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協(xié)會刊物

南海市信聯(lián)大廈垂直度監(jiān)測

 
時間日期:2003-5-23        已被閱讀次:[7959]
 
南海市農村信用聯(lián)社基建組  關泳強 王尚成 鄭爵柔

[摘 要] 采用先進測量儀器與內控對超高層建筑物垂直度和傾斜度監(jiān)測
[關鍵詞] 垂直度、傾斜度、內控法、監(jiān)測
  一、項目概述
  南海市信聯(lián)大廈35層(包括2層地下室),樓高128.45m,是目前南海市在建的最高一座綜

合性標志性建筑,設計上對大樓的垂直度和施工測量有較高的要求,主軸線要求偏差不超過

H/1000(H為建筑物總高),總偏差值不超過30mm。設計要求建筑物主體傾斜度≤1/1000,最

大不超過3‰。
  該大樓已于2001年1月結構封頂。在主體結構驗收前我們對南海市信聯(lián)大廈進行垂直度

檢測,做出客觀、真實的評價。
  二、監(jiān)測內容
  檢測信聯(lián)大廈垂直度控制軸線與建筑主軸線之間的相互關系,據(jù)此計算大樓的垂直度,

并對信聯(lián)大廈建筑物的東北角、東南角的傾斜度進行監(jiān)測。
  三、監(jiān)測儀器
  監(jiān)測儀器設備有:一臺瑞士WILD ZL激光垂準儀,標稱精度為1/200000;一臺瑞士徠卡

全站儀TCR1102,測角精度為±2″,測距精度為±(2mm+2ppm);對講機三臺;一個瑞士徠

卡小棱鏡GMP111;二個60cm×60cm的瑞士徠卡反射片。
  四、監(jiān)測方案的選擇
  1、方法的選擇
  由于施工時已設有一條平行于縱向主軸線的控制軸線,其2個控制點在各層的傳遞孔現(xiàn)

仍全部開通,鑒此,對大樓的垂直度監(jiān)測充分利用原布施的垂直度控制軸線,采用內控形式

,用瑞士WILD ZL激光垂準儀(標稱精度1/200000)分別獨立進行豎向投測,按檢測要求,計

算出大樓現(xiàn)狀的垂直度。
  2、精度估算
  根據(jù)過去工程實踐,如廣東國際大廈63層主樓工程等,WILD ZL激光垂準儀顯示出性能

好、精度高、防潮、防塵、防震等特性。
  在一個投測段(50m)內,據(jù)理論推算和實踐證明:WILD ZL激光垂準儀投點精度約為1mm

,而施工放樣精度約為7mm。因此,用WILD ZL激光垂準儀進行投測,能滿足精度要求,影響

垂直度的主要因素是施工放樣的精度。
  五、檢測方案的實施
  1、全樓分四段投測。
  如上圖:將大樓分成四個投測段,第一段由1層至10層,第二段由11層至20層,第三段

由21層至30層,第四段由31層至天臺層。采取分段控制、分段鎖定、分段投測。
  2、根據(jù)現(xiàn)場條件,對原有首層平行于縱向主軸線的一條控制軸線進行檢測,用瑞士徠

卡全站儀TCR1102對控制軸線的邊長及其與縱橫向主軸線的距離進行復核。測得控制軸線長2

9.990m,控制軸線的南端端點A3距(F)-(F)軸線1.000mm,控制軸線與縱向軸線⑩-⑩的距

離為9.010m。因此,以(F)-(F)軸線與⑩-⑩軸線的交點為原點,縱向為x軸,建立測量直

角坐標系?刂戚S線的兩個控制點的坐標分別為:A1(30990,9010),A3(1000,9010),單

位為mm。
  投測時,以首層控制軸線的二個控制點作為向上投測的依據(jù)。
  3、以首層控制軸線的二個控制點為依據(jù),分別向上投測第1、2、3、4段,各段分段控

制、分段鎖定、分段投測。分段鎖定均實測該段首層控制軸線的邊長與首層控制軸線的邊長

進行比較,若邊長相對誤差不超過1/10000,則將投測出的2個控制點進行調整并標定出,作

為上一段投測的依據(jù)。如此依次檢測標定出10層、20層、30層、天臺層的平面控制點。分段

投測時,各控制點用WILD ZL激光垂準儀(0°-90°-180°-270°四個方向投測)分別進行

投測,取矢量平均后的中點作為最后投測點位。
  4、垂直度檢測
  各投測層以投測經檢核的2個控制點為基準,在2個控制點的軸線方向上外分2個新的控

制點,在4個控制點上分別架設瑞士徠卡全站儀TCR1102,用極坐標法或角度交會法測出所選

定的8個觀測點的坐標,此坐標與相應設計坐標之差,即為其縱橫X、Y方向的偏差值,記入

固定的表格內作為計算垂直度的依據(jù),詳見下面數(shù)據(jù)處理部分。8個觀測點的位置詳見下圖

。
注:A1、A3為垂直度控制軸線的2個控制點,1、2、3、4、5、6、7、8為柱列軸線上的8個觀

測點。觀測點7、8為建筑物外立面的東北角、東南角。在10層,觀測點1、2、3、4、5、6為

圓柱的中心;在20層、30層和天臺層觀測點1、2、3、4、5、6為方柱的中心。
  六、數(shù)據(jù)處理
  1、垂直度偏差計算的數(shù)學模型
  由各投測層8個觀測點縱橫坐標值與設計坐標值的偏差,計算該層的實際形心與設計形

心的坐標差。實際形心與設計形心的坐標差,反映出該層大樓的傾斜方向、偏差值和垂直度

。
  2、數(shù)據(jù)處理
  (1)垂直度偏差值及計算表
  由各投測層8個觀測點的縱橫坐標偏差值,計算該層大樓的傾斜方向、偏差值和垂直度

。下面列出第10層、第20層、第30層、天臺的記錄計算表。
  (2)建筑物主體傾斜的監(jiān)測
  在首層、10層、20層、30層和天臺層,各層以投測經檢核的2個控制點為基準,在2個控

制點的軸線方向上外分2個新的控制點,在這2個控制點上分別架設瑞士徠卡全站儀TCR1102

,用極坐標法測出觀測點7、8(建筑物外立面的東北角、東南角)的坐標,從而計算出信聯(lián)大

廈外立面的東北角、東南角的傾斜度。
  傾斜度的計算公式為:
  各層偏差值: S= DX2+DY2
  各層傾斜度: i=
式中:DX、DY——該層觀測點與首層觀測點縱橫坐標差;
   H——該層標高
  七、南海信聯(lián)大廈垂直度監(jiān)測的結果
  通過對監(jiān)測資料的計算、分析,得出以下結果:
  a.信聯(lián)大廈10層、20層、30層和天臺層的垂直度偏差值分別為5.65、25.48、20.48、16

.10mm,垂直度分別為1/6800、1/2800、1/5200、1/7600,滿足規(guī)范和設計要求,即垂直度

偏差值≤30mm,垂直度≤1/1000。
  b.信聯(lián)大廈東北角10層、20層、30層的傾斜度分別為1/800、1/3300、1/2400,信聯(lián)大

廈東南角10層、20層、30層和天臺層的傾斜度分別為1/1400、1/1300、1/2100、1/3300,而

設計要求建筑物主體傾斜度一般≤1/1000,最大不超過3‰,所以信聯(lián)大廈東北角、東南角

均滿足設計要求。
     
 
 
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