控制全高垂直度（共6篇）
控制全高垂直度 篇1
塔机垂直度对塔机安全使用有一定影响。塔机垂直度是一个什么概念?它有哪些影响因素?塔机垂直度如何加以测量和控制?笔者根据多年实践经验以及对相关规范的学习和理解, 试图对上述问题加以阐述, 以供业内人士参考和讨论。
1 塔机垂直度的概念和要求
1.1 塔机垂直度的概念
目前国内外生产的各种类型塔机的塔身截面均为正方形。塔身有一个轴心线, 虽然看不到, 但确实在空间存在, 这个轴心线以塔身各段 (标准节) 正方形的中心点连续构成。
塔身轴心线相对于塔机基准面的理想状态是垂直, 但绝对垂直是不可能的, 偏差总是存在的。塔身轴心线相对于塔机基准面的偏差程度, 就是塔机垂直度。
1.2 塔机垂直度要求
GB/T 5031-2008《塔式起重机》第5.2.3条规定:空载, 风速不大于3m/s状态下, 独立状态塔身 (或附着状态下最高附着点以上塔身) 轴心线的侧向垂直度允差为4‰, 最高附着点以下塔身轴心线的侧向垂直度允差为2‰。
2 塔机垂直度的测量和计算
2.1 规范规定的测量方法
GB/T 5031-2008《塔式起重机》第6.2.1.3条规定:侧向垂直度在最大独立安装高度、空载状态、臂架相对塔身0°和90°时分别沿臂架方向测量 (图1) , 标尺贴靠在塔身结构中心的最低处和最高处, 用经纬仪读出两处的值。侧向垂直度按下式计算
式中L1—上部测量点标尺读数;
L2—下部测量点标尺读数;
ΔH—两个测量点间的高度差。
从图1可以看出, 测量塔机垂直度时臂架的中心线与塔机正方形截面某一方向的中心线重合, 经纬仪的测量方向与臂架的方向一致。我们假定此时的臂架方向为0°, 则按要求还要测量臂架旋转90°时的塔机垂直度, 臂架的中心线与塔机正方形截面另一方向的中心线重合, 经纬仪的测量方向与臂架的方向仍保持一致再测量一次。检测时风速不大于3m/s。
2.2 推荐测量法
业内测量塔机的垂直度基本上是按规范规定的方向测量的, 但很多单位在测量时是把经纬仪沿着塔身的某一侧边母线来测量, 这种测量在塔机标准节有较大尺寸误差和形状误差时测量误差也较大。
笔者推荐一个方法。在塔机安装前选定一个标准节作为安装在最上面的标准节, 在这个标准节的上部, 在选定的两个方向 (安装后便于架设经纬仪实施测量的方向) 找出塔身两个侧边的中点并画上刻线。安装完成后在最下面一个标准节的下部, 与最上面的一个标准节选定的两个方向相同, 找出其塔身两个侧边的中点并画上刻线。画线的位置塔身上如无水平腹杆, 可设法固定一个物体画线。
测量时经纬仪可从上面标准节的刻线 (L1=0) 起始往下看, 看到最下面的一个标准节的刻线, 测量出经纬仪“十”字丝垂线与下刻线的水平距离 (L2) 。在测量出0°和90°两个方向的数据后, 按公式1计算出ΔL0°和ΔL90°的值。
3 塔机垂直度的影响因素及其控制
3.1 基础的强度和稳定性
塔机的轨道式基础或固定式基础必须能承受其工作状态和非工作状态的最大载荷, 即基础必须满足一定的强度条件。强度不足的基础会产生变形引起塔机垂直度产生变化, 严重时会引起基础产生裂纹造成塔机不能继续使用。
在基础满足强度条件的情况下, 地基的地耐力是影响基础稳定的一个重要因素。固定式基础作为一个整体坐落在地基上, 将塔机的所有动静载荷传递到地基上, 所以地基的地耐力必须满足要求。地耐力不足会引起塔机基础不均匀沉降从而加大塔机垂直度偏差, 严重时也会使塔机不能正常使用。
对上述因素的控制措施是: (1) 在塔机基础施工前, 对基础所在位置的地基进行地耐力勘测, 地耐力不足的地基应采取夯实地基、打桩、增大基础面积等补救措施; (2) 认真地进行基础设计, 基础设计必须满足强度要求和稳定性要求; (3) 按设计要求进行基础施工和养护, 基础养护期结束后认真进行基础强度测试, 强度不足要采取补救措施。
3.2 塔机轨道安装的平整度和预埋支脚的安装精度
塔机轨道安装的平整度和预埋支脚的安装精度对塔机垂直度的影响是显而易见的, 从理论上来说, 塔机所坐落的基准平面的水平度偏差会给塔机垂直度带来相应的成比例的偏差。
针对行走式塔机, 塔机轨道安装的纵横向高差不得大于轨距和轨道长度的1‰。固定式塔机的安装先要在混凝土基础内预埋固定支脚。固定式塔机的固定支脚有4个, 安装时, 固定支脚用销轴与上部塔身联接的, 其4个固定支脚上的销孔中心的高差要小于塔身截面长度的1‰;固定支脚用螺栓与上部塔身联接的, 其4个固定支脚主肢上平面的高差要小于塔身截面长度的1‰。
3.3 塔身标准节本身的尺寸误差和形状误差
每一个标准节的尺寸误差和形状误差在安装后累积起来势必给塔机垂直度产生一个大的误差。
标准节尺寸误差的控制: (1) 销轴联接式, 以控制和检测标准节4个主肢下底面到上部4个角联接耳板上的销孔中心的长度尺寸的偏差 (不大于2mm) , 和上下两个截面边长长度尺寸的偏差为主 (不大于边长的1‰) ; (2) 螺栓联接式, 以控制和检测标准节4个主肢下底面到上平面的长度尺寸的偏差, 也就是主肢接合处外表面阶差 (不大于2mm) , 和上下两个截面边长长度尺寸的偏差为主 (不大于边长的1‰) ;
标准节形状误差的控制:标准节的截面是正方形 (水平面) , 每一个外平面是长方形 (垂直面) , 正方形和长方形是平行四边形, 是不稳定的框形。所以标准节组装成形后其截面的对角线和外平面的对角线两两之间应没有较大的偏差。
3.4 上部载荷偏离塔身中心对垂直度的影响
塔身是一台塔机的承载部分, 上部结构是一台塔机的施载部分。设上部结构的总重为G。在经纬仪测垂直度的方向, 若G的作用点处于塔身的中心, 则下支脚A点和B点的支座反力相等 (图2a) , 即FA=FB=G/2, FA、FB和上部载荷对塔身形成压缩。若G的作用点偏离中心, 偏离的距离为r, 则下支脚A点和B点的支座反力不相等 (图2b) , 此时,
我们知道, 塔机的塔身一般由低碳钢制造, 低碳钢受压缩时, 其压应变与压应力成正比。当上部载荷的作用点偏离中心, 则塔机A侧的压缩应变比B侧的压缩应变要大, 就造成了塔身向A侧偏斜, 从而造成了对塔机垂直度的影响。
塔式起重机垂直度的控制 篇2
1 塔机垂直度要求
国标GB/T 5031-2008《塔式起重机》中5.2.3规定：空载，风速不大于3m/s状态下，独立状态塔身(或附着状态下最高附着点以上塔身)轴心线的侧向垂直度允差为4/1 000，最高附着点以下塔身轴心线的垂直度允差为2/1 000。
可看出对于塔身垂直度的要求分为两部分：第一是独立状态塔身(或附着状态下最高附着点以上塔身)，对其垂直度的要求相对要低一些，只要求了侧向垂直度即塔身0°和90°方向这两条相交垂线上的垂直度偏差值分别不大于4/1 000;第二是最高附着点以下塔身，对其垂直度的要求相对要高一些，要求轴心线的垂直度不大于2/1 000，轴心线的垂直度是要把塔身0°和90°方向这两条线上的垂直度偏差值计算出平方和后开方求得，即DL=√L02D00+HL29000≤2/1000才可满足要求。
2 塔机垂直度的测量
GB/T 5031-2008《塔式起重机》中6.2.1.3规定：侧向垂直度在最大独立安装高度、空载状态、臂架相对塔身0°和90°时分别沿臂架方向测量，标尺贴靠在塔身结构中心的最低处和最高处，用经纬仪读出两处的值。侧向垂直度误差DL计算公式如下。
式中L1—上部测量点标尺读数;
L2—下部测量点标尺读数;
DH—两个测量点间的高度差值。
3 塔机垂直度的控制
3.1 地耐力
地基承受荷载的能力有一定的限度，地基每平方米承受的最大压力，称为地基的允许承载力，也叫地耐力。每个生产厂家的塔机基础图上都标注有地耐力的相应要求。在施工前应对施工现场地耐力进行勘测，如果地耐力不能满足基础图上的要求，那么就要在基础相应位置打桩(一般采用四桩)以满足地耐力要求，或者加大图纸上的基础的面积同样也可以满足要求。桩的选择、基础面积的加大都需专业人员进行计算和校核后才能施工。如果在地耐力不足的情况下未采取任何措施就进行基础施工，那么在塔机使用过程中基础会产生沉降，塔身很快就会发生倾斜，这时就很难采取补救措施了，所以塔机安装前打好基础是关键。
3.2 塔机安装基础面的平整度
基础面的平整度是影响塔身垂直度的重要因素。塔机安装前应对基础面的平整度进行测量，如不能满足安装要求应进行处理，达到要求后方可安装。在不考虑其他因素影响且假设塔身与基础平面垂直的条件下，基础平面的平整度应小于2/1000才能使塔身垂直度达到标准中的要求。
3.3 加强节与斜支撑的使用
加强节就是在普通标准节基础上进行加固后增加强度的标准节。加强节一般用在塔身的最下三个节上，以增强塔身的刚度，保证塔身的垂直度。斜支撑一般与加强节同时使用，它的上支点支撑在塔身下部的第三节上，下支点与塔身底部十字梁连接，它能增加塔身的抗弯强度，加强塔身的稳定性。
3.4 标准节的制造公差
GB/T 5031-2008《塔式起重机》中5.3.3规定：同规格塔身标准节应能任意组装。主肢结合处外表面阶差不大于2mm。标准节本身也存在制造误差，把每一节的小误差累加起来就会使塔身的垂直度产生一个大的偏差。在使用过程中标准节主肢结合处外表面会发生磨损，由于安拆、运输不当等原因会使标准节变形，这些都会使塔身的垂直度偏差增大。
3.5 螺栓连接的紧固
对采用螺栓连接的标准节，标准节螺栓应采用高强度螺栓。螺栓紧固应用专用扳手进行，以达到要求的预紧力，螺栓按规定紧固后主肢端面接触面积不小于应接触面积的70%。如螺栓未能全部按要求紧固，在交变载荷的影响下其它螺栓也会很快松动，这时就不能保证塔身的垂直度符合要求，可能会发生严重事故。
3.6 安全装置的有效性
首先是高度限位器的有效性，当吊钩装置顶部升至小车架下端的最小距离为800mm处时，应能立即停止起升运动。在不能满足上述条件时，吊钩发生越程或高度限位器失效、丝绳过卷时就会发生吊钩及载荷坠落，此时的回弹力会使塔身发生严重变形，若塔身不能满足垂直度要求，轻则会使部分标准节报废，重则会发生意想不到的严重事故。起重力矩限制器和起重量限制器的有效性及精度必须保证，这是为了避免超载使塔身发生变形，更是为避免发生其它重大事故。
3.7 牢固性
需要附着使用时，附着结构型式应遵照制造商的要求或主管工程师确认的计算结果设计选用，并应校核附着结构和附着物的承载能力。首先应确定附着的结构型式，然后根据施工现场的实际情况(塔身距离附着点的距离、角度等条件)进行计算并进行校核，确保附着装置的强度。对附着物的强度、承载力也应校核，确保它能承受来自塔式起重机的交变载荷。无论附着装置或附着点，它们的强度只要有一个不能满足要求，也不能保证塔身的垂直度。
4 塔身垂直度检查措施
1)塔机操作人员应做好检查及交接班记录，做到不使用带病设备，把隐患消除在萌芽中。
2)定期检查，检查的主要内容包括连接螺栓松动、销轴定位、吊钩防脱钩装置、钢丝绳、高度限位器、起重力矩限制器和起重量限制器等重点部位。检查必须由有丰富的知识并受过专业训练的人员执行。
3)定期对塔身的垂直度进行测量，发现超差的情况应立即找出原因，以便采取有利措施进行调整。
参考文献
[1] GB/T5031-2008《塔式起重机》[S].
通甫路桥26米高塔柱垂直度控制 篇3
本桥呈南北向, 跨Ⅱ级航道 (京杭运河) , 塔高26m, 高跨比1/6.154, 布置在桥面侧分带上, 线形显目, 塔身上设鞍座, 斜拉索通过鞍座穿过塔柱, 利用锚固装置连接形成扇形 (附:梁体侧立面图) 。
2 控制目的
塔柱垂直度的控制是施工控制首要环节, 也是我项目研究的核心任务, 按照设计要求, 垂直度不得大于1/1000塔柱高。
3 控制分析
通过对塔索结构分析, 斜拉索利用鞍座穿过塔柱, 在两侧抗滑模板阻止钢绞线在鞍座内滑动, 以此计算斜拉索对塔柱的水平方向受力, 在受外力的影响下塔柱的变形情况, 取一根塔柱在理论情况下受斜拉索力的影响情况 (附:单根塔柱设计受力统计表) , 表中, C′端列中数值都大于C端列中数值, 原由是主梁中跨设计标高比边跨设计标高高, 斜拉索倾斜较小, 水平方向受力较大, 所以塔柱在斜拉索的影响下整体向中跨倾向, 倾向总合力586.003KN, 但不会影响到塔柱的垂直, 以至于塔柱垂直度的控制主要在塔柱本身垂直度的施工控制。
因此塔柱施工采取分段施工 (附:塔柱侧、立面图) , 这样不仅可以控制塔柱的垂直度, 当塔柱有较小的倾斜时, 可以及时进行纠偏。
利用塔体内劲性骨架, 适当增加一次施工节段高度, 骨架不但能控制模板的垂直度, 混凝土浇筑时避免发生倾覆 (每节段施工高度不超过4米) 。
4 施工方法
4.1 设计、规范要求
根据规范要求, 塔柱中心施工允许偏差值不超过10mm, 由于每个塔柱内有13个鞍座管道, 其管道定位不超过10mm, 角度误差不得大于5″, 要求塔柱定位误差不超过3mm, 并减小客观误差。
4.2 整体控制
根据现场施工增设HZD9、HZD12两个控制点 (2个控制点分别做于9#、12#过渡墩上) , 用于塔柱垂直度控制测量, 用于鞍座控制测量, 也可用于主梁混凝土悬浇阶段中心轴线控制测量 (附:导线点加密图) 。
根据HZD10、HZD11两点放样塔柱4个边脚点, 点位误差不大于3mm。鉴于塔柱结构样式, 定制钢模板, 模板长为4m, 壁厚5mm, 钢模板到工地复查模板垂直度、平整度、及拼装截面尺寸等参数。
4.3 细节控制
现场用全站仪给塔柱进行垂直观测, 垂直观测主要以对模板垂直度控制, 观测步骤和施工要求如下:
(1) 塔柱垂直观测, 不是一次就完成, 所以必须对全站仪2c值及十字丝竖轴等事项在施工前进行自检, 经检测2c值不大于2.0″, 仪器倾斜补偿器的准确性为1.4″, 照准差为3.0″。
(2) 为方便控制塔柱垂直度, 取观测点到置镜点空间点位直接距离控制在100~150米之间, 便于观测人员操控仪器。 (该全站仪在测量人员操作下, 水平方向可产生误差数值为2.4~3.6mm, 竖直方向可产生最大误差数值为1mm, 这样观测数据误差不超过5mm, 观测施工控制可以使用。)
(3) 观测时, 对钢模板4个垂面取中间, 并在模板外表面上下端口中心轴线处做观测点标记, 在塔柱底表面处轴线方向做观测点标记, 通过盘左、盘右观测, 并记录数据, 现场计算模板垂直情况。
(4) 侧面测回观测读数时 (附:盘左、盘右模板垂直观测示意图) , 尽可能保持1号、2号、3号钢尺垂直接触标记点, 即1号尺垂直于塔柱混凝土界面, 2号、3号尺垂直于钢模板外侧面 (钢模板的厚度为5mm) 。
观测顺序为从1号尺至3号尺, 固定1号尺读数 (取整数) , 例如:取定值12cm处, 锁定仪器, 即读数为12.0, 水平度盘数值调制为0°, 并锁定水平制定螺旋, 观测2号、3号尺, 记录观测数据, 为了消减观测误差, 采取盘左、盘右多个测回。 (附:塔柱垂直观测数据计算表)
为加强塔柱垂直度控制效果, 控制步骤有:
(1) 对已完成的部分塔柱实体进行垂直检测, 并将垂直情况进行施工分析, 制定纠偏方案; (2) 对塔柱即将浇筑部位, 检测已经定位模板, 其模板倾斜度不大于1/1000; (3) 对塔柱实体部位和模板进行整体垂直检测, 整体倾斜满足设计要求。
4.4 关联控制
经塔柱实际测量, 还须考虑以下因素:其一、空气潮湿、水面折光、及气候等因素不同程度影响观测质量;其二、观测仪器本身和人为视差等因素客观上影响观测质量;其三、施工期间, 模板加固程度、混凝土浇筑冲击和振捣施工等因素直接影响观测质量。
鞍座定位安装也是检核塔柱垂直度不可或缺的施工工序, 通过直接放样拉索纵向轴线点位, D1~D6、X1~X6为放样点。 (附:拉索纵向轴线法控制图)
由于施工测量操作, 使得误差就开始产生 (在此不考虑导线点理论误差) , 使得等高线中心点的轴线偏离理论设计中心, 可能导致斜拉索放样点位与塔纵向等高线中心轴线存在一定偏差, 所以当偏差值Δ小于等于5mm时, 取点线中间位置作为鞍座中心控制方向, 不考虑左塔柱和右塔柱受力不平衡问题;当偏差值Δ大于5mm且小于10mm时, 取等高线中心轴线偏离中心5mm作为斜拉索纵向轴线, 在此不考虑挂篮悬浇受力不平衡问题。 (附:轴线调整图)
5结论
通过对淮安市通甫路跨大运河桥塔柱垂直度控制工作实践总结, 施工有难度, 但不失精度, 施工复杂, 但不失办法, 塔柱矗立桥面, 精致美观, 尤新运河, 结论如下:
(1) 塔柱一次施工节段不宜较高, 便于模板安装、垂直度控制操作和调整。
(2) 选择合适的观测方法, 并进行控制数据计算。
(3) 施工数据必须准确和可靠, 施工过程加强监控, 并分析总结。
摘要：淮安市通甫路跨大运河桥是矮塔斜拉桥, 是我局承建施工具有代表意义的一座斜拉桥。桥梁施工包含主塔垂直偏位、挂索施工等重要环节, 为满足安全可靠, 精致美观, 满足设计要求, 针对塔柱垂直度控制进行研究。
关键词：斜拉桥,垂直度,全站仪
参考文献
[1]方忠明, 汤管洲, 张国庆, 王红娟.高层建筑垂直度控制技术[J].浙江建筑, 2006 (01) .
[2]巫春益.高层建筑垂直度控制[J].建筑工人, 1994 (10) .
阿城区金京花苑垂直度控制施工 篇4
1 基本作法
选定±0上某一层为标准层, 精确设置a、b、c、d 4点, 作为上升投测的基准点, 每上升1层, 均以标准层基准点为根据, 采用垂准经纬仪通过各层预留孔将该点垂直投测到靶板上, 以确定各施工层面上的主轴线位置。
2 测量标准层的设置
2.1 设置标准层的要求
2.1.1 设在±0附近, 投点作业方便的某层上;
2.1.2 作业主轴线的测设必须精确可靠。
2.2 标准层作业的流程
2.2.1 以原基础放样为依据, 按经纬仪投测法用正倒镜将主轴线 (3.
3、6.6、B.B、E.E) 投测到标准层上, 并对所投测的矩形进行测角、量边检查。
2.2.2 以上述主轴线为依据, 向内量2m, 推出作业主轴线 (3'.3'、6'.6'、B'.B'、E'.E') , 并对作业主轴线构成的矩形进行测角量边检查。
2.2.3 阿城市金京花苑的标准层, 设置在+8.
4m结构层上, 其交点a、b、c、d (楼外廊主轴线内侧2m处) 为基准点, 每个基准点上均精确埋设铜心铁件 (或铝件) 作为标志。
2.3 注意事项
作业前须按规定对经纬仪进行检查校正;作业中须按尺长方程式对作业钢尺进行尺长、温度纠正。如果测角、量边结果超出限差, 可按矩形要求适当调整基准点的位置, 直至全部符合要求, 调整后的最后检测结果须认真记录和整理保存, 作为上升各层对比的依据。
3 设站控制点和方向控制点的设置
(上接195页)
作业主轴线外延方向线上设置的方向标志称为方向控制点, 其中可架设仪器的方向标志称为设站控制点。通过控制点可检查各层投点放样是否正确, 并可从侧面监测建筑物的变形。控制点可依据标准层上的基准点设置, 即以基准点为测站, 向作业主轴线的外延方向用正倒镜设置方向标志, 并反复检查验证。方向标志到建筑物的距离应为1.5~2.OH (H为建筑物的高度) , 以方便观测并保证检测精度。
4 各层作业主轴线的测设
各层作业主轴线通过各层预留孔, 以标准层上基准点为依据, 采用垂准经纬仪和透明靶板, 经垂直投测后确定投影点位置。4个投影点确定后用墨线两两相连, 弹出轴线位置, 即为该层作业主轴线。
投测工作一般采用2台经检校的垂准经纬仪同时进行。若设站于标准层上, 经对点整置后, 向天顶方向投测至施工层面上可称为天顶法。若直接设站于施工层面预留孔上, 经整置后对准天底方向标准层基准点, 再反求本层投影点的位置, 可称为天底法。
实践表明, 天底法直观、方便, 易为作业人员接受;天顶法仪器受干扰较少, 比较稳定, 但有可能受落物打击。可根据施工实际加以选用。
作业主轴线确定后, 应及时进行测角、量边检查及方向控制检查。
经过检查确定后的作业主轴线位置, 应埋设固定标志, 以满足进一步施工放线的要求。
5 垂直度偏差的检查
首先, 施工方案中已规定须以测角、量边和方向控制点检查作为辅助手段, 以便验证垂准作业的正确性。同时要求作业人员每隔3~5层, 用天底法重复观测一次原已投测过的下面各层点位。大量重复观测数据统计表明, 历次最大轴向偏差均±5mm。
为验证垂准作业的效果, 我们还3次在不同的高度用重锤进行投测对比, 结果表明两种方法全部符合程度令人满意, 而使用本方法更为轻便、灵活、快速。
阿城区金京花苑工程采用上述方法进行垂直度控制, 实际中误差±3.3 mm, 为规定中误差的31.1%;实测最大偏差+10mm, 仅为规定允许值的50%。
能在集体中有自己的平等地位、能为集体作出自要, 培养在教育教学方面是行家里手, 在为人方面是师表楷模的优
摘要：垂直控制, 确保垂直度误差符合国家检验标准。
控制全高垂直度 篇5
1 高层建筑垂直度的要求
高层建筑的垂直度偏差应控制在一定范围内。鉴于建筑物高度、结构形式、施工方法、环境条件等因素, 高层建筑总垂直度要求一般介于H/1000～H/3000之间 (H为建筑物总高, 以m为单位) ;另外, 对层间偏差和总垂直度偏差规定一个限值, 以防止垂直度偏差在某一方向积累, 在许多实际的问题和工程中, 我们不仅需要研究一个或几个变量, 而且还要求研究一族无限多个随机变量, 例如:为描述系统的随机运动或工程中随机现象的变化过程, 我们必须引进依赖于时间参数的随机变化量, 也就是依赖于时间参数的一族随机变量。
2 高层建筑垂直测量控制点设置方法
(1) 在各轴线点位置于楼板面上预留250mm×250mm的方洞, 由激光垂直仪将室内各点引至楼面, 然后用精密经纬仪定出全部柱、墙、梁的轴线位置, 经过中心第7点的校核调整, 验收后, 以轴线为标准弹出墙、柱的模板位置线。组装墙、柱模板时, 先将墙、柱模板按弹线位置就位, 然后用垂球将模板校正垂直。 (2) 从标高控制点或引出点用同一把钢尺量出该层的梁底标高, 然后用水准仪将该标高线引至墙、柱钢筋上, 按此标高安装底模。此外, 每层墙体混凝土浇筑结束后, 用激光垂直仪测定外墙墙角的垂直度, 并将该层出现的误差在上一层模板的组装中纠正。通过上述逐层控制和纠正措施, 使得建筑物不出现积累误差。 (3) 为控制建筑物在施工阶段的垂直度, 必须使模板有可调性。因而, 作为承重和导向的劲性钢柱和工具式钢柱的垂直度应严格控制, 在安装时, 须用两台经纬仪在互相垂直的方向上进行测定控制, 连接时, 先用螺栓将上、下拧紧, 然后再进行电焊, 并且电焊要对称进行, 将焊接变形控制在最小范围内。 (4) 承力架在升差、风荷载、泵送混凝土在操作平台上产生的水平力等作用下, 如果现在时刻的某绝缘特性指标已知, 则未来某一时刻的该垂直特性与现在的垂直特性指标有关, 而与这之前的任一时刻的绝缘特性情况无关等等。这就是统计规律上所说的无后效性。
3 高层建筑垂直测量控制的主要方法
高层建筑垂直测量控制, 主要是将建筑物基础轴线准确地向高层引测, 各层相应的轴线位于同一竖直面内, 使轴线向上投测的偏差值不超限, 以保证建筑物在施工中的整体垂直度、几何形状和截面尺寸符合设计要求。为此, 首先要建立较高精度的轴线控制网进行控制和定线放样。高层建筑基础轴线一般使其与设计柱列轴线平行, 组成矩形轴线控制网。放样轴线时, 距离精度要求较高, 一般不得低于1/10000;测角用J:光学经纬仪按测回法测两个测回, 使纵、横轴线交角与90°角之差≤20”。高层建筑垂直测量控制的形式主要有外控投测法和内控投点法两种。
3.1 外控投测法
外控投测法是在建筑物外基础轴线延长方向上选择合适地点埋设轴线控制桩, 安置经纬仪在轴线控制桩上向上进行垂直投测或交会定点, 把建筑物纵、横轴线传递到不同高度的楼层, 作为确定垂直度和施工放样的依据。基础施工完成后, 把经纬仪安置在4个轴线控制桩上, 将③轴和⑤轴精确地投测在建筑物底部, 并标定为a, a’和b, b’, 随着建筑物的不断升高, 用盘左盘右中分法向上投测到每层楼面上, 即得投测在该层上的轴线点。楼面上各相应的纵、横主轴线点连接构成的交点, 即是该层楼面的施工轴线控制网点。当楼层升至相当高度 (一般为10层以上) 时, 经纬仪向上投测时仰角增大, 投点精度会降低且不便操作, 因此须将主轴线控制桩引测延伸至远处的稳固地点或附近大楼的顶面上, 以减小投测时仰角。
外控投测所用经纬仪必须经过严格的检验校正, 尤其是照准部水准管轴应垂直于竖轴。投测时, 应严格整平。
外控投测形式简便, 仪器设备简单, 但要求施工场地较开阔, 通视条件良好。由于仰角原因, 放样距离要远, 所以轴线控制桩位置距建筑物宜在 (0.8～1.5) H (m) 外 (H为建筑物总高) 。此形式受天气影响大, 一般须在阴天或无风天气下进行。
3.2 内控投点法
内控投点法是在建筑物内±0平面建立轴线控制网, 轴线交点即控制点预埋标志, 以后在各层楼板形成轴线控制网的控制点的相应位置上预留200mm×200mm的传递孔, 在控制点上直接用垂准仪或锤球通过预留孔将其点位垂直投递至任一楼层。内控投点法不受施工场地大小影响和制约, 特别是不用顾虑施工脚手架、排栅、安全网遮挡仪器通视问题, 少受外界环境干扰, 有利于提高测量精度等优点。但各层相应位置要求预留传递孔, 给施工带来麻烦。
内控投点的仪器主要有光学垂准仪和激光铅垂仪两种。这两种仪器具有精度高、专用性强等特点, 并需要较高的操作使用要求。对高层建筑垂直测量控制方法的选择, 除了主要考虑建筑物高度、施工方法、具体条件、外界环境等因素外, 仍须随着条件 (特别是施工方法) 的变化而改变形式及采取相应措施。
3.3 垂直控制测量的施测 (内控投点)
(1) 光学垂准仪投测光学垂准仪能自动设置铅垂线, 主要由水平望远镜和五角棱镜组成。光学垂准仪利用仪器内的自动安平敏感元件装置, 保证人射光线水平, 入射光线经五角棱镜后, 出射光线垂直于入射光线, 提供了一条可以指向天顶, 也可以指向地心的铅垂线, 将控制点垂直投测标定到所需要的楼面上。光学垂准仪系统从时刻开始工作, 经地段时刻发生故障, 系统即处于故障修理时刻, 经一定时刻设备修复后又立即投入正常工作状态, 如此形成故障与工作状态不断交替进行, 显然是是一个随机过程, 即设备在正常与故障的相互状态转移过程只与现在所处的状态有关, 而与以前的状态转移无关, 这过程是一个时间连续。
控制全高垂直度 篇6
某拟建基坑工程位于深圳南坪快速、航海路、桃园路及听海路所围范围内, 呈南北向布置, 东侧靠近既有线, 二者围护结构之间净距为9.1m, 本车站围护结构按现状地面标高5.5m进行设计, 主体内部结构按规划地面标高8.5m设计为地下三层车站, 根据枢纽规划要求, 车站上方将建6层裙房进行商业开发, 将来西侧的枢纽大基坑紧贴本站基坑设置。
本工程采用逆作法施工, 桩基形式采用钻孔灌注桩, 立柱为460×460的钢格构柱, 钢格构柱桩共约200根, 施工时钢格构柱桩需要进行垂直度检测, 以达到钢格构柱桩的垂直度要求 (一般控制在1/300以内) 。
二、立柱垂直度监测及调垂方法选择
立柱的垂直度测量通常有经纬仪法、测斜管法、激光倾斜仪法、角度传感器法等;立柱的调垂方法基本分为气囊法、机械调垂架法和导向套筒法三类。目前常用的立柱垂直度监测及调垂方法如下:
(1) 测斜管+人工调垂架。通过固定在立柱上的测斜管测量其垂直度并及时调整至符合要求即可。该方法效率低, 测斜管长度不宜大于20m, 测斜精度也不高。
(2) 激光倾斜仪+调垂架法。激光倾斜仪实时监测立柱的倾斜状态, 通过程序设计, 激光倾斜仪可与电脑连接并根据实时测定的倾斜值对立柱进行调整, 直到满足施工要求的垂直度。该方法施工效率高、测量精度高, 能确保1/600的测量精度。
(3) 全自动调垂法。激光倾斜仪实时监测立柱的倾斜状态, 基于实测数据经过程序处理后发出指令给液压泵站系统来调整立柱的倾斜状态。该方法施工精度高、效率高, 但前期设备成本有一定的要求。
结合本工程施工特点及实际情况, 基于上述3种立柱调垂方法并加以适当改进, 拟采用激光倾斜仪实时测量+钢丝绳调垂定位法: (1) 在高出地面50cm处固定激光测斜仪实现立柱倾斜的实时监测; (2) 四根钢丝绳的一端与立柱固定, 另一端固定在地面, 四套调垂架分别对称布置; (3) 基于实测的立柱倾斜数据及时通过钢丝绳调垂架进行调整, 达到垂直精度时固定调垂架。
三、实时监测原理
1. 监测系统组成
激光倾斜仪是激光器和倾斜仪的有机组合, 激光器是实现激光倾斜仪在立柱上的精确定位和安装, 激光线就是立柱的轴线 (或某一条能代表立柱轴线的母线) , 因为母线 (或轴线) 垂直与立柱的横截面, 所以, 此时的激光也垂直与立柱的横截面, 激光线就代表立柱的轴线 (或某一条能代表立柱轴线的母线) 。
激光器和倾斜仪有机组合成一体, 激光与倾斜仪的测量轴线平行并保证足够高的精度 (由加工制造高精度模具保证) 。
激光倾斜仪安装完后, 倾斜仪的测量轴线就是激光, 也就是立柱的轴线, 倾斜仪实时测出的数据就是立柱的轴线与倾斜仪铅垂线的角度, 即立柱的X、Y向 (如果是双向倾斜仪) 的倾角。
2. 工作原理
首先, 将微型激光器与高精度倾角传感器结合成一整体, 确保能利用激光定位快速安装高精度倾角传感器, 并保证足够的定位精度;安装时, 调整激光倾斜仪的调整装置令激光束与立柱管柱体母线平行, 达到钢格构柱管体与传感器定位安装面相互垂直的目的;当立柱管体下到竖井中, 激光倾斜仪即可实时输出立柱管体的倾斜变化。
四、垂直度调节
1. 垂直度系统组成
工程中采用的立柱垂直度控制系统中微型激光器内置于激光倾斜仪中, 且激光发射器所发光束与倾斜仪定位安装面垂直。调整装置上4个紧绳器, 配合光靶实现激光倾斜仪的激光与柱体母线水平的调整, 从而能快速方便地实现激光倾斜仪在被测立柱柱体的安装定位, 并确保有足够的安装定位精度。钢丝绳调节按照激光倾斜仪指示的X、Y方位偏差进行相应的操作。
2. 垂直度调节步骤
首先, 准确定位安装激光倾斜仪在立柱上。其次, 实时监测数据的采集和输出, 数据实时输出分为两种工况: (1) 工况1:完全垂直状态。激光倾斜仪安装定位后随立柱被吊起下井 (孔) , 立柱柱处于完全垂直状态时, 立柱柱与激光倾斜仪的铅垂线重合, 既:激光倾斜仪测出与立柱偏斜零度。因为倾斜仪的测量轴线与立柱母线L平行 (通过仪器安装激光定位保证) , 所以倾斜仪的测量轴线与其铅垂线的角度也就是立柱柱的轴线 (或某一条能代表立柱、柱轴线的母线) 与铅垂线的角度。 (2) 工况2:有角度状态。立柱有一定偏斜时, 倾斜仪的测量轴线与倾斜仪的铅垂线就有一个角度实时输出, 也就是立柱的轴线 (或某一条能代表立柱轴线的母线) 与倾斜仪的铅垂线的角度实时输出因为倾斜仪的测量轴线就是激光轴线, 也就是立柱的轴线 (或某一条能代表立柱轴线的母线) 。最后, 据不同工况下反馈的信息判定偏差方位, 调节调垂架, 最终使得激光倾斜仪位移读数△X和△Y归零, 直到满足要求, 垂直度调节完成。
五、施工工艺
1. 立柱施工工艺流程
测量放样→埋设护筒→桩机就位→钻进成孔→清孔→钢筋笼制作与安装→较正→下导管→水下砼灌注→二次校正→成桩, 见图1。
2. 格构柱加工和吊放安装
格构柱在现场加工, 分节进行验收, 合格后进行拼接成设计柱长。
在成孔以前, 必须加工好格构柱, 一旦清孔完毕, 立即进行吊装。格构柱用两台吊车合吊, 以保证型立柱起吊过程中不变形, 并在安装时可自由旋转。吊装采用一台80T和20T吊机先水平三点吊起型立柱, 吊点位置和数目按正负弯矩相等的原则计算确定, 在格构柱离地面一定高度后, 再由120T的汽车吊垂直起吊, 25T的汽车吊水平送吊, 成竖直方向后, 用25T吊车一次进行起吊准确安装就位, 使桩钢筋笼置于桩的中心。格构柱安装采用地面定位及柱底钢筋笼进行定位。为保证立柱底定位, 采用上海国金中心测桩技术方案。
在孔口护筒上两个方向准确标志设计位置, 一个方向为立柱的最终的固定线, 其垂线方向为孔中线, 最后立柱依照两刻线准确对位后固定, 使其与桩孔中心线相重合, 确保准确定位。格构柱安装地面定位见图2。
格构柱安装采用上下两点进行定位安装。格构柱下部利用四个面穿入和吊筋长度一样的10mm的钢丝绳, 固定在格构柱上, 在从钢筋笼第一个加强箍穿出放入钢筋笼到桩底, 钢丝绳固定在定位板上, 构柱上部设角钢L180*18与格构柱焊接牢靠, 在角钢上部设两个吊点。格构柱吊装到设计位置后, 用槽钢担于护筒上, 其余两边用32的螺纹满焊在格构柱上并担在槽钢上, 已保证格构柱的固定性。
3. 调垂
通过实时监测数据, 对立柱垂直进行第一次调垂, 使立柱的垂直度达到设计要求, 同时对立柱的位置、标高、方向进行复核。混凝土灌注后对立柱进行实时监测, 如偏差未达到设计要求, 立刻启动调垂设备进行第二次调垂及校正。
六、主要认识