建筑结构主体施工测量

建筑结构主体施工测量的主要内容包括：主轴线内控基准点的设置（采用内控法时）、主轴线的竖向投递、施工层标高的竖向传递、施工层的放线与抄平、大型预制构件与结构安装测量等。

在我国一般这样划分高层建筑：4层及以下为一般建筑，5～9层为多层建筑，10～16层为小高层建筑，17～40层为高层建筑，41层及以上为超高层建筑。高层建筑施工作业环节多、环境复杂，施工空间有限且多工种交叉，各阶段的施工测量工作必须与施工同步且要服从整个施工的计划和进程。本节主要介绍高层建筑主体施工测量工作。

为了保证高层建筑垂直度、几何形状、截面尺寸达到设计要求，必须将轴线向各施工层进行精确的投测，即轴线的竖向传递。高层建筑施工测量中的主要问题是控制垂直度，也就是各层轴线如何精确地向上引测。表5-2为建筑施工测量技术规程（J10972-2007）中对高层建筑轴线竖向传递和高程竖向传递的允许误差的规定。目前较常用的轴线竖向传递的方法有内控法和外控法两种。

一、外控法（经纬仪投测轴线法）

轴线外控法的过程是：高层建筑物在基础工程完工后，用经纬仪将建筑物的轴线从轴线控制桩上精确地向外延伸并钉设引桩。施工层轴线放样时在引桩上安置经纬仪，瞄准首层相应的轴线位置标志，用盘左盘右分中法将轴线直接投测到施工层面上。一般来说引桩与楼的距离不宜小于楼高。外控法要求施工场地四周宽阔，一般来说用地紧张地段这种方法通常难以实施。

表5-2 轴线竖向投测和高程竖向传递的允许误差

图5-5为某建筑物③轴和C轴投测示意图。先根据楼层的高度和场地情况，在距楼尽可能远的地方，钉出C轴和③轴的四个轴线引桩C、C″、3和3′。当基础工程完工之后，用经纬仪将③轴和C轴精确地投测在楼底部，并标定之，如图5-5中的a、a′、b和b′。随着建筑物不断升高，要逐层将轴线向上传递，可将经纬仪安置在③轴和C轴的引桩上，瞄准楼底部的标志a、a′、b和b′用盘左和盘右分中法向上投测到每层楼板上，作为该层中心轴线的投影点，如图5-5的a1、 a1′和b1、 b1′，连接a1a1′和b1b1′即在楼面上得到相互垂直的两条轴线。根据这两条轴线，用平行推移的方法确定出其他各条轴线，并弹上墨线。放样好该楼层的轴线后，还要检核轴线的间距和交角，合格后方可施工。

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，投测精度将随仰角的增大而降低。为此，要将原中心轴线控制桩引测到更远的安全地方，或者附近大楼的屋顶上。具体做法如图5-6，将经纬仪安置在已经投上去的中心轴线上，瞄准地面上原有的轴线控制桩C和C″，将轴线引测到远处的C1和C1′得到新的轴线控制桩。更高的各层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。

图5-5 轴线点投测

图5-6 增设轴线引桩

为了保证投测精度，经纬仪一定要经过严格检校才能使用，尤其是照准部水准管轴应严格垂直于竖轴，作业时要仔细整平。投测工作尽量选在良好的外界条件下进行。

二、内控法

所谓内控法就是在建筑物的首层或最底层底板上设置控制点，在各施工层上设置预留孔，通过铅垂线放样的方法将首层上的控制点传递到不同高度的施工楼层上，从而在各施工层上建立控制点。 目前内控法在我国高层建筑施工中被广泛采纳。

内控法建筑结构主体施工测量的主要内容包括：设置内控基准点、建筑物主轴线竖向投测、施工层高程的竖向传递、施工层放线与抄平、大型预制构件与结构安装测量等。

（一）内控基准点的设置

顾及建筑物的形状，在首层或最底层底板上布置矩形或“十”字形控制网。控制点的位置可以根据轴线控制桩测设，也可根据施工控制网测设。控制点上预埋钢板，经复测检核合格后，作为建筑物轴线传递和施工测量的基准点。

（二）主轴线的竖向投测与垂直度控制

为了提高功效，防止误差积累，顾及仪器性能并减少外界条件的影响，应实施分段投测和分段控制的方法，将建筑物按高度分成若干投测段，一般以15层左右约50m为一个投测段。第一段从首层上的控制点开始投测至该段的各施工层，并最终投测至第二段的起始楼层并做好标志。第二段投测之前先对该段起始楼层的控制点进行检测并调整，此步骤相当于将第一段控制网升至第二段起始楼层并锁定，作为第二投测段的控制。以次类推。图5-7所示为某大厦内控制点的投测示意图。

图5-7 内控制点的分段投测示意图

在内控法测量中，每一个投测段的施工测量实施步骤为：

（1）轴线竖向投测前，应检测控制桩、基准点，确保其位置正确。

（2）用铅垂仪或经纬仪（全站仪）加弯管目镜在首层控制网点上放样铅垂线，在各施工层楼板对应位置预留200mm×200mm孔洞，作为控制点竖向传递孔。

（3）通常采用透明的刻有“十”字线的有机玻璃作为接受靶，这种接受靶对激光铅垂仪和光学经纬仪都适用。接受靶位置的人透过接受靶可看到激光铅垂仪投上去的激光斑点；光学铅垂仪或经纬仪的操作人员通过调焦也可看到接受靶上的“十”字线的交点位置。

（4）为消除仪器的轴系误差，应该用照准部0°、 90°、 180°、 270°四个位置分别向上投测，在接受靶上分别得到4个投测点，取其中点为投测点位。一般再重复一次，若两次相差在限差以内，取两次的平均位置为最终点位。

（5）当全部控制点投测至施工层后，应用钢尺或全站仪测量投得点间的水平距离，若与已知值之差在测量极限误差范围内，即完成投测，否则重新投测。

当建筑物不是太高，且垂直度测量精度要求也不太高时，可以用大垂球代替铅垂仪进行铅垂线投测。其具体投测方法为：在预留孔上安置十字架，挂上垂球，当垂球静止时，缓慢移动十字架，使垂球尖对准首层控制点，此时十字架中心即为投测点。

（三）施工层的细部放样

施工层细部放样前，应先检测投测至该层的控制点，控制点合格后再以其为依据放样细部轴线与点位，进行模板安装和施工。建筑结构施工各部位放线误差应符合表5-3的规定。

对于各层特征点测量的精度，可以按如下方法分析：

（1）±0.000层的特征点坐标的测量误差主要来源于全站仪的对中误差、定向误差、极坐标法放样点位的测角和量距误差（因为边长较短，测距比例误差可以忽略，只需考虑测距固定误差）。全站仪的对中误差、定向误差一般在±1mm以内，极坐标法放样点位的误差一般在±2mm以内。因此±0.000层特征点的误差不会超过±2.5mm。

表5-3 各部位放线允许误差

（2）第i层的特征点坐标的测量误差除了上述误差外，还有使用激光铅垂仪进行竖向投点所产生的误差。投点的点位误差主要来源于仪器的对中误差、铅垂仪自身的铅垂线投测误差以及投测点位的标定误差。一般情况下，对中误差可控制在±1mm以内（即m1=±1mm）；投测点位标定误差m2大致为±0.5mm；对于使用精度为1/30000的激光铅垂仪来说，楼高H=96m时的铅垂线投测误差m3=±3.2mm，所以激光铅垂仪进行竖向投点所产生的误差M1为：。再顾及极坐标放样点位的中误差M2=±2.5mm，则96m高度处特征点坐标的中误差M为：

三、施工层高程的竖向传递

高层建筑施工中高程的竖向传递，一般用钢尺从首层起始标高线垂直量取，当传递高度超过钢尺长度时，应另设一道起始线，每栋建筑应由三处分别向上传递，并对三个传递的标高点进行检测，其较差应小于3mm。高程误差应符合表5-2的规定。

高程传递也常采用悬挂钢尺法。即将钢尺零端朝下悬挂于大楼侧面或沿预留孔悬挂，将水准仪分别架设于底层和施工层，水准尺分别立在底层控制点和施工层控制点上，两台水准仪分别对水准尺和钢尺进行观测，就可以计算出该施工层控制点的高程了。