成都绿地中心468项目(见图1)主塔楼建筑高度468m,地上101层,地下5层,结构高度452m。结构形式为巨型外斜撑框架+外伸臂桁架+核心筒混合结构。塔楼结构采用钢筋混凝土框架核心筒+钢外框体系。核心筒设计复杂多样,筒内插有钢板、钢骨柱,平面形状随竖向结构攀升不断变化,墙体截面逐渐内缩,层高、墙体厚度、墙体内劲性钢结构位置变化多样。

　　 超高层建筑属于特高等级精密工程,其测量体系是施工保障的关键。超高层建筑相对高度大,全站仪无法将控制点打到核心筒顶部,距离太远、仰角太大,核心筒顶模有钢平台封闭,无法采用内控点投点,且核心筒内前期施工无结构板,无法布设内控点,所以必须寻找施工测量方法和监测方法。

　　 采用GPS投点具有以下特点:(1)采用GPS外控制点对点,通过计算检核误差,复核满足要求后开始放样;(2)通过放样轴线的控制线在钢平台上打点并做记号,控制轴线及核心筒外框边线;(3)采用线坠吊线到施工结构面上弹线,上次放线控制线吊至施工结构板上,对比2次测量数据,避免产生偶然误差,然后确定正确的施工控制线并放样,即外控制对点、定位于钢平台、向下引测控制线、外框内控点校核的原则。

　　 外控制点在L2,L14,L26层等做内控点,根据现场实际情况,在约50m处向上转1次内控点,并校核边长及角度,做好记号;其余各层放线采用垂准仪投点并放出轴线控制线,当外框约230m高度时,采用GPS静态对外框内控点进行校核微调。

　　 1)核心筒外边线及轴线定位放线

　　 核心筒、斜核心筒外墙结构外边线和轴线定位复测及纠偏方法如下:(1)根据外控制点对点并复核误差,满足要求后放样所需的轴线及结构外边线;(2)核心筒控制轴线放样完成后,引测到所需结构面上,根据上次放线的结果,采用线坠引测到所需放线的结构面,对比2次结果,如果误差>1cm,需重新检查正确性,确定轴线后,放样门洞口控制线,然后再测量门洞口偏位大小。采用GPS每隔3层定位放线1次,以上2种数据资料报相关单位及部门管理人员复核。

　　 2)斜墙外边线及轴线定位控制(见图2)

　　 3)核心筒测量放样流程(见图3)

　　 4)核心筒钢柱定位验收

　　 通过核心筒定位轴线及标高,测量每节钢柱的轴线偏移及标高偏差,形成验收资料,复核测量规范要求,用于下节钢柱安装前的对比使用,是下层轴线偏位及标高调节的依据。

　　 5)复杂多变超高层核心筒及外框标高引测

　　 复杂多变超高层核心筒施工时,标高引测到核心筒门口内壁上,便于各层引测使用;外框施工时,按核心筒施工时的标高引测,标高引测采用50m长钢尺与全站仪进行复测校正。

　　 6)复杂多变超高层外框轴线放线

　　 复杂多变超高层外框通过内控点进行投测及校核,在外框L2,L14,L26层等做好内控点标记,所测外框通过楼层控制点进行投测及复核误差,满足要求后进行轴线放样,复核折线形巨型外框圆柱定位控制线与巨柱钢柱的误差(见图4)。

　　 7)外框测量放样流程(见图5)

　　 钢结构内控点与外框结构施工使用同一内控点,钢柱安装校核及验收使用垂准仪投点到施工层,全站仪架设在巨型钢柱柱顶,采用后方交会法,测量钢柱及斜撑柱顶的3个交点坐标及标高,误差调节控制在1cm内,并形成资料,用于下层钢柱安装施工校核及纠偏。标高通过调节钢柱的焊缝高度进行微调。

　　 1)外框巨型钢柱及斜撑测量控制每根巨型钢柱按轴线位置进行编号,并检查柱的尺寸是否符合图纸要求,检查无误后,方可标注定位标记,以防构件制作误差太大影响安装精度。经纬仪校正定位标记,在柱身立面标注柱中心线,并在每个面中心线上做上、下2个水平标记,精密测量各标记间的距离。控制点设置在钢柱外侧,距柱底端和柱顶端500mm,所有标记应在加工厂进行。

　　 2)外框巨型钢柱的测量方法钢柱采用全站仪极坐标法测量。柱顶坐标点根据工厂在柱顶的样冲眼进行定位。深化设计单位应给出所有校正点的坐标。根据坐标点值,进行合理纠偏,以减少加工厂的安装误差,保证上下钢柱对接精度、减小错位。柱与柱接头需相互对准,柱四面的中线需完全吻合。依据工程坐标系,计算所有校正点的详细坐标值。

　　 根据内控点将所需点位投至施工层并做好标记,将全站仪架设在已安装并校核完毕的钢柱柱顶,采用后方交会法使用2个内控点进行对点并复核误差,投测及校核待安装钢柱的坐标与高程。

　　 3)外框巨型钢柱及斜撑吊装就位钢柱吊装接近就位,在连接板上安装双夹板穿入安装螺栓,作为钢柱的临时固定,柱底就位应尽可能在钢柱安装时一步到位,少量校正可采用千斤顶和撬棍,柱底就位后轴线偏差应≤3mm。控制在10mm内的层间高度偏差超限时,可加垫板垫高或切割衬板降低上节钢柱标高,以控制钢柱标高。

　　 4)外框巨型钢柱及斜撑垂直度初校对上部结构、片区连续安装单件长细比较大的钢柱(包括巨柱分节长度在2层1段以上)进行垂直度初校,初校对象选取原则为小、长、多。钢柱安装就位后,柱顶拉设缆风绳。在与钢柱连线相互垂直的方向架设全站仪或经纬仪,整平水平刻盘后,竖丝对齐钢柱立边,锁定水平度盘,移动竖盘调整视准轴仰角进行钢柱垂直度初校。当发现物镜竖丝与柱立边发生重叠或偏离后,在相应偏离方向上使用导链拉动缆风绳校正钢柱。初校完成后,拧紧螺栓螺母。

　　 5)外框巨型钢柱垂直度及标高精校计算上节需吊装的钢柱控制点三维坐标。

　　 将控制点引测到施工层上,做好仪器架设防护,各控制点复测校核至合格。

　　 吊装前复核下节钢柱顶中心的三维坐标,为上节柱的精确定位提供依据。

　　 对标高超差的钢柱,可切割上节柱的衬垫板(3mm内)或加高垫板(5mm内),如需更大的偏差调整,将由制作厂直接调整钢柱制作长度。

　　 塔式起重机松钩后用全站仪进行三维坐标点控制,上节钢柱精确校正定位时,需考虑下节钢柱相对于轴线的偏差δ,校正后上节柱顶对于下1节柱顶的偏差为-δ,使柱顶偏差回到设计允许的范围内,便于柱间和斜撑顺利吊装及保证钢柱的安装精度。

　　 6)复杂多变超高层主楼标高标注将地下室至地上各层标高引测到核心筒结构上(结构1.000m),用于每层二次结构、幕墙、安装、精装修、电梯施工。L27层结构1.000m线标高为122.850m。

　　 外框L2,L14,L26层内控点为控制点,在这些内控点楼层定出所需的轴线控制线,其余中间楼层必须采用钢丝绳进行紧线施工。

　　 为防止电梯安装无法施工,采用控制点放线,中间带通线施工的方法。其控制点误差为几毫米,满足轨道安装精度要求。

　　 实测每次顶升完成的后顶模钢平台控制点坐标(见图7),对比顶模钢平台及第1次测量坐标,得出每次实际偏移量及总偏移量(见表1),根据数据分析及纠偏。顶升钢平台即低位顶升钢平台模架体系,简称顶模,为所有核心筒施工人员提供操作平台。A3,B3,C3,D3 4个测量点在顶模钢平台4个角部,顶模顶升前后均需测量4个点的前后坐标,根据数据对比可得顶模顶升后位置的变化,以此作为后期顶升时调整钢平台的依据。

　　 测量廻转塔基4根钢柱的上下偏移量,高约8m,采用线坠测量得出实测数据,判断偏移大小及方位,廻转塔基顶升时做微调。

　　 根据垂直度偏移方向,顶升前调节廻转平台配平方向,使较重一侧落在钢柱垂直偏移的反方向上。

　　 顶升时,根据垂直度偏移方向,适当增大偏移方向上的顶升油缸行程(≤5mm),通过行程差调节垂直偏移情况。

　　 采用GPS静态控制校核的点位为E001,A001与W001,为原始控制点位。GPS静态点位设置如图8所示。

　　 本工程采用3台GPS接收机,进行首次静态联测,观测时长≥1.5h。三角形网具有图形几何性强、可靠性好等优点,同时经平差后网中相邻点间基线向量的精度分布均匀,2个外部控制点可和任意一个主塔楼轴线控制网点构成三角形网,大大提高网的可靠性和精度。采集过程中,各接收机在控制点上居中整平、作业点位周围无遮挡物、无高压电线,数据采集必须选择较好天气。

　　 将控制点坐标及采集数据输入HGO软件进行分析。检查同步环是否合格及采集数据是否符合要求。选择平差及所需的报告文件类别后进行平差(由于平差基线为一条直线,所以选择二维约束平差)。

　　 由表2可知,综合考虑测量误差因素,A001,E001,W001点的兼容性和稳定性良好,可作为施工测量和施工监测基准。

　　 超高层结构形式通常为框架+核心筒结构,成都绿地中心468项目在施工过程中为保证测量控制精度,测量组吸取其他超高层施工经验,根据项目特点进行测量方案优化,合理组织施工测量放线。采用分段控制方法,设立转换层,在激光垂准仪将施工控制点向上传递的过程中,点位精确性对施工测量质量具有决定性意义。此工法有效解决该项目平面和立面多变、限制多、工期紧、安全要求高等难题,完成承载力高、适应性强、安全性高、高效快捷的设计目标。