200米以上的超高層建筑，由于地球運(yùn)動(dòng)的作用，我們不能再視建筑物是靜止的；同時(shí)加上外力的作用，超高層建筑一定是動(dòng)態(tài)的。對(duì)于超高層建筑，當(dāng)水平變形超過(guò)電梯的容差，可能導(dǎo)致電梯無(wú)法安裝或無(wú)法正常運(yùn)行。超高層建筑的施工時(shí)間長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)容易受到施工機(jī)械、塔吊、施工電梯等的影響。在施工過(guò)程中，精密的變形監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)了解塔樓在施工條件下的變形情況，監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)提供施工單位參考是否需要調(diào)整，怎么調(diào)整提供技術(shù)支持。
對(duì)于用地面控制網(wǎng)不能監(jiān)測(cè)到核心筒或是玻璃幕墻已經(jīng)遮擋的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在樓上架設(shè)全站儀，采用后方交會(huì)法或內(nèi)導(dǎo)線法。為了能夠獲得更加精確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，必須探討在運(yùn)動(dòng)的塔樓中架設(shè)全站儀，同時(shí)又能獲得精確數(shù)據(jù)的方法。
在進(jìn)行監(jiān)測(cè)前，先在地面引測(cè)控制網(wǎng)點(diǎn)，確定整個(gè)控制網(wǎng)點(diǎn)具體坐標(biāo)數(shù)據(jù)后，再使用這個(gè)控制網(wǎng)對(duì)塔樓進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
按照設(shè)計(jì)院提出的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置，在監(jiān)測(cè)樓層設(shè)置安裝棱鏡。為提高監(jiān)測(cè)精度，本工程使用瑞士徠卡全站儀TM30，定位精度，水平：3mm+0.3pm，垂直：5mm+0.3pm，測(cè)角精度：0.5秒，測(cè)距精度：0.6mm+1pm，使用配套的徠卡360°棱鏡。在監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，由于玻璃幕墻安裝到該樓層時(shí)，從外控制網(wǎng)就無(wú)法對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，只能在樓上架設(shè)全站儀，使用后方交會(huì)法。如表1為31層監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移表。
表1中，第四、六期的數(shù)據(jù)中，最大的偏差值都達(dá)到了5cm以上，尤其是第六期的05號(hào)點(diǎn)X軸達(dá)到了5.87cm。如圖5、圖6，有限元模擬對(duì)應(yīng)此時(shí)的施工情況，核心筒的最大水平位移約為2.5cm，柱的最大水平位移2cm。外框柱的數(shù)據(jù)相對(duì)比較可靠，但是核心筒的數(shù)據(jù)相差就過(guò)大，精度不滿足要求。由此說(shuō)明，在復(fù)雜的施工現(xiàn)場(chǎng)條件下，在樓上架設(shè)全站儀的方法有所不妥，必須找出一種可靠的方法。當(dāng)全站儀架設(shè)在樓上時(shí)，由于施工現(xiàn)場(chǎng)各種施工機(jī)械的振動(dòng)、塔吊起吊重物、施工電梯等，整個(gè)樓面的振動(dòng)很大，全站儀的調(diào)平難度很大，可以認(rèn)為已經(jīng)超出全站儀自帶的自動(dòng)安平范圍。
因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)機(jī)械的使用、塔吊起吊等不可避免地帶來(lái)了過(guò)大的振動(dòng)，一方面全站儀是跟隨著塔樓晃動(dòng)，而架設(shè)在地面的兩個(gè)棱鏡并沒(méi)有同步晃動(dòng)；另一方面，由于全站儀跟隨塔樓晃動(dòng)，超出了全站儀自動(dòng)安平的范圍，由此造成一定的角度差。分析以上得出的結(jié)果，當(dāng)沒(méi)有將控制網(wǎng)引測(cè)到樓上時(shí)，架設(shè)在地面的兩個(gè)棱鏡是穩(wěn)定的，而全站儀不管是否打開自動(dòng)安平功能，都不能將塔樓過(guò)大的晃動(dòng)帶來(lái)的誤差給抵消；而如果關(guān)閉自動(dòng)安平功能，那么整個(gè)塔樓晃動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)樓面上的后視棱鏡及全站儀同時(shí)運(yùn)動(dòng)，那么這個(gè)角度差相對(duì)來(lái)說(shuō)就比較小。因此，當(dāng)關(guān)閉自動(dòng)安平功能時(shí)，得出的結(jié)果更加可靠。樓上控制網(wǎng)點(diǎn)的布置如圖2所示。從圖3、圖4也可以看出，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的偏差值都在X軸的上方，也就是表明塔樓是在向北傾斜，符合有限元模擬的結(jié)果。而且在當(dāng)期的所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較平穩(wěn)、集中，不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的混亂狀態(tài)。
在施工現(xiàn)場(chǎng)中，由于現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜性，作為施工監(jiān)測(cè)的施工方案，要考慮到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際，選擇合適的方案，方可得出理想的結(jié)果。在本工程中，由于現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械、塔吊、施工電梯等的影響，樓面會(huì)有過(guò)大的晃動(dòng)，往往會(huì)超過(guò)全站儀的自動(dòng)安平能力。將控制網(wǎng)點(diǎn)引測(cè)到樓面上后，將全站儀的自動(dòng)安平功能關(guān)閉后，由于塔樓的晃動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)全站儀和后視棱鏡，此時(shí)可以認(rèn)為它們之間是相對(duì)靜止的，所以監(jiān)測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較可靠，數(shù)據(jù)與有限元模擬數(shù)據(jù)相較吻合。（轉(zhuǎn)載自：廣東省院結(jié)構(gòu)安全顧問(wèn)公眾號(hào)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除）
