高层建筑“三线”控制与激光垂直仪的应用
三维激光扫描仪及其在建筑行业中的应用
三维激光扫描仪及其在建筑行业中的应用1 概述3D激光扫描技术是近二十来年开始发展起来的一项基于空间定位系统的高新技术，尤其是对物体的精确刻画能力，故又名实景复制技术。
它通过高速激光对物体的扫描测量，高分辨率、大范围地、快速地获取观测对象的三维坐标空间信息数据，通过系统软件对采集的空间点位信息数据进行处理，力图逼真构建观测体三维影像情景。
该技术具有采集数据精度高和点位密集度高，信息数据处理自动化和数字化强大，信息数据采集迅速、主动，数据实时性和动态性好以及数据采集时无需接触物体并具有一定的穿透性等特征，其快速发展和在实践中的应用有可能又会引起测量技术的突飞猛进。
3D激光扫描技术，其原理是利用激光测距的方法，通过观测目标物体表层海量的、高密集的空间点位的三维坐标信息以及目标物体不同部位的纹理和反射率，有效地构建出观测目标的三维空间模型以及线、面、体等各种类型图件。
3D激光扫描技术相对于传统的单点测量（如RTK），也是测量领域由点至面信息数据采集的一次革命性技术突破。
现今，该技术在建筑建模、建筑形变监测、室内结构设计、建筑规划、地质灾害评估、地产行业高端建筑群设计、文化考古、数字工厂（管道、船舶和油罐）、地形扫描、地下矿区以及特殊环境等领域的关注度日益增强。
鉴于此技术的实用性，在现代职业教育中，为了使课堂教学更好的服务于生产实践，各学校也陆续开始购置三维激光扫描仪，如上海市城市建设工程学校（上海市园林学校）于2017年5月份购置了两台Focus 3D X350新型激光扫描仪，并开始应用于生产实践。
2 Focus 3D X350系?y介绍Focus 3D X350是一款最新、最先进的高速3D激光扫描仪。
Focus 3D X350只需要花费几分钟的时间，就能对比较复杂的观测体的几何形状提供详细的、高仿真性的三维模拟情景图像。
新型的Focus 3D X350是一款超长测量距离的高速三维扫描仪，将扫描范围扩展至全新的尺寸，能够在阳光直射下扫描最远距离为330 米的物体。
高层建筑施工垂直度控制方法
高层建筑施工垂直度控制方法高层建筑施工中的垂直度控制的方法1.外控法外控法是在建筑物外部，利用经纬仪，根据建筑物轴线控制桩来进行轴线的竖向投测，通常也被称作“经纬仪引桩投测法”。
经纬仪引桩投测法是将经纬仪安置于轴线控制桩上，分别以正、倒镜两个盘位照准建筑物底部的轴线标志，向上投测到上层楼面上，取正、倒镜两投测点的中点，即得投测在该层—上的轴线点。
按此方法分别在建筑物纵、横轴线的四个轴线控制桩上安置经纬仪，就可在同一层楼面上投测出四个轴线交点。
其连线也就是该层面上的建筑物主轴线，据此再测设出层面上其他轴线。
要保证投测质量，使用的经纬仪必须经过严格的检验与校正，尤其是照准部水准管轴应严格垂直于仪器竖轴。
投测时应注意照准部水准管气泡要严格居中。
为防止投测时仰角过大，经纬仪距建筑物的水平距离要大于建筑物的高度。
当建筑物轴线投测增至相当高度，而轴线控制桩离建筑物较近时，经纬仪视准轴向上投测的仰角增大，不但点位投测的精度降低，且观测操作也不方便。
为此，必须将原轴线控制桩延长引测到远处的稳固地点或附近大楼的屋面上，然后再向上投测。
为避免日照、风力等不良影响，宜在阴天、无风时进行观测。
2.轴线法当施工场地比较空旷时采用此法，施测时主要将经纬仪安放在高层建筑的附近进行竖向投测。
故此法也叫做经纬仪竖向投测法。
由于施工场地不同，一般安放经纬仪的位置不同，常用的有以下两种方法:延长轴线法。
这种方法要求建筑物四周开阔，将轴线延长到总高度之外，以首层轴线为准绳，在延长线上架设经纬仪，逐层投射测绘，这种方法叫做延长轴线法。
侧向借线法。
如果建筑地不开阔，轴线不能延长，或延长不能达到建筑物总高之外，可以平移轴线一段距离，两端架设经纬仪，在视垂直角小于45°时，即可采用侧向借线法。
施工层向内平移相同距离时，要避开脚手架的影响，平移距离不大于2m，可以采用竖向投测的轴线。
3.激光铅垂仪投测法当建设项目周边的场地狭小或高层建筑密集时，用吊锤线法和经纬仪法投测轴线难以适应这种施工环境的要求，10层以上的高层建筑宜利用激光铅垂仪投测轴线。
浅谈激光垂准仪在高层建筑垂直度控制中的应用
浅谈激光垂准仪在高层建筑垂直度控制中的应用高层建筑，我们采用激光垂准仪配合经纬仪同时外部用经纬仪加弯管目镜进行校核的方法，在高层建筑垂直度控制中取得了很好的效果。
一、测设楼内矩形控制网楼内矩形控制网是控制整栋楼垂直度的关键，在地下室施工完毕后，根据平面控制网在一层测设每栋楼的内控制网，内控制网的轴线根据建筑物的具体形状确定。
具体步骤如下：1、选取控制轴线，测设出控制轴线;2、校核控制轴的尺寸及角度;长度允许的偏差为3mm，测角中误差为3秒。
3、选取控制点，控制轴线的交点即为控制点，控制点处预埋钢板，在钢板上做出控制点，这样既防止控制点被碰坏，向上投测时又便于寻找。
4、楼内控制网做好后，报监理、甲方检查合格后方能使用。
图一：1#楼内控点布置图二、竖向轴线传递当上一层楼板砼浇筑完，且具有强度后，即可对该楼层的轴线进行施测：第一步，在底层控制点架设激光垂准仪，调置仪器对中整平后启动电源，使激光铅直仪向上发射出可见的红色光束，上层楼面在预留孔处安放接收靶，调节垂准仪焦距，直至接收靶上光斑直径到最小为止，操作人员可移动接收靶使红色斑点对准靶心基准点，仪器操作者缓慢旋转激光垂准仪，如果光斑始终落在基准点，此点即为该楼层上的一个轴线控制点，用同样的操作方法分别对其它控制点向上传递轴线，注意在接收靶处应设专人看护，防止碰动。
第二步，在接收靶A处架设经纬仪，使经纬仪与靶心垂直对中，后视接收靶B，如下图：图二：控制点投测示意图对四个接收点校核，四个转角均等于90度，其允许误差为：测角中误差±5秒，两点间距离±3mm。
校核无误后方可在施工层上测设所需轴线，施工层轴线测出后，即可开始投点弹线，弹出该层剪力墙、梁的正确位置线。
三、出现问题及改进措施1、竖向控制采用标准偏差为1/40000的DZJ3型激光垂准仪进行投测，仪器应严格检校合格，特别是水准管轴必须水平。
2、由于仪器本身具有误差，随着楼层的增高，垂准仪的竖轴误差被放大，投点时将仪器缓慢旋转360度，让激光光斑在靶上形成一个小圆，无法集中到一点，此时圆心为投测点，这时要找到基准点会比较难，此时我们用一块300×300的玻璃板贴上白纸作为接收靶，当激光点投测到白纸后，旋转垂准仪水平度盘到0度，此时在白纸对准激光点处用水笔点一点，然后依次按一个方向分别作出180度、270度、90度处三点，此时白纸上有四个点，最后再缓慢旋转360度，如果四点都在激光旋转的圆上，这是我们就可以把白纸上的四个点交叉相连，交点就是基准点。
三线控制
“三线”控制是高层建筑的基础,也是重中之重,只有把“三线”控制好,才能保证建筑结构的准确性,掌握好控制“三线”是每个施工员的必备的专业技能。
②、过程线的控制。轴线引测。在安装楼层梁板模板时，根据底层地面设置的控制点(轴线)预留浇灌混凝土后能拆除的洞口。在引测楼层(板)的轴线前，先制作(300×300×3)mm的有机塑料板，中间钻 1．5 mm孔，采用激光经纬仪对准塑料板孔洞，复核准确后将塑料板固定，再将经纬仪搬移到楼层复核四个引测点，无误后将基准线引到外柱轴线，再复核外围的柱定位轴线，准确无误后进行内柱轴线及核心筒放线。核心筒(剪力墙)。剪力墙模板(混凝土)轴线(垂直度)的控制与否，是关系到整幢电梯能否安装的重中之重，因此模板的材料及安装应按经批准的施工方案实施，要有好的材料、精确的施工工艺和安装质量，层层(每道)工序把关，浇灌混凝土时不得出现爆模。混凝土的浇灌应对称，先外后内、分层次自由落差控制在2 m 内，振捣密实，不得漏振。而且应严格控制钢筋的位置，不得移动，从而达到线性控制的目的。
3.标高线的控制
①、在每层预控轴线的至少四个放线孔(一般高层至少要由三处向上引测)进行标高的定位，同时辅以多层标高总和的复核，然后辅以水准仪抄平，复核此四点是否在同一水平面上，以确保标高的准确性。
②、这其中对四个放线孔标高自身的准确性要求提高，因施工过程中模板、浇筑、加载等原因，放线孔标高可能失去基准作用。为此必须确保引测点的可靠性，加强放线孔处模板支撑，同时辅以直径为12mm的钢筋来控制该部位楼面厚度，确保标高的准确。
激光垂准仪在高层建筑测量工作中的应用
激光垂准仪在高层建筑测量工作中的应用作者：吕绕英来源：《科技信息·上旬刊》2017年第07期摘要：自从改革开放以来，我国经济实力正在不断提高，在城市建设中，高层建筑和超高层建筑的数量也越来越多。
但是城市用地越来越紧张，建筑工程的分布也越来越密集，施工场地也越来越小，这些都给建筑工程的测量工作提升了很大的难度。
对于高层建筑来说，垂准测量是一项非常重要的内容，所以激光垂准仪可以在垂准测量中发挥非常重要的作用。
本文针对其适用范围和特点以及具体的测量案例进行了分析和探讨，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
关键词：高层建筑；测量；激光垂测仪；垂直度；应用目前我国经济的发展正在不断推动社会的进步，城市化也已经成为社会发展的一个必然趋势。
在城市建设中，高层建筑和超高层建筑的数量越来越多，并且建筑的高度越来越高。
对于高层建筑而言，很多指标都应该进行严格控制，这样才能不断提高建筑工程的水平。
垂直度是一项非常重要的指标，其直接关系到整个建筑工程稳定性和安全性，所以如何正确使用垂准仪就显得尤其关键。
一、激光垂准仪适用范围目前我国建筑行业的发展非常迅速，不断有越来越多的新材料、和设备投入使用。
在光学垂准系统上额外增加两个半导体激光器，就成为了一个光学垂准仪，首先通过其中之一发射激光束，之后利用激光束来直接对准基准点，另一个激光器直接将激光束通过望远镜发射，保证两个光轴和准轴能在中心、焦距和轴上保持一致。
望远镜照准目标的同时，在目标安放一个激光，如果出现了一个红色光斑，就形成了一个平面控制点。
二、关于仪器的性能参数我们通常使用的激光垂准仪型号为DZJ2型，其技术参数如表1。
表1 DZJ2垂准仪的技术参数二、安放仪器（一）对中为了能够保证整个仪器纵轴的中心线能够和基准线完全对其，需要我们进行对中操作。
对中操作的基本步骤是首先在测站点上安置三脚架，保证架头处于水平状态，并且让架头中心和标志中心对齐。
之后进行仪器的组装，将中心连接螺栓拧紧，之后将电源接通，将对中激光打开，并且调整焦螺旋螺栓，保证激光束能够和基准点标志中心完全对准，之后调整三脚架，保证圆水准气泡能居于中心的位置上。
高层建筑轴线竖向控制(激光垂准仪)施工方法
高层建筑轴线垂直控制随着城市建设的发展，一大批高层建筑不断涌现，建筑高度日益增加。
大量高层裙楼同时在建，场地狭小，给建筑物的垂直测量带来相当大的困难。
如何有效控制高层建筑的垂直轴线，保证建筑的垂直度，是摆在我们面前的紧迫任务。
本文从测量和施工方法等方面研究了对建筑物垂直度的进一步控制。
一、项目概况及本施工方法的意义****广场项目是目前我市最大的单体项目，也是我公司承建的高层建筑之一，建筑面积122210平方米，地下两层。
总高度108m的高档住宅。
基础为筏板基础，主体结构为纯剪力墙结构体系，为高层板式房屋。
由于建筑物具有层数多、高度高的特点，结构的垂直偏差将直接影响工程的受力。
如果超过规定的限度，会影响建筑物的正常使用，严重时会影响建筑物的安全性和耐久性。
因此，有效控制建筑物的垂直度，将垂直度控制在规定的要求范围内，具有现实意义。
2、建筑轴线垂直控制方式一、测量方法工程施工测量的目的是保证工程质量，了解建筑物变化的原因，及时控制和调整建筑物的变形和变化。
如果采用传统的垂直准直测量方法进行控制，使用经纬仪垂直投影传输坐标的方法受到环境的严重限制，而线锤等简单的操作方法则受风力的影响较大。
高层建筑，精度达不到标准检测要求。
因此，我们在****广场项目的施工中采用激光垂直准直仪内控法进行施工，施工测量与项目施工密切配合，起到指导施工的作用。
二、使用范围激光对中器内控法是激光对中器测量铅锤的一种方法，适用于高层建筑内控点的铅锤定位测量（激光传输有效距离为50m ） .发射铅锤激光束，作为铅锤参考线，精度比较高。
三、工艺流程 采用等分除法消除误差。
一种是将下部激光束与内部控制点的十字准线精确对齐。
二是将上激光束投射到操作层的接收目标上，准确记录激光束的中心位置，即内控制点操作层的准确位置。
同时，在建筑物的四个角设置轴控制线，然后释放其他轴。
使用激光垂直准直仪对每一层的控制轴进行引导和测量。
每一层的墙壁都根据需要的垂直度进行调整。
关于高层建筑施工的三线控制——九州方圆“三线”测量控制措施及效果
出控制轴 线或主轴线控 制点 ： 二层及 以上施 工时 ． 以一层楼 面为基准 在每层楼 面相应位置 留设 ２ ０ ２ ０ ｍ方洞 ． ０ ＊０ ｍ 采用激光垂直仪引线 ． 进 行轴线 的传递 ： 调平仪器后 在预 留的方洞中用垂直仪的激光点对准预 设 的基准点 ， 再用激光向上一层投射 ． 上一层 的预留方洞 中穿过 ． 从 确 定 出激光 与上 一层楼面 的交 点 ． 从而确定上一 层的轴线位置 ． 如此反 复 向上层引线 。 ３２ 标高线控制 ． （） １标高定位控制 首先根据测绘部门提供的± ． 将标高取在塔吊上 ．由此 确定 基 Ｏ０ ０ 准标高 ， 再向上或向下引 ． 引至地面时将点确定 到外墙上 ， 再利用 尺子 向上引 ， 将标高确定到钢筋 上 ． 用水准仪确定一个平 面， 由此确定一层 楼的标高。 以后每一层都从该点 向上引标高 本工程 中 Ａ 一 ４ 的高 １Ａ 楼 度全部超过 ５ ｍ 需要两次引线 ． ０． 取其 中间位置再确定一个基准点 ． 进 行二次引点 ， 然后 用水准仪把标 高每层轴线进行定位 ． 同时辅 以多层 标高总和复核． 然后 以水准仪抄平 ． 复核此四点是否在 同一水平面上 ， 以确保标高准确性 （） ２ 引测 点可靠性控制 这项工作对 四个洞 １标高 自 ： ３ 身的准确性要求提高 ． 因施工过程 中 模板 、 浇筑、 加载 等原 因． １标高可能失去基准作用 。为此必须确保 洞３ 引测点可靠 ， 加强洞 １处模板支撑 ． ３ 同时辅 以 ｄｌ 钢筋控制该部位楼 Ｐ２ 面厚度 ， 确保标 高准确
【 关键词 】 三线控 制 ； 垂直度 ； 允许偏差
０ 前 言
高层建筑有利 于充分 发挥 土地资源的综 合利用率 ． 是解决 城市土 地资源 紧张 的主要方式之一 一般而言 ． １ 层 （５ ｍ） ９ ６ ＜ ０ 为一类高层 ． ～ １～ ５ （ ７ ｍ 为二类高层 ，６ ４ 层（ ｌＯ 为三类高层 ，４ 层 （ ７２ 层 ＜５ ） ２ ～ Ｏ ＜ Ｏ ｍ） ＞０ ＞ １０ ） ０ ｍ 为超类层。然 而． 由于高层 建筑 的垂直高度较高 ， 在施工中精确 地控制建 筑物的轴线 、 标高 、 直度在 目 仍是一个很 大的难点 。因 垂 前 此． 如何 能够精确地控 制建筑物 的轴线 ． 高 ． 标 垂直度 ． 对于成功 建造 高层建筑就成为非 常关键 的环节 本文 以九州方圆项 目为例 ． 细介 详 绍 了该项 目在施工 中如何精确控制建筑物 的轴线 、 标高和垂直度 。
高层建筑三线控制
高层建筑物施工测量控制一、高层建筑三线控制轴线、标高、垂直度类似于建筑物的经络。
对高层建筑来说，由于涉及面广，操作难度大，经常会发生位移或不准现象。
“三线”的控制是高层建筑的一大难点。
1垂直度的控制（1）控制垂直度是保证高层建筑的质量基础，也是关键的环节之一。
为了控制建筑大楼的垂直度，首先应根据大楼柱网布置情况，先将大楼四个边角柱的位置确定。
在安装四个边角柱的模板时，沿柱外层上弹出厚度线，立模、加支撑，采用吊线的测定立柱的垂直度：在保证垂直度100％后，对准模板外边线加固支撑、浇筑混凝土。
待四角柱拆模后，其他各列柱以该四柱为基线，拉条钢线，控制正面的平整度和垂直度。
（2）过程中的垂直度控制，激光仪加重锤进行双重较验，这样更能增添垂直度的准确性，同时加上内、外双控使高层建筑的竖向投测误差能减小到最低限度。
2轴线的控制（1）轴线传递。
高层建筑施工过程中，脚手架与施工层同步向上，导致从外围一些基准点无法引测。
因此在±0.00结构施工复核轴线无误后，以—层楼面为基准在最长纵横向预埋多块200*200*8mm钢板，在钢板上标出控制轴线或主轴线控制点：二层及以上施工时，以一层楼面为基准在每层楼面相应位置留设200*200mm方洞，采用大线锤引测下层楼面的控制点，再用经纬仪及钢卷尺进行轴线校正，放出各层轴线和细部尺寸线。
（2）过程线的控制。
挂起两条线，浇好剪力墙，这是过程线控制的关键。
浇筑剪力墙，宜用18mm厚优质胶合夹板，外墙外围组合固定大模，内墙散装散拆进行组合模编号。
这样墙体平整度得到了保证，但更要注意的是墙体的垂直度。
为此：①模板支撑时严格控制好剪力墙的四角，确保四个角的垂直度偏差在最小范围内：②浇筑混凝上时，在剪力墙外平面的腰部和顶部挂双线，确保线和模板始终保持一致，发现问题及时调整，从而达到线性控制的目的。
3标高线的控制（1）在每层预控轴线的至少四个洞口（一般高层至少要由3处向上引测）进行标高的定位，同时辅以多层标高总和的复核，然后辅以水准仪抄平，复核此四点是否在同一水平面上，以确保标高的准确性。
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高层建筑“三线”控制与激光垂直仪的应用
【摘要】通过对实践工程的总结，对高层建筑的“三线”控制进行了阐述，并从详细介绍激光垂直仪一个重要的应用要点。
【关键词】高层建筑；垂直度的控制；轴线的控制；标高线的控制；激光垂直仪
一、垂直度的控制1）控制垂直度是保证高层建筑的质量基础，也是关键的环节之一。
为了控制建筑大楼的垂直度，首先应根据大楼柱网布置情况考虑，立模时，根据柱的轴线位置，先安装外四个边角柱，外侧纵横间距大约10 m 左右的柱为控制点，在线锤吊线其垂直度准确无误的基础上，再安装其他柱，底部根据放样所弹的墨线，上部根据已安装固定的柱顶纵横拉线（但各柱应复核其垂直度），确保在满足规范要求的基础上拉撑固定。
浇灌混凝土时一般从外向内对称浇灌，以保证浇灌过程不受碰撞影响。
2）过程中的垂直度控制，应用激光仪加重锤进行双重校验，以保证垂直度的准确性，同时加上内、外双控使高层建筑的竖向投测误差能减小到最低限度。
二、轴线的控制1）轴线传递。
高层建筑施工过程中，脚手架与施工层同步向上，导致从外围一些基准点难以引测。
因此在±0.00结构施工复核轴线无误后，以一层地面纵
横交叉点设四个，控制上部轴线的基准点，设置方法为在建筑物（柱）内侧、距外柱（轴线）2 m不能遇到卫生（厨房）间，基准点采用浇灌凸出200 mrn×200 mrn高出地面100 mrn 的混凝土方形小柱墩上预埋（150 x150 x 8）mrn的钢板预埋件。
用经纬仪将轴线引测到钢板上并做标志设置保护。
2）过程线的控制。
轴线引测。
在安装楼层梁板模板时，根据底层地面设置的控制点（轴线）预留浇灌混凝土完能拆除的洞口。
在引测楼层（板）的轴线前，先制作（300×300×3）mrn的有机塑料板，中间钻 1.5 mrn孔，采用激光经纬仪对准塑料板孔洞，复核准确后将塑料板固定，再将经纬仪搬移到楼层复核四个引测点，无误后将基准线引到外柱轴线，再复核外围的柱位轴线，准确无误后进行内柱轴线及核心筒放线。
核心筒（剪力墙）。
剪力墙模板（混凝土）轴线（垂直度）的控制与否，是关系到整幢电梯能否安装的重中之重，因此模板的材料及安装应按经批准的施工方案实施，要有好的材料、精确的施工工艺和安装质量，层层（每道）工序把关，浇灌混凝土时不得出现爆模。
混凝土的浇灌应对称，先外后内、分层次自由落差控制在2 m 内，振捣密实，不得漏振。
而且应严格控制钢筋的位置，不得移动，从而达到线性控制的目的。
三标高线的控制1）在每层预控轴线的至少四个洞（一般高层至少要由三处向上引测）进行标高的定位，同时
辅以多层标高总和的复核，然后辅以水准仪抄平，复核此四点是否在同一水平面上，以确保标高的准确性。
2）这其中对四个洞标高自身的准确性要求提高，因施工过程中模板、浇筑、加载等原因，洞标高可能失去基准作用。
为此必须确保引测点的可靠性，加强洞处模板支撑，同时辅以直径为12的钢筋来控制该部位楼面厚度，确保标高的准确。
3）在大楼四角、四周具备条件处设立层高、累计层高复核点，每层向上都附以该位置进行复核，防止累计误差过大。
层面标高复核过程中必须实现每层面的四个洞口控制点与外层高复核点在同一水平面上方能确认标高的准确性，达到标高控制的目的。
对于地上结构施工阶段将外部控制点引至底层楼层内，在上面各楼层对应位置预留孔洞，运用激光铅直仪、经纬仪综合测控技术，完成楼层各控制点的投设工作。