高層建(構)築物垂直度數控技術方法

2023-09-14 02:54:30 6

專利名稱：：高層建(構)築物垂直度數控技術方法
技術領域：
：本發明涉及一種高層(構)築物垂直度的監控方法，特別是涉及一種高層建(構)築物垂直度數控技術方法。對於高層建(構)築物來講，凡一級或一級以上安全工程均需進行施工垂直度監控，《建築施工》1995年第2期中，題為「超高構築物的工程測量及形體控制」，介紹了上海廣播電視塔施工垂直測量方法，使用wildZL天頂垂準儀，在塔筒中心建立垂直基準線，同時設定一定數目的測量平臺，隨著施工的進展，中心從一個測量平臺投測至另一個測量平臺上，再從測量平臺投測至提升好的施工鋼平檯面上，最後從標定在施工平檯面上的四個垂直軸中心，測設施工軸線，按設計半徑控制和調整模板的圓心和圓弧，從而保證塔身軸線的垂直。具體操作方法是，1)在預設的施工控制點上用wildZL天頂垂準儀向上投測到欲測點位，用專用工具將四個方向投點規納至幾何中心固定。2)用wildT2萬用經緯儀在基礎位置的同一施工控制點上，在直角稜鏡中檢查wildZL天頂垂準儀所投點位是否在設計要求誤差範圍內，若超限，需重複投測和檢測，直到滿足精度要求為止。3)隨施工平臺跟進投測，無固定分段，無數控數據，不受周圍控制點牽拉。該控制方法無法解決漂移問題，施工完成後多次不同時間段投影觀測，其結果均不一致，但只要在誤差範圍內，即與認可；另外，投測受施工平臺提升影響，無法按預定高度投測，施工關模誤差無法消除，從而投測精度無法受控；再者，無法分段糾偏；350米高度外筒垂直度偏差為22mm，小於±50mm，滿足設計限差要求，但它不是筒體中心坐標重疊差，是不完整的，因為它的全過程未受外控制牽拉。本發明的目的在於提供一種可解決建築物控制(施工)點隨高度變化而產生的漂移問題，並根據繪製的糾偏圖，進行現埸糾偏的高層建(構)築物垂直度數控技術方法。本發明高層建(構)築物垂直度數控技術方法的步驟是1)編制空中、地面控制網方案，繪製空中、地面控制網示意圖，並於現埸實施。其中點位埋設半永久標誌，觀測按四等三角形測角，邊長觀測按不同時間段對向各二測回取中數，較差VS＜1/10萬。2)分層及布點觀測，繪製主體、電梯井控制網圖，主體監控層環分割示意圖，塔柱截面分割圖。其中分層原則是，層間高差依施工放樣採用儀器、手段不同，控制在20～30米間。布點原則是，觀測層要求施工放樣控制點標出正交「+」線，編號點J1、J2……，點號前冠層號如6層、12層，其合成號為6J1、12J1……，現埸點位附近需標註這些點號，，以便資料與實地對比。觀測層控制柱位置要求能反映主體受控，各柱面點編號為該柱心編號，編號前加層號，編號後為方向號，例如一層1號柱東柱面點，標為11E，以此類推。電梯井牆面觀測點設在對應井內一個面位置，並觀測該點坐標。電梯井牆面點均用「標誌標定，在其附近塗寫編號。3)外業數據採集，使用全站型電子經偉儀，按四等三角形測量採集所有控制網、點資料，同時利用該儀器極坐標法採集應觀測點數據，並有多餘觀測。標稱測角、測距精度不低於2秒和3mm+2PPm×S，按GB50026-93第九章四等三角形測量採集所有控制網、點資料。其中，測角誤差Ma＜±2.5秒，邊長對向觀測之差按公式(式中V″a為角較差，S為邊長)，否則邊長需重測。利用邊長推算之三角形角度與實測(電子經緯儀所測三角形角度)值比較之差＜±3″，即可利用邊長推算角度值，並進行平差計算。在利用上述儀器極坐標法採集應觀測點數據，並有多餘觀測以檢核或參與平差。4)採用電腦對外業數據進行處理，其中a)控制測量首先按公式；cosA=b2+c2-a22bc]]>cosB=a2+c2-b22ac]]>cosC=a2+b2-c22ab]]>推算各三角形三內角值，並與實測值比較，而後進行平差計算，得到各點坐標。b)按Sina×S和cosa×S推算監測層各點坐標，將多餘觀測點坐標與之比較。5)將計算結果編制表，並繪製施工控制網坐標離散圖、控制柱坐標離散圖、電梯井各四角坐標離散圖、建築物實心離散圖。其中，離散圖(施工控制網糾偏圖)為該監控層的坐標與首層會標數據之比，一般按獨立坐標系處置，方位為準北。6)編寫「技術報告」、「技術說明」，內容包括監測概況、控制測量、施工控制網監控、主樓控制柱心監控、主樓垂直度監控、電梯井監控、綜述並附入「坐標離散圖」。其中控制測量包括GB50026-93《工程測量規範》JG3-91《鋼筋混凝土高層建築設計與施工規程》、GB-300-80《建築安裝工程質量檢驗評定標準》等規範，控制點點名、點號及所在位置，觀測方法，使用儀器型號、編號及技術指標，觀測限差，平差計算及名點成果表等；施工控制網監控包括施工控制點編號、分層觀測、計算、多餘觀測成果比較，列出施工控制網成果及糾偏值表，並附上施工控制網坐標離散圖；主樓控制柱心監控和「主樓控制網監控」包括布點方法、編號，編號前為層號，後為方向號，布點必須按該層柱截面布設在A、B軸線上，並用專用模具噴印「+」觀測標誌，每柱至少取相互垂直兩方向各一點，以便觀測柱心值取中數。平差計算完成後列主樓控制柱心成果及糾偏值，並繪製監控層控制柱坐標離散圖，由於該層各柱為已澆注砼，無法糾偏，列表值和離散圖是供後續放樣糾正用；電梯井監控包括各電梯事先進行編號，每井四角均進行不重複的編號，各監控層測算這些各點坐標，求得同一點不同層的坐標，與±0層比較，其坐標差值按不同層有不同差限，一般不大於5～7Cm，供後續施工放樣糾偏，並列電梯井成果表及繪製電梯井各四角坐標離散圖。本發明高層建(構)築物垂直度數控技術方法的優點在於解決了目前正在探討的建築物控制(施工)點隨高度變化而產生的漂移問題，由於高度增加，日照、風力、施工震動、降水不均及建築物本身不同點的差異沉降均會對施工控制點施加影響，從而導致點位漂移；各控制點受外界直接控制，因而各監控層的各觀測點視為等精度，以各監測層各同一位置觀測坐標重疊後得出坐標漂移值和方向，繪成糾編圖後進行現埸糾編；監控後形心誤差小於±規範規定3H/萬。本方法核心優點在於，分層控制，分層糾偏，最終形心誤差小於規範規定。下面詳細說明本發明實施例。實施例1以某H工程(雙塔)為例，其垂直度數控技術方法的步驟如下1)編制空中、地面控制網方案，繪製空中、地面控制網示意圖(圖1)，並於現埸實施。圖中IV11、IV30、IV12、IV33為樓房外控制點，IV34、IV35為樓層內控制點，它們構成四等三角形網。2)分層及布點觀測，繪製主體、電梯井控制網圖(圖2為六樓布點)，圖中1、2、3、4為四個外控制柱，J1、J2、J3、J4為施工控制網，D1、D2、D3、D4為電梯井觀測點，通過D1、D2、D3、D4的坐標推算出電梯井的四角坐標。繪製主體監控層環分割示意圖(圖3)，圖中主體高119.8米，按6層、13層、20層、2層米和36層分層監控。繪製塔柱截面分割圖(圖4)，圖中表示各層塔柱截面，如0～6層為2400×2400mm，28層以上為2000～2000mm。3)外業數據採集，使用全站型電子經偉儀，按四等三角形測量採集所有控制網、點資料，即測得圖1和圖2上所有各點的外業資料(包括邊長和角度)，同時利用該儀器極坐標法採集應觀測點數據，即採集各控制柱1、2、3、4的柱面坐標，並有多餘觀測。4)採用計算機對外業數據進行數據處理，推算圖1中各三角形三內角值，推算出圖2中各柱面點1、2、3、4，施工控制網點J1、J2、J3、J4及電梯觀測點D1、D2、D3、D4坐標值，並與儀器實測值比較，進行平差計算，得各點坐標。並推算監測層各點坐標，將多餘觀測點坐標與之比較。5)將計算結果編制表，並繪製施工控制網坐標離散圖(圖5)，如圖中1J1的離散點為6J1、12J1等；繪製監控層控制柱坐標離散圖(圖6)，如圖中13點的離散點為123、263和63；繪製電梯井各四角坐標離散圖、(圖7)，如圖中1號電梯井11點的離散點為121和61，12點的離散點為122和62，13點的離散點為123和63，14點的離散點為124和64等；繪製建築物形心離散圖(圖8)，圖中標出了一層形心點，6層、20層、28層、36層形心離散點。6)編寫「技術報告」或「技術說明」，內容包括監測概況，如表1所示；控制測量，如表2、表3所示；施工控制網監控，如表5所示；主樓控制柱心監控，如表6所示；主樓垂直度監控，如表7所示；電梯井監控，如表4所示。綜述並附入「坐標離散圖」。從以上各表看出，進行監控後，其結果在規範範圍內，經過監控分層糾偏，分段投測，最後結果與JGJ3-91限差3H/萬比較，僅在1/2附近，施工監控達到預期目標。上列步驟結果參看下列示例表表1工程監測結果表2控制網邊長觀測成果表(示例)(參看圖1表3控制網成果表(示例)(參看圖1表4電梯井成果表(示例)(參看圖1)表5施工控制網成果及糾偏值示例(參看圖2、圖5)表6主樓控制柱心成果及糾偏值(示例)(參看圖2、圖6)表7形心誤差成果表(示例)(參看圖8)權利要求1一種高層建(構)築物垂直度數控技術方法，其特徵在於步驟如下1)編制空中、地面控制網方案，繪製空中、地面控制網示意圖，並於現埸實施；2)分層及布點觀測，繪製主體、電梯井控制網圖，主體監控層環分割示意圖，塔柱截面分割圖；3)外業數據採集，使用全站型電子經偉儀，按四等三角形測量採集所有控制網、點資料，同時利用該儀器極坐標法採集應觀測點數據，並有多餘觀測；4)採用計算機對外業數據進行數據處理，推算各三角形三內角值，並與實測值比較，進行平差計算，得各點坐標，並推算監測層各點坐標，將多餘觀測點坐標與之比較；5)將計算結果編制表，並繪製施工控制網坐標離散圖、控制柱坐標離散圖、電梯井各四角坐標離散圖、建築物形心離散圖；6)編寫「技術報告」或「技術說明」，內容包括監測概況、控制測量、施工控制網監控、主樓控制柱心監控、主樓垂直度監控、電梯井監控、綜述並附入「坐標離散圖」。全文摘要本發明提供一種高層建(構)築物垂直度數控技術方法,其步驟包括,編制空中、地面控制方案、分層及布點觀測、外業數據採集,利用電腦對外業數據進行計算,將計算結果編制表格並繪製「離散圖」,最後編寫「技術說明」或「技術報告」。該技術方法解決了尚在探討的建築物控制(施工)點隨高度變化而產生的漂移問題,可根據坐標偏移值和方向繪成的糾偏圖進行現場糾偏。可用於高層建(構)築物施工期垂直度的監控。文檔編號E04H5/00GK1170800SQ97107630公開日1998年1月21日申請日期1997年8月11日優先權日1997年8月11日發明者任永堂申請人:任永堂