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摘要：测量放线为建筑工程施工的基础性工作，其精度在很大程度上影响施工质量、进度及安全目标的实现，随着现代建筑层高及复杂程度的提升，测量放线技术也得到越来越多的重视。本文总结高层建筑测量放线特点，分析测量放线的技术要点及注意事项，用以构建专门适用于高层建筑工程的测量放线技术体系，供类似工程参考借鉴。
关键词：高层建筑；测量放线；精度控制
引言：高层建筑受力结构复杂，建筑运行过程中更容易受到外部因素的干扰而影响建筑安全及稳定，因此在实际施工中，对施工精度提出更严格的要求。测量放线作为施工精度控制的重要手段，具体方法的选择及操作规范性均可能影响测量放线结果可靠性，进而对建筑施工质量产生影响。为此，需要对高层建筑测量放线技术做系统性总结。
1高层建筑测量放线特点分析
1.1精度要求高
测量放线是提高建筑质量的重要手段，高层建筑因自身属性特点，其对施工质量的要求更为严格，对测量放线精度要求也更高。近年来，预制构件在高层建筑中的使用比例逐渐增加，也在一定程度上提高了测量放线的精度水平。
1.2干扰因素多
高层建筑测量放线精确性受建筑设计方案、工艺技术选择、现场施工条件、测量操作规范性、测量仪器性能等诸多因素的影响，且因高层建筑标高更大、结构复杂程度更高，使得测量放线的难度进一步提升，部分干扰因素对测量放线精度的约束作用也随之上升。例如，部分高层建筑标高超过测量仪器的有效量程，若继续使用相同的测量方案，所得测量值的可靠性也就无法被充分保障。另外，高层建筑抗侧力构件的刚度也是影响测量精度的重要因素，构件刚度越大，测量难度越小，主要是由于刚度提升会约束建筑荷载变化。
1.3测量难度大
该特点主要是由高层建筑结构决定的。例如在部分结构复杂的高层建筑中，其垂直距离与平面控制网间距较大，空间位置灵活度高，若测量过程控制不严，就会产生较大的测量误差。建筑层数使抗侧力构件刚度分散程度降低，提高测量人员操作难度。
2高层建筑测量放线技术要点
2.1基础结构测量放线
基础结构为测量放线的重点对象，将其技术要点总结如下：
第一，合理设置基础结构导线网。现代高层建筑施工可能遭遇各类复杂地质条件，加之气象因素的干扰，建筑工程基础结构更容易受到破坏，因此在测量放线过程中，需合理选择桩位点，要求桩位数量在2～4个，以此为基础规划导线控制网。通常情况下，中间标高与四周标高应保证位置一致，可采用全站仪进行精度调节，并依照精度等级要求，将导线网划分为4个等级。
第二，合理设置投测轴线及控制桩，要求将控制桩设置在完整、平滑的基岩上，在四周安装维护设施，并设置醒目标识，避免控制桩被破坏。若建筑施工过程发生沉降现象，或因人为因素导致控制桩被破坏，需及时核查控制桩位置精度，进行误差校正，并基于移位前的控制桩位置开展投测活动[1]。
2.2主体结构测量放线
基础工程施工完毕后需进行主体结构测量放线，依照外墙轴线交点桩的位置确定全部轴线位置及人交点桩，进而找到中心桩的准确位置，使用白石灰进行标记。基槽开挖过程，其宽度以15cm为宜，要求误差控制在2cm以内，达到标准深度后，进行坡角设置，确定各方格的网点标高，网点面积通常设计为9m2，要求误差不超过1cm。注意基槽挖设应将中心桩及桩角挖出，方便后续施工作业，结合现场实际情况，合理延长轴线并进行标记。实际施工中，轴线控制桩多被设置在基槽外的2～4cm位置，在既定位置设置木桩，桩顶钉小钉用于轴线位置测量，然后再开展桩体混凝土浇筑作业。轴线控制桩施工完成后，在主体结构四周及隔墙两侧设置龙门桩，其与基槽保持2m间距，使用水准仪辅助进行测量放线，测量点设置在龙门桩外侧，确保获取精确的高程信息。此外，还需使用水准仪核对龙门板高程，以轴线钉进行轴线引测，清晰标记龙门板边线。
平面控制网的测量放线基于主轴线进行，需重复操作2次，首次测量主要针对下部结构，在基层混凝土浇筑完毕且强度达标后开展测量放线活动，使用全站仪进行辅助，在基坑四周合理布置控制轴线。二次测量则针对上部结构进行，一般采用内控法，同样需在混凝土强度达标后进行。
2.3标准层测量放线
高层建筑标准层测量放线的主要内容为控制网设置和引测。
控制网设置阶段，使用内控法引测轴线，要求将内控点设置在建筑首层水平面上，以此为参照进行外控点布置，确保各点间可有效衔接，形成规整的矩形网结构。控制网各节点处埋设钢板，并使用刻针在钢板表面标记十字花。引测过程中，需使方形观测孔与内控点重合，借助全站仪、水平仪等设备进行上部结构轴线投测。为提高轴线垂向精度，可在内控点位设置垂准仪，依次完成控制线垂直引测活动。整个楼层测量完成后，及时使用经纬仪、钢尺等工具进行复核。
2.4建筑沉降观测
沉降观测为高层建筑测量放线的最后一个环节，建筑施工完毕后，需结合施工图纸要求，在适当位置设置沉降观测点，以动态化监控建筑沉降情况，并将结果作为衡量建筑施工质量的重要指标。
沉降监测点布置中，建筑下部结构观测点需依照实际施工情况进行，同时保证监测点的可观察性，使管理人员能够轻易获取建筑沉降信息。高层建筑沉降观测点多设置在剪力墙50cm以上高度的位置，若添加新监测点，需将高程引致新观测点，以保证获取观测值的连续性。新旧观测点水平间距离不应超过1.5m，采集信息之间需具备足够的关联性。纵向间距要求与水平间距相同，以尽可能降低转点过程产生的偏差。高层建筑多设置3个观测点，要求观测点与建筑距离在50～100m，观测周期依照高层建筑属性，第一季度每半月为一个观测周期，半年后则延长为每月观测[2]。观测点设置过程也可借助水准仪、水准尺等工具进行位置精确度调整，采用分层观测与定测观测相结合的方式，准确获取建筑沉降值。若过程中遭遇极端恶劣天气或其他突发状况，可适当缩短观测周期。
3高层建筑测量放线精度控制
3.1测量放线结果校核
高层建筑施工中获取的测量放线结果多需要立即交付使用，少有开展结果校核的时间，这就使得很多精度误差无法被及时发现。因此在测量放线精度控制过程中，要求强化自我校核工作，以在测量放线的过程中挖掘精度误差并排除，保证最终结果的可靠性。
主轴线点校核常用方法包括单三角形、三点交会、三边测距交会等，其中轴线点位校核禁止使用2点测角的方式。轮廓校核多采用测角交会法进行，选择3个测量方向，其中第3方向为校核方向，以测角后方交汇处作为基准点，4个方向同时进行测量。测量放线校核应选取4组坐标，确保无论采用何种方式，放样定点均处于轮廓点之前，以在最短时间内发现粗差。
若测量放样对象为规则图形，作业过程需及时检查放样点间的关联情况，使用光电测距仪，以往返方式进行高程观测。在测站定向过程中，为验证观测方位角的合理性，需后视2个既定方向。若施工现场对测量精度要求不高且操作条件较优，可以水平角为基础进行观测，若需调整倾斜角或测量高程，可观测天顶距，以免在测量放样过程中出现无校核条件的半测现象。
3.2测量放线位置复测
复测为测量放样精度控制的重要措施，其作用为对整个建筑的平面及高程进行检查，判断具体参数是否达到设计方案的要求。在以往工作中，常出现因复测工作重视程度不足而导致的测量放线事故，因此在高层建筑施工中，必须对施工图纸、建筑定位、水准点高程等进行复测。
（1）施工图纸复测。全面检查施工图纸中的尺寸参数信息，核对平面图中数据与建筑具体坐标、基础图与平面图中标高、轴线位置等信息是否一致。若高层建筑结构为矩形，其复测需重点关注对边尺寸及局部尺寸调整。
（2）建筑定位复测。建筑定位复测以定位控制桩为基础，结合图纸中具体数据，核对建筑标高、尺寸、交点坐标等信息是否一致。另外，还需观测建筑方向的准确定，及时发现因桩体位移而引发的位置误差并进行纠正。
（3）水准点高程复测。水平点高程复测一般进行2次，以图纸数据为标准进行高程核对，避免高层建筑出现升高异常[3]。
4高层建筑测量放线具体案例
4.1项目概况
某大型综合体项目总建筑面积12.6万m2，包括3栋高层写字楼建筑，层数分别为28、28和25，另有4座三层商铺和1座商务办公楼，其层高为28层。
该工程采用框架剪力墙结构，其4栋主体建筑呈L型分布，占地面积约为200×100m。主体建筑与商铺之间通过裙楼及连廊相连。因建筑结构非常复杂，且工程量巨大，给测量放线工作带来不小难度。在建筑施工领域，存在多栋高层建筑的项目其测量放线以垂直度控制最为关键，项目商务办公楼总高度达到105.2m，另外三栋写字楼高度也在88～100m之间，为一字型排开，想要同时保证建筑稳定性及空间美感，其立面的测量放线必须达到足够的精度水平。
4.2测量难点
结合该项目建筑结构特点及有关施工标准的要求，对其测量放线难点做深入分析。项目主楼边柱外侧存在悬挑结构，以往通过边柱向上引测轴线的方式无法被使用。另外，四栋建筑之间间距有限，且被连接为统一整体，在测量放线过程中，单一建筑的测量误差相互叠加，在造型上将表现出更大的偏差，这也使得测量放线难度进一步提高。
对以往类似建筑垂直度测量工作经验进行总结，认为高层建筑垂直度控制的影响因素主要有四：一是施工测量误差超过20mmm；二是混凝土振捣过度引发胀模；三是模板安装精度不足；四是钢筋安装误差。以上四点问题也为该项目测量放线工作的重点关注对象。
依照《高层建筑混凝土结构技术规程》的要求，标高在90～120m的建筑，其竖向投测误差不应超过20mm。因此项目中4栋高层建筑的垂直度误差限值也为20mm。但考虑到各建筑间的误差会相互叠加，因此决定将垂直度误差控制标准提高至10mm以内。
4.3改进措施
4.3.1影响因素
项目组对以往相似工程中，导致测量放线误差过高的因素进行总结，对比本工程施工特点，划定各影响因素对测量放线精度的影响程度，最终找出4项主要影响因素：（1）计算误差。项目轴线分布复杂，若某轴线交点坐标值出现计算偏差，将给整个项目内控点定位及垂度控制造成严重的负面影响。（2）内控点定位误差。项目4栋主楼内控点偏差会进一步放大垂直度误差，反映在视觉效果上就更为明显[4]。（3）风荷载影响。项目中4栋建筑的标高均超过88m，建筑上部受风荷载更高，容易发生位移，且误差与楼层高度成正比，经计算，最大位移可达到8cm。（4）高层建筑累积误差。该项目中建筑标高已经超出激光垂准仪的有效测量范围，建筑上部竖向投测需要在半高位置设置转点，进而产生累计误差。
4.3.2改进措施
结合以上测量放线误差主要影响因素，给出测量放线方案的改进措施。
（1）使用Auto CAD软件绘制整个项目轴线网模型，引入项目规划部门提供的坐标系统，在图中直接获取详细坐标点位，得到完整的轴线交点坐标体系。然后使用Microsoft Excel软件，套用坐标基准点进行轴线交点坐标计算，得到平行的交点坐标值体系，对比两坐标值体系即可完成核对工作，得到准确的坐标值[5]。
（2）基于定位桩信息，使用全站仪合理选取4个永久定位控制点，以此为基础设置平面控制网，各控制点间的闭合偏差不得超过2mm，且确保形成的控制网覆盖整个项目。在控制网的基础上，采用全站仪得到精确的内控点电位，要求放样定点误差不超过1mm，使各高层建筑控制点位置的总误差不超过3mm。
（3）为尽可能避免风力作用对测量放线精度的干扰，在开展投测活动之前，获取当时的风速信息，选取风荷载不超过0.4kPa的时段进行竖向投测。
（4）该项目主楼高度已超过激光垂准仪的有效投测范围，因此主楼上部内控点投测需要在半高位置进行转点。在确定转点楼层内控点点位时，使用经纬仪、钢尺严格核对点间距、角度等，确保其误差在合理范围之内。
4.3.3效果评估
因测量放线方案设计合理，本项目主体结构施工完毕后，现场检测发现各高层建筑的垂直度误差均处于10mm之内，达到工程预期目标。现阶段，该项目已投入使用1年左右，未发生任何质量问题，空间造型优美，成为当地新地标性建筑，说明测量放线精度控制方案可行性较高，值得借鉴。
结论：高层建筑测量放线具备精度要求高、干扰因素多、测量难度大等特点，在测量放线过程中，需重点关注基础结构、主体结构、标准层的测量放线及建筑沉降监控，依照有关技术标准，严格开展测量放线结果校核及位置复测工作，以提前排除测量放线误差过大的问题，确保后续施工活动精准化开展。同时加强测量放线技术经验总结，为其他工程测量放线精度控制提供便利。
参考文献：
[1]张峰.房建工程施工中测量放线技术的应用要点分析[J].山东农业工程学院学报，2020，37（04）：19-21.
[2]朱珍.房屋建筑测量放线施工技术[J].中国住宅设施，2020（02）：127-128.
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[4]刘思铭.建筑工程测量定位放线误差控制技术探讨[J].工程技术研究，2019，4（19）：78-79.
[5]张彦荣.探析高层建筑施工测量放线技术的应用要点[J].居业，2019（02）：17.