上海环球金融中心超高层492米施工测量技术.docx
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上海环球金融中心超高层492米施工测量技术
第八章测量控制
1.测量控制的重点与难点
（1）本工程主楼高492米，属超高层建筑。
随着楼层的增高、筒体的收敛，主楼高处受到风、现场施工塔吊运转、温差等影响引起晃摆，因此合理选择控制点引测时间和分段传递的高度，保证轴线控制网的垂直引测精度，建立一套稳定可靠的测量控制网是本工程测量工作的重点。
（2）本工程钢柱、桁架、巨型斜撑构件截面大、板材厚、焊口多，焊接收缩引起钢柱垂直度发生变化。
对钢柱垂直度采取外偏预控，是本工程测量工作的难点。
（3）本工程施工过程的楼层高度压缩变形、底板沉降需提前考虑对策。
2.平面控制网的建立
本工程结构平面几何尺寸随着高度增加而变化，从地面的正方形变化为六边形至顶部变为长方形，测量控制网的点位位置随结构形状的变化作相应的调整。
1-57层平面控制网
首层（±0.000M）楼板浇筑完毕，混凝土达到一定强度后，在二级控制网的基础上，将控制点引测至主楼内建立8个内控点，内外筒各4个点，如图1所示：
A点向西距Y9轴500mm、B点向南距X9轴500mm、C点向东距Y9轴500mm、D点向北距X9轴500mm；垂直方向距离核心墙面均为300mm。
使用区段为1－57层。
1-57层测量控制网平面布置图
57-78层平面控制网
由于二、四区结构平面向内收缩，且筒内钢结构安装高度低于核心墙施工高度。
下部投测到57层的原有轴线控制点位置调整，A点向西距Y9轴450mm、B点向南距X9轴450mm、C点向东距Y9轴450mm、D点向北距X9轴450mm；垂直方向距离核心墙面均为300mm。
57－78层测量控制网平面图
78-96层测量控制网
由于79层以上内筒D1、D3轴线的混凝土核心墙改为钢桁架结构，内外筒钢结构同步吊装，土建在钢结构安装之后施工。
外筒控制点为矩形
A’-B’-C’-D’，内筒控制点为矩形E-F-G-H，点位平面布置见下图：
78-96层激光控制网平面图
96－101层测量控制网
将下部投测到96层的A、B、C、D四个控制点，通过转角测距测放出E、F、G、H四个通视闭合的新点，用于96-101层F钢结构的测量校正。
其中E点东北方向在T2轴线上、向西北偏D3轴线975mm；F点西南方向在T8轴线上、向西北偏D3轴线975mm；G点西南方向在T8轴线上、向东南偏D1轴975mm；H点在东北方向在T2轴线上、向东南偏D1轴975mm。
96层测量控制网平面布置图
3.轴线控制网垂直传递
本工程采用苏一光1/45000的激光铅直仪垂直引测轴线控制网，具体操作方法如下：
（1）架设激光铅直仪于控制点上，仪器整平、对中，通知上方安置激光接收靶，做好投点准备。
（2）接通激光电源，打开激光器，上方人员收到激光后，通知仪器操作人员进行调焦，待光斑直径达1～2mm时，由下方测量人员将激光铅直仪缓慢作360°水平旋转，以消除水平轴、视准轴误差影响。
（3）测量人员在激光接收靶上用笔描光斑的移动轨迹，由于旋转仪器操作用力的影响，图形轨迹近似圆形。
如圆形轨迹直径大于20mm时，再次精确调整仪器重作一次，以圆形轨迹的直径在5mm左右为好。
确定圆心点，此点即是本次引测的平面坐标控制点。
（4）依据同样的方法引测各点，待四个控制点全部向上投测后，进行点位之间的角度和距离的闭合检测，调整闭合差，确定所投点楼层的测量控制网，相对误差精度可达到1/20000以上。
控制点的引测示意见下图:
轴线控制点竖向投测示意图
全站仪校核控制点
点位接收架与控制点校核
4.标高控制与传递
施工过程标高采用钢卷尺丈量，每50米分段中转传递，为便于标高控制，分段中转后的基准标高点不考虑施工过程出现的底板沉降和楼层压缩变形影响。
内外筒的竖向变形不同步，但顶面施工标高始终保持水平。
5.钢柱、桁架用全站仪快速测量定位
倾斜钢柱、巨型斜撑主要用全站仪测量定位，配置电脑和AutoCAD绘图软件，按照1:
1比例绘图，捕捉要定位的点位坐标，将设计坐标值依编号存入全站仪中，操作人员利用仪器具有的测量放样程序，测量构件上的控制点坐标，仪器显示该点的坐标偏差值，校正人员及时进行校正。
以91层铸钢节点的校正来介绍全站仪快速测量定位技术：
铸钢节点吊装完，测量校正人员根据铸钢件上点的三维坐标，对铸钢节点进行校正，方法如下图：
2、铸钢节点观测点，用全站仪测量三维坐标值
仪器点和观测点布置图
6.顶部结构测量校正
91FL到顶为全钢结构，易受温差、塔吊运动等影响，经常有轻微晃摆。
对施工测量控制点进行多次重复投递，以保证点位精度。
操作步骤如下：
顶部结构测量控制示意图
第一步：
在主制点布置楼层架设激光铅直仪投测激光点。
第一步96层向上激光投点
第二步：
中部中转层接收激光点，架设全站仪与棱镜。
第二步中转层接收点转投控制点
第三步：
在施工层架设全站仪，对准中转层全站仪投入校正。
第三步校核完成后投入测量校正
第四步：
测量校正中根据施工现场情况，多次重复投递中转层激光点，若点位有移动立即调整测量仪器。
施工中，测量仪器、控制点接收靶临时连接固定在钢梁、钢柱上。
仪器、控制点临时连接示意图
施工中，对控制点位置晃摆情况进行监控，经早、中、晚观察，发现12点到14点之间的最大变化≤6mm，点位轨迹沿东西方向变化。
其余时间最大变化在3mm内，点位轨迹也是沿东西方向变动。
顶部结构控制点位置变化示意图（1mm/格）
根据上图和塔吊所在位置分析，顶部结构通过胎架连成一体后，晃动幅度小，主要是受温差变化、塔吊运行影响，点位变化一般情况下≤3mm，中午时段两小时内温差变化影响稍大。
塔吊布置位置（91FL）
由于措施得力，方法合理，主体结构封顶后，和监理一同复测顶部结构测量定位精度。
测得492米顶面最大偏差X、Y方向分别为15、26mm，满足钢结构施工验收规范允许偏差要求。
7.变形监测
为了掌握大楼沉降、压缩变化规律，在地下室底板布置29个沉降观测点，从6层开始每隔11层左右每层分别在内外筒共布置6个压缩观测点，定期观测。
沉降观测
（1）沉降观测点布置
在主楼基础底板建立了29个沉降观测点，总包每两月一次进行沉降观测。
沉降点位布置图
（2）沉降观测数据整理
大楼主体结构于2007年9月2日封顶，至07年11月27日，地下室基础底板面29个沉降观测点部分被遮盖或观测受阻，观测数据如下：
点号
初次高程（m）
本次高程（m）
本次沉降（mm）
累计沉降（mm）
部位
1
-9.60797
-9.71685
-10.79
-108.88
内筒中点
7
-9.56755
-9.64973
-7.82
-82.18
内筒
9
-9.55549
-9.65844
-7.65
-102.95
内筒
11
-9.55019
-9.65731
-9.62
-107.12
内筒
13
-9.56574
-9.66702
-10.08
-108.72
内筒
16
-9.67628
-9.72240
-1.80
-46.12
外筒
20
-9.56920
-9.62760
-0.77
-58.40
外筒
24
-9.58487
-9.65193
-2.00
-67.06
外筒
28
-9.53499
-9.59795
-2.87
-62.96
外筒
（3）设计院当初分析计算的沉降数据如下：
基础底板沉降三维等值线（100层）
（4）沉降观测结果分析
通过沉降观测数据分析可知，主体结构封顶后，中部核心墙下沉较多，最多109mm，平均100mm；外筒平均下沉59mm，最多67mm，与设计院计算沉降外筒75～80mm、内筒80～95mm，结果基本一致。
标高点下沉观测
（1）标高下沉观测点布置
巨型柱、核心筒墙体以及周边柱受压产生压缩变形，竖向标高发生变化。
在主楼的6、17、29、41、52、65、77层内外筒墙体或柱上埋设高度距楼面500mm的观测点。
观测点采用定制螺杆埋设，每层对称布置6个。
如下图所示：
（2）高程传递
从19层开始观测，每次从±0.000层的基准标高作观测起点，用全站仪将标高传递至大楼上部的观测楼层，再用精密水准仪测量观测点螺杆球顶的标高，计算压缩值。
高程传递利用楼层原有轴线传递的激光预留孔洞采用全站仪直接测高，具体做法如下：
仪器架设于首层，确定仪器高度后，通过弯管目镜瞄准仪器上方目标，记录仪器读数Z2高度值,目标点标高H=H0+Z1+Z2。
（3）标高点下沉观测数据整理
07年9月24日，对最高观测点层的观测成果，主体结构封顶,外筒楼板完成到97层，第6层和77层的下沉观测数据分别如下：
第6层标高点下沉观测记录
2007年9月24日
点号
初值（m）
本次观测（m）
本次下沉（mm）
累计下沉（mm）
位置
6F1
28.18049
28.15803
0.97
22.46
外筒
6F2
28.13914
28.11316
1.88
25.98
内筒
6F3
28.13336
28.10636
1.86
27
内筒
6F4
28.13164
28.1099
1.24
21.74
外筒
6F5
28.88455
28.86431
1.23
20.24
外筒
6F6
28.83768
28.81723
1.38
20.45
外筒
第77层标高点下沉观测记录
2007年9月24日
点号
初值（m）
本次观测（m）
本次下沉（mm）
累计下沉（mm）
位置
77F1
331.77098
331.73641
3.68
34.57
外筒
77F2
331.32945
331.28784
5.81
41.61
内筒
77F3
331.80785
331.76716
4.99
40.69
内筒
77F4
331.77037
331.73746
2.85
32.91
外筒
77F5
331.71289
视线受阻未测
/
/
外筒
77F6
332.07063
332.04040
3.02
30.23
外筒
根据表中数据分析，第6层观测点外筒平均下沉21mm，内筒平均下沉26mm。
第77层观测点外筒平均下沉33mm，内筒平均下沉41mm。
（4）设计院提供的大楼各层及累计压缩变形
巨型柱（外筒）角点竖向变形
核心筒剪力墙（内筒）角点竖向变形
巨型柱（外筒）角点竖向变形计算值
楼层
恒载
活载
恒、活
弹性层间变形
Story
CDL1SW
CDL
SDL
小计
LL
合计
恒载
恒、活
FL01
0.9
0.4
0.2
1.5
0.2
1.7
1.0
1.2
FL02
1.4
0.7
0.4
2.5
0.4
2.9
1.3
1.4
FL03
2.1
1.1
0.6
3.8
0.5
4.3
1.6
1.9
FL04
2.9
1.6
0.9
5.4
0.8
6.2
2.4
2.8
FL05
4.2
2.3
1.3
7.8
1.2
9.0
4.9
5.6
FL06
6.8
3.8
2.1
12.7
1.9
14.6
1.4
1.6
FL07
7.5
4.2
2.4
14.1
2.1
16.2
1.3
1.5
FL08
8.2
4.6
2.6
15.4
2.3
17.7
1.2
1.4
FL09
8.8
5.0
2.8
16.6
2.5
19.1
1.2
1.4
FL10
9.4
5.4
3.0
17.8
2.7
20.5
1.3
1.5
FL11
10.1
5.8
3.2
19.1
2.9
22.0
1.2
1.4
FL12
10.7
6.2
3.4
20.3
3.1
23.4
1.2
1.4
FL13
11.3
6.5
3.7
21.5
3.3
24.8
1.2
1.3
FL14
11.9
6.9
3.9
22.7
3.4
26.1
1.1
1.3
FL15
12.4
7.3
4.1
23.8
3.6
27.4
1.1
1.3
FL16
13.0
7.6
4.3
24.9
3.8
28.7
1.2
1.4
FL17
13.6
8.0
4.5
26.1
4.0
30.1
1.1
1.3
FL18
14.1
8.4
4.7
27.2
4.2
31.4
1.1
1.3
FL19
14.7
8.7
4.9
28.3
4.4
32.7
1.2
1.4
FL20
15.3
9.1
5.1
29.5
4.6
34.1
1.2
1.3
FL21
15.9
9.5
5.3
30.7
4.7
35.4
1.1
1.3
FL22
16.5
9.8
5.5
31.8
4.9
36.7
1.2
1.4
FL23
17.1
10.2
5.7
33.0
5.1
38.1
1.2
1.4
FL24
17.7
10.6
5.9
34.2
5.3
39.5
1.1
1.3
FL25
18.3
10.9
6.1
35.3
5.5
40.8
1.2
1.4
FL26
18.9
11.3
6.3
36.5
5.7
42.2
1.0
1.2
FL27
19.4
11.6
6.5
37.5
5.9
43.4
1.2
1.4
FL28
20.0
12.0
6.7
38.7
6.1
44.8
1.3
1.5
FL29
20.6
12.4
7.0
40.0
6.3
46.3
1.4
1.6
FL30
21.3
12.9
7.2
41.4
6.5
47.9
1.0
1.2
FL31
21.8
13.2
7.4
42.4
6.7
49.1
1.2
1.4
FL32
22.4
13.6
7.6
43.6
6.9
50.5
1.0
1.2
FL33
22.9
13.9
7.8
44.6
7.1
51.7
1.1
1.3
FL34
23.4
14.3
8.0
45.7
7.3
53.0
1.2
1.3
FL35
24.0
14.7
8.2
46.9
7.4
54.3
1.0
1.2
FL36
24.5
15.0
8.4
47.9
7.6
55.5
1.1
1.3
FL37
25.0
15.4
8.6
49.0
7.8
56.8
0.9
1.1
FL38
25.4
15.7
8.8
49.9
8.0
57.9
1.1
1.3
FL39
25.9
16.1
9.0
51.0
8.2
59.2
1.0
1.2
FL40
26.4
16.4
9.2
52.0
8.4
60.4
0.9
1.0
FL41
26.8
16.7
9.4
52.9
8.5
61.4
1.1
1.3
FL42
27.3
17.1
9.6
54.0
8.7
62.7
0.7
0.9
FL43
27.7
17.3
9.7
54.7
8.9
63.6
1.2
1.3
FL44
28.3
17.7
9.9
55.9
9.0
64.9
1.0
1.2
FL45
28.8
18.0
10.1
56.9
9.2
66.1
1.0
1.2
FL46
29.3
18.3
10.3
57.9
9.4
67.3
1.1
1.3
FL47
29.8
18.7
10.5
59.0
9.6
68.6
1.0
1.2
FL48
30.3
19.0
10.7
60.0
9.8
69.8
1.0
1.2
FL49
30.8
19.3
10.9
61.0
10.0
71.0
0.9
1.0
FL50
31.2
19.6
11.1
61.9
10.1
72.0
0.9
1.1
FL51
31.7
19.9
11.2
62.8
10.3
73.1
1.0
1.2
FL52
32.2
20.2
11.4
63.8
10.5
74.3
1.1
1.3
FL53
32.7
20.6
11.6
64.9
10.7
75.6
1.1
1.3
FL54
33.2
21.0
11.8
66.0
10.9
76.9
0.8
0.9
FL55
33.6
21.2
12.0
66.8
11.0
77.8
1.2
1.4
FL56
34.2
21.6
12.2
68.0
11.2
79.2
1.0
1.2
FL57
34.7
21.9
12.4
69.0
11.4
80.4
1.1
1.3
FL58
35.2
22.3
12.6
70.1
11.6
81.7
1.1
1.3
FL59
35.7
22.6
12.9
71.2
11.8
83.0
1.0
1.2
FL60
36.2
22.9
13.1
72.2
12.0
84.2
0.9
1.1
FL61
36.6
23.2
13.3
73.1
12.2
85.3
1.0
1.1
FL62
37.1
23.5
13.5
74.1
12.3
86.4
0.9
1.1
FL63
37.5
23.8
13.7
75.0
12.5
87.5
0.9
1.1
FL64
38.0
24.1
13.8
75.9
12.7
88.6
0.9
1.0
FL65
38.4
24.4
14.0
76.8
12.8
89.6
0.9
1.1
FL66
38.8
24.7
14.2
77.7
13.0
90.7
0.7
0.8
FL67
39.2
24.8
14.4
78.4
13.1
91.5
0.8
1.0
FL68
39.7
25.0
14.5
79.2
13.3
92.5
0.8
0.9
FL69
40.1
25.2
14.7
80.0
13.4
93.4
0.7
0.8
FL70
40.5
25.4
14.8
80.7
13.5
94.2
0.8
0.9
FL71
40.9
25.6
15.0
81.5
13.6
95.1
0.7
0.9
FL72
41.3
25.8
15.1
82.2
13.8
96.0
0.6
0.7
FL73
41.6
26.0
15.2
82.8
13.9
96.7
0.7
0.8
FL74
42.0
26.1
15.4
83.5
14.0
97.5
0.7
0.8
FL75
42.4
26.3
15.5
84.2
14.1
98.3
0.5
0.6
FL76
42.7
26.4
15.6
84.7
14.2
98.9
0.6
0.7
FL77
43.0
26.6
15.7
85.3
14.3
99.6
0.5
0.7
FL78
43.3
26.7
15.8
85.8
14.5
100.3
0.8
0.8
FL79
43.7
26.9
16.0
86.6
14.5
101.1
0.6
0.8
FL80
44.1
27.0
16.1
87.2
14.7
101.9
0.8
0.9
FL81
44.5
27.2
16.3
88.0
14.8
102.8
0.7
0.8
FL82
44.9
27.4
16.4
88.7
14.9
103.6
0.5
0.6
FL83
45.2
27.5
16.5
89.2
15.0
104.2
0.4
0.5
FL84
45.4
27.6
16.6
89.6
15.1
104.7
0.5
0.6
FL85
45.7
27.7
16.7
90.1
15.2
105.3
0.4
0.5
FL86
45.9
27.8
16.8
90.5
15.3
105.8
0.4
0.4
FL87
46.1
27.9
16.9
90.9
15.3
106.2
0.2
0.3
FL88
46.3
27.9
16.9
91.1
15.4
106.5
0.5
0.6
FL89
46.6
28.0
17.0
91.6
15.5
107.1
0.6
0.6
FL90
47.0
28.0
17.2
92.2
15.5
107.7
－
－
核心筒剪力墙（内筒）角点竖向变形计算值
楼层
恒载
活载
恒、活
弹性层间变形
内外变形差（mm）
Story
CDL1SW
CDL
SDL
小计
LL
合计
恒载
恒、活
FL01
1.6
0.9
0.4
2.9
0.5
3.4
1.5
1.7
1.7
FL02
2.5
1.4
0.5
4.4
0.7
5.1
1.5
1.8
2.2
FL03
3.3
1.9
0.7
5.9
1.0
6.9
1.4
1.6
2.6
FL04
4.1
2.3
0.9
7.3
1.2
8.5
1.5
1.7
2.3
FL05
4.9
2.8
1.1
8.8
1.4
10.2
1.5
1.8
1.2
FL06
5.7
3.3
1.3
10.3
1.7
12.0
0.9
1.1
-2.6
FL07
6.2
3.6
1.4
11.2
1.9
13.1
1.3
1.5
-3.1
FL08
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