超高层建筑施工垂直度控制方法研究学习课件

超高层建筑施工垂直度控制方法研究,1.标志性的超高层建筑 2.垂直度控制的重要性 3.导致垂直度误差的因素及预防措施 4.规范要求得垂直度误差控制范围 5.目前常用垂直度检测方法和仪器 6.如何减小超高层垂直度误差,目录,超高层（高度超过100米或者层数超过40层） a、超高层建筑具有层数多,高度高的特点 b、超高层建筑收到风荷载、气温的影响大 c、超高层施工作业难度高,1、导致垂直度误差的因素及预防措施,B.引起误差的因素 (一)砌体施工时未挂垂直线。 (二)现浇混凝土结构钢筋偏位造成模板无法到位。 (三)现浇混凝土结构梁柱节点及门窗洞口处配筋过密，钢筋安装不规范，造成模板无法到位： (四)模板安装后未吊线坠或未认真吊线坠找正。 (五)竖向板结构模板支撑系统控制机构失灵，一边顶牢而另一边松弛。 (六)竖向控制轴线向上投测过程中产生的积累偏差超过标准。 (七) 仪器操作误差a.照准误差 b.投点标志误差,C控制垂直度偏差的预防措施 (一)砌体施工时，宜双面挂线控制砌体的垂直平整度。 (二)楼面轴线控制网投测后，应根据定位尺寸校正竖向结构的纵向钢筋，确保根部到位，调整好垂直度偏位的骨架，检查复核后方可绑扎箍筋和水平钢筋。骨架绑扎中应于顶部用铁丝拉紧找正，并挂垂线控制。 (三)对于钢筋配制过密的部位，放样时要充分考虑，施工中控制施工工艺和安装顺序，确保骨架截面尺寸正确： (四)现浇混凝土结构模板安装后，应吊线坠校正垂直度，双面用顶撑顶牢；对于外侧墙，对拉螺栓应与纵横搁栅连接牢甲，并和内侧顶撑连接，顶拉控制，使系统在混凝土浇筑过程中便于检查调整； (五)用经纬仪或吊线坠投测轴线，在建立轴线控制网及向上竖向投测过程中，其投测依据应该是同一原始轴线基准点，以避免误差积累。,超高层自身结构的竖向偏差直接影响工程的受力情况,若超过了规定的限度,则不仅影响建筑物的正常使用,严重时会影响建筑物的安全性及耐久性甚至危及建筑物的安全。(例如侧移的影响),2、垂直度的重要性,3、规范要求的垂直度误差控制的范围,高层建筑物施工测量中的主要问题是控制垂直度，就是将建筑物的基础轴线准确地向高层引测，并保证各层相应轴线位于同一竖直面内，控制竖向偏差，使轴线向上投测的偏差值不超限。 轴线向上投测时，要求竖向误差在本层内不超过5mm，全楼累计误差值不应超过2H/10000（H为建筑物总高度），且不应大于： 30mH60m时，10mm； 60mH90m时，15mm； 90mH 时，20mm,4、目前常用垂直度监测方法和仪器,高层建筑是未来社会发展的趋势，而高层建筑的垂直度控制是保证高层建筑的质量基础，也是关键的质量控制环节 之一，所以，现代建筑对高层建筑垂直度施工测量的方法 和精度提出了更高的要求，尤其是电子全站仪、光学经纬仪、激光铅锤仪以及RKT-GPS技术在施工测量中的应用，使高层建筑施工测量发生了根本的改变.,(1)外控法 A经纬仪引桩投测法,基本原理：就是在轴线控制桩上用经纬仪盘 左盘右取平均法向上投测轴线点。 优点：简便,仪器设备简单。 缺点：要求建筑物的场地较宽阔,视野大且附 近有高楼及在阴天或无风天气下进行。,外控法是在建筑物外部，利用经纬仪，根据建筑物轴线控制桩来进行轴线的竖向投测，亦称作“经纬仪引桩投测法”。具体操作方法如下：,a在建筑物底部投测中心轴线位置 高层建筑的基础工程完工后，将经纬仪安置在轴线控制桩A1、A1、B1和B1上，把建筑物主轴线精确地投测到建筑物的底部，并设立标志，如图11-18中的a1、a1、b1和b1，以供下一步施工与向上投测之用。,c增设轴线引桩 当楼房逐渐增高，而轴线控制桩距建筑物又较近时，望远镜的仰角较大，操作不便，投测精度也会降低。为此，要将原中心轴线控制桩引测到更远的安全地方，或者附近大楼的屋面。,具体作法是： 将经纬仪安置在已经投测上去的较高层（如第十层）楼面轴a10a10上，如图11-19所示，瞄准地面上原有的轴线控制桩A1和A1点，用盘左、盘右分中投点法，将轴线延长到远处A2和A2点，并用标志固定其位置，A2、A2即为新投测的A1A1轴控制桩。 更高各层的中心轴线，可将经纬仪安置在新的引桩上，按上述方法继续进行投测。,(2)内控法 B激光铅垂仪投测法,利用激光铅垂仪进行建筑物轴线自下向上的投测,是一种精度较高、速度较快的方法。其基本原理是利用该仪器发射的铅直激光束的投射光斑,在基准点上向上逐层投点,从而确定各层的轴线点位。这种方法的优点同样也是方便、快捷,对施工场地没有特殊的要求。但预留孔洞的尺寸大小在施工中不易掌握,其尺寸偏小不便于投测和偏大存在安全隐患。,内控法是在建筑物内±0平面设置轴线控制点，并预埋标志，以后在各层楼板相应位置上预留200mm×200 mm的传递孔，在轴线控制点上直接采用吊线坠法或激光铅垂仪法，通过预留孔将其点位垂直投测到任一楼层。,a内控法轴线控制点的设置 在基础施工完毕后，在±0首层平面上，适当位置设置与轴线平行的辅助轴线。辅助轴线距轴线500800mm为宜，并在辅助轴线交点或端点处埋设标志。如图11-20所示。,b吊线坠法 吊线坠法是利用钢丝悬挂重锤球的 方法，进行轴线竖向投测。这种方 法一般用于高度在50100m的高 层建筑施工中，锤球的重量约为10 20kg，钢丝的直径约为0.50.8 mm。投测方法如下：,如图11-21所示，在预留孔上面安置十 字架，挂上锤球，对准首层预埋标志。 当锤球线静止时，固定十字架，并在预 留孔四周作出标记，作为以后恢复轴线 及放样的依据。此时，十字架中心即为 轴线控制点在该楼面上的投测点。 用吊线坠法实测时，要采取一些必要措 施，如用铅直的塑料管套着坠线或将锤 球沉浸于油中，以减少摆动。,3.铅直坐标法(激光铅垂仪法),铅直坐标法测定竖向垂直度是一种新的方法。它是根据如果竖向投递点位正确,轴线放样位置无误,则各层楼面的轴线交点与底层轴线交点的坐标值应该一致的原理,在激光铅垂仪投点的基础上,再用全站仪测出每层轴线交点的坐标值,即可快速而又精确地检查出施工轴线的放样精度,达到控制高层建筑物竖向垂直度的目的。这种方法的显著优点是精度高,克服了仅用激光铅垂仪投点时无法检核的缺点。但要求仪器设备装配较高。,（1）激光铅垂仪简介 激光铅垂仪是一种专用的铅直定位仪器。适用于高层建筑物、烟囱及高塔架的铅直定位测量。 激光铅垂仪的基本构造如图11-22所示，主要由氦氖激光管、精密竖轴、发射望远镜、水准器、基座、激光电源及接收屏等部分组成。,激光器通过两组固定螺钉固定在套筒内。激光铅垂仪的竖轴是空心筒轴，两端有螺扣，上、下两端分别与发射望远镜和氦氖激光器套筒相连接，二者位置可对调，构成向上或向下发射激光束的铅垂仪。仪器上设置有两个互成90的管水准器，仪器配有专用激光电源。,（2）激光铅垂仪投测轴线 图11-23为激光铅垂仪进行轴线投测的示意图，其投测方法如下： 1）在首层轴线控制点上安置激光铅垂仪，利用激光器底端（全反射棱镜端）所发射的激光束进行对中，通过调节基座整平螺旋，使管水准器气泡严格居中。 2）在上层施工楼面预留孔处，放置接受靶。 3）接通激光电源，启辉激光器发射铅直激光束，通过发射望远镜调焦，使激光束会聚成红色耀目光斑，投射到接受靶上。,4、RTK-GPS技术,RTK-GPS的原理,RTK（Real Time Kinematic）实时动态测量技术，是以载波相位观测为根据的实时差分GPS（RTDGPS）技术，它是测量技术发展里程中的一个突破，它由基准站接收机、数据链、 流动站接收机三部分组成。 在基准站上安置1台接收机为参考站， 对卫星进行连续观测，并将其观测数据和测站信息，通过无线电传输设备，实时地发送给流动站，流动站GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线接收设备，接收基准站传输的数据，然后根据相对定位的原理，实时解算出流动站的三维坐标及其精度（即基准站和流动站坐标差X、Y、H，加上基准坐标得到的每个点的WGS84坐标，通过坐标转换参数得出流动站每个点的平面坐标X、Y和海拔高H）。,RTK-优缺点,RTK(Real Time kinematic)是GPS发展的最新成果，它弥补GPS原有的不足之处，它不仅具有GPS原有的全天候、高精度、无须光学通视的特点，而且还可以为测量提供实时的定位结果，可以说RTK的产生是GPS应用的拓展，是测量方法的又一次突破，是测量史上的又一次变革。由于RTK能够实时提供高精度的定位结果，所以有人又称它为“GPS全站仪”。 缺点：周边有建筑物，会影响其信号，测得数据误差大。,RTK-GPS的使用步骤,准备阶段（内业） 一、数据导入（控制点坐标、放样的建筑角点） 测量过程（野外工地） 二、架设基站（空旷区域，距离不宜过远） 三、仪器开机设置（连接手部） 四、较控制点校核（单点校核、双点校核） 五、开始测量工作,用RTK测量放样后，再使用全站仪对建筑角点进行检验测测量，最后进行精度分析。对于分析的结果，看测量结果能否达到要求。 采用RTK放样速度快，但是信号不稳定时，精度就低 注：工作经历：在对房地产建筑角点校核时， 用RTK测量信号不是很稳定时，测量数据与施工单位的出入很大，复测两次还是相差很大，后面我们我采用全站仪，测量数据与施工单位的出入就很小。,5、如何减小超高层垂直度误差,虽然超高层建筑混凝土结构的垂直度偏差值难于检测出来,在实际 施工过程中,严格监控竖向投测各层主控线的误差和结构构件的模板安 装垂直度的误差,同时认真放好施工层细部轴线和结构构件尺寸控制线, 认真设计和安装好模板及其支撑体系,控制其变形及位移,是完全可以 精确控制高层建筑混凝土结构垂直度的. 注：注受气温、风力的影响,墩身会来回微微摆动,因此测量控制应选择一个时间相对固定、气温相对恒定的时间段来测量,这样测量出来的数据才有可比性,Thank you ！,