建筑施工之特殊工程的施工測量

1、建筑施工之特殊工程的施工測量4-7-1 鋼結構工程中的施工測量隨著改革開放，經(jīng)濟發(fā)展，我國在建筑行業(yè)發(fā)展也是較快的，打破了過去常用的磚木結構、混凝土結構的格局，目前也有大批采用鋼結構來建造。如北京的京廣大廈，上海的新錦江賓館、上海的國際貿易中心、上海的瑞金賓館，深圳的深圳發(fā)展中心等。1平面控制建立施工控制網(wǎng)對高層鋼結構施工是極為重要的?？刂凭W(wǎng)離施工現(xiàn)場不能太近，應考慮到鋼柱的定位、檢查、校正。2標高控制高層鋼結構工程標高極為重要，根據(jù)城市II等水準點建立獨立的以III等要求的水準網(wǎng)，以便在施工過程中直接應用，在支承標高塊引測時必須對水準點進行檢查，III等水準精度要求以（mm），n為測站數(shù)。3

2、定位軸線檢查定位軸線從基礎施工起就應引起重視，必須在定位軸線前做好控制點，待基礎澆筑混凝土后再根據(jù)控制點將定位軸線引到柱基鋼筋混凝土底板面上，然后預檢定位軸線是否同原定位重合、閉合，每根定位線總尺寸誤差值是否超過控制數(shù)，縱橫網(wǎng)軸線是否垂直、平行。預檢應由業(yè)主、土建、安裝三方聯(lián)合進行，對檢查數(shù)據(jù)要統(tǒng)一認可鑒證。4柱間距檢查柱間距檢查是在定位軸線認可的前提下進行，采用檢定鋼尺實測柱間距。柱間距離偏差值應嚴格控制在3mm范圍內，絕不能超過5mm。柱間距超過5mm，則必須調整定位軸線。原因是定位軸線的交點是柱基點，鋼柱豎向間距以此為準，框架鋼梁的連接螺孔的直徑一般比高強螺栓直徑大1.52.0mm，如柱

3、距過大或過小，直接影響整個豎向框架梁的安裝連接和鋼柱的垂直，安裝中還會有安裝誤差。在上面檢查柱間距時，必須注意安全。5單獨柱基中心檢查檢查單獨柱基的中心線同定位線之間的誤差，調整柱基中心線使其同定位軸線重合，然后以柱基中心線為依據(jù)，檢查地腳螺栓的預埋位置。6標高實測以III等水準點的標高為依據(jù)，對鋼柱柱基表面進行標高實測，將測得的標高偏差用平面圖表示之，作為臨時支承標高塊調整的依據(jù)。7軸線位移校正任何一節(jié)框架鋼柱的校正，均以下節(jié)鋼柱頂部的實際中心線為準，安裝鋼柱的底部對準下鋼柱的中心線即可。由此可見，實測位移是極為重要的，根據(jù)實測位移量以實際情況加以調整。調整位稱時特別注意鋼柱的扭轉，鋼柱扭轉

4、對框架安裝很不利，應引起重視。4-7-2 電視塔施工中的施工測量1平面控制慣用方法是先做外控制。外控制必須根據(jù)城市等級控制點引測，以保證電視塔正確位置。城市控制點一般均不便量距，設立在高大建筑物屋頂上，為此，引測時必須使用精密經(jīng)緯儀測角、光電測距儀測距，具體精度要求設計院會提出對電視塔的平面位置的誤差，以及垂直度的偏差值。設計院提出的要求是總的誤差和精度要求，而測量單位必須考慮測量有誤差存在，施工同樣也會存在誤差，為此測量單位只能用1/2的誤差。如平面位置要求正確2cm，測量誤差只能在1cm之內，垂直偏差允許5cm，測量只能以2.5cm來考慮。根據(jù)這樣的要求，首先提出施測方案，施測方案必須經(jīng)建

5、設單位、施工單位及有關部門同意方可實施。2標高控制電視塔施工過程中標高是極為重要的，首先根據(jù)城市II等水準點，建立獨立的III等水準網(wǎng)，以便在施工過程中直接應用。III等級水準精度3（mm），n為測站數(shù)。3內控制當電視塔施工到一定高度，外控制已無法控制，此時必須建立一套內控制，用內控制作向上傳遞。用激光的方法垂直向上傳遞，或應用鉛垂儀直接投點，向上傳遞則視具體施工條件而定。如北京電視塔、天津電視塔均用激光儀作向上垂直傳遞，上海電視塔（東方明珠）應用Wild ZH天頂垂準儀作向上垂直傳遞。4沉降觀測在電視塔施工過程中必須重視沉降觀測。在基礎施工時，特別從底板開始必須進行沉降觀測，以便及時了解是否

6、有不均勻沉降。在施工過程中，也就是電視塔不斷上升過程中，沉降觀測顯得格外重要，如有不均勻沉降，施工單位應及時采取相應措施。5竣工后的測量工作（1）實測電視塔的平面位置，即測電視塔的桅桿中心。實測結果與設計坐標相比可得出實際的精度。（2）實測電視塔的垂直偏差。（3）長期沉降觀測：電視塔竣工后必須堅持長期沉降觀測，第一年每月一次，第二年每季度一次，第三年半年一次。如基本穩(wěn)定可結束沉降觀測，以后是否每年一次，或繼續(xù)觀測下去，請示建設單位或有關單位確定。4-7-3 上海電視塔（東方明珠）施工測量實例1概況上海廣播電視塔總高度為468m，建筑總面積為6.3萬m2，其中高空建筑面積達2萬m2。電視塔由地下

7、室、塔座、塔身、下球體、上球體、太空艙及天線等七個部分組成，如圖4-216所示。圖4-216 上海電視塔各部分組成電視塔地下二層深為-12m，局部達-19.5m。從地面至286m為三筒框架主塔體，由三個直徑為9m的直筒體組成。三個直筒從285m處過渡為單筒體至350m，單筒體從310m以上由8m收分至7m，350m至486m為鋼桅桿天線。在主塔體68118m，設有直徑為50m的鋼結構下球體，其頂標高為118m，在250295m，設有直徑為45m的鋼結構上球體，其頂標高為295m，在單筒體334350m之間設有直徑為16m的鋼結構太空艙，頂標高為350m。單筒體頂面正中有一個4.2m的正方形空洞

8、，鋼桅桿天線就嵌固在空洞中。天線全長118m，截面自3.8m3.8m收縮至0.7m0.7m。主塔體三個直筒體呈三角形布置，全高286m間有七道6m高、1.6m寬的混凝土連梁，連梁與三個直筒體的交接處分叉成Y形，在上、下球體中間各有一高40m50m的中心筒體。三個直徑為7m的斜筒體與水平面交角成60，其下端支承于基礎上，上端交匯于中心筒體上。2制定施測方案上海電視塔構筑物的施工和安裝中，工程測量精度是保證電視塔施工質量和安全的重要內容，因而，設計和施工精度要求也相當高，尤其是塔身垂直度偏差小于50mm。在制定技術方案之初，調研對國內有關工程進行了調研，這些工程的共同特點就是采用激光垂準儀作垂直控

9、制，它的最大優(yōu)點是直觀性強，測量人員當場就可讀得垂直偏差值。然而，如果被測物體高度過高，激光的光斑就大，并會產(chǎn)生飄移，因而難以對中，必將影響精確度。上海電視塔其高度為468m，如果用激光儀作垂直控制，難以保證其小于50mm的精度要求，通過綜合分析，決定采用Wild ZH天頂垂準儀作垂準測量和Wild T2經(jīng)緯儀（附彎管）作垂準檢查。上海電視塔施工測量的難度不僅在于其超高，而且由于塔的特殊造型，使得三個直筒體之間不能互相通視，因此，我們將電視塔的施工測量分為平面控制和垂直測量兩大部分。平面控制測量主要是在建筑場地上建立必要精度的軸線控制網(wǎng)，以建立塔筒中心及放樣施工所需的軸線；二是布設筒體測量基準

10、點，通過在塔、直筒及斜筒中心埋設基準控制點，組成精密的筒體控制網(wǎng)，并在-0.05m結構平臺上布設一個小控制網(wǎng)，這樣就可以解決塔筒中心點不能通視的問題。由于這個控制網(wǎng)精度相當高，而且點位穩(wěn)固，可使垂準測量精度得到保證，同時也可保證塔、塔中心的平臺高度從0.00m98m118m263m285m，直筒中心平臺高度從0.00m98m161m285m。垂直測量的方案，是測點布置在塔體筒內，并沿高程分別布置在-12.00m、150m高程上。150m高程斷面，測站工作平臺搭設利用筒體壁、剪力墻、電梯井墻壁，人行梯道為基礎，預埋鐵件搭設工作平臺和測站。3建立外控制（1）施工平面控制網(wǎng)的建立在施工場地上平面控制

11、布設米字形軸線網(wǎng)（由上海測繪處提供），三條軸線相交于塔的中心。5號軸線（朝向南京路外灘原二噴水池中心）與正北方向的夾角為963615?，F(xiàn)以這點城市坐標及此夾角作廣播電視塔米字形軸線和樁位中心放樣的依據(jù)。米字形軸線如圖4-217所示：在施工地下室時，軸線上的點位離塔中心較遠，看不到基坑下部位。后在基坑周邊軸線方向上加密S40，W40，S91和N32等點，作為測設地下室塔筒中心及各層軸線的依據(jù)。圖4-217 米字形軸線網(wǎng)（2）筒體測量基準點的平面布設由于地下室基礎承臺上無法設置基準控制點，因此將其點投測至-6.05m平臺面上，在塔、直筒及斜筒中心埋設基準控制點。于是形成了由7個控制點組成一個精密筒

12、體控制網(wǎng)，如圖4-218所示。在基礎出土后，為了便于測量而將三個直筒中心及塔中心測站，分別精確設在+0.550m平臺和-1.450m中心平臺上，然后根據(jù)這四個中心點加密成一個平臺小控制網(wǎng)。圖4-218 -6.050平臺面塔筒中心點布置圖（3）平臺小控制網(wǎng)的布設根據(jù)場地的有利條件，在-0.050m結構平臺上布設一個中點六邊形小控制網(wǎng)，見圖4-219，這網(wǎng)使塔筒四個中心點不能通視問題得到解決。在、軸上的網(wǎng)點通過直筒門洞互相通視，其直線中點即筒中心點。直接檢查塔、筒中心點位置。通過精密測量，這個網(wǎng)的精度相當高，網(wǎng)的點位精度2mm，使垂準測量精度能得到保證。同時此網(wǎng)點位相當穩(wěn)固，產(chǎn)生相對位移可能性很小

13、。使用其點位可測設塔筒周邊軸線及裙房7.5軸線，還能直接測量筒體的偏扭。圖4-219 中點六邊形小控制網(wǎng)（4）測量平臺的設置為了保證塔筒中心基準線的鉛垂性，使固定在底面上的基準點垂直軸投影點最大限度接近施工區(qū)，為此在基準線上選擇測量平臺，測量平臺標高如下：塔中心測量平臺標高從0.00m98m118m263m285m。直筒中心測量平臺標高從0.00m98m161m285m。4建立內控制直筒體內建立四個中心基準點，直筒體施測方法，直筒體測量困難不小：其難點是四個中心基準點互不通視，不易自檢，后投到鋼平臺上時其四點才能檢查正確與否。投點時測量孔徑應保持暢通，并選擇有利時間，才能保證工作順利進行。5天

14、頂投點法（1）測站位置設置：直筒體測站位置設在筒中心0.550m平臺處，標板澆搗在平臺上，中心留有通光小圓孔。塔中心設在塔座底部-1.450m處，標板與直筒體同。（2）精密測量方法在底部塔筒中心基準點上，分別安置Wild ZH天頂垂準儀將四個中心點投至施工平臺面上（24.0m以下為臨時平臺，24.0m以上為自升式整體鋼平臺）。投點的立面示意圖，如圖4-220所示。圖4-220 投點立面示意1）投點方法放置儀器，對中，整平，水平度盤指向0（塔中心或軸線方向），通知上方，準備投測。作業(yè)步驟如下：指揮上方，使標志中心初步移在鏡里十字絲交點附近，要小于5mm（圖4-221a）。儀器鏡面上另放一塊精密補

15、償鏡，旋轉補償鏡，使標志中心折射在十字絲縱絲上（圖4-221b）。儀器旋轉180，使標志中心不折射在十字絲縱線上，離開縱線一小段距離a，指揮上方向縱線方向移動a/2的距離（圖4-221c）。再旋轉移動鏡面，使標志中心折射在下縱絲上，再回復位置視標志中心是否折射在縱絲上（圖4-221d），如還有一微小距離，按上述調整方法，使點調至縱絲上為止。儀器水平旋轉90與270位置按上述方法測量，使標志中心移至在橫絲上（圖4-221e）。檢查投點位置正否、旋轉四方，如點都折射在十字絲線上（圖4-221f），那點才算投正。點投好后，通知上方，固定標志。圖4-2212）投測精度檢查投測在平臺面上四個中心點，在塔

16、中心安置經(jīng)緯儀測角，并量測至直筒中心邊長檢查。視夾角及邊長是否滿足精度要求。精度要求：夾角誤差 120為1邊長誤差 9.238m為3mm。同時檢查三個外方向間夾角，夾角誤差小于10。用一個外方向定向（如青海路電視塔尖）。檢查在限差之內，就標志點位。在施工平臺面上側設施工軸線，方向標志設在預埋好的木塊上，或套板上及鋼平臺面上。3）照準標志采用兩種標志，一是不銹鋼十字刻度標板，交點有一個5mm圓孔，另一是滑動標志。在200m以上投點時，接收標志采用滑動標志?；瑒訕酥镜奶攸c：快速和容易標定。設置方法：在鋼平臺塔筒中心預埋滑動標志裝置如圖4-222（a）所示，標志坐標對準十字軸線。材料：用一塊質硬光滑

17、木板，其尺寸為300mm300mm18mm。中間留有180mm100mm長方形孔洞，擱置在預先埋好在平臺上二根互相平行的角鋼滑槽中，木板上釘有二根滑尺，投點時用刻劃2cm透明有機玻璃板如圖4-222b所示，插在滑尺中。移動方法根據(jù)下方指揮，先將木板順Y軸方向左（或右），使標志中心移在X軸線上，然后再移動玻璃板（木板不動），使標志中心移在Y軸線上，這樣點位就定好，經(jīng)過檢查無誤后，就用螺栓固定木板。圖4-2224）使用儀器和工具使用精密Wild ZH天頂垂準儀，附加精密補償鏡，使投點精確對中目標。（3）單筒體的垂直測量單筒體測量的原則：控制筒中心線，防止偏扭。在285m310m處不設鋼平臺，故測量

18、時另搭設測量平臺。在310m以上筒體安裝鋼平臺，測量即在平臺上進行。1）285m310m段間測量方法原鋼平臺停留在285.081m處，用混凝土與筒體澆在一起，不再提升。在285m處中筒平臺之中心點，作為投測單筒體之垂準基點。在287.655m和294.420m（中心標高）有二道鋼環(huán)梁安裝，需提供安裝軸線及標高。故在鋼平臺上先搭設簡易測量平臺至287m。測量平臺搭設需與筒體腳手架脫離，單獨設置900mm900mm見方，四周每隔18m高度，用48鋼管與混凝土面頂緊，平臺上部用鋼管與鋼環(huán)梁支架電焊連接，保證其平臺穩(wěn)固（圖4-223）。測量方法：將中心投測至287m平臺上，校核后，依次測設、軸等軸線于

19、下鋼環(huán)梁的支架上，并在軸線上量出設計半徑距離。另在286m紅三角標高標志引測標高，設在外筒壁上，做好標志。上述軸線半徑、標高提供安裝下鋼環(huán)梁用。測量平臺繼續(xù)塔設至294m處，此時平臺高達9m左右，考慮其穩(wěn)固性，再利用下環(huán)梁支架搭設斜撐，用于固定測量平臺。采用同樣方法，投測中心點至十294m平臺上，測量所需軸線方向、半徑和標高，供安裝上環(huán)梁用。圖4-2232）310m350m段間測量方法310m以上單筒體采用鋼平臺施工系統(tǒng)，故中心點投測在小鋼平臺上，測量方法與直筒體方法相同。3）單筒體中心點投測的檢查投測在施工平臺面上的中心點，本身無法檢查。除了檢查外方向外，另架設T2經(jīng)緯儀（配有彎管）測天頂角

20、一測回進行檢查。算出中心點的坐標增量OX和AY，并計算點位偏移值。如檢查誤差在3mm內不予糾正。（4）斜筒體測量斜筒采用勁性骨架形式，而勁性骨架的成型安裝，又轉化為控制骨架的中心。所以最可靠、合理的方法是建立斜筒內部控制測站，測設斜筒中心軸線。1）大斜筒的測量方法測站設置和測量方法：測站設置：在地下室-6.050m層面洞中心上搭設觀測墩，見圖4-224，位置在軸上，距塔中心56.234m，經(jīng)-0.050m、-6.050m二平臺量至定點。二次定點誤差小于2mm。圖4-224勁性骨架安裝完畢后，就施工鋼筋混凝土。設計要求施工縫要垂直于斜筒中心線。為此在施工段的上口定出垂直于中心線的一個平面，兩方面

21、同時控制斜筒體模板施工，才能保證結構斷面的正確。2）小斜筒的測量方法小斜筒測設是一個難題。小斜筒起始在第一道連梁K-1上，其底中點位置在軸（或軸）方向上，標高為21.000m，距塔中心長度為5.419m。該處不能設置儀器，故在連梁挑出一鋼架，設置觀測墩，測設45中心軸線，直至交于大斜筒上。測量方法如下：在-0.05m平臺上，軸（或軸）方向上，從塔中心獨立量出兩段距離A、B（大于5.419m）用垂準儀分別投測在上面臨時搭設的架子上，得A和B點，見圖4-225。檢查AB與AB距離兩者誤差2mm。然后從A（或B）量至測站，距離為d，即元素aA5.419d則測站點位置為5.419ma，儀器視高為21.000ma。觀測時，使儀器調至21.000a高度。其標高用水準測量方法引測到臨近直筒體外筒壁上。用紅三角標志，水平方向標志測設在環(huán)梁上。測量時使儀器定向、定高、定角（45）指向中心線方向，投測方向與大斜筒相同。圖4-225在連梁立面上，測設投影面十字軸線和安裝軸線。（5）效果1）主塔中心線垂直度偏差控制塔中心線偏差檢測從塔中心基準點，用T2經(jīng)緯儀（裝彎管），觀測天頂角，傳遞四站（測量平臺）至350m，頂面中心點測得點位偏差22mm。d2472742（軸偏TZ筒72742）。測量方法：用天頂角進行一測