超高层建筑工程测量方案

1 测量总则

工程施工过程中测量工序和施工工序密切相关，测量工作的质量直接关系到整个工程项目的最终质量。

(1)对本工程而言，测量工作具有如下的特点：

a.项目的占地面积达9259m2，对全局的轴线统一要求比较高；施工范围内主楼和裙楼错开施工，主裙楼之间的测量衔接要求较高；

b.最高建筑高度约208m，楼层数达到38层，对建筑物垂直测量控制提出较大要求；工程的建设周期近3年，对平面和高程测量的前后一致提出较大要求；

c.工程建筑面积达110577m2，建设规模较大，项目涉及的分包作业面较多，如何使各分包的测量系统达到一致要求高。

由于上述的特点，产生了如何保证各级轴线系统的系统性；如何保证垂直测量的系统性和可控性；主楼和裙楼错开施工，结构施工时间跨度长达近2年，如何保证结构整体的项目施工涉及的作业面大，各种分包单位、协作单位众多，如何保证互相之间轴线系统的统一等等一系列难点。

(2)针对上述工程特点，按照我们在超高层建筑施工测量中形成的经验，平面测量控制网按照高级网控制低级网的方法，本工程由高到低设置2级控制网，局部有针对性的设置区块控制网，相互衔接，统一为整体系统。垂准测量原理采用天顶法，并对各施工阶段进行针对性设置。目的以达到缩短测量工作与下道工序的搭接时间，提高工效，同时确保主楼轴线系统的精确、可靠和可操作。地下结构测量采用坐标法和极坐标法定位；主楼地上结构测量采用天顶投影法结合坐标法来实施，主楼高程使用光电测距仪传递；裙房地上结构采用分区布网，并采用天顶投影法传递，坐标法定位。水准线路测量使用电子水准仪采用往返精密水准测量方法。

2 测量依据

测量依据指测量工作所执行和参照的技术性规定，本工程按照以下条目开展测量工作： (1)业主和设计所指定的技术要求和标准 (2)CJJ8-99《城市测量规范》

(3)CJJ73-97《全球定位系统城市测量技术规程》 (4)GB50026-93《工程测量规范》

(5)DGJ08-85-2000《地下管线测绘规范》

(6)GB128-91《国家三、四等水准测量规范》

(7)JSB304《建设工程竣工规划验收测量规范》(建筑工程) (8)CH1002-95《测绘产品检查验收规定》

3 测量仪器选用

仪器的选用以工程施工所要求的具体精度要求和时效要求，同时结合考虑可操作性为标准。本工程使用如下设备：

仪器 全站仪 全站仪 天底仪(上投仪) 经纬仪 电子水准仪 光学水准仪 生产厂商 Leica Topcon Leica Leica Leica SOKKA 型号 TCR702 GTS-720 ZL T2 DNA03 B1 标称精度 2”,2mm+2ppm 2”,2mm+2ppm 1/200000 2” ±0.3mm/km ±0.8mm/km 其他辅助仪器如垂直目镜、棱镜、靶标、塔尺及钢尺等。

以上仪器均按照国家规定年检鉴定合格，并在使用有效期内。在使用过程中，随时检查仪器的常用指标。一旦偏差超过允许范围，将及时校正以保证测量精度。

4 平面测量控制网建立

施工平面测量控制网既是各施工单位局部施工各环节轴线放样的依据；也是监理等各检测单位的测量基准。因此，务求达到可靠、稳定、使用方便的标准。控制网除应考虑图形强度以满足工程施工精度要求外，还必须有足够的密度和使用方便的特点。应由测量人员对施工场地及控制点进行实地踏勘，结合工程平面布置图，创建施工测量平面控制网。要求达到通视条件好、网点稳固状况、攀登方便等各种因素。

各级控制网的创建，必须对各控制点相互之间，以及各级控制网之间进行闭合校验和平差。保证各点位于同一系统。每次使用前，必须对控制网校核。随着施工的进度，按重要性原则定期对其复测，以求得控制网稳固不变和防止地面变形、沉降或其他因素导致的控制点移位。首级控制网设置冗余控制点，并加强对各点的保护。其他各级控制网如遭遇破坏，由上级平面控制网来恢复。控制网建立完毕，交监理方复核确认。

由于本工程的规模较大，而且工况复杂，因而必须设置多组平面控制网。又由于各组控制网都是服务于同一工程的建设，因而各组控制网之间必须形成有机的整体。控制网之间按照级别的高低，高级网控制低级网。平级网之间互相贯通，形成系统。

结合工程的特点，按测网级别的高低及具体在工程不同部位应用，本工程测量平面控制网共设置一个外围平面/高程控制网（首级控制网）以及主楼控制网（二级控制网）。

(1)平面控制网 A. 首级控制网

由于本工程的规模较大，而且工况复杂，因此在施工区外围设置一个不受施工影响的控制网K1~K3，其担当全局性的作用。该控制网以业主提供的基准控制点或红线点为依据，包含平面坐标和高程。经现场外测后进行平差计算达到精度要求，以作为将来现场各类测量工作的原始基准点。它是其他各级控制网建立和复核的唯一依据。在整个工程为时几年的时间跨度内，必须保证这个控制网的绝对不变，绝对避免前后期测量系统的不一致。外围控制

网设置完毕之后，按工程进度需求，可在现场内建立临时的各个测量网，各级控制网如遭遇破坏，均由外围平面控制网来恢复。控制网之间按照级别的高低，高级网控制低级网。平级网之间互相贯通，形成系统。详见附图2.5-1。

该级平面布网将建立在下面三点内容基础上： a.由于本工程项目较大，城市测绘部门或单位所提交的一般测量控制网不能直接作为首级平面控制网使用。必须对其控制网进行加密，或设置辅助措施方可使用。

b.首级控制网设置在施工现场外，用于为受破坏可能性较大的下一级控制网的恢复提供基准，同时也可直接引用该级控制网中的控制点测量重要的或关键的测量工序。其建立以城市网为依据，宜设置在工程现场外的道路一侧稳定处，且需考虑使用方便。

c.为保证已施工的前期标段与待施工的主体结构测量系统一致，首级控制网的建立将结合我公司桩基施工阶段测量控制网。

d.本工程根据现有场地情况，首级网沿****路和****路设置，布点位置由测量人员经过现场踏勘后确定，外业测量结束后对数据进行校正。

e.该控制网担当全局性的作用。它是二级控制网建立和复核的唯一依据。在整个工程施工时间跨度内，必须保证这个控制网的绝对不变，绝对避免前后期测量系统的不一致。因此，该控制点的设置位置选择在稳定可靠处，且设置保护装置。

f.主楼控制网的布网依据为基准控制网，其精度必须满足相对测角误差小于±5秒，相对测距误差小于±2毫米。每次测量前对该控制网进行自检，确定无误后方可使用。

g.基准控制网和单体控制网的使用需随时根据施工阶段的沉降、变形情况调整。且工程的工况变化很大，其中主楼控制网布置于现场内部，容易遭到施工破坏，必要时也可根据施工情况调整布网位置。而且现场控制点在施工中处于不稳定状态，随着时间、环境、施工进度的不同可能会产生变形移动，所以每次投放轴线前必须依据进行自检，自检无误后方可投放轴线。

B.二级控制网

(1)二级控制网布置在施工现场以内相对可靠处，主要用于地下结构施工阶段的测量，待地下结构施工完毕即作废，具有短期使用性质。该控制网的使用需随时根据施工阶段的沉降、变形情况调整。由于工程的工况变化很大，且二级控制网布置于现场内部，容易遭到施工破坏，也需要根据施工情况调整布网位置。布网依据为上级控制网、各阶段施工平。

(2)按照天顶投影法原理，各楼层轴线的传递必须按照一个统一的控制网。由于本工程的施工划分为不同的施工区域，各施工区域又在不同的施工阶段施工。因此必须为各施工区域建立测量平面控制网。同时，为保证结构各区域的整体性，对各区域测量平面网之间设置联结关系、相互衔接共同组成一个大的平面控制系统网。

a.基坑开挖和支撑施工平面测量控制网

基坑土方开挖和围护支撑施工阶段，具体测量定位的精准度要求相对较低，拟考虑在基坑周边临时道路上布置一定数量的轴线控制点，形成平面测量控制网。

b. 基础施工平面测量控制网

待基础底板混凝土垫层施工完毕后，根据首级平面测量控制网在基坑内底板垫层上设置新的平面测量控制点，形成基础施工阶段平面测量控制网。

基础底板混凝土浇筑完毕后，按照上述原则和方法在基础底板上重新设置平面测量控制网，控制点平面位置同上。

c. 地上部分主楼核芯筒施工平面测量控制网 d. 地上部分主楼外框架施工平面测量控制网 e. 地上部分裙楼施工平面测量控制网

地下室主体结构施工完毕后，根据首级平面测量控制网在地下室顶板上设置新的平面

测量控制点，分别形成主楼核芯筒施工平面测量控制网、主楼外框架施工平面测量控制网和裙楼施工平面测量控制网。同时完成该平面控制网与基础施工平面测量控制网的校核。

(3)同时为统一结构上的整体性，每隔15层对主楼各控制网进行轴线系统校核。非布网楼层的相应控制点位置留设200mm×200mm的孔洞，为测量创造通视条件。

(4)主楼结构随高度上升测量误差将被放大，因此设置3次平面控制网转换。各控制点每15层进行一次控制网迁移。即分别在13F、23F、PH1F施工完毕后，将下部的控制网转移至该层楼面。使用该控制点一直到结构封顶。控制网转换必须严格控制精度，使转换过程中的精度损失减少到最小。

(5)各施工阶段测量控制网布置详见附图2.5-2、2.5-3、2.5-4。

5 高程测量控制网的建立

高程控制网的作用是为长期的工程结构施工提供一个稳定、统一的标高参照系统。其标高值按城市高程系统取值。本工程设置二级高程测量控制网，施工现场之外在可靠处设置首级高程控制网；施工现场内布置二级高程控制网。

(1)首级高程控制网

首级高程控制网的创建以业主下发或城市测绘部门单位提交的城市高程控制点为依据。创建过程中做好二点内容：一是与已经施工的桩基础单位的高程控制网相互符合；二是控制网中除了下发或提交的城市高程控制点外，增加额外高程控制点，以增强高程系统的安全性。为保证高程系统的稳定性，点位设置在不受施工环境影响，且不易遭破坏的地方，以距离施工现场200至300m左右。考虑季节变化、环境影响以及其他不可知因素，定期对高程控制点进行复测。首级高程控制点的建立必须使用精密水准仪并采用往返或闭合水准测量的方法建立。

(2)二级高程控制网

二级高程控制网设置在施工现场以内，作为施工所需的标高来源使用。其创建以首级高程控制网为依据。随着时间的推移与建筑物的不断升高，自重荷载的不断增加，建筑物会产生沉降，因此要定期检测高程点的高程修正值，以及时进行修正。由于施工现场的环境条件较差，产生破坏的因素众多，二级控制点需加密复测的次数，以确保其坐标值正确可靠。

a.每次测量以基准水准控制点为依据，用精密水准仪采用往返水准测量的方法，将高程引测至现场的临时水准点处来使用。

b.基坑施工阶段，在基坑边寻找一个可垂直传递高程处，搭设一固定支架，将钢尺一端固定在支架挂钩上用重锤垂吊而下。采用两台水准仪一上一下同时测量。上面的一台水准仪将临时水准点的高程传递至钢尺上。下面的一台水准仪将钢尺上的高程传递至施工层上。

6 主楼结构标高复测调整

在主楼施工过程中，考虑到各结构的沉降不同，主楼的施工标高需要协同设计方意见进行修正，对设计标高进行调整之后才可交给施工使用。

7 施工过程测量

(1)测前准备

在施工测量放线之前，应做好如下准备：

a.内业计算：仔细熟读图纸，认真分析轴线与各构件之间的位置关系，并做好记录。 b.对各测量控制点进行检查确认，用全站仪进行复核，无误后方可进行主轴线的测设。 c.对测设时需要的各种器具及人员作好准备，各种仪器必须是经过计量单位检校合格方可投入使用。

d.将内业计算的成果制成表格，便于施测速率和质量的提高。

e.对施工现场要进行认真观察、分析，确保在日后施测过程中不会受到外界影响。 (2)施工放样的测量方法。

在施工测量放样过程中，平面位置的坐标计算是个关键，计算准确才是放样正确的基础。特别是本工程基础施工阶段，计算复杂且计算量大，尤其需要注意。

(3)平面和高程控制基准点位埋设及保护措施

由于本工程工期较长，为确保现场平面控制点和水准点的稳定性，场区内的平面和高程控制点采用永久点的方法来埋设，在桩点位置浇筑400×400×600mm强度等级C20混凝土墩，嵌入150×150×10钢板及通芯钢管，在控制桩点周围用脚手管搭设2×2m的护栏，并制作标识，写上“测量点位、注意保护”的字样。测量人员应经常去现场巡视桩点的情况。其埋设及保护措施如下所示：

(4)测量工作的管理和控制上，还需要注意以下的方面：

测量工作具有高精度的要求，所以测量人员必须细心谨慎，同时要做好对算复核和实地复核，以确保计算数据和测量成果准确无误。

在测量工作中，应时刻注意外界环境因素对测量精度的影响，如点位偏移、风太大影响观测等等，均要作好相应纠偏工作。

建筑物的自身构造可能也会影响测量的精度，如使用的材料不同而导致的沉降不均匀、膨胀效应等等。

8 地下结构施工中平面和高程控制测量的具体操作

(1)地下结构控制轴线采用“外控法”进行施工控制轴线的定位放样，即直接使用外围控制网的控点测设施工控制轴线；放样方法采用直角坐标法。

放样流程如下：

在室内进行内业计算

控

从外围控制网

恢复场内控制点 现场调整仪器状态 放样施工控制点

有

重新放样施工控制点 对场内控制网自检 放样施工控制轴线

交付下道工序使用 对施工控制点自检

(2)地下施工采用顺作法施工，平面控制采用外控制方法。具体如下： a.使用外围平面控制点为起始点在基坑附近设置2至3个临时转站。对临时转站进行复验，如无误则进行下一步操作。

b.使用复验过的临时转站放样出施工控制轴线并投测至基础垫层面上。即在如示意图中A处设置全站仪，后视另一临时转站B点，向基坑内引入C点，之后使用同样方法放样其他各施工控制点。

c.移动仪器到垫层面上的C点处设站，使用坐标法对各控制点相互关系进行精度复核。之后使用垫层面上的施工控制点，后视同一轴线上的各点在垫层面上弹出施工墨线。

9 沉降观测

(1)在地下室施工过程中，利用底板上布置的观测点观测沉降数量值，首层施工后及时将底板面上的沉降观测点转换至首层楼板面或竖向结构体上。

(2)上部结构施工阶段，根据设计图纸要求在柱上设置沉降观测点，并做好保护措施。用精密水准仪采用往返水准以不少于3次的测量来定其初值，以后每施工一层观测一次。观测时用精密水准仪采用往返水准方法测量相对标高，得出沉降量，提交有关部门作为施工控制的参考。

(3)装饰阶段每月观测一次。将地下室施工时的沉降量与上部结构施工的沉降量相加，就是本工程的累计沉降量。

10 测量精度主要保证措施

(1)经纬仪工作状态应满足竖盘竖直，水平度盘水平；望远镜上下转动时，视准轴形成的视准面必须是一个竖直平面。

(2)水准仪工作状态应满足水准管轴平行于视准轴。

(3)用钢尺工作应进行钢尺鉴定误差、温度测定误差的修正，并消除定线误差、钢尺倾斜误差、拉力不均匀误差、钢尺对准误差、读数误差等等。

(4)测角：采用三测回，测角中误差±10秒。 (5)测距：采用往返测法，取平均值。

(6)所有测量计算值均应立表，并应有计算人、复核人签字。 (7)使用全站仪、应进行加常数、乘常数、温差修改值的修正。

(8)在仪器操作上，测站与后视方向应用控制网点，避免转站而造成积累误差。 (9)在定点测量时，应避免垂直角大于45度。 (10)对易产生位移的控制点，使用前应进行校核。

(11)在3个月内，必须对控制点进行校核。避免因季节变化而引起的误差。 (12)严格按照操作规程进行现场的测量定位和放样。