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摘要：超高层垂直度的精确度不仅影响结构安全和使用功能，而且对装修和机电安装的安装便利度和成本产生较大的影响。本文从影响垂直度偏差的因素出发，分析问题，解决问题，提出切实可行的控制措施，保证建筑物的垂直度符合规范要求。
关键词：超高层；垂直度；测量
根据《民用建筑设计通则》，超高层建筑是指40层以上或者100米以上高度的建筑物。垂直度等于建筑物轴线竖向偏离重力线最大偏差除以高度。超高层建筑全高按照100米计，垂直度为0.1%时，建筑物最高点绝对偏差为100毫米。剪力墙一般为200毫米厚，该偏差就超过剪力墙厚的一半，为结构安全带来重大隐患，也为后期外墙装修找平等带来极端困难，造成大规模经济损失，甚至拆除。因此，分析垂直度偏差产生的原因，针对性的提出改进措施，尤其是结合施工生产实际，找出经常发生的问题，采取切实有效的方法和管理手段，是提高垂直度控制水平的关键。本文主要从经验和理论出发，进行分析论述。
1、垂直度偏差产生的原因
1.1仪器本身精度导致轴线垂直度偏差过大。垂直度偏差主要由可控的偏差和不可控的误差两部分组成。不可控的偏差即误差是指无论怎么努力，必然有随机性的偏差，不可能做到100%的准确度。误差虽然不可避免，但是，却可以随着人对事物认识水平的提高，设备技术工艺和方法改善来不断趋近完美值。超高层建筑超过100米高，楼层至少三四十层，每层施工面的轴线需要从底层垂直传递上来。在实际房屋建筑施工中，轴线垂直传递主要采用激光垂直仪和铅锤传递。激光垂直仪传递轴线主要受激光垂直仪的精度和楼层传递高度确定。激光垂直仪的激光线与地球重力方向理论上应该严格重合，由于制造工艺精度的影响，激光垂直仪的轴线和重力线不可避免会有一定偏差，形成一个放射角度，随着楼层的升高，激光线会正比例偏离重力线，经实践检验，100米高楼层偏差绝对值大约在50mm左右，远远达不到超高层建筑物对垂直度的规范要求。逐层或跨层向上传递轴线，可以避免光圈过大，但是，容易造成一边倒的误差积累，尤其是下一层固有偏差导致以上楼层垂直度系统性的朝一边倒的积累误差，这是施工垂直度测量的大忌。
1.2测量人员的技术水平低和经验欠缺导致轴线垂直度偏差过大。测量人员的文化程度、心理特征、责任心和工作经验各不相同，员工素质参差不齐，也是严重影响垂直度精确度的重要原因。测量技术是一门系统的工程学科，需要系统学习和掌握。一个优秀的测量员必须具备系统扎实的测量理论修养和丰富的实践经验，其中操作经验是在实践中反复磨练才能成熟的。测量控制点的布设、测量时间点的选择、测量平差和操作水平是考验测量员的关键点。从最佳几何形状来分布控制点，建立等边三角控制网，选择稳定后视点，排除测量外部干扰，胆大心细，设置校核条件，分析偏差来源，采取针对性措施，都是一个优秀测量员能力强的表现。所以说，测量水平高低，人的因素是决定性因素，决定整个超高层建筑物施工测量质量高低，是应该加倍重视的首要因素。
1.3测量外部环境差、干扰多，导致轴线垂直度偏差过大。轴线向上传递过程中，需要预留测量洞口，让激光或者铅锤线穿过。通常在控制点正上方的钢筋混凝土楼板上预留正方形测量洞口，尺寸通常为150*150mm。超高层楼层多，最多的100层以上，测量洞口如果留设不准确，轻则导致激光衍射，重则直接挡住。采用激光垂直仪实测时，洞口上方的扎丝等杂物会导致衍射或者接收靶上的光斑过大，尤其是水滴落到激光发射镜面上时，导致激光从空气穿过水层，导致激光折射，最终导致接收靶的激光点严重偏离真实位置。采用金属铅锤吊线传递轴线时，随着楼层升高，铅锤和吊线受风力影响正比例增加，铅锤高速旋转，左右摇摆，使得对中异常困难，同时风力导致吊线朝着风的下风方向偏移，导致施工层系统性的偏离正确点位。
1.4测量管理缺陷导致轴线垂直度偏差过大。管理的好坏是施工企业的关键，向管理要效益，超高层垂直度测量管理同样适用这句管理箴言。一些施工企业管理混乱，项目领导往往不重视测量组的工作，无测量员岗位职责，无测量操作手册、无测量验收控制程序，导致外墙装修吊线时，才发现主体结构垂直度不合格，在巨大力矩作用下，主题结构开裂，甚至结构处于不安全状态，引起降级使用或者拆除重建的后果。垂直度测量工作是一个严谨细致的工作，需要一套完整系统的管理程序。过程控制、过程验收和复核工作是保证垂直度正确的关键程序。
1.5工程实体的尺寸偏差导致轴线垂直度偏差过大。施工测量放线完成后，就开始进入模板和钢筋等分项工程施工阶段。
模板工人依据墨斗在混凝土表面弹出的墙柱边线搭设支撑体系和安装墙柱梁版的模板。模板钢筋和混凝土施工过程中不可避免，由于放线误差、操作失误、架体受力后的变形和混凝土浇筑过程中的胀模，即各种弹性变形和非弹性变形，导致最终的主体结构尺寸与图纸设计尺寸不符，层层累计，或者随机偏向一侧，导致实测整体结构验收时，发现垂直度偏差过大。发现的晚的话，偏差超过保护层，纠偏难度异常加大，常常需要逐层渐进式纠偏，导致结构受力偏离理想状态。
2、针对超高层建筑工程的垂直度控制措施
2.1建立仪器采购保管维护科，制定定期校核制度和仪器准入制度。设立专职的测量仪器采购保管维护科，简称采保科。采保科统一采购不同规格和精度的测量仪器，设立供货商准入制度，用邀请招标的方式批量采购仪器和维护修理保障服务，淘汰仪器质量差、服务态度差和技术落后的仪器供货商。这样可以依靠市场竞争的力量，从源头上保障仪器的精确度和质量。使用过程中，必须建立过程保养维护和检验制度。建立日常维护和校核制度。出库前检测，使用前自检，定期送有国家资质检测单位检测、校核和修理，并出具检测合格报告。实际测量时，要建立闭合或者附和条件，保证测量过程中随时发现问题，解决问题，保障整个测量工作的精度建设。铅直仪要选用大厂口碑好，质量信得过的企业的仪器，严格校核铅直仪的轴线，选用重量型号适合的铅锤，再用铅直仪竖向传递轴线后，隔几层，选择无风或者微风时用铅直仪吊线检测各层轴线的水平投影偏离度。这样可以相互检核，防止仪器系统错误或者误差。
2.2加强培训和人才引进工作，建立高素质、高水平和高要求的测量队伍。对公司现有测量人员采用多种方式进行培训和提高，要组织上和制度上予以保证，规定培训的周期、导师名单和学员名单。方式主要包括聘请外部专业培训机构讲座、选送人员去院校脱产进修、指定师傅帮传带、鼓励职工自修、鼓励职工参加成人教育学历学习、工作会议和专项讨论会等。内部培养和外部引进相结合，从外部引进公司急需或者长期战略需要的专家型人才。外部来源的专家人才，可以防止近亲繁殖，带来更多的独特思维方式、新颖观点和核心技术，使得公司的测量水平始终紧跟市场脉搏和市场高精尖水平。测量负责人和公司领导要高标准、严要求和大力度培养和提拔测量骨干人才，畅通压力传导机制，是整个测绘部门处于高水平的、一丝不苟的和严谨认真的状态，从而在人才和组织上保证超高层建筑垂直度控制的精准度。
2.3选择最优观测时机和气候条件，精准留置测量洞口。轴线的竖向传递主要通过铅直仪和线锤进行垂直传递，铅直仪主要通过激光直线传播，线锤主要通过吊线，一般是麻线和钓鱼线，进行传递。该测量属于施工测量的范畴，受施工现场的影响非常大，测量放线时，其他施工工序也在同时进行，如何尽量减轻或者避免施工干扰，选择最有利气候条件，争取良好的外部环境，也是快速、准确和高效的进行垂直度施测的主要前提条件。编制正式文件，绘图显示测量洞口的具体位置和尺寸，明示留置要求和时间要求，签字正式发送给主管施工负责人和班组，签字确认。在模板面安装木盒子，测量员应该及时复核其尺寸，混凝土浇筑完毕后初凝前再次复核测量洞口的尺寸和质量，以防止留偏位置等问题，导致后期无法或者阻碍施工测量工作。选择凌晨工人还没有上班，天刚亮时快速准确的传递竖向轴线。选择这个时间点开展测量工作有以下有点：1.施工作业人员还没有上班，相互交叉作业影响为零，混凝土面还没有堆放材料，方便快速放线。2.安全有保障。由于没有其他工种作业，顺着测量洞口坠落材料的物体的可能性为零。尽量选择无风或者微风的时候进行施工放线工作。
2.4加强测量部门的管理力度，建立测量制度。建立以总工组长，测量队长为副组长的测量人员组织机构，实行定编定员定岗的三定制度，编制岗位负责制，切实把责任落到具体岗位，具体的人员身上，保证管理压力的正常传递机制。建立测量操作手册和管理程序，并严格落实，保障每一道工作都有复核、都有记录、都有校核、都有人跟踪，保证全程有可追索性，全程有监督，确保超高层建筑物的垂直度符合国家强制规范要求，达到地方优良样板工程的标准。
2.5加强施工工序质量检测，加强过程控制，做过程精品工程。实体施工阶段严格落实三检制，加强自检、互检和交叉检，严格落实监理公司的质量整改要求，坚持样板先行，方案详实，以过程精品来最终达到整体建筑实体的精品要求。每完工一层，就把轴线延伸到外墙侧壁，弹出墨斗线，用红油漆做好三角标志，在空旷外侧架设J2经纬仪检查上下层和全高的垂直度，发现偏差及时找出原因，分析原因，找到解决办法，及时在后续结构施工中采取有效的纠偏措施。
参考文献
[1]方忠明.高层建筑垂直度控制技术[J].浙江建筑，2006.
[2]孙林元.高层建筑垂直度控制[J].科学之友,2011.