高层建筑内控法竖向投测的精度研究潘 庆 林
高层建筑施工测量的主要问题是控制竖向偏差 ,即如何将各层轴线准确地向上投测 ,保证建筑物全高垂直度满足文献 [3 ]规定的精度要求。本文结合南京市中心区某座超高层塔楼实测数据 ,从理论和实践上对高层建筑用内控法进行竖向投测的精度进行初步的研究 ,供同行们参考。
1　概述
如图 1所示 ,该工程是由超高层塔楼 (48层 )、裙楼及附楼 (3 2层 )组成的建筑群 ,工程结构设计和平面图形复杂 ,现场范围小且通视较差。业主仅提供如图示中Ａ、Ｂ、Ｃ三个已知控制点 ,据此布设了双环导线网作为施工控制网 ,使用ＷｉｌｄＴ3光学经纬仪测角二测回 ,用标称精度为±(3 +5ｐｐｍ)的光电测距仪往返测边 ,各导线点均精心埋设 ,建立了强制对中观测墩。以控制点 (图 1中 3、 8、 9三点 )为基础 ,使用不低于 2″级经纬仪 ,用三点测角前方交会法(该工程用ＷｉｌｄＴ3 )观测二测回 ,精确地测定精心埋设在塔楼底层面上的内控点 (图 2中Ｐ1 ～Ｐ4)坐标。使用激光铅垂仪进行轴线竖向投测 ,其结果令人满意。
2　竖向投测的精度研究
高层建筑内控法竖向投测点位的误差主要包括施工控制网 (点 )的误差、内控点测定误差以及激光铅垂仪投测误差等三个方面。
2 1　施工控制网 (点 )的精度
据文献 [1 ],目前大多数有关文献 ,都以保证所放样的点位中误差不超过± (1 0～ 2 0 )ｍｍ作为确定施工控制网必要精度的依据。考虑到控制网 (点 )误差对放样点应不发生显著影响的原则下 ,此处取ｍ1 ≈ 0 4Ｍ ,其中ｍ1 为控制网(点 )引起的误差 ,Ｍ为± (1 0～ 2 0 )ｍｍ。若Ｍ≤± 2 0ｍ ,则ｍ1 ≤± 8ｍｍ。
该工程布设的双环导线网 ,经平差后控制点最弱点位中误差为Ｍ1 =± 6 8ｍｍ ,满足上述要求.
4　结语
(1 )根据文献 [3 ]规定 ,当建筑高度Ｈ为 3 0ｍ～ 60ｍ.范围 ,垂直度 (竖向偏差 )不应超过± 1 0ｍｍ ,说明上述的投测点位精度满足要求。同时也表明上述施测方案合理 ,精度分析符合实际情况。比照该工程使用的激光铅垂仪标称精度 (垂准精度 )为 140 0 0 0 ,当建筑高度Ｈ =3 4ｍ时 ,其垂准精度相当于± 0 83ｍｍ ,而本工程实测数据Ｍ3 =± 0 86ｍｍ ,两者是一致的 ,这也说明了本文精度分析与取值是恰当的 ,也是可行的。
(2 )高层或超高层建筑竖向控制是施工测量的关键 ,应根据工程结构设计和总平面图及现场条件认真布设具有足够精度和合适密度的施工控制网 ,本工程采用的施工控制网既满足塔楼基础施工 ,又便于内控点的测设。对于内控点的布设应精心选埋 ,本文提出的用三点测角前方交会法测定内控点坐标是值得采用的一种好方法。
(3 )高层或超高层建筑的竖向投测应尽可能采用内控法 ,即使用激光铅垂仪投测法。此法比外控法 (经纬仪轴线投测法 )操作方便、速度快、精度高 ,大大减轻劳动强度和提高工作效率。据上海、广州、南京等大城市许多高层建筑用内控法进行竖向投测的实践结果以及本文超高层塔楼的投测数据 ,充分证明激光铅垂仪内控法应是超高层建筑竖向投测首选的方法。