三维控制在超高层钢结构施工测量的关键技术

　摘要：结合国内一超高层大厦钢结构施工，介绍了超高层钢结构施工过程中的测量关键
技术，包括坐标系的转换、轴线控制点的竖向传递、倾斜

H 型巨柱安装精度的控制、复杂构

件检验、外环梁的精度控制等。

 

　　关键词：超高层；钢结构吊装；测量；三维坐标转换

 

\　　随着人类的进步，科技发展的今天，超高层建筑作为新型的建筑体系在各国逐渐兴起。
这不仅标志着建筑领域的进步，同时，也反映出国家科技的发展和综合实力。

 

　　超高层因其高度，所以对它的结构也有特殊的要求，每栋超高层建筑在外观形态上为
了突出与众不同，给人在视觉上拥有不同的美学概念

――形状各异，美观、结构复杂。随着

结构的复杂性，大多数超高层都采用劲心结构，在这样的结构形势下，对施工技术有一定
特殊的要求，对测量精度控制要求超出了原有的规范技术指标。然而普通的测量仪器和方法，
因难以实现对建筑施工精度控制，已逐渐被全站仪、

GPS、三维扫描仪等新型仪器取代。新型

的三维控制方法，在结合设计图纸的内业计算，逐渐取代原来的测量方法，使工作即简便
又高效、工程进度也在不断的提高。该文总结了上海中心大厦在施工过程中，三维坐标测量
方法在钢结构施工中的应用。

 

　　

1 工程概况 

　　上海中心大厦总建筑面积为

574058

�，建筑高度为 632m，地上共 121 层，大厦功能

主要为办公、高级酒店、大型国际级会议中心及文化、商业、娱乐、观光休闲等配套设施，建成
后将与临近的建筑形成国际顶级的办公商务中心。同时，大厦将作为超高层绿色建筑的典范，
实现中国绿色建筑三星级、美国

LEED-CS 金奖双认证。在建设具有标志性功能性建筑和引领

超高层建筑的可持续发展等方面具有重大意义。

 

　　主楼地下室的结构类型为混凝土型钢巨型柱

+混凝土钢骨核心筒及外翼墙组成的混合

结构。主楼地下室的

8 根巨柱和 4 根角柱呈井字形框架分布于核心筒外围。核心筒平面结构

随着高度逐渐变化，首先由九宫格四角收缩变为十字形，核心筒东西向继续收缩，最终南
北向呈

1 字形。主楼外围有 8 根巨型柱和 4 根角柱劲性混凝土结构柱，沿着高度向核心筒中

心倾斜。屋顶皇冠钢结构位于整栋建筑顶部，由内外八角钢框架、双向桁架加强层、竖向鳍状
桁架、水平带状桁架组成。屋顶皇冠构件由

H 型钢、圆形钢管或角钢制作。裙房地上为钢框架

结构，分为东、西裙房两部分。东裙房为钢梁框架结构，西裙房为大跨度主次桁架框架结构。
主桁架的上、下弦杆采用桁架结构形式，桁架呈南北向布置，最大跨度达

58.8m。下弦桁架

作为楼面支撑桁架；上弦桁架作为屋面支撑桁架，顶面呈曲线形，次桁架呈东西向布置，
与主桁架下弦杆十字交错。

 

　　

2 控制网的建立 

　　

2.1 坐标转换 

　　为了便于内业计算，总平面图上所有的拼接接点定位坐标均为建筑坐标，建筑坐标系
的中心点为九宫格核心筒的中心，如图

1 所示为 12 轴和 H 轴的两条轴线的交汇处。 

　　规划设计图中所有红线范围桩点坐标为城市大地坐标，利用城市大地坐标控制点测放
到建筑施工区域平面内，形成矩形首级控制网。为了便于实测方便，将其按照一定角度距离
转换，本工程旋转角为

0.0000 度，统一归化为建筑平面坐标，便于现场测量的快速计算。 

　　

2.2 二级控制点布置 

　　平面轴线控制点转换方法，首先应以图纸设计的轴线点理论坐标为根据，对原控制点