1、第三章 施工測量及監測方案3.1 施工測量方案3.1.1 工程測量概述1 工程概況本工程地下室四層，基坑面積43684，開挖深度23.5m，地上由裙樓和塔樓組成，塔樓為28層、40層的辦公樓以及28層的酒店；由混凝土核心筒、剄性鋼柱等組成。剄性鋼柱通過砼梁與核心筒連接。2 測量難點1) 建筑物變形影響：由于受到沉降、收縮等影響，設置的測量點位會發生變化影響測量精度。2) 施工條件的影響：基坑尺寸長為290m160m，在基坑施工階段基坑的位移及沉降對軸線控制樁的留設影響較大，必須每次復核無誤后方可引測。3) 標高變化的影響：要考慮建筑物的沉降量及上部結構的標高修正，先前設置在各樓層上的標高線(點

2、)變化也不盡相同，必須經常檢查和修正。3 總體思路在制定技術方案之初，我們分析和研究了國內有關工程。本工程將采用科學的測控技術，先進的測量儀器，嚴格的復核校正手段來保證施工測量精度。平面控制網分GPS點控制(網)點、總控制網和軸線控制網三級測設。總控制網的建立以業主提供的GPS控制點(網)為基準，GPS點現場提供了三點，其中一個控制點在天河路的市政工程施工時被破壞，我司進場后申請再增加兩個點，共計四個控制點，采用全站儀導線法測量。軸線控制網以總控制網為基準對建筑物各軸線控制點進行加密，進場施工地下室主體結構時，直接利用業主提供的GPS點控制點(網)將總控制網投測在基坑底，施工首層以上主體結構時

3、，將總控制網投測在首層地坪上，以避開深基坑、大基坑位移和沉降的影響。高程控制網布設成閉合環形，采用數字水準儀進行數次往返閉合測量，經平差后作為施工水準網。地下施工平面測量采用外控法，直接用全站儀投測各控制軸線；高程采用懸吊鋼尺法進行傳遞。地上主樓、裙樓施工平面測量均采用內控法，用激光準直儀將控制點整體同步傳遞，并經GPS全球衛星定位系統，采用高精度的載波相位定位的測定方法進行檢測校正；高程用全站儀測天頂距法進行傳遞。4 測量依據1) 國家地方現有規范。2) 業主提供的有關測量資料和實物,設計資料及相關技術文件、施工規范等。5 測量準備施工測量準備工作包括圖紙的審核，測量定位依據點的交接與校核，

4、人員的組織及測量儀器的選擇、檢定與校核，測量方案的編制、論證與數據準備，工程重點、難點的分析與應對措施。6 主要測量儀器及性能表3.1-1 主要測量儀器性能表儀器名稱型 號數量精 度用 途GPS接收機Leica GX12303臺3mm+0.5ppm三維坐標測量復核全站儀Leica TC20031臺0.5 1mm+1ppm平面控制網的測設、高程傳遞全站儀Leica TC1800L1臺 1 1mm+2ppm樓層軸線測量電子經緯儀ET-022臺2軸線投測激光經緯儀JBJ21臺2電子水準儀Zeiss Dini102臺0.3mm/km高程控制測量、沉降觀測激光準直儀Leica ZNL3臺1/200000

5、控制點的豎向投遞水準儀S23臺2mm/km標高測量控制激光掃平儀SJ23臺1標高水平線測設風速/風向儀ZSXZ030m/s1臺0.5m/s風速/風向測量紅外線測溫儀TES1326-205001臺0.5溫度測量鋼卷尺50M10把經計量局檢驗合格距離測量7 人員組織表3.1-2測量人員配備及分工表職 務數 量任務及工作責職測量總負責人1測量策劃及專業技術施工管理負責測量工程師4方案編制、理論分析、測量控制網的布設和傳遞、樓層測量作業、技術資料編制、內業計算測量員8配合測量工程師工作及測量細部作業8 基準控制點(網)的復測測量工作實施前與業主進行基準控制點(網)書面和現場交接，對業主提供的平面和高程

6、控制點的測量成果資料和現場控制點(網)進行復測，并將復測成果報業主和監理審核。在施工過程中定期對控制網點進行校準。9 布設原則及精度1) 平面控制先從整體考慮，遵循先整體、后局部，高精度控制低精度的原則。2) 軸線控制網的布設根據設計總平面圖、現場施工平面布置圖等進行。3) 控制點選在通視條件良好、安全、易保護的地方。4) 平面控制網的精度技術指標必須符合表3.1-3的規定：表3.1-3 平面控制網的測量精度要求等級測角中誤差（m）測距相對中誤差相對閉合差四等2.51/800001/350005) 控制樁位必須用混凝土保護，地面以上設醒目的圍護欄桿，防止施工機具車輛碰壓，見圖3.1-1。圖3.

7、1-1 控制樁埋設及保護示意圖25螺紋鋼10010010鋼板維護欄桿控制點10 平面總控制網平面總控制網分地下室施工階段和地上主體施工階段兩部分進行投測，且布設成環形，用全站儀導線法測量，并經GPS進行復核，見圖3.1-2、3.1-3圖3.1-2 地下室施工階段總控制網布置示意圖圖3.1-3 地上主體施工階段總控制網布置示意圖11 軸線控制網軸線控制網與平面總控制網保持同步，也在地下室施工階段和地上主體施工階段分別布設成矩形，采用全站儀直角坐標法與極坐標法相結合進行測設，見圖3.1-2、3.1-3。12 高程控制網的建立1) 控制點的埋設圖3.1-4 水準點埋設示意圖25螺紋鋼高程控制網以業主

8、提供的場區水準基點為依據，在地下室施工階段和地上主體階段施工階段的平面總控制網點上均布設12個控制點，形成環形閉合水準路線。水準點埋設見圖3.1-4。13 控制測量圖3.1-5 數字水準儀高程控制測量按國家一、二等水準測量規范(GB1289791)規定的二等水準測量要求進行，儀器為數字水準儀，見圖3.1-5。測站觀測順序為往返測：奇數站為后前前后；偶數站為前后后前。返測：奇數站為前后后前；偶數站為后前前后。14 精度等級高程控制網等級為二等，技術要求見表3.1-4。表3.1-4 水準測量技術要求等級視線長度（m）前后視距差(m)前后視距累積差(m)視線高度(m)基輔分劃讀數之差（mm）閉合差(

9、mm)二等301.03.00.30.34高程控制網水準線路按環形閉合差計算，每km水準測量閉合差按下式計算：MW=4mm(L為路線長度)。2.1.2 樁基工程測量1 平面測量本工程的樁基部分采用人工挖孔樁，其定位測量方法：首先，根據樁位圖計算出所有人工挖孔樁的中心坐標；其次，復測布設的總平面控制網；再次，以復測后的平面控制點作為測量依據，運用全站儀極坐標法放樣出人工挖孔樁的中心點；最后，以人工挖孔樁的中心點為圓心，放樣出模板的邊線。2 高程測量首先，復測總控制網點的高程；然后，按照工程測量規范所規定的三等水準測量的要求，把控制點的高程引測到模板的頂面；最后，依據模板頂面布設的臨時高程控制點，用

10、繩尺丈量法來控制人工挖孔樁的開挖深度。2.1.3 土方工程測量1 平面測量本工程進場施工前，基坑土方已完成A區中心島土方開挖，其中A區北面2335-軸線范圍為逆作法施工和B區南226軸范圍、北+1500224軸范圍和西面軸范圍均有反壓土。進場后首先根據軸線控制樁采用經緯儀(見圖3.1-6) 復核基坑土方開挖軸線的準確性。 圖3.1-6 經緯儀2 高程測量本工程進場施工前，基坑土方已完成A區中心島土方開挖，在隨后的2個月里開挖完成B區中心島土方，其中A區北面2335-軸線范圍為逆作法施工和B區南、北和西面均有反壓土，B區反壓土方隨著支護導墻與中心島主體之間的支撐施工逐步開挖至基坑底部，反壓土方開

11、挖的測量方法根據主體施工過程中的標高線進行土方開挖的深度。A區逆做法施工的部位，在主體施工階段直接將土方開挖運出基坑，深度利用主體高程控制或利用支撐標高進行測量。詳見示意圖3.1-7。圖3.1-7 土方工程高程傳遞示意圖水準儀塔尺高程基準點鋼尺腳手架管重錘標高控制點視線反壓土3 基底土方開挖標高控制圖3.1-8 水準儀在反壓土方開挖到基坑底標高時，測量人員要對開挖深度進行實時測量，即以引測到基坑的標高基準點或主體上的高程點為依據，用水準儀(見圖2.1-8)抄測出挖土標高。4 基槽驗線當土方開挖完成后，根據各軸線控制樁投測外輪廓控制軸線到基坑底，并釘出木樁，在木樁頂面軸線方向上釘小鐵釘，同時復測

12、基坑底口和集水坑、電梯井坑等位置是否正確。2.1.4 0.000以下鋼筋混凝土結構工程測量1 軸線控制樁的校測在建筑物基礎施工過程中，對軸線控制樁每半月復測一次，以防樁位移動。校測儀器采用測角精度0.5、測距精度為1mm+1ppm的全站儀，見圖3.1-9。圖3.1-9 TC2003全站儀2 平面測量1) 墊層軸線放樣在墊層上進行基礎定位放線前，復測軸線控制樁無誤后，再用經緯儀以正倒鏡挑直法投測各控制線，投測允許誤差2mm，見圖3.1-10。圖3.1-10 墊層軸線放樣示意圖經緯儀經緯儀墊層軸線軸線2) 樓層軸線放樣將經緯儀架設基坑邊上的軸線控制樁位上；經對中、整平后，后視同一方向樁(軸線標志)

13、，將所需的軸線投測到施工的平面層上；在同一層上投測的縱、橫向軸線各不得少于二條；以此作角度、距離的校核，見圖3.1-11；經校核無誤后，方可在該平面上放出其它相應的軸線及細部線。在各樓層的軸線投測過程中，上下層的軸線豎向垂直偏移不得超過3mm。圖3.1-11 基坑軸線及樓層軸線放樣示意圖經緯儀控制樁控制點控制樁縱向軸線控制樁橫向軸線控制樁視線視線反壓土3) 樓層軸線復核每一層平面或每一施工段測量放線完成后，必須進行自檢，自檢合格后及時填寫樓層放線記錄表并報監理驗線，以便能及時進行下道工序。4) 樓層結構細部線放樣放樣好樓層軸線并經嚴密復核后，依據設計圖紙墻柱梁等結構構件到軸線尺寸彈出結構模板邊

14、線和模板控制線，以作為模板支設的依據。3 高程測量1) 標高引測在向基坑內引測標高時，首先聯測高程控制網點，以判斷場區內水準點是否被碰動；經聯測確認無誤后，方可向基坑內引測所需的標高。進場施工時，直接將高程控制點引測到基坑里。2) 樓層標高控制點布設采用50m鋼卷尺水準法在同一平面層上所引測高程點，與各層標高控制點作相互校核，每次校核不少于3個點，校核后的校差不得超過3mm，取平均值作為該段施工標高的控制點，引測到附近的立柱上進行標識，以便施工中使用。3) 標高控制線放樣待模板拆除后，用水準儀在高程控制點以外的立柱上抄測每層結構+1.000m 線，作為該層結構施工標高控制的依據。4 模板測量1

15、) 中心線及標高的測設根據軸線控制點將中心線測設在靠近墻體底部的樓層平面上，并在露出的鋼筋上抄測出樓層+500mm 或+1000mm標高線，控制模板平面位置及高度。2) 模板垂直度檢測模板支立好后，利用吊線墜法校核模板的垂直度，并通過檢查線墜與軸線間距離，來校核模板的位置。3.1.5 0.000以上鋼筋混凝土結構工程測量施工測量精度受結構自振、風振、日照的影響大，擬采用增加施工測量基準層，減少激光準直儀的投測高度，以及通過測量基準層傳遞，采 用計算機軟件自動處理動態測量數據，消除結構自振、風振對施工測量精度的影響。1#塔樓高211.85m，在20層增加一個控制網轉換層，進行測量控制基準點的豎向

16、傳遞轉換(平面、高程)，見圖3.1-12，這樣可以減少投測 圖3.1-12 轉換層投測高度過高的影響，保證控制測量的精度。平面控制基準點的豎向傳遞采用通過計算機技術處理的激光準直儀進行，且通過計算機軟件自動處理動態測量數據，消除結構風振、日照對施工測量精度的影響。高程控制基準點的豎向傳遞采用全站儀測天頂距法進行。 利用計算機通過對激光接收靶上測得的結構自振、風振產生的擺動影響的激光接收點擺動振幅進行自動處理的方法解決結構自振、風振對垂直度測量控制進度的影響；通過在清晨同一時間進行垂直度測量時間的控制解決日照對垂直度測量精度的影響；通過固定的測量施工人員控制測量精度的人為誤差。1 平面測量1)

17、軸線控制點的布設在地下室施工完成后，依據基坑邊布設的平面控制網，按照工程測量規范四等導線網測量的精度要求，在0.000m樓面(第1控制基準點層)布設軸線控制基準點(見圖3.1-4)，并用徠卡GX1230GPS全球定位系統進行坐標校核，精度合格后作為地上部分平面控制依據。控制點所對應的各樓層澆筑混凝土頂板時，在垂直對應控制點位置上預留出200mm200mm 的孔洞，以便軸線向上投測。隨著施工的進程，主樓部分軸線控制基準點(見圖3.1-13、3.1-14)分階段向上傳遞轉換，同時三棟塔樓必須有三點形成通視閉合測量，以減少測量誤差；另外，由于裙樓高度較低，因此該部分軸線控制基準點不必向上傳遞轉換。圖

18、3.1-13 樓層基準點軸線控制點布置示意圖圖3.1-14 單棟塔樓樓層基準點軸線控制點布置示意圖2 控制點傳遞原則為了保證核心筒的鉛垂性,使固定在底板面上的控制點精確傳遞至施工層,以控制施工層的各軸線，為保證傳遞精度，豎向傳遞必須分段投測。3 控制點傳遞方法圖3.1-16 基準控制點傳遞示意圖(一)圖3.1-15 激光準直儀將瑞士產徠卡ZNL型激光準直儀(見圖3.1-15)架設在首層樓面基準點上，對中、整平后，接通電源射出激光束。把有光學成像物鏡與CCD光點傳感器的激光接收靶由導線引入計算機系統。根據計算機顯示器顯示偏移方向的偏移值移動激光接收靶。基準控制點與激光接收靶中心重合后確定控制點的

19、點位并加以保護，見圖3.1-163.1-18。圖3.1-17 基準控制點傳遞示意圖(二)圖3.1-18 基準控制點傳遞示意圖(三)3.1.6 樓層測量1 GPS全球衛星定位系統測量控制和校核GPS全球衛星定位系統與傳統測量與監測手段相比，有下列優點：1) 直接獲取觀測點三維絕對位置，不需要通視，有利于在施工現場的測量控制；2) 實時計算并顯示三維位移；3) 不受天氣影響，可全天候、24小時連續進行高采樣率（10Hz）觀測；4) 對原有測量控制系統進行獨立檢核。應用GPS全球衛星定位系統采用載波相位定位和靜態定位技術對每次傳遞的高程、平面控制點進行檢查復測。2 軸線豎向投測的允許誤差軸線豎向投測

20、的允許誤差見表3.1-5表3.1-5 軸線豎向投測的允許誤差項 目允許誤差(mm)每 層3高度（H）H30m530mH60m1060m90m203 施工層放線施工層放線時，先在結構平面上校核投測軸線，閉合后再細部放線。室內應把建筑物輪廓軸線和電梯井軸線的投測作為關鍵部位。為了有效控制各層軸線誤差在允許范圍內，并達到在裝修階段仍能以結構控制線為依據測定，要求在施工層放線中彈放所有細部軸線、門窗位置以及洞口邊線。4 高程測量1) 標高基準點的建立在每棟塔樓首層建立3個標高測量基準點，共計9個高程控制點，采用水準儀由施工現場內高程測量控制點引測，校核合格后作為起始標高。2) 標高傳遞柱子砼梁塔尺高程

21、控制點全站儀反射片核心筒激光圖3.1-19 高程控制點傳遞示意圖高程控制點的傳遞是在底層平面控制點預留孔正下方架設好全站儀，先精確測定儀器高，再轉動全站儀進行豎向垂直測距，最后通過計算整理求得激光反射片的高程，然后按工程測量規范(GB5002693)所規定的二等水準測量的要求把激光反射片的高程傳遞到核心筒外壁上，見圖3.1-19。高程的傳遞不得從下層樓層丈量上來，以防此誤差積累。3) 標高控制線的建立施工層抄平之前，先校測首層傳遞上來的三個標高點，當較差小于3mm 時，取其平均高程引測水平線。抄平時，盡量將水準儀安置在測點范圍的中心位置，采用水準儀、塔尺引測高程控制點的標高。方法是：調整儀器高

22、度使其后視線正對水平線，前視則用鉛筆直接在鋼筋或鋼柱上標出視線，提高測量精度。3.1.7 鋼結構測量鋼結構柱比砼結構快一節（即兩至三層），鋼柱安裝平面控制線測量采用直角坐標法，標高控制線測量采用視線高法（具體測量方法詳見第五章）。3.1.8 裝飾工程測量1 軸線的恢復和引測1) 軸線恢復前對每條軸線的相對距離、角度進行校核，方法為：用鋼尺直接丈量距離，用經緯儀測量軸線、軸線控制線之間的角度；2) 在施工中被砂漿覆蓋和因為時間久而模糊的軸線、軸線控制線，把面層的附著物清理干凈，用墨線重新彈出，用于隔墻的平面位置控制；3) 柱立面的軸線由恢復后的軸線進行引測，并彈出墨線用紅油漆標識；4) 根據恢復

23、后的軸線及圖紙上隔墻線與軸線的關系依次放出各樓層的隔墻線，用墨線彈出。2 標高的抄測+0.500m 線在裝飾工程中因為高度太低上返易造成誤差,一般把裝飾線定在1.000m，這樣可以為施工時定標高提供方便。樓層+1.000m 抄測前先用水準儀校測結構施工從首層傳遞在電梯井內壁的標高控制點，當較差小于3mm 時，取其平均高程引測水平線。圖3.1-20 激光掃平儀樓層+1.000m 線抄測，將激光掃平儀(見圖3.1-20)安置在測點范圍的中心位置，抄測各施工區內的裝飾水平線并用墨線標示。3.1.9 建筑物沉降觀測1 沉降觀測的目的沉降觀測的主要目的是通過對高層建筑的沉降進行一個時期的跟蹤觀測，獲得建

24、筑物準確可靠的沉降數據，了解建筑物的實際沉降情況，為建筑施工和運營安全提供數據保證。2 沉降基準點布設1) 基準點布點原則沉降基準點是沉降觀測的依據，每項工程應有4個穩定可靠的基準點，并每半年檢測一次，以保證沉降觀測成果的正確性；沉降基準點與觀測點的距離不宜太遠，以保證足夠的觀測精度；沉降基準點須埋設在建筑物的壓力傳播范圍以外，距離建筑物基坑邊線不小于2倍基坑深度。2) 基準點的埋設及測量沉降觀測基準點采用測量總控制網埋設的控制點。基準點高程的校測：基準點使用前，用蔡司 Dini10 電子水準儀從業主提供的水準基點與場區內6個水準基準點聯測，經平差計算后的6個基準點高程數據作為本工程沉降觀測的

25、基準點高程。沉降觀測基準點布設閉合路線，其主要技術要求和測法應符合表3.1-6規定。表3.1-6 沉降觀測技術要求（單位mm）等級相鄰基準點高差中誤差每站高差中誤差往返較差、附合或環線閉合差檢測已測高差較差觀測方法及要求二等1.00.300.6 0.8往、返各兩次注：n 為測站數3 沉降觀測點的布設1) 布點原則依據建筑變形觀測規程(JGJ/T897)的要求，沉降觀測點布設位置應符合下列要求：(1) 布置在變形明顯而又有代表性的部位；(2) 穩固可靠、便于保存、不影響施工及建筑物的使用和美觀；(3) 避開暖氣管、落水管、窗臺、配電盤及臨時構筑物；(4) 承重墻可沿墻的長度每隔20m 左右設置一

26、個觀測點；(5) 在轉角處、沉降縫兩側設置觀測點；(6) 框架式結構的建筑物應在柱基上設置觀測點。2) 埋設方法為了便于觀測及長期保存，觀測點宜采用不銹鋼標志，見圖3.1-21圖3.1-21 沉降觀測點埋設3) 沉降觀測點的布置針對本工程建筑結構形式，根據設計圖紙和規范要求，沉降觀測埋設在首層核心筒剪力墻、外部柱側面標高+0.5m 處。4 觀測技術要求1) 觀測儀器選用德國蔡司 Dini10型數字式精密電子水準儀及與其配套銦瓦條碼尺。2) 觀測方法沉降觀測按建筑變形觀測規程規定的二等水準測量要求，采用單路線往返觀測。觀測過程中應做到：主要觀測人員固定、儀器及附屬設備固定、安置的尺位固定、觀測方

27、法及程序固定。3) 觀測的技術要求沉降觀測的視線長度、前后視距差、視線高度按表3.1-7的要求進行。表3.1-7 沉降觀測要求等 級儀器型號視線長度前后視距差前后視距累積差視線高度往返較差、附合或環線閉合差二等蔡司Dini1030m1.0m3.0m0.3m4 3.2 施工監測方案3.2.1 超高層結構變形監測在基礎底板、外框架、核心筒、帶狀（伸臂、轉換）桁架上共設置監測點，進行各部位施工過程中應力及變形監測。3.2.2 環境監測本工程規模空前，各方矚目，工程建設中對環境的控制必須細致全面，環保要求很高。因此承包商在方案制定初期就應當重視施工對環境的影響，在施工期間實施監測，相應的緩解措施，把不

28、良影響降低到可接受的程度。現場設9個環境監測點，輔助施工過程控制。1 為了解該區施工前水質情況，以便在日后證明所引用的環保控制工作是否適當，在開工前對該區的水質進行基線檢查。2 工程開工前，在指定的監察站上進行連續兩星期的基線噪聲監察。監察時，監察站周圍不許有施工活動。工程施工期間，在指定的監察站每6天進行一次影響監察。3 為了解工地附近在工程開工前的一般空氣質量狀況，在指定的監察站上持續進行24小時的懸浮粒子基線監察量度。在施工期間，每6天在指定站進行一次1小時和24小時懸浮粒子總量取樣。3.2.4 氣象監測本工程為超高層建筑,測量精度要求高，天氣溫差變化、風速、溫度均會對測量產生一定的影響。我們除了從當地氣象局獲得相關資料，另在施工現場另設15個氣象監測點。1 盡量避免雨中進行測量作業，如確需在雨中進行測量作業時，應打傘遮儀器主機及棱鏡等，避免雨淋；雨季測量作業完畢必須先對儀器表面水汽擦干、晾干或吹干后放入儀器箱內，保證儀器的準確性；2 夏季空氣潮濕,備好防潮箱；在進行二等水準測量等精密測量作業時，應避開地面蒸汽大的時間段，減少地面蒸汽引起的視線誤差；3 高溫氣候下作業需用遮陽傘遮擋儀器，避免高溫影響測量精度；4 三級風以上不利于儀器施工測量，三級風力以下作業時隨時觀察儀器水準氣泡的變化。