南海市信联大厦垂直度监测

时间日期：2003-5-23 已被阅读次：[6987]

南海市农村信用联社基建组　　关泳强　王尚成　郑爵柔

[摘　要] 采用先进测量仪器与内控对超高层建筑物垂直度和倾斜度监测
[关键词] 垂直度、倾斜度、内控法、监测
　　一、项目概述
　　南海市信联大厦35层(包括2层地下室)，楼高128.45m，是目前南海市在建的最高一座综

合性标志性建筑，设计上对大楼的垂直度和施工测量有较高的要求，主轴线要求偏差不超过

H/1000(H为建筑物总高)，总偏差值不超过30mm。设计要求建筑物主体倾斜度≤1/1000，最

大不超过3‰。
　　该大楼已于2001年1月结构封顶。在主体结构验收前我们对南海市信联大厦进行垂直度

检测，做出客观、真实的评价。
　　二、监测内容
　　检测信联大厦垂直度控制轴线与建筑主轴线之间的相互关系，据此计算大楼的垂直度，

并对信联大厦建筑物的东北角、东南角的倾斜度进行监测。
　　三、监测仪器
　　监测仪器设备有：一台瑞士WILD ZL激光垂准仪，标称精度为1/200000；一台瑞士徕卡

全站仪TCR1102，测角精度为±2″，测距精度为±(2mm＋2ppm)；对讲机三台；一个瑞士徕

卡小棱镜GMP111；二个60cm×60cm的瑞士徕卡反射片。
　　四、监测方案的选择
　　1、方法的选择
　　由于施工时已设有一条平行于纵向主轴线的控制轴线，其2个控制点在各层的传递孔现

仍全部开通，鉴此，对大楼的垂直度监测充分利用原布施的垂直度控制轴线，采用内控形式

，用瑞士WILD ZL激光垂准仪(标称精度1/200000)分别独立进行竖向投测，按检测要求，计

算出大楼现状的垂直度。
　　2、精度估算
　　根据过去工程实践，如广东国际大厦63层主楼工程等，WILD ZL激光垂准仪显示出性能

好、精度高、防潮、防尘、防震等特性。
　　在一个投测段(50m)内，据理论推算和实践证明：WILD ZL激光垂准仪投点精度约为1mm

，而施工放样精度约为7mm。因此，用WILD ZL激光垂准仪进行投测，能满足精度要求，影响

垂直度的主要因素是施工放样的精度。
　　五、检测方案的实施
　　1、全楼分四段投测。
　　如上图：将大楼分成四个投测段，第一段由1层至10层，第二段由11层至20层，第三段

由21层至30层，第四段由31层至天台层。采取分段控制、分段锁定、分段投测。
　　2、根据现场条件，对原有首层平行于纵向主轴线的一条控制轴线进行检测，用瑞士徕

卡全站仪TCR1102对控制轴线的边长及其与纵横向主轴线的距离进行复核。测得控制轴线长2

9.990m，控制轴线的南端端点A3距(F)－(F)轴线1.000mm，控制轴线与纵向轴线⑩－⑩的距

离为9.010m。因此，以(F)－(F)轴线与⑩－⑩轴线的交点为原点，纵向为x轴，建立测量直

角坐标系。控制轴线的两个控制点的坐标分别为：A1(30990，9010)，A3(1000，9010)，单

位为mm。
　　投测时，以首层控制轴线的二个控制点作为向上投测的依据。
　　3、以首层控制轴线的二个控制点为依据，分别向上投测第1、2、3、4段，各段分段控

制、分段锁定、分段投测。分段锁定均实测该段首层控制轴线的边长与首层控制轴线的边长

进行比较，若边长相对误差不超过1/10000，则将投测出的2个控制点进行调整并标定出，作

为上一段投测的依据。如此依次检测标定出10层、20层、30层、天台层的平面控制点。分段

投测时，各控制点用WILD ZL激光垂准仪(0°－90°－180°－270°四个方向投测)分别进行

投测，取矢量平均后的中点作为最后投测点位。
　　4、垂直度检测
　　各投测层以投测经检核的2个控制点为基准，在2个控制点的轴线方向上外分2个新的控

制点，在4个控制点上分别架设瑞士徕卡全站仪TCR1102，用极坐标法或角度交会法测出所选

定的8个观测点的坐标，此坐标与相应设计坐标之差，即为其纵横X、Y方向的偏差值，记入

固定的表格内作为计算垂直度的依据，详见下面数据处理部分。8个观测点的位置详见下图

。
注：A1、A3为垂直度控制轴线的2个控制点，1、2、3、4、5、6、7、8为柱列轴线上的8个观

测点。观测点7、8为建筑物外立面的东北角、东南角。在10层，观测点1、2、3、4、5、6为

圆柱的中心；在20层、30层和天台层观测点1、2、3、4、5、6为方柱的中心。
　　六、数据处理
　　1、垂直度偏差计算的数学模型
　　由各投测层8个观测点纵横坐标值与设计坐标值的偏差，计算该层的实际形心与设计形

心的坐标差。实际形心与设计形心的坐标差，反映出该层大楼的倾斜方向、偏差值和垂直度

。
　　2、数据处理
　　(1)垂直度偏差值及计算表
　　由各投测层8个观测点的纵横坐标偏差值，计算该层大楼的倾斜方向、偏差值和垂直度

。下面列出第10层、第20层、第30层、天台的记录计算表。
　　(2)建筑物主体倾斜的监测
　　在首层、10层、20层、30层和天台层，各层以投测经检核的2个控制点为基准，在2个控

制点的轴线方向上外分2个新的控制点，在这2个控制点上分别架设瑞士徕卡全站仪TCR1102

，用极坐标法测出观测点7、8(建筑物外立面的东北角、东南角)的坐标，从而计算出信联大

厦外立面的东北角、东南角的倾斜度。
　　倾斜度的计算公式为：
　　各层偏差值： S= DX2＋DY2
　　各层倾斜度： i=
式中：DX、DY——该层观测点与首层观测点纵横坐标差；
　　 H——该层标高
　　七、南海信联大厦垂直度监测的结果
　　通过对监测资料的计算、分析，得出以下结果：
　　a.信联大厦10层、20层、30层和天台层的垂直度偏差值分别为5.65、25.48、20.48、16

.10mm，垂直度分别为1/6800、1/2800、1/5200、1/7600，满足规范和设计要求，即垂直度

偏差值≤30mm，垂直度≤1/1000。
　　b.信联大厦东北角10层、20层、30层的倾斜度分别为1/800、1/3300、1/2400，信联大

厦东南角10层、20层、30层和天台层的倾斜度分别为1/1400、1/1300、1/2100、1/3300，而

设计要求建筑物主体倾斜度一般≤1/1000，最大不超过3‰，所以信联大厦东北角、东南角

均满足设计要求。

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