基于GPS的超高层建筑物垂直度测控方法

摘要

本发明公开了一种基于GPS的超高层建筑物垂直度测控方法，采用高精度GPS静态测量模式，将其中二台基准站置于地面上的基准控制网点上，一台流动站置于施工楼层面的任意位置，定时观测得到第一个楼面测量控制点，同样方法得到第二个楼面测量控制点，采用这两个控制点之一作为测站点，另一点作为后视点进行测点校验，无误后放样楼面轴线控制点。采用本发明可以消除传统方法中的累积误差，提高建筑结构垂直度。此外由于每次测量都从地面上的基准控制网出发，没有累积误差，消除超高层的垂直度控制的最大误差源。

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程施工技术领域，具体涉及超高层建筑垂直度测控方法，特别是涉及一种基于GPS的超高层建筑物垂直度测控方法。

背景技术

在超高层建筑施工过程中，由于主楼结构高度的原因，为高耸建筑主楼上部结构提供精确的定位点成为一个测量难题。目前传统的楼层测量方法是“天顶法”，即使用天顶仪将下面楼层的定位点通过预留孔道穿过楼层传递到施工楼层面上。但由于天顶法的观测高度限制的原因，需要进行基准点转换，从而不可避免的产生累积误差。而且在施工中，叠加结构自身的竖向变形，该误差还将被加剧放大。

因此，提供一种在高耸建筑的施工中，能够使整个建筑物的垂直度处在理想的受控范围内，消除传统方法中的累积误差，提高建筑结构垂直度的垂直度测控方法，成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于GPS的超高层建筑物垂直度测控方法，以使整个建筑物的垂直度处在理想的受控范围内，消除传统方法中的累积误差，提高建筑结构垂直度，克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

一种基于GPS的超高层建筑物垂直度测控方法，其特征在于，采用高精度GPS静态测量模式，将其中二台基准站置于地面上的基准控制网点上，一台流动站置于施工楼层面的任意位置，定时观测得到第一个楼面测量控制点，同样方法得到第二个楼面测量控制点，采用这两个控制点之一作为测站点，另一点作为后视点进行测点校验，无误后放样楼面轴线控制点。

由以上公开的技术方案可知，通过采用本发明测控方法，在高耸建筑的施工中，使建筑物最上层的轴线网与下部结构在一个投影面上，从而使整个建筑物的垂直度处在理想的受控范围内。消除传统方法中的累积误差，提高建筑结构垂直度。此外由于每次测量都从地面上的基准控制网出发，没有累积误差，消除超高层的垂直度控制的最大误差源。本发明测量的操作步骤简单，无需在结构楼面上层层留孔，无须穿过孔洞测量消除安全隐患。

附图说明

图1为本发明具体实施例基准控制网布置示意图；

图2为采用GPS静态模式进行主楼上部结构测量控制示意图；

具体实施方式

下面结合附图与实施例进一步说明本发明。

例如某具体施工工程中，楼层结构高度达632米，如果采用传统方法不仅会积累超过限度的累积误差，而且叠加了结构自身的竖向变形，该误差还将被加剧放大。其次由于核心筒施工对控制点数量的需求量巨大，而且预留给测量放线的时间相当紧凑。

采用本发明基于GPS的超高层建筑物垂直度测控方法进行测量，采用高精度GPS静态测量模式。图1为地面基准控制网布置图，将其中二台GPS基准站置于PM1-PM4中的任意二点上。一台流动站置于施工楼层面的任意位置，定时观测1个小时得到精度为±(3+1×10^-6×D)mm的第一个楼面测量控制点，同样方法得到第二个楼面测量控制点，采用这两个控制点之一作为测站点，另一点作为后视点进行测点校验，无误后放样楼面轴线控制点。

使用GPS静态测量控制超高层建筑的楼层控制轴线及垂直度(如图2)。具体步骤如下：

同时使用GPS静态测量观测2个时段周期，对投影上来的控制点进行校核，校核无误后方可交付下道工序使用。

1.将至少1台GPS接收器安装在整体提升钢平台的最高层(如图2中的C点所示)，整个系统由至少3台GPS接收器组网，另外两台GPS接收器位置如图2中A、B点所示。选用的GPS设备的静态模式测量精度为3mm+0.5ppm，从而在精度上满足土建结构的要求。

2.在楼顶GPS接收器下面放置一个可倾斜的圆棱镜，另外一台全站仪徕卡TCR1201+放置在顶层能够看到GPS接收器的位置上。使GPS接收器与全站仪共同组成一套核心筒复测系统。

3.使GPS接收器在静态模式接收和记录接收和记录卫星信号1小时左右。与此同时全站仪可以测量到安置在接收器天线下面的棱镜的角度与距离。

4.观测完毕后数据导入计算机来处理。使用解算软件来计算GPS当前的坐标位置。

5.全站仪的坐标计算根据最小二乘法进行计算，可以直接通过TCR1201+中的内置测量模块产生。最后转换接收器天线的坐标，将全站仪坐标设置成主楼坐标体系，并根据此坐标系统校核所有测量控制点的实地位置。

本发明通过采用GPS静态模式测量提供了这样一种从外部引用基准点的方式，该方法减少了测量步骤，对通视条件要求减少，无需预留测量专用孔洞以及省去相应的开合孔洞工作，提高了测量速度，并且绝不产生累积误差。