孟祥忠
中国建筑第二工程局有限公司?北京市 ?100000
摘要：目前，我国的经济在迅猛发展，社会在不断进步，垂直度是建筑机械械的重要安全指标，尤其对于高层建筑使用的起重设备，相关标准及安全规程对其误差范围都有明确的要求。文中介绍了建筑机械械测量垂直度的常见方法，分析各方法的特点；并重点介绍了全站仪在垂直度测量中的应用。通过全站仪设站功能，一次架设，可方便快捷地测量所有可视设备的垂直度；对比不同方法的测量结果，证明了该测量方法是可行的，测量结果是准确的。
关键词：塔式起重机；全站仪；垂直度；测量
引言
塔式起重机属于臂架型起重机的一种，由于其臂架铰接在较高的塔身上，可回转，臂架长度较大、结构轻巧，安装拆卸运输方便，适于露天作业，大多数用于工业与民用建筑几安装施工，被称为建筑用塔式起重机。现今的建筑工程施工这，塔式起重机是应用极为频繁的一种运输机械，塔式起重机也因其起升高度大、起重质量大、作业幅度大的显著优点，在建筑施工中的应用愈加频繁。目前广泛使用的塔式起重机多为上回转、水平臂、固定自升式。使用塔机的建筑物多在50～60m以上，100m以上的也不少。塔式起重机的塔身越高，塔身的垂直度就容易受到影响，同时影响塔式起重机的安全可靠的作业。如果塔式起重机的垂直度出现大超标准的偏差，再加上稍受外力作用，在工作过程中，便极易发生倒塌、倾翻、断臂等较严重的事故，这不仅极大的危害工作人员的人身安全，也会给施工企业造成极大的经济损失，影响企业经济效益最大化的实现。
1塔式起重机垂直度偏差的原因
一般导致塔式起重机垂直度偏差有两方面主要原因，是基础的平整度偏差和安装偏差。基础平整度偏差往往是在制作基础的过程中，没有通过正确的方法处理基础表面平整度，建议混凝土表面收光过程中做平整度矫正处理。安装误差往往是出现在有附着的自升式塔式起重机，通常会用这样的表现，在基础平整度达到要求的条件下，安装第一道附着后，塔式起重机的各种垂直度误差极小（即使不通过测量调整），原因低高度的标准节总成刚性强度极高，从第二道附着以后就会发现很容易出现很大的偏差，原因较高高度的标准节总成韧性比较高。所以塔机超出独立高度以后都必须要通过调整来解决垂直度偏差是必要的。
2全站仪在建筑机械垂直度测量中的应用
2.1地基与基础的控制
建筑机械械安装前做好地基与基础施工是保证后期安全使用的必要条件，我们应按照行业标准《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）进行监管，否则在使用过程中可能会发生不均匀沉降，建筑机械械容易产生大幅度倾斜，造成垂直度超标，甚至会引起倒塌事故。在监管过程中，我们应在设备基础定位后要求相关责任主体对现场地基承载力进行勘测，若勘测结果不能满足《产品使用说明书》中基础图纸的要求，那就必须重新进行设计，并对地基的承载力、变形及稳定性等进行一系列的计算。由于基础的混凝土浇注和预埋锚栓的埋设分别是由总包单位和分包单位配合完成，所以双方之间必须提前沟通，共同确保施工质量。在钢材、水泥、砂、石子、外加剂等原材料进场时，我们要督促各方责任主体做好材料性能检验工作；基础钢筋绑扎后，也督促各方要严格按照要求，认真做好隐蔽工程验收，同时在建筑机械械安装告知时还要查看基础混凝土强度报告，确保安装前混凝土强度达到80%以上设计强度；在日常管理中，要督促相关责任主体做好基础周边的围护工作，防止因擅自在基础周边开挖或排水不良而造成的不均匀沉降。
2.2全站仪测距模式测量
该测量方法类似于经纬仪测量法，区别在于测量过程中不需要移动全站仪，一次架设可测量一台塔机两个方向的垂直度，也不需要粘贴标尺。
测量步骤为：选择合适的位置架设全站仪，全站仪要架设在垂直于塔身面方向上并调平准备测量；旋转吊臂至合适位置，测量一个方向的垂直度。在塔身最高处或最下端的标准节主旋杆选择一个边为基准线，全站仪可上下扫描，对比基准线与另一端该边的位置关系，找出垂直度偏差；通过全站仪对边测量两点之间折线距离的功能测出两点之间距离，即为该方向上的垂直度偏差值。以塔身最高位置主旋杆外侧边为基准线，全站仪扫描到最下端，则基准线与最低位置主旋杆外侧边之间的距离Δ即为该方向上的垂直度。然后塔机吊臂旋转90°，测量另一方向的垂直度，此时无需挪动全站仪，只需调整全站仪为测距模式。该测距功能测量的距离是指测量目标点在水平面上的投影与全站仪之间的距离，故测量塔机同一个塔身面上最高点与最低点在水平面上的投影与全站仪的距离，两距离之差即为该方向上的垂直度。至此，无需移动全站仪，完成了塔机两个方向垂直度的测量。
2.3在塔机安装期间
一定要精确把握好塔机的垂直度，最好在这一期间进行随机、不定时的抽查。塔机垂直度的控制主要应做好以下几点：进行第一个标准节安装前的基准面调整工作、安装期间对每个细节的调整、附墙杆件安装的调整。如果混凝土浇筑工作中的预埋牛腿环节受到影响，就会影响塔机安装的水平度，最终导致预埋的牛腿与施工要求不一致。塔机安装单位最好还要生产调整垫铁，这样能保证调整基准面以及节间调整的质量。在进行第一个标准节的安装工作之前，还要将所安装的基准面的水平误差控制在千分之一。做到以上几点，才能控制所安装的塔机基础与工程要求的塔机基础之间的误差，防止外界各种因素对塔机的垂直度造成影响。
2.4基于全站仪建站模式的测量方法
在测距模式测量中实现了一次架设全站仪，完成了一台塔机两个方向垂直度的测量，但该方法对全站仪的架设位置仍有要求，即全站仪仍要架设在与塔身面垂直的方向上。在实际测量过程中，由于工地场地、建筑物遮挡、安全通道防护棚影响等原因，使在与塔身垂直的方向上无法架设测量仪器，或有架设位置但不利于观测、有高空坠物风险等等。而基于全站仪建站模式的测量方法，对全站仪的架设位置没有要求，只要塔身上下在架设位置的可视范围，即可完成塔机垂直度的测量。全站仪测量包括全站仪的建站、方位角、对边测量等概念。
2.5分段测量调整法
分段测量顾名思义，就是在测量条件不理想的情况下（例：两个观测方向都不能完全观察），只能对局部进行测量，然后对测量的数据做几何运算，最终求出附着状态下最高固定附着点以上塔身轴心线的侧向垂直度和最高附着点以下塔身轴心线的侧向垂直度。测量方法和调整方法与直接测量法和调整方法基本类似。
结语
以上方法都有各自的特点，但全站仪测量法，可以不受场地等因素影响，可任意位置架设测量，大大提高了测量效率，尤其对于群塔作业的建筑工地。全站仪测量距离远，无棱镜测量模式测程可达500m，且精度高，测量误差小等诸多优势，应该在垂直度测量中广泛地使用。同时，其他建筑机械如施工升降机、物料提升机等的垂直度测量以及塔机刚性试验水平静位移测量，也可以使用全站仪测量，方便高效准确。
参考文献
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