高层建筑工程垂直度的控制方法和选择

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 高层建筑工程垂直度的控制方法和 选择 【摘 要】我国建筑行业为我国 的经济做出的重要的贡献，随着经济的 发展，高层建筑的数量逐渐增加，提高 高层建筑的建筑水平至关重要。在高层 建筑工程施工过程中需要随时对建筑的 垂直度进行测量，高层建筑墙面、柱子 等重要结构的垂直度决定了建筑是否符 合建筑安全标准，采取正确的高层建筑 工程垂直度控制方法可以在提高建筑工 程的效率和质量。本文介绍了激光铅直 仪法、经纬仪外控法、吊线坠法等三种 方法，并分析在实践中的选择。 中国论文网 /8/view-12933660.htm 【关键词】高层建筑工程；垂直 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 度；方法 0 前言 随着我国的现代化建设的发展、 城镇化进程的推进和土地资源的紧张， 对高层建筑的需求越来越大，高层建筑 具有占地面积小、空间利用率大等优点， 非常适合我国现阶段的发展。高层建筑 工程垂直度的控制是高层建筑工程中保 证建筑安全和质量的重要指标，相比普 通建筑，高层建筑垂直度控制难度更大， 需要采取更便捷有效的控制方式。 1 垂直度控制方法 1.1 激光铅直仪法 激光铅直仪是一种垂直测试的专 业仪器，基本构造主要由氦氖激光管、 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。通过激 光发射器发射出的直线激光和地面形成 一定角度后激光和接收器之间形成的误 差，感光元件对光线的接收并经过一定 的算法算出激光和接收器之间形成的角 度，从而测出建筑结构的垂直度。激光 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 发射器内有精密五角棱镜保证出射光线 垂直于入射光线，在激光发射器上安装 非调焦望远镜，可以实现观察接收器的 位置和目标位置的位置，激光器在望远 镜下方则可以组成向上发激光的仪器， 激光器在望远镜上方则可以组成向下发 激光的激光器。发射装置中有自动安平 装置，保证入射光线的水平通过激光铅 直仪上的万向支架调整激光铅直仪的角 度。在测试前需要使在基座上的气泡校 准器位于仪器中央的位置，将激光铅直 仪安装于需要检测的建筑物的中轴线上， 严格对准或者整平，让重心和激光束重 合形成自动铅直，激光铅锤仪也可以向 上或向下发射激光，作为垂直的基准线。 激光铅直仪具有精度高、操作方便、测 量迅速的特点，对于 100 米的建筑只有 0.5mm 的误差。 1.2 经纬仪外控法 经纬仪外控法是最传统也是目前 建筑上使用最常见的一种垂直度控制方 法。经纬仪是一种根据测角原理设计的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 水平测量仪和竖直仪的测量仪器，在使 用前需要经过精密度的矫正，保证照准 部水准管轴应垂直于竖轴。经纬仪的主 要组成部分有望远镜、万向支架、水平 度盘、竖直度盘等，通过调节经纬仪上 的转轴可以调整望远镜的方位角度和水 平高度。在进行建筑底部中心投测时， 需要在已经完成基础工程后的建筑底部 投测主轴线，将经纬仪立于投测点上可 用来观测建筑物整体施工和各层施工时 的垂直度。在进行垂直度观测时，建筑 物外基础轴线延长方向上选择合适地点 埋设轴线控制桩，增设轴线引桩时需要 较高层楼面轴线上安置经纬仪，用望远 镜确认原有的轴线控制桩点后，再通过 望远镜望向远处标记新的控制桩点再利 用新的控制桩点进行底层向上的投测。 在高层建筑中，因为经纬仪经纬仪随高 度增加后需要增大仰角，仰角过大后精 度会下降，影响测量结果，当建筑物四 周空旷度较好的时候，将高层建筑四周 的轴线延伸到建筑物总高度以外的建筑 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 物和其他建筑物上，通过降低仰角的方 式保证经纬仪的精度。 1.3 吊线坠法 吊线坠法是最传统、最古老的一 种建筑工程垂直度方法，在各类建筑工 程中运用广泛。吊线坠通常为一个由编 织的或是没有扭曲的钢绳悬挂一个规则 的、质量为 1020kg 的钢球或是圆锥 体，利用重力的原理，让钢线垂直向下， 进行轴线竖向投测。建筑工程在进行基 础建设时，要提前预设轴线点位，在每 层的楼板上钻出供垂线通过的孔洞，在 使用吊线坠法时需要以建筑的首层或已 经测好的控制点作为轴线控侧点引到施 y 层上，通过对照的方法逐层向上悬 吊引测轴线和控制结构的竖向偏差。在 施工时，需要在每层孔洞边放置一个十 字架用于放置吊线坠，施工前需要调整 十字架与下方投测点相一致。对于高层 建筑外墙的垂直度测定需要依照建筑物 的外墙形状对垂线做一定的延伸。垂线 要始终保持铅垂，如果外墙形状可能对 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 垂线造成影响，则需要用 90 度的三角 尺将垂线延长。为减少吊线坠法造成的 误差，需要在保证安全的情况下在线下 站观测员，防止因目测距离太导致误差 增大，观测员的视线应垂直结构面。 2 控制方法的选择 2.1 激光铅直仪法 激光铅直仪法具有操作便捷、测 量速度快、适合高层建筑的测量而且精 度高误差小的特点。在 100-300 米的高 塔烟囱、大型铁塔建筑和高层建筑等需 要频繁对建筑整体结构和垂直度进行测 量而且对垂直度要求比较高的建筑上通 常会采用激光铅直仪法，可以有效地对 内外筒体滑模施工工程垂直度进行测量。 但是激光铅直仪价格较贵，机器常常需 要进口，而且在工程中使用往往会采用 多台铅直仪。通常在工地施工环境恶劣， 周边不确定因素较多，而且激光铅直仪 的施工工程难度较大。同时，激光仪器 的光学元器件容易损坏，一旦损坏就难 以修复，需要交付专业的维修公司进行 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 维修。故在使用激光铅直仪时需要架设 防护棚保护，防止损坏。 （下转第 102 页） （上接第 105 页） 2.2 经纬仪外控法 经纬仪外控法是大部分建筑工程 垂直度测量最常见的一种方法，技术成 熟，相比激光铅直仪法精度稍差，但是 成本相对较低，故适合于大多数中高层 建筑的垂直度测量。经纬仪除了对垂直 度测量外，还可以进行水平度和经纬度 的测量，仪器用途多样，不需要专门为 了测量垂直度而去准备仪器，有较多的 作用。对于高层建筑的投测为了减少误 差，通常要求建筑周边有较大的空地和 低矮建筑可以用来延伸轴线，降低仰角 从而减少误差。 2.3 吊线坠法 吊线坠法是最简便、成本最低、 应用也是最广泛的一种建筑工程垂直度 控制方法，几乎在所有的建筑工地和建 筑场合都会使用此种方法，对于一般的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 建筑工程如砌墙和中高层对垂直度要求 不高的建筑和建筑部位可以采用此种方 法。但是此方法容易受到外界较大的扰 动，且精度会随测量次数的增加和测量 时间的增加而逐渐降低，悬挂物和悬挂 的钢绳都会老化而且无法再校准或是通 过计算得到准确的误差。同时在进行投 影观测时，要注意风的影响，应该在关 键部位进行挡风，线外包裹塑料管避风。 如果测量当日工地风速过大或是气候条 件不佳时应该停止测量并换用其他测量 方式。吊线坠法还受到建筑高度的影响， 当建筑高为 60m 的时候竖向投测总误差 不大于12 mm，符合建筑工程垂直度 控制的误差允许范围。当建筑高于 90m 的时候，建筑竖向投测总误差达到了 15 mm，会导致各层间的误差失控， 不符合要求。所以，当建筑高度高于 70m 时就不应该使用吊线坠法控制垂直 度。 3 结束语 高层建筑工程垂直度控制主要分 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 内控法和外控法两种模式，其中具体的 操作方法主要有激光铅直仪法