第二节高层建筑竖向控制(s)

●第三节高层建筑竖向控制

当高层建筑施工到±0.000后，随着结构的升高，要将首层轴线逐层向上投测，用以作为各层放线和结构竖向控制的依据。其中，以建筑物外廓轴线和电梯井轴线的投测最为重要。以下轴向应向上投测:1建筑物外廓轴线；2伸缩缝、沉降缝两侧轴线；3电梯间、楼梯间两侧轴线；4单元、施工流水段分界轴线。

高层建筑轴线的竖向投测，常采用下列三类方法：1外控法2内控法；3内外控综合法。高层建筑竖向投测允许偏差(正倒镜投点间距；引自《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002，J186—2002))层间竖向测量偏差Δi

不应超过±3mm，建筑全高H竖向测量偏差Δ不应大于：H≤30m±5mm；(2)30m<H

≤60m，±10mm；(3)60m<H

≤90m，±15mm；(4)90m<H

≤120m，±20mm；(5)120m<H

≤150m，±25mm；(6)150m<

H

±30mm。全高竖向偏差层间竖向偏差Hi2.外控法当高层建筑周围施工场地比较宽阔时，多使用此法。施测时主要是将经纬仪安置在高层建筑附近进行竖向投测，故此法也叫经纬仪竖向投测法。由于场地情况的不同，安置经纬仪的位置不同，又分为三种投测方法：1)延长轴线法（又称延长线法）2)侧向借线法（又称借线法）3)正倒镜挑直法（实在没办法的办法）。1)延长轴线法（属外控法）此法适用于场地四周宽阔，能将高层建筑轮廓轴线延长到建筑物的总高度以外，或附近的多层或高层建筑物顶面上，并可在轴线的延长线上安置经纬仪，以首层轴线为准，向上逐层投测。如图所示的仪器安置在轴线的控制桩上，后视首层轴线桩后，抬起望远镜将轴线投测到施工层上.1）延长线法

（属外控法）A1A引桩随着楼层升高，在主轴线的延长线向远处继续定引桩将主控制轴线投到邻近已建的楼房上，以备向更高的楼层投轴线引桩引桩在各楼层还原轴线外控制网Aaba+b低层或多层楼的轴线投测2)侧向借线法（属外控法）

此法适用于场地四周较小，高层建筑四廓轴线无法延长，但可将轴线向建筑物外侧平行移出，俗称借线。移出的尺寸应视外脚手架的情况而定，尽量不超过2m。如图所示的仪器是先后安置在借线上，以首层的借线点为后视，向上投测并指挥施工层上的人员，垂直视线横向移动水平尺，以视线为准向内量出借线尺寸，即可在施工层上定出轴线位置。2）侧向借线法（属外控法）bbbA110bb外控制网，被借的线1A挑脚手杆、与主体结构固定。3)正倒镜挑直法（属外控法）此法适用于四廓轴线虽可延长，但不能在延长线上安置经纬仪的情况。如图1.7所示的丙仪器安置在施工层8上点，向下后视地面上的轴线点8S后，纵转望远镜定出8΅上点；然后将仪器移到8΅上点上，后视8上点后，纵转望远镜，若前视正照准地面上的轴线点8Sˊ，则两次安置仪器的位置就都在8S8Sˊ轴线上。否则，就应两次取中，用相似三角形原理定楼面上的8S8Sˊ轴线。3）正倒镜挑直法(外控法)b888"8'88΅dbcmx1x28'΅8真轴线准轴线a楼前后只有8轴线的两个个引桩8S8Sˊ，且引桩被楼遮挡。不可能用仪器直接往从地面往上投8轴线。引桩8Sˊ引桩8S8H′8H"8H8S'8S"互为延长线正倒两分中3）正倒镜挑直法(外控法)bb888"8'88'΅cmdbdcmx1x28'΅8真轴线准轴线ab+cb+c+d+m楼前只有8轴线的一个引桩8S，且引桩和楼之间被遮挡。不可能用仪器直接往从地面往上投8轴线。2b+c+d+m引桩8Sˊ引桩8S8H′8H"8H8S'8S"互为延长线

因无法在地面向上投楼面轴线，该法的操作是在楼面

上进行的。在楼上两次支仪器估定准轴线。是通过仪器导

测真轴8在地面上的一点（引桩），通过正倒镜两次取中

做引桩8的反向延长线，得到准轴线。（在楼层上分一

次，在地面上分一次）。若选点有误，测出的准轴线和真

轴之间就不能重合，则会形成一示误三角形，通过相似三

角形对应边成比例的原理，求出两次停机（仪器）点与真

轴间的距离，然后，在楼面上的停机点分别向真轴方向量

出这两个距离，得出真轴上的两点，这两点连线后即为真

轴8。

显然，准轴线是地面上的已知桩点8S、楼面上的第一

停机点、向楼面投测分中得到的中点即第二停机点，向地

面上投测分中得到的中点，这四点共线且共面形成的垂准

面与地面的交线，也就是示误三角形的一边。

定位过程：

1）定准轴线在地面上的假想投影：

（1）在楼面上目估画出一点8,假定他为真轴上的一点，量

出该点距楼外墙皮的距离C（记录）。在8点上安置经纬仪，目

镜视线对准地面上的8S桩位，则8S桩位和8点共线且在同一垂准

面上。垂准面和地面的交线即为准轴线在楼前的一段8S8。也就

是示误三角形的边上的一段。停机点在准轴线上的投影为8点。

（2）目镜指向8S桩位，倒转（纵转）望远镜指向反方向楼

面投点（目的是做88S准轴线的反向延长线）。用正倒镜两次投

点以校准该延长线，。若两次均指向一点，说明仪器精度高、操

作精准，在视线指向的楼面上画出该点记为8‘΅点；则8S、8、

8‘΅三点共线，在同一垂准面上。垂准面和地面的交线为准轴线

上的另一段8

8‘΅；也就是示误三角形的边上的这一段。

（3）若目镜指向8S桩位正倒镜两次的反向延长线不指向一

点，说明操作有误差。用以下方法消除误差，在楼面上画准正镜

投点8‘；画准倒镜投点8“。量取8‘8“连线的中点即为8‘΅点，在楼

面上画准8‘΅点。则8S、8、

8‘΅三点共线，且在同一垂准面上。垂准面和地面的交线仍为准轴线上的8

8‘΅段（未完见后），

同上，依旧得出示误三角形与上步相同的那一段边长。量

出8‘΅点至楼外墙皮的距离m，记录。停机点的向下投影为8‘΅

至此，我们测出：8S、8、

8‘΅三点共线且共面（即三点

连线共线，即为准轴线上的一段）。这三点所在的垂准面和地

面的交线也是准轴线上的一段8S8

8‘΅。

（4）将经纬仪置于8‘΅点，向后部地面上继续投88‘΅准轴线

的延长线。看延长后的准轴线能否和真轴8的引桩8Sˊ重和。

目镜指向8‘΅点，倒转（纵转）望远镜指向反方向地面投

点（目的是向地面做88‘΅准轴线的反向延长线）。用正倒镜

两次向地面上投点以校准该延长线，。若两次均指向地面上一

点，说明该点就是准轴线上的点。操作精准，仪器精度高。在

视线指向的地面上画出该点记为8H点；则8S、8、

8‘΅8H四点

在同一垂准面上。垂准面和地面的交线为准轴线上的8‘΅8H

段；8S、8、8‘΅8H的连线是示误三角形的一个长边。

若仍不指向一点，按以上方法，在地面上分别画实际

指向的两点8H′8H“，取其中点仍为8H点。量出8H8Sˊ

的距离a（m），为示误三角形的底边长。清点示误三

角形各边尺寸。

（5）内业计算(可回办公室计算)

令：第一停机点到真轴的距离为X1;

第二停机点到真轴的距离为X2;

按相似三角形对应边成比例的原理求X1、X2

（6）在楼面上定8轴（真轴）

在楼面的停机点8向8轴方向垂直量取X1定出一点8S‘；

在楼面的停机点8‘΅向8轴方向垂直量取X2定出另一点

8S“；

在8S“安置经纬仪，目镜对准楼面上的8S’点倒转望远镜

打反向延长线，目镜若恰好对准8轴引桩8S‘，说明8S’

8S“就是8轴线。若目镜不能对准8轴地面上的引桩8S‘，说明以上全过程定位存在误差，应按以上过程重新定位。但本次应将经纬仪置于楼面上的8S’

点按以上过程操作，直至准确地在楼面上定出8轴线。3.内控法（原理：提供一条铅垂线，为倒测轴线的基准线）当施工场地窄小，无法在建筑物之外的轴线上安置仪器施测时，多使用此法。施测时在建筑物的首层测设室内控制网，用垂准线原理进行竖向投测，故此法也叫垂准线投测法。由于使用仪器的不同，又分为以下三种投测方法。1)吊线坠法2)天顶准直法3)天底准直法1)吊线坠法

吊线坠法是使用较重的特制线坠悬吊，以首层靠近建筑物轮廓的轴线交点为准，直接向各施工层悬吊引测轴线。提供一条铅垂线。使用吊线坠法向上引测轴线中，要特别注意以下几点:（1）线坠的几何形体要规正，质量要适当(1～3kg)。吊线要用编织线或没有扭曲的细钢丝。(2)悬吊时要上端固定牢固，线中间没有障碍，尤其是没有侧向抗线。(3)线下端(或线尖端)的投测人，视线要垂直结构面，当线左、线右摆动小于3～4mm时，取其平均位置，两次平均位置之差小于2～3mm时，再取平均位置，作为投测结果。每次摆动幅度3-4mm取其中点画出。两次中点相距小于1-2mm时。再取其中点定为线坠的铅垂线方向。小于1-2mm最终铅垂线振幅3-4mm时，取其平均位置振幅3-4mm时，取其平均位置1）吊线坠法（内控法）aaaa线坠a内控网(4)投测中要防风、防振动，尤其是侧向风吹。(5)在逐层引测中，要用更大的线坠(如5kg)每隔3～5层，由下面直接向上放一次通线，以作校测。(6)若用铅直塑料管套住吊线，下端用专门的观测仪器，其精度还可提高。2)天顶准直法（内控法、又叫天顶法）

天顶法是仪器指向测站点正上方、铅直指向天空的方向。天顶准直法就是使用能测设天顶方向的仪器，进行竖向投测，故也叫仰视法。目的就是把首层基准点铅直的引测到顶部施工楼层，用以定施工层轴线。

测设天顶方向的仪器有以下五种：

配有90°弯管目镜的经纬仪激光经纬仪激光铅直仪自动天顶准直仪自动天顶－天底准直仪图-DJ6-C6垂准经纬仪（常用于天底法）

图-配有90°弯管目镜的经纬仪（常用于天顶法）

图-DJJ型激光经纬仪（常用于天顶法）图-自动激光铅直仪（常用于天底法）图-自动天顶－天底准直仪(天顶、天底法均可用)2）天顶准直法（内控法）aa弯管目镜aaa内控网被垂直引测到楼层内控网a适合于高层钢结构施工和滑模施工3)天底准直法（内控法）

天底方向是指仪器过施工层楼板孔上的测站点、铅直指向一楼的基准点方向。

天底准直法就是使用能测设天底方向的仪器，竖向投测竖向基准线，故也叫俯视法。

提供一条指向底层基准点的铅垂视线，用以定施工层的轴线。

测设天底方向的仪器，除自动天顶—天底准直仪外，还有有以下两种:(1)垂准经纬仪(2)自动天底准直仪。

aa11Aaa3)天底准直法（内控法）应校核内控网的边长和夹角aaA1Aa11在视线上挂线内控网内控网适合现浇结构4.内外控综合法