高層鋼結(jié)構(gòu)施工測(cè)量工法

高層鋼結(jié)構(gòu)施工測(cè)量工法**建設(shè)集團(tuán)有限公司1刖言隨著我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展，高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)工程越來(lái)越多，施工測(cè)量貫穿在鋼結(jié)構(gòu)施工的整個(gè)過(guò)程中，測(cè)量的精度直接影響著鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量。我公司承建的**金融中心工程為150m高的全鋼結(jié)構(gòu)，工程造型獨(dú)特，施工測(cè)量復(fù)雜，通過(guò)認(rèn)真研究、精心施工，高質(zhì)量、高速度完畢了工程的施工測(cè)量工作，并形成本工法。2工法特點(diǎn)2.1施工測(cè)量方便，測(cè)量精度高；1」2.2采用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)定位。3合用范圍所有高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)工程的施工測(cè)量放線。4施工工藝4.1測(cè)量準(zhǔn)備所有測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)備齊全，并按《中華人民共和國(guó)計(jì)量法實(shí)行細(xì)則》規(guī)定檢查合格；施工圖紙審核完畢，并完畢設(shè)計(jì)交底；專業(yè)測(cè)繪設(shè)計(jì)單位提供的工程水準(zhǔn)測(cè)量成果、高程測(cè)量成果等資料齊全；現(xiàn)場(chǎng)樁位交接完畢，并做好樁位保護(hù)，資料齊全。定位依據(jù)的復(fù)核：用坐標(biāo)反算法核對(duì)所給點(diǎn)的邊長(zhǎng)D和方位角祖；(2(2)用符合校測(cè)法所給出的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校核;4.2控制網(wǎng)建立4.2.1平面控制網(wǎng)建立（1）根據(jù)據(jù)每個(gè)工程的特點(diǎn)，為方便施工測(cè)量，提高施測(cè)效率，施工測(cè)量可分為一個(gè)或兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行。通常兩個(gè)區(qū)域的劃分為：核心筒的施工測(cè)量是一個(gè)單獨(dú)區(qū)域，核心筒外的鋼柱施工測(cè)量是另一個(gè)區(qū)域。根據(jù)每個(gè)工程的高度和工程的特點(diǎn)，可采用內(nèi)控法或內(nèi)控法和外空法相結(jié)合的方法。（2）核心筒控制網(wǎng)建立:（1）外控網(wǎng)建立：將核心筒最外邊的四條軸線分別向外擴(kuò)1M,形成核心筒外控平面網(wǎng)，見(jiàn)圖1。（2）內(nèi)控網(wǎng)建立：從首層（±0.0以上）開(kāi)始往上的所有層，必須要在核心筒每層頂板上預(yù)留孔洞以便用激光鉛垂儀進(jìn)行測(cè)設(shè)。a、b、c、d四個(gè)軸線的交點(diǎn)構(gòu)建本工程的內(nèi)控網(wǎng)，每層板上預(yù)留4個(gè)2X2的激光鉛垂儀用的孔洞，用來(lái)投測(cè)施工時(shí)使用見(jiàn)圖2。建筑資料下裁就隹筑北網(wǎng)b2X2的激光鉛垂儀用的孔洞，用來(lái)投測(cè)施工時(shí)使用見(jiàn)圖2。建筑資料下裁就隹筑北網(wǎng)bd圖1核心筒外控平面控制網(wǎng)圖2內(nèi)控平面控制網(wǎng)（3）外圍鋼柱測(cè)量平面控制網(wǎng)建立：根據(jù)每個(gè)工程的構(gòu)件布置情況，可以建立一個(gè)或多個(gè)平面外控網(wǎng)。中關(guān)村金融中心工程南北柱子為斜柱，東西兩側(cè)為直柱，因此南北和東西分別建立兩個(gè)平面外控制網(wǎng)，見(jiàn)圖3、圖4。0圖3南北外控平面網(wǎng)0圖4圖4東西外控平面網(wǎng)用校核無(wú)誤后的水準(zhǔn)點(diǎn)向現(xiàn)場(chǎng)較永久的建筑物上外測(cè)本工程的土0.0，用紅色油漆作“▲”標(biāo)記，作為本工程的高程依據(jù)。為提高精度，在引測(cè)過(guò)程中必須使用前后視等長(zhǎng)的原則。在施工過(guò)程中，必須經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)高程點(diǎn)的復(fù)測(cè)工作，保證引測(cè)的高程點(diǎn)對(duì)的無(wú)誤。并在現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)4?5個(gè)同等高程的標(biāo)高點(diǎn)作為地下地上高程的依據(jù)，要在距離本工程一定位置的地方埋設(shè)至少3個(gè)水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)組成高程點(diǎn)組。4.3地腳螺栓埋設(shè)測(cè)量在地腳螺栓的頂端臨時(shí)安裝一定位鋼板，與預(yù)埋鋼板平行并與地腳螺栓垂直。運(yùn)用架設(shè)在柱縱、橫軸線交點(diǎn)上的兩臺(tái)經(jīng)緯儀垂直交匯，定位鋼板上的縱橫軸線允許誤差為0.3mm。在灌注基礎(chǔ)混凝土前，進(jìn)行檢查調(diào)整縱、橫軸線與設(shè)計(jì)位置的允許誤差為0.3mm。4.4測(cè)量放線控制平面控制首層底板放線：一方面校測(cè)控制樁無(wú)誤后，在控制樁架經(jīng)緯儀，精密對(duì)中后，以盤左盤右取中法，把控制點(diǎn)投測(cè)到首層板面上，并進(jìn)行閉合校核，閉合差符合測(cè)角中誤差±10〃，邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差1:1范圍內(nèi)校核無(wú)誤后，進(jìn)行細(xì)部點(diǎn)投測(cè)，經(jīng)自檢、互檢，報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)線合格后，依據(jù)軸線控制網(wǎng)圖和施工分區(qū)圖做控制樁點(diǎn)，作為豎向控制基點(diǎn)?？刂茦饵c(diǎn)做法，用沖擊鉆把樁點(diǎn)鉆出，然后把鋼筋埋入，并用鋼鋸條鋸出十字劃在鋼筋上作出標(biāo)記。標(biāo)準(zhǔn)層測(cè)量工作與鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)系(以一柱二層為例)：鋼柱安裝(先校正標(biāo)高，再校正位移、最后調(diào)整鋼柱的垂直偏差)一測(cè)量校正一下層框架梁一上層框架梁一測(cè)量一螺栓初擰一下層次梁、小梁一下層壓型鋼板堆放一上層次梁、小梁一測(cè)量校正一高強(qiáng)度螺栓終擰一壓型鋼板鋪設(shè)(樓板50mm控制線)一鋼筋、混凝土施工。4.4.2豎向控制本工程屬于超高層建筑(檐高150m),采用內(nèi)控外控相結(jié)合的方法。結(jié)構(gòu)垂直度規(guī)定非常嚴(yán)格，四周測(cè)量場(chǎng)地比較狹小。以首層軸線控制網(wǎng)中基點(diǎn)作豎向投測(cè)時(shí)，應(yīng)特別注意以下三點(diǎn)：?事先應(yīng)嚴(yán)格校正好儀器，投測(cè)時(shí)，嚴(yán)格定平度盤水準(zhǔn)管。盡量以首層軸線為準(zhǔn)作后視。取盤左、盤右向上投測(cè)的平均位置.標(biāo)高傳遞：從首層頂板上開(kāi)始按留洞平面圖所示位置每層頂板留出4個(gè)2X2的方洞，作為用激光經(jīng)緯儀向上傳遞各層軸線的依據(jù)；留設(shè)此施工洞時(shí)，位置必須對(duì)的，測(cè)量人員在每層澆混凝土前應(yīng)對(duì)各洞定位進(jìn)行校核。用線墜校核上下層控制線間的誤差，用鋼卷尺閉合校核軸線控制線間的距離。在首層頂板上就把各控制軸線引測(cè)到較遠(yuǎn)的馬路上，然后每隔6層用激光經(jīng)緯儀加彎管目鏡串中法向樓層投測(cè)相應(yīng)軸線作為閉合，保證高層豎向軸線對(duì)的。內(nèi)控法與外控法共同操作，互相校核。保證層層有校核。當(dāng)建筑物施工到一定高度時(shí)，外控制和遠(yuǎn)方軸線標(biāo)志不太好運(yùn)用，此時(shí)必須以內(nèi)控制為重要依據(jù)。測(cè)量員必須注意，外控制、軸線標(biāo)志和內(nèi)控制之間的關(guān)系必須保持一致，控制點(diǎn)之間距離誤差規(guī)定達(dá)成±2mm，測(cè)角中誤差±5〃。標(biāo)高控制:一方面校測(cè)土0.0標(biāo)高點(diǎn)，然后將±0.0抄測(cè)到建筑物外墻四周并引測(cè)到電梯井，用墨斗彈出，閉合差在±3mm以內(nèi)。用50m鋼卷尺直接從±0.0點(diǎn)沿電梯井和核心筒結(jié)構(gòu)底板預(yù)留洞鉛直拉出各層距結(jié)構(gòu)板面5mm的統(tǒng)一高程點(diǎn)，當(dāng)兩點(diǎn)高程傳遞到同一施工面時(shí)，用水準(zhǔn)儀對(duì)傳遞高程點(diǎn)進(jìn)行閉合校測(cè)，取其三個(gè)高程點(diǎn)傳遞的平均值為準(zhǔn)，作為各層結(jié)構(gòu)高程的控制依據(jù)，在工作面上大面積進(jìn)行抄平。在每層樓板施工完畢后，將激光鉛垂儀放置于首層底板上已埋設(shè)好的控制點(diǎn)a(或b、c、d)上將激光鉛垂儀精確對(duì)中、整平，然后調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡，照準(zhǔn)施工層上的接受靶，運(yùn)用無(wú)線對(duì)講機(jī)告知并指揮施工層上操作接受靶的測(cè)量人員，使接受靶上正交的坐標(biāo)中心點(diǎn)同激光鉛垂儀十字絲交點(diǎn)完全重合。此時(shí)，固定好接受靶，為了消除儀器自身存在的系統(tǒng)誤差，再將激光鉛垂儀平轉(zhuǎn)90°方向，重新觀測(cè)儀器十字絲交點(diǎn)是否與接受靶的正交坐標(biāo)交點(diǎn)重合，假如重合，說(shuō)明儀器自身沒(méi)有存在系統(tǒng)誤差。這樣接受靶上的正交坐標(biāo)交點(diǎn)即為控制點(diǎn)a的向上投影點(diǎn)；用同樣的方法將其余各控制點(diǎn)分別投測(cè)到施工層樓板上，同樣得到相相應(yīng)的投影點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)投測(cè)到施工層樓板上之后，將全站儀分別置于各投測(cè)點(diǎn)上，校測(cè)各個(gè)角及相鄰兩投測(cè)點(diǎn)間距是否同首層土0.0底板上相應(yīng)的各個(gè)角度及控制距離相符，待角度、距離校測(cè)后，將投影點(diǎn)用墨線連起來(lái)，然后以控制線為基準(zhǔn)，用檢定過(guò)的50m鋼卷尺，將各條軸線投測(cè)于樓板上。最后以軸線為基準(zhǔn)測(cè)出與鋼柱所在軸線的借用1m控制線，作為下一節(jié)鋼柱校正的依據(jù)。4.5外控法控制鋼柱的位置(以中關(guān)村金融中心工程為例)運(yùn)用上圖3和上圖4作為外控法的軸線控制依據(jù)。南北鋼柱定位，見(jiàn)附圖3(1)用全站儀把。點(diǎn)坐標(biāo)定出來(lái)，在。點(diǎn)放置一臺(tái)DJD2A級(jí)的電子經(jīng)緯儀，作為塔樓南北鋼柱的主控點(diǎn)。定出A、B、C控制線，根據(jù)圖紙尺寸把TR2?TR7各軸線與c軸的交點(diǎn)定出來(lái)，同樣把TR8?TR14軸線與a軸的交點(diǎn)定出來(lái)。DJD2A級(jí)電子經(jīng)緯儀架設(shè)在o點(diǎn)，用來(lái)控制TRBs軸和TRGs軸上鋼柱的垂直于TR1?TR14軸方向的位置。萊卡全站儀(TCA2023)架設(shè)在TR1?TR14軸與a、c軸線的交點(diǎn)上，用來(lái)控制鋼柱的軸線徑向位置。東西兩側(cè)鋼柱定位，附圖4用全站儀把。點(diǎn)坐標(biāo)定出來(lái)，在。點(diǎn)放置一臺(tái)DJD2A級(jí)的電子經(jīng)緯儀，作為TRBs軸和TRGs軸上鋼柱的主控點(diǎn)。把TR1、TR7、TR8、TR14、TRC?TRF、TRJ?TRN軸線上的各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)同樣用全站儀定出來(lái)。用兩臺(tái)DJD2A級(jí)電子經(jīng)緯儀架設(shè)在任意一根柱子的兩個(gè)軸線上，用正交法即可把鋼柱位置精擬定位出來(lái)。4.6鋼柱安裝測(cè)量構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)復(fù)測(cè)在安裝測(cè)量前，對(duì)柱、梁、支撐等重要構(gòu)建尺寸與中線位置進(jìn)行復(fù)核，構(gòu)件的外形與幾何尺寸的偏差符合“建筑鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范”的規(guī)定。根據(jù)流水分區(qū)的劃分以及鋼柱吊裝順序，在需要吊裝的鋼柱上面根據(jù)鋼柱原有的沖眼標(biāo)出軸線或中心線，并用紅色三角作出標(biāo)記，以便校測(cè)用。見(jiàn)下圖6。在吊裝前，必須對(duì)鋼柱的長(zhǎng)度，及截面幾何尺寸作檢查，以作為吊裝測(cè)量控制標(biāo)高的依據(jù)。圖5鋼柱上標(biāo)注基線示意圖定位復(fù)測(cè)：在基礎(chǔ)混凝土面層上第一節(jié)鋼柱安裝前，要對(duì)鋼柱地腳螺栓部位的柱十字定位軸線控制點(diǎn)組成的柱格網(wǎng)進(jìn)行檢查、調(diào)整。其誤差小于1mm。安裝時(shí)柱底面的十字軸線對(duì)準(zhǔn)地腳螺栓部位的柱十字定位軸線。其誤差小于0.5mm.。鋼柱垂直度校正（1）將檢定過(guò)的兩臺(tái)DJD2A級(jí)電子經(jīng)緯分別置于互相垂直的軸線控制網(wǎng)上，精確對(duì)中，整平。后視前方墨線（控制軸線），然后縱向轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，照準(zhǔn)鋼柱頭上操作人員的標(biāo)志，并讀數(shù)，與設(shè)計(jì)控制值相對(duì)比后，判斷方向并指揮吊裝人員，對(duì)鋼柱進(jìn)行校正。直至在兩個(gè)方向上均校正在對(duì)的垂直位置后，將四個(gè)方向的攪風(fēng)繩拉緊，然后告知吊裝人員進(jìn)行焊接。（2）由于焊接時(shí)，考慮到焊接使得鋼骨收縮，而使得柱子偏移，所以必須隨時(shí)監(jiān)測(cè)并同時(shí)校正垂直度，鋼柱校正方法如圖6所示。圖6鋼柱測(cè)量校正圖鋼柱頂位移校核在下一節(jié)鋼柱吊裝前，必須對(duì)前一節(jié)鋼柱頂?shù)钠七M(jìn)行復(fù)測(cè)。復(fù)測(cè)方法用樓板上已經(jīng)投測(cè)的軸線及軸線控制線，量出控制線與鋼柱中心的尺寸，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)整理成測(cè)量報(bào)告，上報(bào)各有關(guān)部門，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。以備在下一節(jié)鋼柱吊裝時(shí)進(jìn)行平面調(diào)整，以免誤差積累而影響總的垂直度。鋼柱安裝復(fù)測(cè)（1）、當(dāng)鋼柱初校完后，需安裝鋼梁。梁柱之間用高強(qiáng)螺栓連接，在連接安裝過(guò)程中，將會(huì)影響鋼柱的垂直度，因此必須安裝校檢。（2）螺栓初擰之后，需要終擰。終擰同樣將會(huì)對(duì)鋼柱垂直度有所影響，為了保證鋼柱安裝精度的規(guī)定，需作進(jìn)一步的校測(cè)。校測(cè)后的測(cè)量數(shù)據(jù)作為節(jié)點(diǎn)焊接參考依據(jù)。（3）終擰之后，下道工藝是焊接之后的焊縫將會(huì)收縮。因此，焊接之后，必須再一次校測(cè)，校測(cè)后記錄下來(lái)的測(cè)量數(shù)據(jù)，重要為下一層鋼柱安裝提供調(diào)整依據(jù)。其它測(cè)定在進(jìn)行柱、梁、支撐等構(gòu)建安裝時(shí)，應(yīng)以柱為準(zhǔn)，調(diào)整梁和支撐，以保證建筑物整體的鉛直度。在焊接時(shí)必須觀測(cè)與記錄以下項(xiàng)目：（1）柱與梁焊縫收縮引起柱身鉛直度的測(cè)定；（2）柱的日照溫差變形的測(cè)定值；（3）塔吊錨固在結(jié)構(gòu)上，對(duì)結(jié)構(gòu)鉛直度的測(cè)定；（4）柱身受風(fēng)力影響的測(cè)定。4.7鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量檢查鋼柱頭標(biāo)高檢查方法標(biāo)尺用校核無(wú)誤的當(dāng)前施工層的控制標(biāo)高作為基點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀將低于柱頂3mm的標(biāo)高線投測(cè)到鋼柱上，并彈上墨線。然后用通過(guò)檢定的鋼尺；量出墨線到柱頂?shù)膶?shí)際尺寸并記錄下來(lái)。將實(shí)測(cè)尺后的數(shù)據(jù)整理上報(bào)，見(jiàn)圖7。標(biāo)尺鋼柱nipz—,墨線//\/?.~I上鋼梁圖7鋼柱標(biāo)高檢查圖圖8鋼柱垂直校正圖首層以上鋼柱垂直度檢查校正（1）將首層基準(zhǔn)軸線投測(cè)到鋼梁面上，所投測(cè)的線距離梁上的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)軸線1m；（2）校測(cè)梁上基準(zhǔn)線的平面位置、尺寸、關(guān)系、經(jīng)校測(cè)符合精度后，方可使用；（3）將經(jīng)緯儀架設(shè)在梁面基準(zhǔn)線上，后視基準(zhǔn)線方向向上投測(cè)，鋼柱頂部卡有讀數(shù)標(biāo)尺；（4）根據(jù)儀器與軸線的間距關(guān)系，在標(biāo)尺上讀出相應(yīng)的尺寸，以此來(lái)校正鋼柱。見(jiàn)示意圖8：鋼柱之間水平距離的檢查校正（1）當(dāng)鋼柱吊裝完畢后，通過(guò)垂直度校正和標(biāo)高校正完畢后，需要進(jìn)行平面位置校正；（2）AC2023全站儀可以對(duì)任意多的點(diǎn)距離聯(lián)測(cè)，運(yùn)用全站儀的這一程序，來(lái)對(duì)鋼柱水平面位置進(jìn)行校驗(yàn)；（3）一方面根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，在計(jì)算機(jī)中把任意兩個(gè)鋼柱的平面位置距離計(jì)算出來(lái)，如圖9所示。鋼柱S圖9(4)用全站儀架設(shè)在任意位置(必需可以看到兩個(gè)鋼柱)，使用距離聯(lián)測(cè)程序測(cè)量出兩個(gè)鋼柱間的實(shí)測(cè)距離。把測(cè)量數(shù)據(jù)保存起來(lái)，作為鋼柱校測(cè)的依據(jù)。鋼柱S圖9(4)用全站儀架設(shè)在任意位置(必需可以看到兩個(gè)鋼柱)，使用距離聯(lián)測(cè)程序測(cè)量出兩個(gè)鋼柱間的實(shí)測(cè)距離。把測(cè)量數(shù)據(jù)保存起來(lái)，作為鋼柱校測(cè)的依據(jù)。5重要儀器(以中關(guān)村金融中心工程為例)序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量精度1萊卡全站儀TCA20231臺(tái)0.5〃2電子經(jīng)楸DJD2A3臺(tái)2〃3激光鉛垂儀D2J22臺(tái)1/4504自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀NAL1322臺(tái)±1mm5鋁合金塔尺5m2把1mm6光原寸點(diǎn)器2臺(tái)7棱鏡20個(gè)8鋼卷尺50m2把1mm9管形測(cè)力十LTZ-2N2只10對(duì)講機(jī)4部6重要?jiǎng)趧?dòng)力組織儀器觀測(cè)：3人；手規(guī)：3人；輔助：3人。7質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)序項(xiàng)目圖示允許偏差(mm)檢查方法鋼結(jié)構(gòu)定位軸線±LL±a-L/20230且W3.0用經(jīng)緯儀和鋼尺檢查柱子定位軸線1.0用經(jīng)緯儀和鋼尺檢查地腳螺栓位移底層柱柱底軸線對(duì)定位軸線偏移2.03.05上柱和下柱的扭轉(zhuǎn)3.0底層柱基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高±2.0單節(jié)柱的垂直度同一層柱柱頂標(biāo)高之差用拉線和鋼尺檢查用吊線和鋼尺檢查用鋼尺檢查用水準(zhǔn)儀檢查h/1用經(jīng)緯儀或吊線和鋼尺且W10.0檢查5.0用水準(zhǔn)儀檢查同一根梁兩端水平度10111213壓型鋼