的樓層上十字絲作為測站即可測角放樣，測設(shè)高層建筑物的軸線。數(shù)據(jù)處理和精度評定與天頂垂準(zhǔn)測量相同。
3.高程傳遞
(1)傳遞位置
選擇高程豎向傳遞的位置，應(yīng)滿足上下貫通鉛直量尺的條件，主要為結(jié)構(gòu)外墻、邊柱或樓梯間等處。一般高層結(jié)構(gòu)至少要由3處向上傳遞，以便于施工層校核、使用。
(2)傳遞步驟
1)用水準(zhǔn)儀根據(jù)統(tǒng)一的±0.000水平線，在各傳遞點(diǎn)處準(zhǔn)確地測出相同的起始高程線；
2)用鋼尺沿鉛直方向，向上量至施工層，并劃出整數(shù)水平線，各層的高程線均應(yīng)由起始高程線向上直接量??；
3)將水準(zhǔn)儀安置在施工層，校測由下面?zhèn)鬟f上來的各水平線，較差應(yīng)在±3mm之內(nèi)。在各層抄平時，應(yīng)后視兩條水平線以作校核。
(3)操作要點(diǎn)
1)由±0.000水平線量高差時，所用鋼尺應(yīng)經(jīng)過檢定，尺身鉛直、拉力標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)進(jìn)行尺長及溫度改正(鋼結(jié)構(gòu)不加溫度改正)；
2)在預(yù)制裝配高層結(jié)構(gòu)施工中，不僅要注意每層高度誤差不超限，更要注意控制各層的高程，防止誤差累計而使建筑物總高度的誤差超限。為此，在各施工層高程測出后，應(yīng)根據(jù)誤差情況，通知施工人員對層高進(jìn)行控制，必要時還應(yīng)通知構(gòu)件廠調(diào)整下一階段的柱高。