金 燕，楊文才

(煙臺(tái)職業(yè)學(xué)院建筑工程系，山東煙臺(tái) 264670)

1 工程概況

某萬噸固定橋式起重機(jī)是目前世界上起重量最大的起重設(shè)備，該設(shè)備總體高度為118 m，采用高低雙梁結(jié)構(gòu)，每根大梁下設(shè)兩個(gè)基座，共有4個(gè)基座，基座頂標(biāo)高分別為104.50 m和74.5 m，地面以下13.8 m，兩基座之間的凈間距為120 m，基座均為密封式鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)，筒體壁厚0.6～2.5 m，自地面以上每隔10 m設(shè)一層隔板，塔座頂板厚度4 m。起重機(jī)混凝土基座設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖見圖1。

2 施工方案分析與流程

圖1 混凝土基座設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

高聳構(gòu)筑物軸線位置是施工的定位依據(jù)，也是確定構(gòu)筑物各部分幾何關(guān)系和尺寸的基礎(chǔ)。針對(duì)高聳構(gòu)筑物施工測(cè)量任務(wù)，首先要保證垂直度的精度，才能保證每一層軸線位置的準(zhǔn)確。本工程是萬噸固定橋式起重機(jī)的塔座，屬于高聳構(gòu)筑物，對(duì)垂直度要求格外嚴(yán)格。由于該工程位于空曠的海邊，沒有豎向參照物，臨海作業(yè)時(shí)常受大風(fēng)大浪的影響，構(gòu)筑物高度又較高，控制塔座的垂直度是一大難題。

在研究本工程垂直度控制方案時(shí)，就設(shè)想能不能使用常用設(shè)備，施工人員不用進(jìn)行特殊培訓(xùn)，在不增加成本的基礎(chǔ)上采用一種簡(jiǎn)單易行、保證精度的垂直度控制施工技術(shù)呢?

首先選用的設(shè)備應(yīng)該是常用設(shè)備，如激光鉛垂儀和激光經(jīng)緯儀。本工程使用型號(hào)為DZJ3－SX的激光鉛垂儀進(jìn)行主軸線豎向傳遞(內(nèi)部控制)，使用型號(hào)為DJJ2－2的激光經(jīng)緯儀進(jìn)行外墻垂直度控制(外部控制)，采取內(nèi)控與外控相結(jié)合，再分段投測(cè)，以保證構(gòu)筑物垂直度。另外筒體結(jié)構(gòu)施工采用電動(dòng)爬模，在電動(dòng)爬模施工時(shí)，再對(duì)塔座的每層進(jìn)行復(fù)核，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾偏。根據(jù)分析研究，最后確定采用“內(nèi)外雙控、分段投測(cè)、電動(dòng)爬模糾偏”的施工技術(shù)，以保證塔座的軸線和垂直度精度，保證高聳構(gòu)筑物的工程質(zhì)量。

本工程采用的垂直度控制施工技術(shù)的工藝原理為:根據(jù)建筑場(chǎng)地平面控制網(wǎng)，校測(cè)建筑物軸線，用垂準(zhǔn)線原理采用激光鉛垂儀進(jìn)行豎向軸線投測(cè)［1］。通過主軸線先控制各細(xì)部，再采用激光經(jīng)緯儀豎向控制基座外墻垂直度，激光經(jīng)緯儀發(fā)光掃出一豎直平面，在上層施工中可用接收靶套在塔尺上接收激光點(diǎn)，采取多點(diǎn)接收檢查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整。測(cè)量控制施工工藝流程見圖2。

圖2 施工工藝流程圖

3 施工操作要點(diǎn)［2－5］

3.1 布設(shè)控制網(wǎng)

以規(guī)劃局提供的建筑物的角點(diǎn)坐標(biāo)為基線，用激光經(jīng)緯儀將控制軸線引至建筑物外固定位置，做好標(biāo)志和保護(hù)，作為地下結(jié)構(gòu)施工測(cè)量和地上結(jié)構(gòu)垂直度控制的首級(jí)控制點(diǎn)。地下結(jié)構(gòu)測(cè)量采用激光經(jīng)緯儀測(cè)設(shè)，待地下結(jié)構(gòu)完成后，通過首級(jí)控制點(diǎn)將軸線定位到基礎(chǔ)頂面混凝土中預(yù)埋的鋼板上，這樣便于留孔和進(jìn)行上投傳遞。選擇四個(gè)控制點(diǎn)，均離軸線500 mm，組成矩形控制網(wǎng)，矩形四邊為控制軸線，分別為控1、控2、控3、控4，分別與室外相應(yīng)軸線平行(見圖3)，做為內(nèi)控引測(cè)的依據(jù)。

圖3 軸線控制圖

3.2 預(yù)埋豎向投測(cè)用鋼板

用激光經(jīng)緯儀配合鋼尺(也可用全站儀)測(cè)量出四個(gè)控制點(diǎn)的位置，在其部位預(yù)埋尺寸為200 mm×200 mm×10 mm的鋼板，使四個(gè)控制點(diǎn)在鋼板的中心。

3.3 建立控制網(wǎng)

待基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度滿足要求后，在鋼板上初步標(biāo)定出四個(gè)控制點(diǎn)位置，再用30 m普通鋼尺加10 kg拉力懸空丈量，并加溫度、尺長、高差三項(xiàng)改正，對(duì)矩形控制網(wǎng)邊長進(jìn)行校核調(diào)整，量邊精度要求不低于1/10000，四個(gè)直角用激光經(jīng)緯儀測(cè)回法校核調(diào)整，精度不低于±20″。最后，在調(diào)整后的鋼板上的控制點(diǎn)部位刻十字線，刻線交點(diǎn)直徑為0.5 mm，得I、II、III、IV四個(gè)控制點(diǎn)，形成矩形控制網(wǎng)，可作為主體施工全過程垂直度控制的依據(jù)和施工放樣的依據(jù)。

3.4 留設(shè)傳遞孔

以上各層樓面澆灌混凝土?xí)r，在對(duì)應(yīng)于這四個(gè)控制點(diǎn)位置處，均預(yù)留250mm×250mm垂線傳遞孔，并在留孔處四周砌設(shè)200 mm高阻水圈(可砌磚)，平時(shí)孔洞處須蓋好蓋板，以保安全。

3.5 豎向投測(cè)

投測(cè)要點(diǎn)如下:

1)在首層I、II、III、IV四個(gè)軸線控制點(diǎn)上分別安置激光鉛垂儀，利用激光器下部激光束進(jìn)行對(duì)中，通過調(diào)節(jié)基座整平螺旋，使管水準(zhǔn)器氣泡嚴(yán)格居中。每次投測(cè)時(shí)，應(yīng)將激光經(jīng)緯儀仔細(xì)對(duì)中，嚴(yán)格整平。

2)在上層施工樓面預(yù)留孔處放置接受靶。

3)接通激光電源，啟動(dòng)激光器發(fā)射鉛直激光束，與此同時(shí)，在所測(cè)設(shè)層的樓板預(yù)留孔洞上，放置繪有坐標(biāo)格網(wǎng)的接受靶標(biāo)，激光鉛錘儀發(fā)出的激光束在靶上形成一個(gè)小圓形光斑，通過調(diào)整發(fā)射器的焦距，使靶標(biāo)上形成的激光光斑達(dá)到最小。

4)為清除激光經(jīng)緯儀本身的缺陷對(duì)測(cè)量精度的影響，投測(cè)后，將儀器在水平方向作3600回轉(zhuǎn)，這時(shí)在靶標(biāo)上出現(xiàn)光斑移動(dòng)的圓形軌跡。

5)移動(dòng)接受靶，使靶心與紅色光斑重合，固定接受靶，并在預(yù)留孔四周作出標(biāo)記，此時(shí)，靶心位置即為軸線控制點(diǎn)在該樓面上的投測(cè)點(diǎn)。

3.6 上層施工層水平軸線引測(cè)

根據(jù)激光鉛垂儀投測(cè)上來的軸線引測(cè)施工層各軸線。每層墻體按要求的垂直度進(jìn)行調(diào)整，支模前尚應(yīng)放出模板邊線，并在每層設(shè)置兩條水平線，控制地面和樓面平整度。

3.7 分段投測(cè)

為提高工效，防止誤差積累，縮短投影測(cè)程，同時(shí)考慮到儀器性能的穩(wěn)定性和施工環(huán)境(如風(fēng)力、溫度等)的影響，采取分段控制、分段投點(diǎn)的方式。借鑒其他工程以豎向每60～120 m為一段分段投測(cè)，本工程為了提高精度，測(cè)程距離縮短，以20～50 m為一段，把基座豎向分成若干段，當(dāng)一段測(cè)量完畢，將此段首層四個(gè)控制點(diǎn)的點(diǎn)位精確投至上一段的起始樓層，并進(jìn)行矩形控制網(wǎng)的檢測(cè)和校正，確認(rèn)控制點(diǎn)準(zhǔn)確無誤后，重新埋點(diǎn)。這相當(dāng)于將下段首層的矩形控制網(wǎng)垂直提升至此段的首層，作為上段各層的測(cè)量依據(jù)。

3.8 檢查外墻垂直度

首先在地面上離外墻外側(cè)500 mm處彈出軸線的垂直線作為控制線，每一施工層混凝土澆筑完畢，模板拆除后，將激光經(jīng)緯儀架設(shè)在此線上，發(fā)光掃出一豎直平面，在上層施工中可用接收靶套在塔尺上接收激光，根據(jù)提示前后移動(dòng)塔尺，采用多點(diǎn)接收檢查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整。使用激光經(jīng)緯儀控制筒體外墻垂直度，可以在激光發(fā)射面上檢查各個(gè)點(diǎn)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)筒體外墻垂直度及時(shí)糾偏，這比使用吊線墜面廣而且準(zhǔn)確，能夠保證外墻垂直度的精度。激光經(jīng)緯儀豎向控制示意見圖4。

3.9 電動(dòng)爬模糾偏

本工程采用電動(dòng)爬模施工技術(shù)施工基座的主體結(jié)構(gòu)，當(dāng)筒壁施工時(shí)，利用電動(dòng)爬模對(duì)結(jié)構(gòu)的垂直度再進(jìn)行復(fù)核及糾偏，進(jìn)一步保證工程豎向的垂直度，保證工程質(zhì)量。

3.10 掌握監(jiān)控時(shí)間

圖4 激光經(jīng)緯儀豎向控制示意圖

每段混凝土工程施工完畢后，在第二天早晨8∶00至9∶00間大氣密度相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，利用激光經(jīng)緯儀對(duì)塔身垂直度進(jìn)行監(jiān)控，以便調(diào)整塔身混凝土施工，應(yīng)避免在溫度變化劇烈時(shí)段進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)隨時(shí)觀測(cè)混凝土質(zhì)量，及時(shí)對(duì)混凝土配比進(jìn)行調(diào)整。

4 工程應(yīng)用效果

本工程混凝土基座施工中，采用“內(nèi)外雙控、分段投測(cè)、電動(dòng)爬模糾偏”的施工技術(shù)，利用激光鉛垂儀進(jìn)行主軸線豎向傳遞(內(nèi)控)、利用激光經(jīng)緯儀進(jìn)行外墻垂直度控制(外控)，內(nèi)控與外控相結(jié)合，分段投測(cè)，保證構(gòu)筑物垂直度，并結(jié)合電動(dòng)爬模技術(shù)靈活糾偏，保證了筒體結(jié)構(gòu)的軸線和垂直度精度，單基座實(shí)測(cè)垂直度誤差達(dá)到萬分之三，兩基

座間軸線間距誤差2 cm，均滿足設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求，取得了良好的效果。

5 結(jié)語

本工程采用的“內(nèi)外雙控、分段投測(cè)、電動(dòng)爬模糾偏”的施工技術(shù)，取得了良好的應(yīng)用效果，對(duì)類似工程有借鑒意義，現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下:

1)內(nèi)外雙控。內(nèi)部采用激光鉛垂儀進(jìn)行主軸線的豎向傳遞，外部采用激光經(jīng)緯儀進(jìn)行外墻垂直度的控制，互相補(bǔ)充，對(duì)比檢驗(yàn)，保證垂直度的精度。在測(cè)量控制時(shí)不影響正常施工，可靠性高、可操作性強(qiáng)，保證施工進(jìn)度。

2)分段投測(cè)。豎向以20～50 m一段為宜，分段投測(cè)，縮短測(cè)程，有效地降低風(fēng)力、溫度對(duì)工程豎向垂直度的影響，提高施測(cè)精度。

3)電動(dòng)爬模糾偏。充分利用電動(dòng)爬模設(shè)備，在爬模提升過程中，對(duì)筒體的垂直度再進(jìn)行復(fù)核及糾偏，進(jìn)一步提高精度，保證工程質(zhì)量。

［1］ 孫立舉，孫明龍，王麗霞.煙臺(tái)來福士2萬噸固定橋式起重機(jī)成套施工技術(shù)［C］.第十七屆華東六省一市建筑施工技術(shù)交流會(huì)論文集，2008.

［2］ 趙少華，谷維秀.淺談超高層建筑垂直度控制施工技術(shù)［J］.山西建筑，2001，27(2):70－71.

［3］ 方忠明，湯管洲，張國慶，王紅娟.高層建筑垂直度控制技術(shù)［J］.浙江建筑，2006，23(1):59－60.

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