高層建築雷射內控豎向分段測量方法
2023-05-14 05:52:36
專利名稱：高層建築雷射內控豎向分段測量方法
技術領域：
本發明涉及到一種高層建築雷射內控豎向分段測量方法，具體地說，涉 及一種在高層建築內利用雷射進行內控豎向分段測量的方法。
背景技術：
在高層建築施工作業中，由於受場地周圍環境條件的限制，用外控法豎 向投測軸線顯得越來越困難，而雷射內控豎向測量技術具有速度快、精度高 的特點，因此在高層建築物的豎向測量中的應用日益廣泛。在利用雷射投點內控法進行測量時，較為傳統並且普通的做法是，在施 工過程中，在某一層(多數情況下是首層)預埋鋼板而設置投測點，然後始終以投測點為依據，直接向各施工層引測雷射內控點。這樣做的結果，對J2 級儀器能夠滿足全高軸線豎向測量限差，但是，隨著施工高度的增加，若再 遇到非矩形的異型施工平面，就難以保證高處相鄰層軸線測量的豎向相對誤 差不超出規定範圍。因此，為了保證在建築物的整個高度上保證豎向測量的精度，需要將高 層建築物劃分成幾段進行測量的技術。發明內容本發明就是為了解決上述問題而做出的，其目的在於提供一種高層建築 雷射內控豎向分段測量方法，將高層建築物在垂直方向上劃分為幾段，在各 段的首層設置內控點，利用雷射經綿儀測量垂直度。本發明涉及的 一種高層建築雷射內控豎向分段測量方法，其特徵在於，包括如下步驟a)把建築物在整個高度上分成多段；b)在建築物內的土O平 面設置內控點，以後在每段的首層地板上設置內控點，並校正位置；c)在各 層樓板的相應位置上預留傳遞孔，以內控點為依據，通過預留孔將其點位垂 直投測到各段的樓層；d)校正誤差、檢測覆核，直至符合誤差要求。另外，優選地，在確定分l爻段高時，當建築高度小於60m時，分^R高大 於25m;當建築高度H大於60 ~ 120m的建築時，分段高h段-H/2;當建築高度 大於120m時，分段高為50m 75m。此外，優選地，在設置內控點時，內控點不小於3個，點間距小於25m。再者，優選地，當設置內控點時，當建築平面為矩形，寬度小於36m時， 沿平面長方向的中部布設3個點，構成直線形；當建築平面呈"L"形時，布 設3個點，構成直角形；當建築平面呈矩形，寬度大於36m時，先布設成直 角形，經4企核、平差改正後，再測出第四點構成矩形。根據如上所述的本發明的技術方案，不僅可以解決相鄰層軸線豎向測量 誤差，同時還能減少全高軸線豎向測量的誤差，與不分段測量方法相比，可 以明顯提高主體全高的垂直度，延長建築物使用壽命，同時可以節省外牆找 平材料，可以提高工作效率，可提高投測人員和儀器的安全保證程度，並不 增加費用。並且，施工驗收後，大部分工程都為優質工程或創優工程。
圖1是表示本發明涉及的雷射內控豎向分段測量方法中內控點處於一直 線的測量示意圖。圖2是表示本發明涉及的雷射內控豎向分段測量方法中內控點構成直角 形的測量示意圖。
具體實施方式
下面，將結合附圖詳細說明本發明的具體實施方式
。在本發明涉及的雷射內控豎向分段測量方法中，主要利用J級雷射經綽 儀對建築物主體控制線進行內控投測法的投測。當採用分段測量法進行豎向偏差測量時，核心問題是如何設定分段高度 和如何布設內控點。下面，詳細描述這些參數的選擇和測量步驟。1.確定分段高度(h段)根據《鋼筋混凝土高層建築設計與施工規程》(JGJ3-91)的要求，對建 築物全高(H)結構施工豎向偏差要求最高不超過H/1000，且不大於20 mm。 對於建築物的分段高度，我們採取以下的計算方式來得出。 布I設相鄰層軸線豎向測量相對中誤差為m ,則相應的限差為M-2m，其中 1層的限差M層-Vim,設每層雷射投點的軸向限差(x軸、y軸可以設定)與 該層軸線的限差M放相同，那麼每層縱、橫向限差M,M嚴m,同時其雷射點的點 位限差M,fV^m。考慮到雷射經綿儀對中校正後的殘留誤差和操作的綜合影響，取雷射經 綽儀中誤差的限差Mr -lmm，根據實踐，取在雷射接受靶上標定雷射點(照準 部旋轉一周後，取中心位置)的誤差的限差M標-l. 5mm。假設由於雷射經綽儀豎軸不垂直引起的雷射點水平位移的限差M ￡=^h限,其中，h限為投點高度限值，M水為水平氣泡校正後的殘留限差，p=2〃 xl05。 根據下面的公式(1) 、 ( 2 )可以計算分段高度值h限。 M標-Mr + M豎 (1 )h限-^i^lV2m2-3.25 ( 2 )鉦水當使用常用的J2級雷射經煒儀投點時，取M水-10〃 ，根據前述規範要求， 當建築全高在60m以下，大於60m-100m，大於100m 120m， m分別取2. 5mm, 3mm, 4mm，經過計算後，由此可以確定相應的分段高度限值為60. 8m, 76. 8m， 107. 2m。進而我們可以確定，對於建築高度H大於60 120m的高層建築，當H大於分段高度h限時，取h段^/2;當H沒有達到但接近分段高度限值時，若分段，也取h段-H/2，這樣可以為ii樣或施工時提供誤差餘地。對於建築高度(H)大於120m的高層建築，h段取50m ~ 75m。另外，對於建築高度(H)不大於60m的高層建築，若有必要分段時，h段應不小於25m。2、 雷射內控點的布設方式由於採用的雷射投測方式是分段式的，因此，必須在每一段的首層都設 置內測點，並且為了更精確地測量，雷射內控點的布設應該不少於3個，點 間距一般不大於25m。在建築平面為矩形、且寬度在36m以內時，沿平面長方形的中部布設3 個點，構成直線形。當建築平面呈"L"形時，布設3個點，構成直角形。當建築平面呈矩形、且寬度大於36m時，先布設成直角形，經檢驗、平 差改正後，再測出矩形短邊定出第4點形成矩形，定出第4點後，要進行角 度檢核(或長邊檢核)，並對點位進行適當調整。3、 雷射投點的角度和距離檢測雷射內控點在平差改正前，用J2級4義器獨立兩次測量回測角(l個測回 的中誤差為8〃 )，較差>23〃 ，其平均值的限差>11〃 ；用鋼尺兩次測距， 經尺長和溫度改正後較差> 3mm,隨著h段由小到大，其平均值的限差不大於 2mm 3mm,如附圖1和附圖2所示，檢驗值與測試值之差應滿足下面(3)、 (4) 、 (5)式的要求。3.1距離條件不符值限差，釆用以下公式其中hi為投點實際高度，碼,為距離檢測值限差。3.2角度條件不符值限差當點布設方式為直線型的情況時，W『^2x(,/^)2+3x3.25(子)+ M/ (4) 當點布設方式構成直角形的情況時，M一， - —， + M/ (5) /, +/，其中/=^1^1，^為檢測角p的限差，hi為實際投點高度 23. 3雷射投點的平差改正當雷射點經檢核誤差不超限時可進行平差改正。平差改正都是在現場 進行的，由於測量與施工一般都是同時進行，因此要求平差儘量簡化而又沒 有較大失真。為此，在設計布點時要求點間距A儘量接近"；在平差時視各 平差元素的權重相同；檢驗角誤差(相對較小)不參與平差。在直線型的情況下，由其幾何關係，可以列出下列改正數方程組 v-vyl+ vy2 +w,oV,2 -Vyl+Vy3 +Wb=0 (6)Vxl-2V。+Vx3 +WC=0公式中wa=/:-o;;—_y2)， wb=/;-即實測距離與設計距離之差；Wc=^l^/， P為實測角值，/ = ^。P 2 用誤差理論解(6)式得改正數方程組VyI = + +(3W + Wb)1vy2 = _ 7 (wa - wb)Vy3 = -1 (Wa +3 Wb在對雷射實地改正時，要以式求出的Vxi, Vyi的相反數進行。在具體實施方式
2所說的直角形雷射點平差改正的情況下，由其幾何關係，可以列出下列改正數方程組formula see original document page 8式中『 =formula see original document page 8即實測距離與設計距離之差 採用以下的誤差理論解公式(8 )得到改正數方程組(8)"為實測角值；
formula see original document page 8
(9)最後以方式組得出的Vxl、 Vx2的相反數來進行校正雷射點。在本實施方式中，人們需要根據圖紙軸線關係，在±0. ooo樓板平面上，精確埋設三塊鋼板為控制點的測量標誌，其中，三點必須構成直線，並精確 測量各控制點之間的距離。其中，距離須用檢驗過的鋼尺丈量，在各個控制點上面，分別作標記， 反覆測各點的尺寸無誤整理成原始資料，做好每次投測覆核的基準原始點。 投測點設置後，須留置孔洞供雷射經綽儀的光線通過。其中，從第二分段開始，在各層樓板投測點相應位置處，用細十字墨線清楚地、準確地標定激 光內控點，並加以保護，也可以在原洞口附近預埋鋼寺反重新布點。用以豎向雷射投點的洞口要避開梁，洞口豎向不得有架杆、鋼筋等物品阻if或者幹護L雷射通過；洞口大小可取為cj)-150mm或150mm x 150mm，其軸向 位移不超過10mm。在內控點構成直角形的情況下，由於還要對角度進行校正，因此，在精 確埋設三塊鋼板為控制點的測量標誌後，需要精確測量各控制點之間的距離 和夾角度數。距離須用檢驗過的鋼尺丈量，角度應用經綿儀(J2級的雷射經 綽儀)測量，並且在各個控制點上面，分別作標記，反覆測各點的尺寸，角 度無誤後整理成原始資料，做好每次投測覆核的基準原始點。將投測儀器安置在控制測點上，調平，在投點過程中，為了消除儀器本 身的缺陷對測量精度的影響，應將儀器反覆調整，校核圓心位置，使儀器圓 心與控制點完全一致後，方可^:測到樓層上。主體結構施工中，考慮到上層澆水、雜物、堆物等因素，在控制鋼板旁 磚砌保護圈加預製板保護蓋，並在每層預留150x 150mm垂直傳遞孔，放樣 後四周砌100mm高的隔水圏，隔擋才殳點時各層施工用水灑在儀器上。此外，需要注意的是，在高層建築豎向分段測量時，每段首層都要進行 平差改正；中間層的誤差不符值，特別是角度不符值大於0.5倍限差時，要平 差改正，不大於0.5倍限差時，可憑經驗對點位做實地調整。但是，無論是平 差改正，還是實地調整，最後都要4企測覆核，直至符合誤差要求。覆核的目 的是核對計算值和改正方向是否有誤。在本說明書中所談到的"實施方式"，指的是結合該實施方式描述的具 體特徵、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施方式中。在 說明書中任何地方出現這種表述不是一定都指的是該同 一個實施方式。結合 任一實施方式描述一個具體特徵、結構或者特點時，所要主張的是結合其他 實施方式來實現這種特徵、結構或者特點，落在本領域技術人員的範圍內。
權利要求
1、一種高層建築雷射內控豎向分段測量方法，其特徵在於，包括以下步驟a)把建築物在整個高度上分成多段；b)在建築物內的±0平面設置內控點，以後在每段的首層地板上設置內控點，並校正位置；c)在各層樓板的相應位置上預留傳遞孔，以內控點為依據，通過預留孔將其點位垂直投測到各段的樓層；d)校正誤差、檢測覆核，直至符合誤差要求。
2、 按照權利要求l所述的高層建築雷射內控豎向分段測量方法，其特徵 在於，在確定分段段高時，當建築高度小於60m時，分段高大於25m;當建築 高度H大於60 120m的建築時，分段高h段-H/2;當建築高度大於120m時， 分段高為50m 75m。
3、 按照權利要求1所述的高層建築雷射內控豎向分段測量方法，其特徵 在於，設置內控點時，內控點不小於3個，點間距小於25m。
4、 按照權利要求3所述的高層建築雷射內控豎向分段測量方法，其特徵 在於，當設置內控點時，當建築平面為矩形，寬度小於36m時，沿平面長方向 的中部布設3個點，構成直線形；當建築平面呈"L"形時，布設3個點，構成直角形；當建築平面呈矩形，寬度大於36m時，先布設成直角形，經檢核、平差 改正後，再測出第四點構成矩形。
全文摘要
本發明提供一種高層建築雷射內控豎向分段測量方法，包括以下步驟a)把建築物在整個高度上分成多段；b)在建築物內的±0平面設置內控點，以後在每段的首層地板上設置內控點，並校正位置；c)在各層樓板的相應位置上預留傳遞孔，以內控點為依據，通過預留孔將其點位垂直投測到各段的樓層；d)校正誤差、檢測覆核，直至符合誤差要求。利用該測量方法，測試結果精確，可以明顯提高建築物主體全高的垂直度，延長建築物使用壽命，同時可以節省外牆找平材料。
文檔編號G01B5/02GK101592481SQ200910087459
公開日2009年12月2日 申請日期2009年6月25日 優先權日2009年6月25日
發明者張士林 申請人:中冶集團華冶資源開發有限責任公司