北京體育館工程施工過程監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)

施工過程監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)1工程概況本工程主要建筑為資格賽館和決賽館，兩館之間為鋼結(jié)構(gòu)連接體；建筑面積46000m2，建筑占地面積6.45公頃。資格賽館采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，決賽館為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和局部鋼結(jié)構(gòu)。槍彈庫及武警宿舍為全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)。資格賽館地上三層，建筑高度18m；決賽館地下一層，地上三層（局部四層），建筑高度23.9m；連接兩個(gè)賽館的空中連接體由天橋及連接體屋面兩部分組成，高5.5m；槍彈庫地上二層，建筑高度12.4m；武警宿舍地上三層，建筑高度11.7m。2工程的特點(diǎn)和難點(diǎn)(1)本工程資格賽館單體建筑長度達(dá)270m，對(duì)軸線觀測(cè)提出了較高的要求。(2)大跨度結(jié)構(gòu):射擊館的資格賽館部分室內(nèi)訓(xùn)練場(chǎng)采用異型截面輕質(zhì)材料填充預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆板，跨度達(dá)24m，長度達(dá)到A區(qū)134m，B區(qū)70m。連接體空中走廊，采用異型截面輕質(zhì)材料填充預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆板，單跨長度達(dá)18m。連接體屋面鋼桁架長60m。由于本工程多處采用大跨度結(jié)構(gòu)，因此保證建筑物大跨度施工測(cè)量精度，并對(duì)大跨度結(jié)構(gòu)施工過程中受力與變形監(jiān)測(cè)和控制是測(cè)量工作的難點(diǎn)。(3)本工程決賽館觀眾廳屋面采用網(wǎng)架，決賽館、資格賽館、連接體屋面采用鋼桁架。3施工控制網(wǎng)建立技術(shù)3.1控制點(diǎn)確定對(duì)測(cè)繪院提供的座標(biāo)樁角度與距離的檢查、閉合、復(fù)核，同時(shí)對(duì)標(biāo)高樁BM1（64.972）、BM2（64.628）、BM3（64.169）進(jìn)行復(fù)核，為本工程施工放線測(cè)量提供準(zhǔn)確的依據(jù)。3.2場(chǎng)區(qū)平面總控制網(wǎng)本工程占地面積大，平面位置的確定是非常關(guān)鍵的一步。本工程定位依據(jù)測(cè)繪院提供的座標(biāo)樁EF1、EF2、EF3為主控制點(diǎn)，并增設(shè)Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3、Ⅲ4、Ⅲ5共五個(gè)點(diǎn)，建立場(chǎng)區(qū)平面總控制網(wǎng)，并對(duì)各控制樁進(jìn)行角度與距離的檢查、閉合、調(diào)整,見下圖。3.3建筑物平面控制網(wǎng)的建立（1）根據(jù)工程實(shí)際情況，依據(jù)場(chǎng)區(qū)平面控制網(wǎng)進(jìn)行工程定位測(cè)量，平面整體控制網(wǎng)以1-A、2-A和1-1、1-20、2-1為主控軸線。資格賽館A區(qū)、B區(qū)分別增設(shè)1-B、1－G、1-L、1-N和1-3、1-7、1-11、1-15、1-19、1-22、1-28、1-37為分區(qū)域控制軸線；決賽館及連接體增設(shè)2-G、2-P、2-L和2-6、2-9、2-11為分區(qū)控制軸線；槍彈庫控制軸線為4-1、4-5、4-8、4-11和4-A、4-F；武警宿舍控制軸線為5-1、5-3、5-4和5-A、5-K、5-M；見下圖。（2）考慮到長期保留、便于施工的原則，將軸線控制線設(shè)置在周圍圍墻或永久性建筑物上，控制線選在距軸線內(nèi)偏1m的通視位置，施工采用外控法，隨著結(jié)構(gòu)的升高將軸線控制線用經(jīng)緯儀向上投測(cè)，保證豎向投測(cè)精度，控制點(diǎn)前不許堆放材料和其它雜物，以保證其通視良好。（3）使用經(jīng)緯儀直接向各施工層投測(cè)軸線控制點(diǎn)，投測(cè)后用經(jīng)緯儀和鋼尺閉合檢測(cè)該控制點(diǎn)誤差數(shù)據(jù)，并對(duì)誤差進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，符合規(guī)范要求后，方可做為該層放線的依據(jù)。3.4施工控制網(wǎng)測(cè)量進(jìn)度的控制測(cè)量前的準(zhǔn)備工作為了使施工測(cè)量能夠順利進(jìn)行，滿足工程施工精度要求，快速準(zhǔn)確地完成測(cè)量放線工作，本工程測(cè)量控制及施測(cè)放線采用日本拓普康GT5-602(WA2164)電子全站儀、經(jīng)緯儀THEO015B(253364)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀SOKKIAC32(227114)等先進(jìn)儀器。在每次施測(cè)前，要將各測(cè)設(shè)工具配備齊全。并對(duì)測(cè)量儀器、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀進(jìn)行施測(cè)前的檢查、校正，使儀器處于良好的使用狀態(tài)；對(duì)其他測(cè)量用具（如鋼尺的尺長）進(jìn)行鑒定，以滿足測(cè)設(shè)精度；對(duì)圖紙中軸線、標(biāo)高數(shù)據(jù)進(jìn)行校核、計(jì)算、檢查，以免造成差錯(cuò)。控制網(wǎng)的精度.1平面控制網(wǎng)測(cè)量的精度要求在該工程施工邊線的外側(cè)引進(jìn)坐標(biāo)控制樁和水準(zhǔn)點(diǎn)作為主控制點(diǎn)，并作輔助控制線，各角、邊檢測(cè)均應(yīng)滿足規(guī)程中的精度要求，允許誤差±20″邊長相對(duì)中誤差不大于1/10000。建筑物平面控制網(wǎng)主要技術(shù)指標(biāo)普通鋼尺量距的技術(shù)要求丈量相對(duì)中誤差作業(yè)尺數(shù)丈量次數(shù)讀定次數(shù)估讀（mm）溫度（℃）定線最大偏差（mmm）尺段高差較差（mmm）同尺同段較差（mmm）1/400002430.5150521/240001/200001/150001～2230.51501021/100001/80001～2221170103.2工程控制網(wǎng)測(cè)量的精度控制網(wǎng)軸線的精度等級(jí)及測(cè)量方法，依據(jù)《工程測(cè)量規(guī)程》的規(guī)定。本工程軸線控制網(wǎng)的測(cè)角中誤差將不超過±10″，邊長相對(duì)中誤差不大于1/10000。為滿足控制網(wǎng)的精度要求，采用拓普康GTS-602智能型電子全站儀。測(cè)量時(shí)，嚴(yán)格按規(guī)程中水平角觀測(cè)和光電測(cè)距的技術(shù)要求來進(jìn)行。等級(jí)適用范圍測(cè)角中誤差（″）邊長相對(duì)中誤差一級(jí)鋼結(jié)構(gòu)、超高層、連連續(xù)程度高的的建筑±91/24000二級(jí)框架、高層、連續(xù)續(xù)程度一般的的建筑±121/15000三級(jí)一般建筑±241/8000基礎(chǔ)部分軸線和標(biāo)高測(cè)設(shè).1基礎(chǔ)部分軸線的測(cè)設(shè)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)布置的平面控制樁點(diǎn)進(jìn)行基礎(chǔ)軸線測(cè)設(shè)，利用精密的測(cè)設(shè)儀器（GTS—602全站儀、經(jīng)緯儀）進(jìn)行直接投測(cè)定位，并復(fù)測(cè)閉合檢查，以滿足精度要求，根據(jù)施工流程、工序，分階段地對(duì)工程進(jìn)行軸線控制投測(cè)。施工時(shí)，根據(jù)結(jié)構(gòu)圖中各軸線位置，進(jìn)行軸線控制投測(cè)，放基礎(chǔ)位置線，用灰線放出土方開挖位置線，土方開挖至設(shè)計(jì)深度施工混凝土墊層，復(fù)核基軸線位置放基礎(chǔ)線、拉梁位置線，以及結(jié)構(gòu)外皮的500控制線，鋼筋綁扎完畢后，再將控制線投測(cè)到鋼筋上，并做好標(biāo)記，做為對(duì)模板支設(shè)的復(fù)檢及插筋的依據(jù)，當(dāng)混凝土澆筑完畢，達(dá)到允許進(jìn)入施工的強(qiáng)度后，繼續(xù)將結(jié)構(gòu)的軸線外邊線以及500控制線，用墨線彈到基礎(chǔ)的平面上，作為基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)施工的依據(jù)?；A(chǔ)放線尺寸的允許誤差長度L、寬度B的尺寸（m）允許誤差（mm）L（B）≤30±530<L（B）≤≤60±1060<L（B）≤≤90±1590<L（B）±20.2基礎(chǔ)部分高程控制根據(jù)甲方提供的水準(zhǔn)點(diǎn)，使用水準(zhǔn)儀，進(jìn)行閉合線路的觀測(cè)，將高程引測(cè)至施工現(xiàn)場(chǎng)，并根據(jù)閉合容差±6√n（n為測(cè)站數(shù)）進(jìn)行平差調(diào)整，在現(xiàn)場(chǎng)距離該工程建筑物30m位置，周圍布設(shè)不少于3個(gè)深埋水準(zhǔn)點(diǎn)，做為該工程的高程控制及沉降觀測(cè)的依據(jù)?！?.00以下結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)部分高程控制可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)已布設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)，利用水準(zhǔn)儀分階段地進(jìn)行引測(cè)控制，根據(jù)施工流程如(土方開挖)，可在各基礎(chǔ)四周等部位，以水平壁樁或立樁的形式測(cè)設(shè)標(biāo)高，作為各結(jié)構(gòu)部位，墊層混凝土施工的高程控制依據(jù)，基礎(chǔ)、拉梁混凝土澆筑前，可將標(biāo)高測(cè)設(shè)到模板上或在鋼筋上焊數(shù)個(gè)標(biāo)高小件來控制混凝土面的標(biāo)高。結(jié)構(gòu)軸線豎向投測(cè)及高程傳遞.1軸線豎向投測(cè)根據(jù)該工程的結(jié)構(gòu)形式，±0.00以上結(jié)構(gòu)軸線控制采用軸線控制法、軸線平移法、直角坐標(biāo)法，對(duì)模板、鋼筋混凝土澆筑進(jìn)行投測(cè)控制，將各主軸線傳遞到二、三層樓面，并根據(jù)各主軸線進(jìn)行各開間線的測(cè)設(shè)。1）施測(cè)步驟①向結(jié)構(gòu)外平移首層邊軸線一數(shù)值L做點(diǎn)位。②以該點(diǎn)為測(cè)站架設(shè)儀器，將前方軸線平移同值L1為后視點(diǎn)。③前視二層（或三層）放置的水平標(biāo)尺，使標(biāo)尺垂直儀器視線移動(dòng)，當(dāng)儀器十字豎線所切標(biāo)尺尺面讀數(shù)為L值時(shí)既可，標(biāo)尺零點(diǎn)處即為所投測(cè)的軸線點(diǎn)，以該方法順序測(cè)設(shè)數(shù)點(diǎn)連接各點(diǎn)，即為所需軸線（注各層投測(cè)均需以首層軸線為準(zhǔn)）以避免造成系統(tǒng)誤差，投測(cè)完畢后用儀器對(duì)施工作業(yè)層進(jìn)行其他軸線的加密測(cè)設(shè)，并進(jìn)行角度、距離的閉合檢查，以達(dá)到測(cè)設(shè)精度要求。2）挑直測(cè)設(shè)①將首層軸線在兩端沿墻、柱面用經(jīng)緯儀垂直投測(cè)至各層樓面高度的外墻柱的立面上，彈上墨線或做好三角標(biāo)記。②置儀器于該層，正、倒鏡觀測(cè)兩端所投軸線移動(dòng)儀器，直至正、倒鏡觀測(cè)兩點(diǎn)重合，并在樓面上加密投測(cè)，連接各點(diǎn)即為所需軸線。③進(jìn)行角度、距離閉合檢查、軸線加密測(cè)設(shè)。軸線豎向投測(cè)的允許誤差項(xiàng)目允許誤差（mm）每層3總高（H）H≤30530<H≤601060<H≤901590<H20.2高程傳遞首層結(jié)構(gòu)施工完畢，在外墻、柱面上圍繞結(jié)構(gòu)一周，精確測(cè)設(shè)正0.50m標(biāo)高控制線，標(biāo)注三角點(diǎn)，并彈出該標(biāo)高墨線，做為向上（二、三層）傳遞標(biāo)高的依據(jù)，并進(jìn)行復(fù)測(cè)檢查,各層標(biāo)高傳遞均需以首層標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)，不得逐層、逐段傳遞，以避免誤差累計(jì)。1）以首層固定水準(zhǔn)基點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)，沿墻、柱面垂直量距至二層（或三層）結(jié)構(gòu)面上，并做標(biāo)記。2）置水準(zhǔn)儀于該層樓面上，觀測(cè)所量標(biāo)高點(diǎn)檢查有無誤差超限。3）用水準(zhǔn)儀在該層做統(tǒng)一抄平，做為各施工階段（模板、鋼筋、混凝土）標(biāo)高控制依據(jù)。標(biāo)高豎向傳遞的允許誤差項(xiàng)目允許誤差（mm）每層層±3總高（H）H≤30±530<H≤60±1060<H≤90±1590<H±203.5經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益工程軸線控制網(wǎng)的建立，能夠有效的保證測(cè)量精度。為保證工程質(zhì)量，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。避免由于施工中軸線和標(biāo)高的偏差造成各種返工和處理，而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)企業(yè)信譽(yù)的不利影響。4大跨度結(jié)構(gòu)施工過程中受力與變形監(jiān)測(cè)和控制本工程資格賽館部分室內(nèi)訓(xùn)練場(chǎng)跨度達(dá)24m，為了滿足使用功能的要求，采用異型截面輕質(zhì)材料填充預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆板。連接體空中走廊，采用異型截面輕質(zhì)材料填充預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆板，單跨長度達(dá)18m，連接體屋面鋼桁架長60m。建筑物大跨度結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量對(duì)工程有重大的影響，而對(duì)大跨度結(jié)構(gòu)施工過程中受力與變形監(jiān)測(cè)和控制是保證工程質(zhì)量的前提和必要條件。4.1連接體屋面鋼桁架屋面鋼管桁架標(biāo)高測(cè)試：對(duì)于大跨度桁架施工監(jiān)控來說，測(cè)試鋼管桁架控制斷面的標(biāo)高及其變化規(guī)律是非常重要內(nèi)容，標(biāo)高測(cè)試可采用水準(zhǔn)儀讀數(shù)法。（1）測(cè)點(diǎn)布置：根據(jù)鋼管桁架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，桁架支座和跨中以及鋼管對(duì)接焊接斷面附近為測(cè)試斷面，設(shè)置6個(gè)測(cè)試斷面，每個(gè)斷面布置2個(gè)測(cè)點(diǎn)，共12個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。并且根據(jù)設(shè)計(jì)要求，加工過程中預(yù)起拱120mm。（2）測(cè)試手段：根據(jù)設(shè)計(jì)和項(xiàng)目技術(shù)部預(yù)測(cè)，60m跨度的鋼管桁架撓度大約在十幾厘米左右，采用普通水準(zhǔn)儀測(cè)量能夠達(dá)到精度要求。（3）每一根鋼管桁架施工完成后，需監(jiān)測(cè)一次標(biāo)高，并做好記錄。待金屬屋面施工完畢后，再監(jiān)測(cè)一次標(biāo)高。其后的第一個(gè)月，每周監(jiān)測(cè)一次，以后每個(gè)月監(jiān)測(cè)一次標(biāo)高，待變形穩(wěn)定后，每3個(gè)月監(jiān)測(cè)一次，直至不再變形后，停止監(jiān)測(cè)。（4）測(cè)量精度：要求測(cè)量精度3mm以內(nèi)（5）溫度測(cè)試：鋼管桁架結(jié)構(gòu)處于一個(gè)變化的溫度場(chǎng)中，理論上說由于溫度變化，鋼管桁架標(biāo)高每時(shí)每刻都在變化，這就給測(cè)量結(jié)果帶來不確定的因素，要完全解決溫度問題，有很大的難度。因此測(cè)量時(shí)，要考慮溫度和光線的影響，最好每次觀測(cè)在早上9：00～10：00左右，進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，我們通過對(duì)氣溫的測(cè)量，推算監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響，也收到了較好的效果，測(cè)量精度控制在0.5℃以內(nèi)。4.2資格賽館資格賽館部分室內(nèi)訓(xùn)練場(chǎng)跨度達(dá)24m，采用異型截面輕質(zhì)材料填充預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆板。連接體空中走廊，采用異型截面輕質(zhì)材料填充預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆板。（1）測(cè)點(diǎn)布置：根據(jù)的異型截面輕質(zhì)材料填充預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆板受力特點(diǎn)，測(cè)試斷面布置在支座負(fù)彎矩處和跨中附近，資格賽館部分室內(nèi)訓(xùn)練場(chǎng)現(xiàn)澆板布置3個(gè)測(cè)試斷面，每個(gè)斷面布置2個(gè)測(cè)點(diǎn)，共6個(gè)測(cè)點(diǎn)。連接體空中走廊現(xiàn)澆板，布置5個(gè)測(cè)試斷面，每個(gè)斷面布置2個(gè)測(cè)點(diǎn)，共10個(gè)測(cè)點(diǎn)。并且根據(jù)設(shè)計(jì)要求，資格賽館部分室內(nèi)訓(xùn)練場(chǎng)現(xiàn)澆板，連接體空中走廊現(xiàn)澆板施工過程中每跨預(yù)起拱50mm。（2）測(cè)試手段：根據(jù)設(shè)計(jì)和項(xiàng)目技術(shù)部預(yù)測(cè)，25m和18m跨度異型截面輕質(zhì)材料填充預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆板的撓度大約在五到十厘米左右，采用普通水準(zhǔn)儀測(cè)量能夠達(dá)到精度要求。（3）資格賽館大跨度異型截面輕質(zhì)材料填充預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆板分五次澆筑，連接體為一次澆筑完成。每一段異型截面輕質(zhì)材料填充預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆板施工完成后，需監(jiān)測(cè)一次標(biāo)高，并做好記錄。待全部施工完畢后，再監(jiān)測(cè)一次標(biāo)高。其后的第一個(gè)月，每周監(jiān)測(cè)一次，以后每個(gè)月監(jiān)測(cè)一