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摘要：本文就高层建筑施工测量中的垂直度控制进行分析，对影响垂直度的因素及测量控制方法进行研究，现研究结果如下。
关键词：高层建筑；测量；垂直度；控制
中图分类号：TU208文献标识码： A
引言
随着城市建设的发展，高层建筑越来越多，建筑物的垂直度显得尤为重要。垂直度的控制是保证高层建筑施工质量的基础，也是施工过程中关键的环节之一。如何有效的控制建筑物的垂直度是摆在我们面前的迫切课题。
一、高层建筑的垂直度影响因素
高层建筑施工中，各混凝土结构层实体出现垂直度方面偏差，主要为：竖向投测层控制轴线的误差、在作业层面上放细部轴线的误差、在作业层面上放结构构件外围尺寸控制线的误差、施工层标高竖向投测误差、混凝土结构构件模板安装的偏差、绑扎钢筋和浇筑混凝土时引起结构构件模板位移和变形产生的偏差等多种因素引起的。
对于施工层标高竖向投测，允许误差为每层±3mm，其对结构实体的垂直度偏差影响△=±3/B(mm)，建筑物的宽度B一般都在10000mm以上，因此，其对结构实体垂直度影响只有万分之几毫米，极其微小，可忽略不计。
二、垂直测量垂直度的控制
1、垂直测量基础操作
高层建筑垂直测量控制，主要是将建筑物基础轴线准确地向高层引测，各层相应的轴线位于同一竖直面内，使轴线向上投测的偏差值不超限，以保证建筑物在施工中的整体垂直度、几何形状和截面尺寸符合设计要求的控制操作。在对各轴线点位置进行垂直测量点选取的过程中，测量人员要在楼板面上预留250mm×250mm的方洞，通過激光垂直测量仪对楼面及室内各测量点进行设置。初步设置完成后，测量人员可以使用精密经纬仪对各柱、墙、梁的轴线位置进行确定，依照中心线对垂直测量控制点进行适当核对、调整。从标高控制点对标高进行测量，通过钢尺量出梁底的标高，使用水准仪将标高线引到墙上，完成标高控制及标高底模安装。对墙体混凝土进行浇筑，确定每层混凝土浇筑结束后使用激光垂直测量仪对垂直度进行检查，对出现的误差进行纠正。完成垂直度测量及控制。
2、垂直度控制的方法
2.1经纬仪外控法
它是传统的测量方法，将经纬仪安置在建筑物之外进行轴线投测，以控制建筑物的垂直度。当场地四周宽阔，可将高层建筑物的四周轴线延长到建筑物总高度以外或附近其它多层建筑物屋顶上，并在轴线的延长线上安置经纬仪，从首层轴线通过距离与角度计算，向上逐层投测。
2.2光学垂准仪法
光学垂准仪的工作原理是在仪器内部有自动安平装置，保证入射光线水平，入射光线经五角棱镜后出射光线垂直于入射光线，而提供一条铅垂线，将控制点垂直投测标定到上一楼面。光学垂准仪具有精度高的特点，在超高层建筑中得到优先的选用。
2.3经纬仪天顶法
在经纬仪目镜处安装弯管目镜后，将望远镜指向天顶方向由弯管目镜观测。当水平转动照准部360°时若视线永远指在一点时，则说明视线方向处于铅直状态，以此向上传递轴线和控制竖直偏差。
2.4吊线坠法
使用重量10~20kg的钢坠和直径0.5~1mm的钢绳制成吊线坠，以首层地面轴线控制点为准，逐层向上悬吊引测轴线和控制结构的竖向偏差，这虽是一种古老的方法，但是操作得好，仍然能得到满意的结果。
2.5激光铅直仪法
激光铅直仪利用激光本身具有优良的方向性（发射角极小），将激光管与非调焦望远镜串联，用万向支架悬挂以实现自由摆动，当静止时激光束处于铅直方向。使用激光铅直仪控制高层建筑物垂直度的特点是快速、操作简便、能保证精度。
三、测量高层建筑时垂直度控制的要点
1、传递孔设置时
在上投控制点上层混凝土顶板内应预留200 mm×200 mm孔洞，在孔洞四周做好上翻50 mm的防水圈(可砌砖)，平时在孔洞处需要盖好盖板，保证安全。
2、投测时技术要领
初次投射时，对中整平激光铅垂仪，通电后，使激光器发射激光束。在需要测设的楼层楼板上预留一个孔，使激光铅垂仪发出的激光束在预先放置的300 mm的有机玻璃板上形成一个圆形光斑，调整焦距，使有机玻璃上的激光光斑达到最小。激光经纬仪由于本身质量问题可能会对测量精度有所影响，投射完成时，要把激光经纬仪在原地做360°旋转，使光斑做出圆形轨迹，如果光斑重合，则仪器本身的精密度可以忽略不计。移动激光接受靶标，使激光束对准靶标的十字线交点，用细铅笔跟踪在靶标上描绘出圆形轨迹图，此时圆形轨迹图的圆心即为竖向传递点。
3、分段投测
为了提高工效和防止激光束点的误差,顾及仪器性能条件和施工环境的影响,缩短投影测程,采取分段控制,分段投点的方式,以竖向每60~120m为一段。当第一段施工完毕,将此段首层控制点的点位精确地投至上一段的起始楼层上,并进行控制网的检测和校正,确认控制点准确无误后,重新埋点。这相当于将下段首层的控制网垂直升至此段首层并锁定,作为上段各层的投测依据。
4、校核
投测段垂直度校核:每投测段施工完毕后,采用1 mm钢丝、15 kg铅锤人工投点进行对比校核；总垂直度校核:每投测段施工完毕后,在首级控制点上架好光学经纬仪,采用外投法把轴线引至最高的结构层,与控制线进行校核。
5、对结构构件（实体）施工垂直度偏差的检测规定
在确定了建筑平面轴线及结构构件（如墙、柱）等具体位置之后，受到施工操作及外部环境等诸多因素影响，结构墙、柱构件实体在对应轴线位置、垂直度、标高、截面尺寸等方面都有可能出现偏差。为此，《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92及JGJ-91规程都对现浇及预制装配的混凝土结构构件施工允许偏差作出了具体规定。如对墙柱构件的垂直度允许偏差，分为层间与全高两方面同时控制，层高≤5m及＞5m时层间垂直度偏差分别"≯5mm及8mm，总高偏差≯1和30mm，这些规定是对具体工序操作技术及质量的要求，也需进行检测及记录。
四、垂直控制测量注意事项
垂直检测仪选取：光学垂准仪投测光学垂准仪主要是由水平望远镜和五角棱镜组成，能够通过光的直线作用及五菱镜的反射，为高层建筑垂直度检测打下坚实的基础。光学垂准仪投测光学垂准仪入射光线经五角棱镜后，出射光线垂直于入射光线，提供了一条可以指向天顶，也可以指向地心的铅垂线，将控制点垂直投测标定到所需要的楼面上。实现了对楼面主体铅垂线的自动设置，在很大程度上提高了入射光线的水平效果。
检测仪故障预防和处理：光学垂准仪投测光学垂准仪在使用的过程中非常容易出现垂直故障。在对上述故障进行处理的过程中，测量人员要对故障问题部位进行有效分析，针对故障原因进行及时处理，降低可能出现的故障影响，保证设备及时投入到正常工作中。除此之外，测量人员还要对设备故障问题及时进行预防，降低可能出现的检测误差，减少故障状态转移状况。
结束语
在实际施工测量的过程中，高层建筑混凝土垂直度控制的难度较大，测量操作较为复杂，在很大程度上影响了建筑工程的施工质量。在对上述内容控制进行提升的过程中，测量人员要严格依照相关操作标准，对施工层细部轴线和结构构件尺寸控制线进行设置，确保在相关标准要求下完成测量操作，提升测量的准确性和有效性。
参考文献
[1]闫慧萍.高层建筑施工测量工作控制要点[J].山西建筑，2011，7（03）：108-109.
[2]张运刚，宋小春，郭武强．《西门子S7—300／400PLC技术与应用》．人民邮电出版社，2011．
[3]周青,黄张裕.高层建筑垂直度监测技术探讨及应用[J].测绘通报,2013,(10).
[4]方忠明,汤管洲,张国庆,王红娟.高层建筑垂直度控制技术[J].浙江建筑,2012,(01).
关键词：高层建筑；测量；垂直度；控制
中图分类号：TU208文献标识码： A
引言
随着城市建设的发展，高层建筑越来越多，建筑物的垂直度显得尤为重要。垂直度的控制是保证高层建筑施工质量的基础，也是施工过程中关键的环节之一。如何有效的控制建筑物的垂直度是摆在我们面前的迫切课题。
一、高层建筑的垂直度影响因素
高层建筑施工中，各混凝土结构层实体出现垂直度方面偏差，主要为：竖向投测层控制轴线的误差、在作业层面上放细部轴线的误差、在作业层面上放结构构件外围尺寸控制线的误差、施工层标高竖向投测误差、混凝土结构构件模板安装的偏差、绑扎钢筋和浇筑混凝土时引起结构构件模板位移和变形产生的偏差等多种因素引起的。
对于施工层标高竖向投测，允许误差为每层±3mm，其对结构实体的垂直度偏差影响△=±3/B(mm)，建筑物的宽度B一般都在10000mm以上，因此，其对结构实体垂直度影响只有万分之几毫米，极其微小，可忽略不计。
二、垂直测量垂直度的控制
1、垂直测量基础操作
高层建筑垂直测量控制，主要是将建筑物基础轴线准确地向高层引测，各层相应的轴线位于同一竖直面内，使轴线向上投测的偏差值不超限，以保证建筑物在施工中的整体垂直度、几何形状和截面尺寸符合设计要求的控制操作。在对各轴线点位置进行垂直测量点选取的过程中，测量人员要在楼板面上预留250mm×250mm的方洞，通過激光垂直测量仪对楼面及室内各测量点进行设置。初步设置完成后，测量人员可以使用精密经纬仪对各柱、墙、梁的轴线位置进行确定，依照中心线对垂直测量控制点进行适当核对、调整。从标高控制点对标高进行测量，通过钢尺量出梁底的标高，使用水准仪将标高线引到墙上，完成标高控制及标高底模安装。对墙体混凝土进行浇筑，确定每层混凝土浇筑结束后使用激光垂直测量仪对垂直度进行检查，对出现的误差进行纠正。完成垂直度测量及控制。
2、垂直度控制的方法
2.1经纬仪外控法
它是传统的测量方法，将经纬仪安置在建筑物之外进行轴线投测，以控制建筑物的垂直度。当场地四周宽阔，可将高层建筑物的四周轴线延长到建筑物总高度以外或附近其它多层建筑物屋顶上，并在轴线的延长线上安置经纬仪，从首层轴线通过距离与角度计算，向上逐层投测。
2.2光学垂准仪法
光学垂准仪的工作原理是在仪器内部有自动安平装置，保证入射光线水平，入射光线经五角棱镜后出射光线垂直于入射光线，而提供一条铅垂线，将控制点垂直投测标定到上一楼面。光学垂准仪具有精度高的特点，在超高层建筑中得到优先的选用。
2.3经纬仪天顶法
在经纬仪目镜处安装弯管目镜后，将望远镜指向天顶方向由弯管目镜观测。当水平转动照准部360°时若视线永远指在一点时，则说明视线方向处于铅直状态，以此向上传递轴线和控制竖直偏差。
2.4吊线坠法
使用重量10~20kg的钢坠和直径0.5~1mm的钢绳制成吊线坠，以首层地面轴线控制点为准，逐层向上悬吊引测轴线和控制结构的竖向偏差，这虽是一种古老的方法，但是操作得好，仍然能得到满意的结果。
2.5激光铅直仪法
激光铅直仪利用激光本身具有优良的方向性（发射角极小），将激光管与非调焦望远镜串联，用万向支架悬挂以实现自由摆动，当静止时激光束处于铅直方向。使用激光铅直仪控制高层建筑物垂直度的特点是快速、操作简便、能保证精度。
三、测量高层建筑时垂直度控制的要点
1、传递孔设置时
在上投控制点上层混凝土顶板内应预留200 mm×200 mm孔洞，在孔洞四周做好上翻50 mm的防水圈(可砌砖)，平时在孔洞处需要盖好盖板，保证安全。
2、投测时技术要领
初次投射时，对中整平激光铅垂仪，通电后，使激光器发射激光束。在需要测设的楼层楼板上预留一个孔，使激光铅垂仪发出的激光束在预先放置的300 mm的有机玻璃板上形成一个圆形光斑，调整焦距，使有机玻璃上的激光光斑达到最小。激光经纬仪由于本身质量问题可能会对测量精度有所影响，投射完成时，要把激光经纬仪在原地做360°旋转，使光斑做出圆形轨迹，如果光斑重合，则仪器本身的精密度可以忽略不计。移动激光接受靶标，使激光束对准靶标的十字线交点，用细铅笔跟踪在靶标上描绘出圆形轨迹图，此时圆形轨迹图的圆心即为竖向传递点。
3、分段投测
为了提高工效和防止激光束点的误差,顾及仪器性能条件和施工环境的影响,缩短投影测程,采取分段控制,分段投点的方式,以竖向每60~120m为一段。当第一段施工完毕,将此段首层控制点的点位精确地投至上一段的起始楼层上,并进行控制网的检测和校正,确认控制点准确无误后,重新埋点。这相当于将下段首层的控制网垂直升至此段首层并锁定,作为上段各层的投测依据。
4、校核
投测段垂直度校核:每投测段施工完毕后,采用1 mm钢丝、15 kg铅锤人工投点进行对比校核；总垂直度校核:每投测段施工完毕后,在首级控制点上架好光学经纬仪,采用外投法把轴线引至最高的结构层,与控制线进行校核。
5、对结构构件（实体）施工垂直度偏差的检测规定
在确定了建筑平面轴线及结构构件（如墙、柱）等具体位置之后，受到施工操作及外部环境等诸多因素影响，结构墙、柱构件实体在对应轴线位置、垂直度、标高、截面尺寸等方面都有可能出现偏差。为此，《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92及JGJ-91规程都对现浇及预制装配的混凝土结构构件施工允许偏差作出了具体规定。如对墙柱构件的垂直度允许偏差，分为层间与全高两方面同时控制，层高≤5m及＞5m时层间垂直度偏差分别"≯5mm及8mm，总高偏差≯1和30mm，这些规定是对具体工序操作技术及质量的要求，也需进行检测及记录。
四、垂直控制测量注意事项
垂直检测仪选取：光学垂准仪投测光学垂准仪主要是由水平望远镜和五角棱镜组成，能够通过光的直线作用及五菱镜的反射，为高层建筑垂直度检测打下坚实的基础。光学垂准仪投测光学垂准仪入射光线经五角棱镜后，出射光线垂直于入射光线，提供了一条可以指向天顶，也可以指向地心的铅垂线，将控制点垂直投测标定到所需要的楼面上。实现了对楼面主体铅垂线的自动设置，在很大程度上提高了入射光线的水平效果。
检测仪故障预防和处理：光学垂准仪投测光学垂准仪在使用的过程中非常容易出现垂直故障。在对上述故障进行处理的过程中，测量人员要对故障问题部位进行有效分析，针对故障原因进行及时处理，降低可能出现的故障影响，保证设备及时投入到正常工作中。除此之外，测量人员还要对设备故障问题及时进行预防，降低可能出现的检测误差，减少故障状态转移状况。
结束语
在实际施工测量的过程中，高层建筑混凝土垂直度控制的难度较大，测量操作较为复杂，在很大程度上影响了建筑工程的施工质量。在对上述内容控制进行提升的过程中，测量人员要严格依照相关操作标准，对施工层细部轴线和结构构件尺寸控制线进行设置，确保在相关标准要求下完成测量操作，提升测量的准确性和有效性。
参考文献
[1]闫慧萍.高层建筑施工测量工作控制要点[J].山西建筑，2011，7（03）：108-109.
[2]张运刚，宋小春，郭武强．《西门子S7—300／400PLC技术与应用》．人民邮电出版社，2011．
[3]周青,黄张裕.高层建筑垂直度监测技术探讨及应用[J].测绘通报,2013,(10).
[4]方忠明,汤管洲,张国庆,王红娟.高层建筑垂直度控制技术[J].浙江建筑,2012,(01).