第一章超高層建築施工測量工作的内容及流程

第一節施工測量工作内容

第二節施工測量工作流程

第二章超高層建築施工測量前期準備工作

第一節施工資料的收集、分析

第二節方案編制

第三節測量人員及儀器準備

第四節現場準備

第三章超高層建築精密控制測量

第一節超高層建築平面控制測量

第二節超高層建築高程控制測量

第四章基礎施工測量

第一節平面控制網的傳遞

第二節标高控制點引測方法及措施

第五章地上主體結構施工測量

第一節平面控制網的傳遞

第二節标高控制點引測方法及措施

第三節核心筒控制測量

第四節豎向傳遞精度控制措施

第六章鋼結構測量

第一節鋼結構校正流程

第二節鋼結構安裝測量方法

第三節鋼柱标高控制

第四節鋼結構校正保證措施

第七章超高層施工監測技術

第一節基坑監測

第二節結構變形監測

第三節對各種監測點的保護

第八章施工測量資料成果資料整理

第九章施工測量工作中總承包管理要點

第十章超高層施工測量技術發展及展望

附件：超高層施工測量實施及控制依據

第一章超高層建築施工測量工作的内容及流程

第一節施工測量工作内容

在超高層建築施工中，施工測量面臨的任務非常繁重，其内容主要包含：

1、建立施工測量平面和高程控制網，為施工放樣提供依據；

2、随着高層建築施工高度增加，逐步将施工測量的平面控制網和高程控制網引測至作業面；

3、根據施工測量控制網，進行超高層建築主要軸線定位，并按幾何關系測設超高層建築的次要軸線和各細部位置；

4、開展竣工測量，為超高層建築工程竣工驗收和維修擴建提供資料；

5、變形觀測，在超高層建築施工和運營期間，定期進行變形觀測，以了解其變形規律，确保工程施工和運營安全。現階段，主要依靠地面測量儀器如 GNSS、電子經緯儀、全站儀、電子水準儀、激光準直儀等完成超高層建築的布網、軸線标高垂直傳遞、變形測量等工作。

第二節施工測量工作流程超高層建築施工測量常規工作流程如下：

第一節施工資料的收集、分析

一、資料收集與現場踏勘

資料收集是指搜集施工現場的控制測量成果、技術總結和有關地形圖、工程建築物的設計圖與設計文件等必要的資料。

現場踏勘目的是為了了解現場的地物、地貌和原有測量控制點的分布情況，并調查與施工測量有關的問題。核實測量基準點是否穩固，通視條件如何，勘察場區情況及周邊情況，作好勘察記錄。

二、熟悉、核實圖紙

設計圖紙是施工測量的基礎，在測設前，應熟悉建築物的設計圖紙，了解施工的建築物與相鄰地物的相互關系，以及建築物的尺寸和施工的要求等。

三、建立完善的測量組織和檢查制度

在施工測量之前，應建立健全測量組織和檢查制度。對施工放樣中的每一個環節應進行詳細而明确的分工。

第二節方案編制

施工測量方案是指導施工測量的技術依據，一般情況下，方案編制宜包括以下内容： 1、工程概況 2、任務要求 3、施工測量技術依據、測量設備、測量方法和技術要求 4、起始依據點的校測 5、控制網的建立 6、建築物定位、放線、驗線等施工過程測量 7、基坑監測 8、建築施工變形監測 9、施工測量管理體系 10、安全質量保證體系與具體措施 11、成果資料整理與提交根據施工測量任務的大小與複雜程度，可對上述内容簡化。

第三節測量人員及儀器準備

一、測量組織機構圖

二、人員配置

根據工程的實際情況配備測量人員，要求主要測量人員必須具備紮實的理論基礎，豐富的實操技術；計算思維缜密，能完成工程中的各種複雜的計算。并對所有施測人員進行專業技術交底、安全技術培訓等。

三、儀器設備配置

測量儀器是測量控制工作的基本保證。考慮到超高層建築測量精度要求高，應選擇精度高、性能穩定、自動化程度高的儀器，精度滿足工程要求，且經專門機構鑒定合格，此外還定期按有關規定要求對進場的儀器設備進行校核。

第四節現場準備

一、儀器檢驗與定位依據點的校測

要對施工過程中使用的所有儀器進行必要的檢驗和校正，以保證測設的正确性和準确性，并保存所有的儀器檢定證書，以備檢查。

施工測量依據包括紅線樁的坐标和水準點的高程，紅線樁是由城市規劃部門批準并經測繪單位測定的，是建築物定位的依據。因此應同監理工程師一起對紅線樁進行實地校核，合格後在校核的結果上簽字确認後，方可使用。若發現有差錯或誤差較大時，應與測繪單位聯系，妥善處理，辦好手續後，方可允許使用。高程控制點采用往返法測定其高差，校核中若發現問題，及時給監理單位、業主反饋，由測繪單位出據修改方案，辦好手續經簽字确認後方可使用。同時對施工測量用的點位、标墩及标志采取保護措施。

二、繪制放樣草圖

施工放樣前，應根據設計圖紙和有關數據及使用的控制點成果，計算放樣數據，繪制放樣草

圖。

為了保證放樣的絕對正确，要盡可能由不同人，采用不同方法、不同計算工具對放樣數據進

行檢核對比；要按比例繪制放樣略圖。

超高層建築施工測量一般應遵循“從整體到局部、先高級後低級、先控制後碎部”的原則，首先要建立場區控制網再建立建築物施工控制網，控制測量又分平面控制測量與高程控制測量。

業主移交的平面控制點或紅線樁點是建築物定位的依據，平面控制點或建築紅線樁點使用前，應進行内業校算與外業校測，定位依據樁點數量不應少于3 個。校測紅線樁的允許誤差：角度誤差為±60″，邊長相對誤差為1/2500，點位誤差為50mm。校測平面控制點的允許誤差：角度誤差為±30″，邊長相對誤差為1/4000，點位誤差為50mm。

确定建築物高程水準點數量不應少于2 個，使用前應按附合水準路線進行校測，允許閉合差為±10 n （mm）（ n 為測站數）。

測量控制點做好後，應在點位周邊做好臨時圍欄或圍牆保護起來，确保控制點不受到外界任何幹預破壞。控制點附近插上彩旗、圍欄或圍牆刷上醒目顔色的油漆，起到警示和标識作。特别要注意在施工期間，防止遭施工機械等損壞，對現場工作人員進行測量基準點保護的宣傳教育工作，增強施工人員保護測量基準點的意識。

第一節超高層建築平面控制測量

一、場區平面控制網

場區平面控制網可根據場區的地形條件和建（構）築物的布置情況，布設成 GNSS網、導線網等形式。 GNSS網更适用于視野開闊、障礙物少的場區，當場區周邊環境較複雜時，衛星信号不穩定，不宜采用 GNSS網。

場區平面控制網，應根據工程規模和工程需要分級布設。對于建築場地大于 1km2的工程項目或重要工業區，應建立一級或一級以上精度等級的平面控制網；對于場地面積小于 1km2的工程項目或一般建築區，可建立二級精度的平面控制網。

場區平面控制網相對于勘察階段控制點的定位精度，不應大于 5cm。

控制網點位，應選在通視良好、土質堅實、便于施測、利于長期保存的地方，并應埋設相應的标石，必要時還應增加強制對中裝置。标石的埋設深度，應根據地凍線和場地設計标高确定。

1、當采用 GNSS控制網時，應采用靜态測量方法進行，主要技術指标，應符合下表規定。場區 GNSS測量的主要技術要求（表格出自工程測量規範（GB50026））

2、當采用導線及導線網作為場區控制網時，導線邊長應大緻相等，相鄰邊的長度之比不宜超過 1：3，其主要技術要求如下：

導線網的主要技術要求（表格出自工程測量規範（GB50026））

二、建築物施工平面控制網

建築物施工控制網，應根據建築物的設計形式和特點布設成十字軸線或矩形控制網。建築物施工控制網，應根據場區控制網進行定位、定向和起算；控制網的坐标軸，應與工程設計所采用的主副軸線一緻。民用建築物施工控制網也可根據建築紅線定位。

1、建築物施工平面控制網的建立，應符合下列規定：控制點，應選在通視良好、土質堅實、利于長期保存、便于施工放樣的地方。控制網加密的指示樁，宜選在建築物行列線或主要設備中心線方向上。主要控制網點和主要設備中心線端點，應埋設固定标樁。控制網軸線起始點的定位誤差，不應大于 2cm；兩建築物間有聯動關系時，不應大于 1cm，定位點不得少于 3個。

2、建築物施工平面控制網的主要技術要求建築物施工平面控制網，應根據建築物的分布、結構、高度、基礎埋深和機械設備傳動的連接方式、生産工藝的連續程度，分别布設一級或二級網。一般鋼結構、超高層、連續程度高的建築宜布設成一級網，框架、高層、連續程度一般的建築宜布設成二級網。其主要技術要求，應符合下表規定。

3、平面施工控制網的測設采用全站儀以極坐标和直角坐标定位的方法測設軸線控制網，經角度、距離校測符合點位限差要求後，作為該建築的軸線控制網。

4、内部控制網的建立

待基礎底闆施工完成，預埋件埋設完畢後，以場區平面控制網為基準，利用全站儀将控制點引測到建築物内部，并和建築物外圍控制網聯測。引測的投點誤差，一級不應超過 2mm，二級不應超過 3mm。

内部布置控制網的布設及選型必須結合建築物的平面幾何形狀，組成相應圖形，為保證軸線投測點的精度，内控點要形成閉合幾何圖形，以提高邊角關系，根據施工組織設計中施工流水段圖的劃分進行，每一流水段至少布設 4個點，并相互之間銜接，作為該流水段的測量内控點。

第二節超高層建築高程控制測量

一、水準測量

二、場區高程控制網

場區高程控制網，應布設成閉合環線、附合路線或結點網。

大中型施工項目的場區高程控制測量宜采用二等水準。

場區水準點，可單獨布設在場地相對穩定的區域，也可設置在平面控制點的标石上。水準點間距宜小于1km。距離建（構）築物不宜小于25m，距離回填土邊線不宜小于15m。

施工中，當少數高程控制點标石不能保存時，應将其高程引測至穩固的建（構）築物上，引測的精度，不應低于原高程點的精度等級。

三、建築物高程控制網

建築物高程控制宜采用三等水準。水準點可設置在平面控制網的标樁或外圍的固定物上，也可單獨埋設。水準點的個數，不應少于 3個。當場地高程控制點距離施工建築物小于 200m時，可直接利用。當施工中高程控制點标樁不能保存時，應将其高程引測至穩固的建（構）築物上，引測的精度，不應低于三等水準。

放樣前，應對建築物施工平面控制網和高程控制點進行檢核。

第一節平面控制網的傳遞

土方開挖、墊層放線、基礎底闆放線，其平面軸線控制點的引測采用“外控法”。外控法軸線投測，将經緯儀架設在基坑邊上的軸線控制樁上，經對中、整平後，後視同一方向樁 (或軸線标志點 )，以方向線交會法将所需的軸線投測到施工的平面層施工段上，在同一施工段上投測的縱、橫線各不得少于二條，且要組成閉合圖形，以此作角度、距離的校核。為保證精度軸線放樣采用全站儀極坐标和經緯儀方向線法相結合的形式。

細部線放樣：依據施工圖紙及施工洽商，首先放樣其它設計軸線，并檢查校核，滿足施工規範要求後，依次放樣柱、牆、門窗等，彈墨線，放線時首先根據軸線放測出牆、柱位置，彈出牆柱邊線，然後放測出牆柱 30cm的控制線，并和軸線一樣标記紅三角。

墊層放線示意圖

當每一施工段測量放線完後，必須進行自檢，自檢合格後填寫中間交接檢查記錄移交給下道工序，同時填寫樓層放線記錄表報監理驗線。

第二節标高控制點引測方法及措施

懸吊鋼尺法：以現場高程控制點為依據，采用水準儀以中絲讀數法往基坑測設附合水準路線，将高程引測到基坑施工面上。标高基準點用紅油漆标注在基坑側面上，并标明數據。

其中鋼尺下段懸挂重錘，以保證鋼尺的垂直度，為減少擺動，将重錘放入阻尼液桶中，現場作業時，每次用鋼尺與水準尺聯合測量法傳遞标高時，改變鋼尺懸挂位置，進行重複測量，以便校核。計算時對鋼尺進行尺長及溫度改正：

水準測量數據演算時對鋼尺進行尺長及溫度改正：鋼尺實際長度＝鋼尺名義長度＋尺長改正數＋а×（現場溫度－鋼尺檢測時溫度），а：代表鋼尺膨脹系數，取а＝0.000012m/℃ ，鋼尺檢定時溫度為20℃。

建築物的施工放樣、軸線投測和标高傳遞的偏差，應符合下表規定。

第一節平面控制網的傳遞

豎向測量是超高層建築施工測量最重要的任務，也是超高層建築施工測量技術研究的主要内容。目前，超高層建築施工豎向測量方法主要采用超高層内部控制法。

超高層内部控制法首先進行控制網的優化設計，根據建築物的建築圖、施工圖等情況布網，對于結構形式新穎、獨特的異型建築需進行虛拟的控制網設計。然後将優化設計的控制點投放到基礎底闆上，并在其以上樓層相應位置上預留200mm×200mm 的傳遞孔，利用垂準線原理進行平面控制網的豎向投測，将平面控制網垂直投測到任一樓層，以滿足施工放樣需要。

第二節标高控制點引測方法及措施

目前，超高層建築标高傳遞的方法有鋼尺直接測量法、懸吊鋼尺法和全站儀天頂測距法。其中，鋼尺直接測量法和懸吊鋼尺法一般适用于高度200 米以下高層建築。對于高度超過200 米的超高建築，宜采用全站儀天頂測距法進行标高的傳遞，原因如下：

1、使用鋼尺直接測量法和懸吊鋼尺法，受到鋼尺長度的限制，由于建築高度超過一整尺（50米）長，需要分多段接力向上傳遞，造成誤差的積累，另外分段傳遞需要人員多，而且效率低；

2、由于鋼尺受外界影響始終在振動，給讀數造成了影響；

3、利用鋼尺傳遞時，鋼尺一邊需加拉力計，一邊需加重錘，為防止重錘的晃動，需将重錘泡在阻尼液中，分段傳遞時，需要專人配合攜帶阻尼液，重量大攜帶不方便；

4、上下傳遞樓層高差大、溫度變化較大，難以準确進行溫度改正，風力和拉力對測量結果也能造成一定的影響。因此利用傳統的水準測量人力物力需要大，效率低，誤差大。

一、懸吊鋼尺法測量

施工層的标高傳遞，宜采用懸挂鋼尺代替水準尺的水準測量方法進行，并應對鋼尺讀數進行溫度、尺長和拉力改正。

傳遞點的數目，應根據建築物的大小和高度确定。規模較大的工業建築或高層民用建築，宜從3 處分别向上傳遞。

傳遞的标高較差小于3mm 時，可取其平均值作為施工層的标高基準，否則，應重新傳遞。

在目前超高建築标高傳遞過程中，應使用100 米的Ⅰ級鋼尺采用懸吊鋼尺法。

依據首層标高控制點，懸吊檢定合格的鋼尺，鋼尺應使用标準拉力，并進行尺長和溫度改正。

每次至少傳遞三個點，并相互校對。

每次測量均應從基準點傳遞，不得使用下一層的标高點，傳遞上來以後，應和下一層标高點進行比對。

二、全站儀天頂測距法

對于200 米以上超高層建築，懸吊鋼尺有困難的，可以在底層投測點或電梯井安置全站儀，通過對天頂方向測距的方法引測高程。首先将望遠鏡處于水平位置，讀取豎立在底層 1.000m，測出全站儀的儀器标高，然後将望遠鏡指向天項，在需傳遞高程的第i 層樓面垂準孔放置一塊預制的圓孔鐵闆，并将棱鏡平放在圓孔上。測出全站儀至棱鏡的垂直距離,預先測出棱鏡常數A，獲得第i 層樓面鐵闆的頂面标高H。最後通過安裝在第i 層樓面的水準儀測設出設計标高線和高出設計标高 1.000m 的标高線。

第三節核心筒控制測量

核心筒的施工先于外框筒施工，鋼結構先行土建緊随，核心筒垂直度直接影響到後續外框筒施工。

因此核心筒的測量放線尤其重要，核心筒測量的平面控制采用超高層建築内部控制法，經過内部控制點優化設計後，設計點位安裝強制對中裝置，提高投測的精度和效率。軸線豎向傳遞過程中，結合結構的特點在核心筒四角制作專用支架。

核心筒平面控制點布設的原則：

1、根據工程特點核心筒控制點可布設在核心筒外側，也可布設在核心筒内側；

2、控制網宜采用為矩形、“十”字形或輻射形等有檢核條件的控制圖形；

3、控制點距核心筒壁的距離應考慮實際操作的便利。

将控制點由激光鉛直儀傳遞至核心筒大角測量支架上，用全站儀測量軸線控制點間的距離和角度，經校核無誤後分别用吊線墜、拉尺等方法轉移至核心筒四大角并彈墨線标示，依據大角線保證核心筒垂直度。利用繃鋼絲的方法進行模闆位置控制，各控制點間拉線然後根據鋼絲用懸吊線錘的辦法控制垂直度。

第四節高層作業層放線

控制軸線投測至施工層後，應在結構平面上按閉合圖形對投測軸線進行校核。合格後，才能進行本施工層上的其他投測工作；否則，應重新進行投測。

第五節豎向傳遞精度控制措施

1、溫度、日照、大風等自然環境因素影響

由于鋼材熱脹冷縮的特性，工程施工周期較長，時間跨度大，溫差對鋼結構的平面結構尺寸有一定的影響。電子設備如全站儀應實時調整内部溫度參數，普通設備如鋼尺必須進行溫差改正。

選擇陰天、日出前時間進行激光控制點的垂直向上投測，避免建築物陰陽面溫差的影響。避開四級以上大風，避開惡劣氣候環境下作業，盡量選在外界環境比較一緻的情況下作業。

2、施工誤差影響

根據結構自身特點及安裝設備的起重能力，考慮鋼結構安裝的對稱性和整體穩定性，合理劃分施工區域，以便控制安裝總體尺寸。随着結構施工高度的增加，附着在結構上的兩台塔吊在施工作業時對結構晃動，混凝土樓闆施工對結構的晃動都會給現場測量産生一定的影響。應采取時間上錯位的方法解決。

3、結構自身的影響

随着結構施工高度的增加，鋼結構框架的柔性越來越大，結構的柔性擺動可能對平面控制點的向上引測精度造成影響。可以通過對結構的柔性擺動做連續觀測，掌握結構柔性擺動的的幅度和頻率。如果結構的柔性擺動的幅度較大，适當延長激光鉛直儀向上投遞的時間，從激光靶上投遞點的變化範圍求幾何中心确定投遞點，同時采用多測回法求取平均值，這樣可以大大消除結構柔性擺動對控制點向上投遞的影響。

第一節鋼結構校正流程

第二節鋼結構安裝測量方法

一、地腳螺栓的測量控制

根據《鋼結構工程施工質量驗收規範》柱子定位軸線的允許偏差為1mm，地腳镙栓的埋設正确與否是鋼結構吊裝過程中的一個重要環節，包括地腳镙栓的安裝就位、澆築混凝土過程中與混凝土凝固後偏差的測量。

1）安裝地腳镙栓前，在地腳镙栓的鋼闆上刻畫"十"字中心線；

2）鋼筋綁紮完成後，在鋼筋上準确投測地腳镙栓理論"十"字中心線；

3）地腳镙栓附近利用高程控制網引測高程點；

4）用鋼筋上的中心線安裝地腳镙栓；

5）地腳镙栓中心線方向上架設2 台經緯儀，準确指揮地腳镙栓的安裝就位；利用水平儀指揮調整地腳镙栓的高度；

6）重複上述2 條的過程，直至地腳镙栓的平面位置及高程都達到規範要求為止。

二、鋼柱測量校正

1、經緯儀校正法

測量校正時，用兩台經緯儀分别架設在鋼柱縱橫軸附近，但偏離的角度不應大于15 度。離柱的距離約為1.5 倍柱長。校正時先瞄準柱子下部的控制線，經緯儀照準部固定後，再仰視柱頂部控制線；如果重合，則表示這個柱子在這個方向上就是豎直的，如果不重合，應進行調整，直到相互垂直的兩個方向都符合要求為止。首根鋼柱就位時除了要校正垂直度外，還要對柱底的标高進行調整，通過調整柱底的螺母對首根柱的高程進行調整，保證鋼梁的準确就位。

用纜風繩校正鋼柱時，在松開纜風繩時，柱子能保持“0”位移狀态，才能算校正完畢。如果纜風繩的力量很大，柱子就有很大的安裝内力，松開纜風繩。柱子的位置就會發生變化，這樣也會使結構産生較大的變化，此時不能算校正完畢。

2、空間後方交會技術

由于施工現場條件的限制，在作業層施工作業時，可能會出現以下問題：現場控制點無法通視，已知點上無法架設儀器，視線較長時間遮擋，為解決以上問題采用空間後方交會技術，把全站儀架設在通視良好的位置，利用“後方交會法”交會出儀器中心坐标，然後利用坐标數據進行放樣。

三、鋼梁安裝測控

當鋼柱校測完畢後，下一道工序吊裝鋼梁。在安裝主梁前，根據焊接收縮量預留焊接變形值，預留的變形值應作書面記錄。如果柱子安裝時垂直度達到了，那就在安裝和校正鋼梁時，再把柱子撐開，留出接頭焊接收縮量，這時柱子産生的内力，在焊接完成和收縮後也就自動消失。

梁和鋼柱之間用高強螺栓連接，由于柱與柱之間的主梁截面大、剛度也大，在安裝柱和柱之間的主梁時，将會影響鋼柱的垂直度，因此需要進一步對柱子進行跟蹤校正；對主梁聯系的隔跨甚至隔兩跨以上的柱子也要一起監測，隻有采取這樣的措施，柱子的安裝質量才有保證。

當高強螺栓緊固完成後，對這一片區的鋼柱再次進行整體觀測，并做好記錄，根據記錄的偏差值大小及偏差方向，決定對焊前偏差是否還需要進行局部尺寸調整以及确定焊接順序、焊接方向、焊接收縮的傾斜預留量，然後交付焊接班組進行施焊。

高強螺栓終擰之後，下一道工序焊接，焊接時焊接縫将會收縮。因此在焊接完成以後必須再一次對該片區的鋼柱、鋼梁再次複測，并做好記錄，校測後所記錄的測量數據，進行整理，作為下一層鋼柱吊裝校正及焊接的預控數據。

第三節鋼柱标高控制

鋼柱标高控制測量主要是控制各節鋼柱的柱頂标高，由于鋼柱受壓縮變形、結構沉降的外界因素的影響，随着結構高度不斷增加，柱頂實際标高與設計标高差會越來越大，在進行柱頂标高控制時，應以每節柱為單元進行柱标高的調整工作，将每節柱接頭焊接的收縮和在荷載下的壓縮變形值，反饋到加工廠，将變形值加到柱的制作長度中。将水準儀架設在夾具上，采用中絲讀數法，進行柱頂标高測控。

第四節鋼結構校正保證措施

校正用的經緯儀事前應經過嚴格檢校，因為校正柱子豎直時，往往隻用盤左或盤右觀測，儀器誤差影響很大，操作時還應注意使照準部水準管氣泡嚴格居中。

柱子在兩個方向的垂直度都校正好後，應再複查平面位置，看鋼柱下部的中線是否仍對準基礎的軸線。

當校正變截面的柱子時，經緯儀必須放在軸線上校正，否則容易産生差錯。

當安置一次儀器校正幾根柱子時，儀器偏離軸線的角度最好不超過15°。

當夏季氣溫超過25℃或有陽光直射時測量儀器要架設防曬傘，避免儀器受熱造成讀數不準。

在負溫度下安裝鋼結構時，要注意溫度變化引起的鋼結構外形尺寸的偏差。如鋼結構在常溫下制作在負溫下安裝時，要采取措施調整偏差。

鋼結構制作和安裝用的鋼尺、量具，應和土建施工單位使用的鋼尺、量具用同一精度級别進行檢定。

在跟蹤測量中還需要充分注意日照、溫差和焊接收縮對垂直度的影響，認真執行預留偏差值等技術措施，确保鋼結構安裝精度自始至終處于受控狀态。

一般情況下，工程變形監測由建設單位委托第三方有資質的單位進行，但在工程施工過程中總承包也需要對工程實施必要的監測，以便于對工程的安全性做出提前預判，防止事故發生。在施工準備階段及過程中，即需要提前設置好監測點位，為監測工作做好統籌準備。超高層施工監測包括基坑監測及建築物結構變形監測兩個部分。

第一節基坑監測

開挖深度大于等于5m 或開挖深度小于5m 但現場地質情況和周圍環境較複雜的基坑工程以及其他需要監測的基坑工程應實施基坑工程監測。

一、基坑監測原則

變形監測是一項系統工程，是施工管理的重要組成部分，須按照計劃進行。一般情況下，監測工作應遵循以下4 條原則：

1、可靠性原則：

可靠性原則是監測系統設計中所考慮的最重要的原則。為了确保其可靠性，必須做到：

（1）由具有豐富經驗的作業人員，使用滿足精度要求的監測儀器，采用先進的監測方法來保證外業采集數據的真實可靠性；

（2）基準點、監測點設置應合理，并在監測期間保護好點位标志，使監測工作具有連續性。

2、操作方便性原則：

為使監測工作正常進行并滿足監測精度的要求，變形監測點在布設時應考慮到水準線路的聯測方便，能夠節省外業時間、提高點位精度的原則。

3、數據及時性原則：

監測數據必須是及時的。監測數據需在現場及時計算處理，計算有問題應及時複測。因為施工是一個動态的過程，隻有保證及時監測，才能有利于及時發現隐患，及時采取措施。

監測應整理完整的監測記錄表、數據報表、形象的圖表和曲線，監測結束後及時整理出監測報告。

4、經濟合理性原則：

監測方案編制時應考慮選用适合于本工程監測作業，并滿足監測精度要求的儀器設備。

二、監測方案

一般情況下，監測方案應包括下列内容：

1、工程概況

2、建設場地岩土工程條件及基坑周邊環境狀況

3、監測目的和依據

4、監測内容和項目

5、基準點、監測點的布設和保護

6、監測方法及精度

7、監測周期和監測頻率

8、監測報警及異常情況下的監測措施

9、監測數據處理與信息反饋

10、監測人員的配備

11、監測儀器設備及檢定要求

12、作業安全及其他管理制度

三、監測項目

1、基坑工程現場監測點對象應包括：

（1）支護結構；

（2）地下水狀況；

（3）基坑底部及周邊土體；

（4）周邊建築；

（5）周邊管線及設施；

（6）周邊重要的道路；

（7）其他應監測的對象。

2、基坑監測項目

基坑工程的監測項目應與基坑工程設計、施工方案相匹配。應針對監測對象的關鍵部位，做到重點觀測、項目配套并形成有效、完整的監測系統。

四、基準點設置

1、豎向位移基準點布置

豎向位移觀測的高程基準點不應少于3 個，基準點離所測建築距離較遠緻使變形測量作業不方便，設置工作基點。

高程基準點與觀測點的距離不宜太遠，以保證足夠的觀測精度。

基準點須埋設在變形影響範圍以外且穩定、易于長期保存的地方，其點位與鄰近建築物的距離應大于建築基礎深度的2 倍，高程基準點也可選擇在基礎深且穩定的建築物上。

在工程壓力傳播範圍之外預先合理埋設BM1、BM2、BM3 三個基準點，為了測量方便，視現場情況設置基準點。可選用淺埋鋼管水準标石或牆上水準标志等。

2、豎向位移基準點測量

基準點使用前，采用假定高程系統使用精密水準儀對三個基準點聯測，經平差計算後的高程數據作為本工程三個基準點高程依據。

3、水平位移基準點布點

水平位移基準點應基坑變形區域以外，宜設置有強制對中的觀測墩，采用精密的光學對中裝置，對中誤差不宜大于0.5mm。

4、水平位移基準點測量

基準點平面坐标數據以假定相對坐标系為依據，布設導線聯測三個基準點，經平差後的坐标數據做為工程基準點平面已知數據。

五、監測點布置

1、基坑及支護結構

1）圍護牆或基坑邊坡頂部的水平和豎向位移監測點應沿基坑周邊布置，周邊中部、陽角處應布置監測點。監測點水平間距不宜大于20m，每邊監測點數目不宜少于3 個。水平和豎向位移監測點宜為共用點，監測點宜設置在圍護牆或基坑坡頂上。

圍護牆或土體深層水平位移監測點宜布置在基坑周邊的中部、陽角處及有代表性的部位。監測點水平間距宜為20m～50m，每邊監測點數目不應少于1 個。

圍護牆内力監測點應布置在受力、變形較大且有代表性的部位，監測點數量和水平間距視具體情況而定。豎直方向監測點應布置在彎矩極值處，豎向間距宜為2m～4m。

2）支撐内力監測點的布置應符合下列要求：

監測點宜設置在支撐内力較大或在整個支撐系統中起控制作用的杆件上。

每層支撐的内力監測點不應少于3 個，各層支撐的監測點位置在豎向上宜保持一緻。

鋼支撐的監測截面宜選擇在兩支點間1/3 部位或支撐的端頭；混凝土制成的監測截面宜選擇在兩支點間1/3 部位，并避開節點位置。

每個監測點截面内傳感器的設置數量及布置應滿足不同傳感器測試要求。

3）立柱的豎向位移監測點宜布置在基坑中部、多根支撐交彙處、地質條件複雜處的立柱上，監測點不宜少于立柱總根數的5%，逆作法施工的基坑不宜少于10%，且不應少于3 根。立柱的内力監測點宜布置在受力較大的立柱上，位置宜設在坑底以上各層立柱下部的1/3 部位。

4）錨杆的内力監測點應選擇在受力較大且有代表性的位置，基坑每邊中部、陽角處和地質條件複雜的區域宜布置監測點。每層錨杆的内力監測點數量應為該層錨杆總數的1%~3%，并不應少于3 根。每層監測點在豎向的位置宜保持一緻。每根杆體上的測試點應設置在錨頭附近和受力有代表性的位置。

5）土釘的内力監測點應選擇在受力較大且有代表性的位置，基坑每邊中部、陽角處和地質條件複雜的區段宜布置監測點。監測點的數量和間距應視具體情況而定，各層監測點在豎向上的位置宜保持一緻。每根杆體上的測試點應設置在有代表性的受力位置。

6）基底隆起（回彈）監測點的布置應符合下列要求：

（1）監測點宜按縱向或橫向剖面布置，剖面應選擇在基坑的中央以及其他能反映變形特征的位置。剖面數量不應少于2 個。

（2）同一剖面上監測點橫向間距宜為10~30m，數量不應少于3 個。

7）圍護牆側向土壓力監測點的布置應符合下列要求：

（1）監測點應布置在受力、土質條件變化較大或其他有代表性的部位；

（2）平面布置上基坑每邊不宜少于2 個監測點。豎向布置上監測點間距宜為2~5m，下部宜加密；

（3）當按土層分布情況布設時，每層應至少布設1 個測點，且布置在各層土的中部。

8）孔隙水壓力監測點宜布置在基坑受力、變形較大或有代表性的部位。豎向布置的監測點宜在水壓力變化影響深度範圍内按土層分布情況布設，豎向間距一般為2~5m，數量不宜少于3個。

9）地下水位監測點的布置應符合下列要求：

（1）基坑内地下水位當采用深井降水時，水位監測點宜布置在基坑中央和兩相鄰降水井的中間部位；當采用輕型井點、噴射井點降水時，水位監測點宜布置在基坑中央和周邊拐角處，監測點數量視具體情況确定；

（2）基坑外地下水位監測點應沿基坑、被保護對象的周邊或在基坑與被保護對象之間布置，監測點間距宜為20m～50m。相鄰建築、重要的管線或管線密集處應布置水位監測點；當有止水帷幕時，宜布置在止水帷幕的外側約2m 處。

（3）水位觀測管的埋置深度應在最低設計水位或最低允許地下水位之下3~5m。承壓水水位監測管的濾管應埋置在所測的承壓含水層中。

（4）回灌井點觀測井應設置在回灌井點與被保護對象之間。

2、基坑周邊環境

從基坑邊緣以外1~3 倍開挖深度範圍内需要保護的周邊環境應作為監測對象。必要時尚應擴大監控範圍。

1）建築豎向位移監測點的布置應符合下列要求：

建築四角、沿外牆每10~15m 處或每隔2~3 根柱基上，且每側不少于3 個監測點；

不同地基或基礎的分界處；

不同結構的分界處；

變形縫、抗震縫或嚴重開裂處的兩側；

新、舊建築物或高、低建築物交接處的兩側；

高聳構築物基礎軸線的對稱部位，每一構築物不應少于4 點。

2）建築水平位移監測點應布置在建築物的外牆牆角、外牆中間部位的牆上或柱上、裂縫兩側以及其他有代表性的部位，監測點間距視具體情況而定，一側牆體的監測點不宜少于3 點。

3）建築傾斜監測點應符合下列要求：

監測點宜布置在建築角點、變形縫兩側的承重柱或牆上；

監測點應沿主體頂部、底部上下對應布設，上、下監測點應布置在同一豎直線上；

當由基礎的差異沉降推算建築傾斜時，監測點的布置應參考“建築豎向位移監測點的布置”的規定。

4）建築裂縫、地表裂縫監測點應選擇有代表性的裂縫進行布置，當原有裂縫增大或出現新裂縫時，應及時增設監測點。對需要觀測的裂縫，每條裂縫的監測點至少應設2 個，且宜設置在裂縫的最寬處及裂縫末端。

5）管線監測點的布置應符合下列要求：

應根據管線修建年份、類型、材料、尺寸及現狀等情況，确定監測點設置；

監測點宜布置在管線的節點、轉角點和變形曲率較大的部位，監測點平面間距宜為15~25m，并宜延伸至基坑以外1~3 倍基坑開挖深度範圍内的管線；

供水、煤氣、暖氣等壓力管線宜設置直接監測點，在無法埋設直接監測點的部位，可設置間接監測點。

6）基坑周邊地表豎向位移監測點宜按監測剖面設在坑邊中部或其他有代表性的部位，監測剖面應與坑邊垂直，數量視具體情況确定。每個監測剖面上的監測點數量不宜少于5 個。

7）土體分層豎向位移監測孔應布置在靠近被保護對象且有代表性的部位，數量視具體情況确定，在豎向布置上測點宜設置在各層土的界面上，也可等間距設置。測點深度、測點數量應視具體情況确定。

六、監測方法

1、豎向位移觀測

豎向位移監測可采用幾何水準或液體靜力水準等方法。

坑底隆起（回彈）宜通過設置回彈監測标，采用幾何水準并配合傳遞高程的輔助設備進行監測，傳遞高程的金屬杆或鋼尺等應進行溫度、尺長和拉力等項修正。

圍護牆（邊坡）頂部、立柱、基坑周邊地表、管線和鄰近建築的豎向位移監測精度應根據豎向位移報警值按下表确定。

2、水平位移觀測

測定特定方向上的水平位移時，可采用視準線法、小角度法、投點法等；測定監測點任意方向的水平位移時可視監測點的分布情況，采用前方交會法、後方交會法、極坐标法等；當測點與基坑點無法通視或距離較遠時，可采用GNSS 測量法或三角、三邊、邊角測量與基準線法相結合的綜合測量方法。

基坑圍護牆（邊坡）頂部、基坑周邊管線、鄰近建築水平位移監測精度應根據水平位移報警值按下表确定

3、其他監測

支護結構内力可采用安裝在結構内部或表面的應變計或應力計進行量測。混凝土構件可采用鋼筋應力計或混凝土應變計進行量測；鋼構件可采用軸力計或應變計等量測。

圍護牆或土體深層水平位移的監測宜采用在牆體或土體中預埋測斜管，通過測斜儀觀測各深度處水平位移的方法。測斜儀的系統精度不宜低于0.25mm/m，分辨率不宜低于0.02mm/500mm。

建築傾斜觀測應根據現場觀測條件和要求，選用投點法、前方交會法、激光鉛直儀法、垂吊法、傾斜儀法和差異沉降法等方法。

裂縫監測應監測裂縫的位置、走向、長度、寬度，必要時尚應監測裂縫深度。

裂縫監測可采用以下方法：裂縫寬度監測宜在裂縫兩側貼埋标志，用千分尺或遊标卡尺等直接量測；也可用裂縫計、粘貼安裝千分表量測或攝影量測等；裂縫長度監測宜采用直接測量法。

裂縫深度監測宜采用超聲波法、鑿出法等。

土壓力宜采用土壓力計量測。土壓力計埋設可采用埋入式或邊界式。

孔隙水壓力宜通過埋設鋼弦式或應變式等孔隙水壓力計測試，孔隙水壓力計埋設可采用壓入法、鑽孔法等。

地下水位監測宜采通過孔内設置水位管，采用水位計等方法進行測量。

錨杆和土釘法内力監測宜采用專用測力計、鋼筋應力計或應變計，當使用鋼筋束時宜監測每根鋼筋的受力。

土體分層豎向位移可通過埋設磁環式分層沉降标，采用分層沉降儀進行量測；或通過埋設深層沉降标，采用水準測量方法進行量測。

七、監測頻率

基坑工程監測工作應貫穿于基坑工程和地下工程施工全過程。監測期應從基坑工程施工前開始，直至地下工程完成為止。對有特殊要求的周邊環境的監測應根據需要延續至變形趨于穩定後才能結束。

八、監測報警

九、數據處理

1、現場的監測資料應符合下列要求：

使用正式的監測記錄表格；

監測記錄應有相應的工況描述；

監測數據應及時整理；

對監測數據的變化及發展情況的分析和評述應及時。

2、技術成果

技術成果應包括當日報表、階段性報告、總結報告。技術成果提供的内容應真實、準确、完整，并宜用文字闡述與繪制變化曲線或圖形相結合的形式表達，報表應按時報送。

1）當日成果

當日的天氣情況和施工現場的工況；

儀器監測項目各監測點的本次測試值、單次變化值、變化速率以及累計值等，必要時繪制有關曲線圖；

巡視檢查的記錄；

對監測項目應有正常或異常、危險的判斷性結論；

對達到或超過監測報警值的監測點應有報警标示，并有原因分析及建議；

對巡視檢查發現的異常情況應有詳細描述，危險情況應有報警标示，并有原因分析及建議；

其他相關說明。

2）階段性報告

該監測期相應的工程、氣象及周邊環境概況；

該監測期的監測項目及測點的布置圖；

各項監測數據的整理、統計及監測成果的過程曲線；

各監測項目監測值的變化分析、評價及發展預測；

相關的設計和施工建議。

3）總結報告

總結報告一般應包含以下内容：

工程概況；

監測依據；

監測項目；

測點布置；

監測設備和監測方法；

監測頻率；

監測報警值；

各監測項目全過程的發展變化分析及整體評述；

監測工作結論與建議。

第二節結構變形監測

建築物在施工和運營期間，由于受各種作用力的影響，會産生變形，變形超過規定的限度，就會影響建築物的正常使用，嚴重時還會危及建築物的安全。變形監測就是對建築物進行測量以确定其空間位置随時間的變化特征，為判斷其是否安全提供必要的信息。變形監測的意義在于保障工程安全，及時發現異常變化，對其穩定性、安全性做出判斷，以便采取措施處理，防止事故發生。超高層結構變形監測主要包括建築物的沉降觀測（垂直位移觀測）、水平位移觀測及主體傾斜觀測。

一、建築變形測量的精度指标

建築變形測量的級别、精度指标及其适用範圍應符合下表規定：（表格出自《建築變形測量規範》（JGJ8））

二、沉降觀測

建築變形測量工作開始前，應根據建築地基基礎設計的等級和要求、變形類型、測量目的、

任務要求以及測區條件進行施測方案設計，确定變形測量的内容、精度級别、基準點與變形點布設方案、觀測周期、儀器設備及檢定要求、觀測與數據處理方法、提交成果内容等，編寫技術設計書或施測方案。

1、技術指标（表格均出自《建築變形測量規範》（JGJ8））

2、點位布置

沉降觀測點布設應能全面反映建築及地基變形特征，并顧及地質情況及建築結構特點。點位宜選在下列位置：

建築物四角、核心筒四角、大轉角處及沿外牆每10～20m 處或每隔2～3 根柱基上；

高低層建築、新舊建築、縱橫牆等交接處的兩側；

建築裂縫、後澆帶和沉降縫兩側、基礎埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結構的分界處及填挖方分界處；

對于寬度大于等于15m 或小于15m 而地質複雜以及膨脹土地區的建築，應在承重内隔牆中部設内牆點，并在室内地面中心及四周設地面點；

鄰近堆置重物處、受振動有顯著影響的部位及基礎下的暗浜（溝）處；

框架結構建築的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線上；

筏形基礎、箱形基礎底闆或接近基礎的結構部分之四角處及其中部位置；

重型設備基礎和動力設備基礎的四角、基礎形式或埋深改變處以及地質條件變化處兩側；

對于電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳建築，應設在沿周邊與基礎軸線相關的對稱位置上，點數不少于4 個。

3、沉降觀測的周期和觀測時間應按下列要求并結合實際情況确定：

建築施工階段的觀測應符合下列規定：

普通建築可在基礎完工後或地下室完後開始觀測，大型、高層建築可在基礎墊層或基礎底部完成後開始觀測；

觀測次數與間隔時間應視地基與加荷情況而定。民用高層建築可每加高1～5 層觀測一次，工業建築可按回填基坑、安裝柱子和屋架、砌築牆體、設備安裝等不同施工階段分别進行觀測。

若建築施工均勻增高，應至少在增加荷載的25%、50%、75%和100%時各測一次；

施工過程中若暫停工，在停工時及重新開工時應各觀測一次。停工期間可每隔2～3 個月觀測一次；

建築使用階段的觀測次數，應視地基土類型和沉降速率大小而定。除有特殊要求外，可在第一年觀測3～4 次，第二年觀測2～3 次，第三年後每年觀測1 次，直至基本穩定為止；

觀測過程中，若有基礎附近地面荷載突然增減、基礎四周大量積水、長時間連續降雨等情況，均應及時增加觀測次數。當建築突然發生大量沉降、不均勻沉降或嚴重裂縫時，應立即進行逐日或2～3d 一次的連續觀測。

建築沉降是否進入穩定階段，應由沉降量與時間關系曲線判定。當最後100d 的沉降速率小于0.01～0004mm/d 時可認為已進入穩定階段。具體數值宜根據各地區地基土的壓縮性能确定。

4、成果資料

工程平面位置圖及基準點分布圖；

觀測點位分布圖；

觀測成果表；

時間—荷載—沉降量曲線圖。

三、水平位移觀測

1、技術指标（表格均出自《建築變形測量規範》（JGJ8））

2、點位布置

建築水平位移觀測點的位置應選在牆角、柱基及裂縫兩邊等處。标志可采用牆上标志，具體形式及其埋設應根據點位條件和觀測要求确定。

3、觀測周期

水平位移觀測的周期，對于不良地基土地區的觀測，可與一并進行的沉降觀測協調确定；對于受基礎施工影響的有關觀測，應按施工進度的需要确定，可逐日或隔2～3 天觀測一次，直至施工結束。

4、觀測方法

當測量地面觀測點在特定方向的位移時，可使用視準線、激光準直、測邊角等方法。測量觀測點任意方向位移時，可視觀測點的分布情況，采用前方交會或方向差交會及極坐标等方法。單個建築亦可采用直接量測位移分量的方向線法，在建築縱、橫軸線的相鄰延長線上設置固定方向線，定期測出基礎的縱向和橫向位移。

位于觀測内容較多的大測區或觀測點遠離穩定地區的測區，宜采用測角、測邊、邊角及GNSS與基準線法相結合的綜合測量方法。

5、成果資料

觀測點位置圖；

觀測成果表；

水平位移曲線圖。

四、建築主體傾斜觀測

建築主體傾斜觀測應測定建築頂部觀測點相對于底部固定點或上層相對于下層觀測點的傾斜度、傾斜方向及傾斜速率，剛性建築的整體傾斜，可通過測量頂面或基礎的差異沉降來間接确定。

主體傾斜觀測點和測站點的布設應符合下列要求：

當從建築外部觀測時，測站點的點位應選在與傾斜方向成正交的方向線上距照準目标1.5～2.0 倍目标高度的固定位置。當利用建築内部豎向通道觀測時，可将通道底部中心點作為測站點；

對于整體傾斜、觀測點及底部固定點應沿着對應測站點的建築主體豎直線，在頂部和底部上下對應布設；對于分層傾斜，應按分層部位上下對應布設；

按前方交會法布設的測站點，基線端點的選設應顧及測距或長度丈量的要求。按方向線水平角法布設的測站點，應設置好定向點。

主體傾斜的觀測周期可視傾斜速率每1～3 個月觀測一次。當遇基礎附近因大量堆載或卸載、場地降雨長期積水等而導緻傾斜速度加快時，應及時增加觀測次數。傾斜觀測應避開強日照和風荷載影響大的時間段。

當從建築或構件的外部觀測主體傾斜時，宜選用投點法、測水平角法、前方交會法等；當利用建築或構件的頂部與底部之間的豎向通視條件進行主體傾斜觀測時，宜選用激光鉛直儀觀測法、激光位移計自動記錄法、正倒垂線法、吊垂球法等；當利用相對沉降量間接确定建築物傾斜時，可利用傾斜儀測記法、測定基礎沉降差法等。

第三節對各種監測點的保護

監測點位是采集數據的根本，點位保護有效，數據采集真實有效，便于分析，施工才能有序進行。

變形監測基準點應設置在變形區域以外，位置穩定、易于長期保存的地方，并應定期複測、複測周期應視基準點所在位置的穩定情況确定，在建築物施工過程中宜1-2 月複測一次，點位穩定後宜每季度或半年複測一次。當觀測點變形測量成果出現異常，或受地震、洪水、爆破等外界因素影響時，應及時進行複測。

變形測量基準點的标石、标志埋設後，應達到穩定後方可開始觀測。穩定期應根據觀測要求與地質條件确定，不宜少于1.5 天。

在觀測期間必須采取有效措施加以保護或專人看管。在附近設醒目的警示标志防止遭施工機械碰撞及人為損壞，測量标志一旦遭受碰損，應立即複位并複測，以保證監測資料、成果的連續性，為信息化施工提供準确、客觀的依據。

監測點應定期進行檢查，了解各類監測點的使用現狀。

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