鋼結(jié)構(gòu)安裝測量校正技術(shù)專項方案

鋼結(jié)構(gòu)安裝測量校正技術(shù)專項方案鋼結(jié)構(gòu)測量總體思路本工程鋼結(jié)構(gòu)罩棚為管桁架組成的空間異形殼體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)整體測量控制重點在于管桁架地面拼裝成形、吊裝單元高空就位對接。根據(jù)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件特點設置合理的測量標記點，在拼裝和吊裝中通過對構(gòu)件精準定位，及平面坐標控制和高程測量?，F(xiàn)場采用高精度全站儀對構(gòu)件標記點進行空間三維坐標控制；采用高精度水準儀對構(gòu)件的標高位置進行控制。現(xiàn)場平面控制網(wǎng)布置西看臺屋蓋鋼結(jié)構(gòu)沿環(huán)向長度約為410m，沿徑向（懸挑方向）長度約為69m：東看臺屋面鋼結(jié)構(gòu)沿環(huán)向長度約為340m，沿徑向（懸挑方向）長度約為43m。根據(jù)現(xiàn)場一級測量控制點，采用全站儀在通視條件下進行測點加密布置鋼結(jié)構(gòu)測量控制網(wǎng)。北北西看臺東看臺：原始附和導線：西看臺附和導線：東看臺附和導線at2at3at1O4O3d1d2d3插圖STYLEREF2\s2SEQ插圖\*ARABIC\s21鋼結(jié)構(gòu)測量控制網(wǎng)站點布置圖現(xiàn)場分別投放東、西看臺鋼結(jié)構(gòu)二級測量控制點，并對每個點二級控制點設定方位角。測量控制點O3、O4在場地內(nèi)部與原始控制點形成附和導線對西看臺鋼結(jié)構(gòu)安裝進行測量控制，加密測量控制點d1、d2、d3在體育館東面與原始控制點形成附和導線對東看臺鋼結(jié)構(gòu)安裝進行測量控制。高程控制網(wǎng)立面設置考慮到基礎沉降和建筑物壓縮變形的實時監(jiān)控需要，在建筑物外圍遠離沉降影響的范圍外布置一閉合水準路線，作為全部標高測量的基準。用水準儀引測各區(qū)域標高控制點到固定構(gòu)筑物（混凝土柱或鋼柱）上，做+1.0M標高線，并用油漆做好標記，標高控制點的引測采用往返觀測的方法。對于標高控制點的豎向傳遞，有兩種方法可供選擇，比較如下：方法項目鋼尺全站儀綜合改正溫度、拉力、尺長改正儀器自動改正引測原理鋼尺精密量距三角高程測量數(shù)據(jù)處理人工計算程式化自動處理誤差分析系統(tǒng)誤差（客觀因素）偶然誤差（人為因素）累積誤差（人為因素）系統(tǒng)誤差（客觀因素）示意圖計算式H=H0+ΔHZ=H0+ΔH+LSinα比較結(jié)論過程繁瑣、累積誤差大簡便、快捷、精度高插圖STYLEREF2\s3SEQ插圖\*ARABIC\s21高程測量控制引測對比表選擇全站儀進行高程傳遞，其具體方法示意如下：插圖STYLEREF2\s3SEQ插圖\*ARABIC\s22全站儀標高基準點垂直引測示意圖預埋件安裝測量定位柱腳預埋錨栓設計采用16根M56的圓鋼錨桿，錨桿底部設置有固定支座，上端設置一塊50mm厚鋼板進行約束固定。插圖STYLEREF2\s4SEQ插圖\*ARABIC\s21埋件設計形式示意圖根據(jù)混凝土柱模板上彈設的定位墨線標識對埋件位置進行初步定位，利用鋼結(jié)構(gòu)測量控制網(wǎng)在已完成的樁端、底板上測設埋件中心定位控制線，作為對錨栓埋設的測量控制基準。整個預埋件安裝測量分為以下4步：用經(jīng)緯儀、水準儀和線錘先對定位套板進行安裝定位測量；其次待錨栓就位好固定前進行測量，主要測軸線位置、錨栓對角線和錨栓頂部標高；然后在澆混凝土前對錨栓進行測量校核；最后在澆完混泥土進行錨栓的埋設成果測量，并在砼面彈出定位墨線。桁架安裝測量控制標記選定本工程桁架結(jié)構(gòu)桿件為圓鋼管，轉(zhuǎn)換桁架部分主要節(jié)點采用焊接球節(jié)點連接，墻面桁架與屋面桁架部分鋼管桿件之間主要采用相貫線焊接連接。對于焊接球節(jié)點、圓鋼管相貫節(jié)點及圓鋼管構(gòu)件定位坐標均為球心、圓管中心線的設計三維坐標值，現(xiàn)場測量控制時無法直接利用虛化的球心、圓管中心線。因此實際操作時，在電腦三維模型上將構(gòu)件中心的設計定位坐標值轉(zhuǎn)換至構(gòu)件表面，并明確標記。對于焊接球節(jié)點，根據(jù)加工廠制作時設定的工裝標記點在球體表面上標記出球心對應的球頂點。球頂點標記球頂點標記插圖STYLEREF2\s5SEQ插圖\*ARABIC\s21焊接球節(jié)點測量標記設置示意圖墻面桁架與屋面桁架桿件等圓鋼管的連接節(jié)點主要為鋼管相貫線焊接，測量控制點設置在主桁架上弦桿頂面與下弦桿底面位置。根據(jù)測量標記點與相貫節(jié)點的距離計算處管頂中心線上該點坐標值，對現(xiàn)場實測進行指導?？刂泣c設置在管桁架單元格弦桿中心處，盡量靠近胎架位置，以便于作業(yè)人員通行。插圖STYLEREF2\s5SEQ插圖\*ARABIC\s22鋼管構(gòu)件測量標記點設置示意圖鋼桁架施工測量控制桁架拼裝階段測量控制采用間接定位法，現(xiàn)場安裝階段測量控制采用間接定位法與直接檢測法相結(jié)合的方式。首先在拼裝胎架搭設時對胎架上的支撐點進行控制，根據(jù)支撐點對應的構(gòu)件拼裝三維坐標值在胎架上設置平面坐標約束和標高約束措施，構(gòu)件就位時將標記點與定位措施對齊，以間接的方法控制球節(jié)點中心以及鋼管中心線的空間位置。片式桁架拼裝測控對于墻面桁架、屋面桁架等片式桁架拼裝將鋼管桿件測控截面定位線標記明確，拼裝胎架構(gòu)件支撐平面上進行控制點投放、標記，并設置標高調(diào)整墊塊。吊運拼裝桿件至胎架支撐面上，與定位標記對位合格后及完成片式桁架主桿件定位，桁架腹桿根據(jù)主桿件進行安裝。如下表圖所示。鋼管標高鋼管標高調(diào)節(jié)墊板鋼管中心坐標點鋼管邊界定位線1、安裝胎架設置完成后，根據(jù)選定桿件標記位置的中心三維坐標值在型鋼支撐上投放。確定出鋼管控制中心點、十字線，以及鋼管就位后的邊界控制線，標高通過調(diào)節(jié)墊板進行調(diào)整。鋼管定位鋼管定位截面標記鋼管根據(jù)標記就位2、吊裝桿件就位，將鋼管壁上定位截面標記與胎架支撐型鋼上測量投放的定位控制標記對位。通過千斤頂、手拉葫蘆等工具調(diào)整桿件至最佳位置。插圖STYLEREF2\s6SEQ插圖\*ARABIC\s21片式桁架拼裝定位步驟表轉(zhuǎn)換桁架拼裝測控轉(zhuǎn)換桁架拼裝過程以對焊接球空間定位測量進行拼裝單元的整體性控制。在拼裝胎架的球節(jié)點支托平臺上進行定位標記及措施的設置，確保焊接球節(jié)點的鋼球就位后球心在拼裝控制坐標點上。鋼管連接桿件安裝定位根據(jù)焊接球位置進行確定。焊接球定位步驟如下表圖所示。1、轉(zhuǎn)換桁架拼裝胎架搭設完畢后，對胎架頂面焊接球支撐平臺進行標高抄平，并根據(jù)球心拼裝坐標值在鋼板面上投放中心點標記以及焊接球在鋼板上的投影邊線。2、根據(jù)標高測量情況，中心點、焊接球投影邊線位置，在中心點位置設置墊板對標高進行調(diào)整，在投影線位置設置定位立板作為安裝控制措施。3、定位措施設置完畢后，吊裝焊接球部件至平臺板上，按照定位措施設置情況直接就位即可確保三維空間位置。根據(jù)球定位情況安裝焊接鋼管桿件。插圖STYLEREF2\s6SEQ插圖\*ARABIC\s22轉(zhuǎn)換桁架球節(jié)點拼裝定位步驟表鋼桁架安裝測量控制現(xiàn)場鋼桁架安裝時首先采用間接定位法進行三維空間位置控制。支撐定位胎架搭設完成后，按照桁架拼裝時所選定的空間定位標記點或截面坐標值，在胎架支撐平臺上設置構(gòu)件吊裝就位控制標記。根據(jù)現(xiàn)場測量控制網(wǎng)的站點，采用全站儀分別對不同形式的桁架支撐胎架投放坐標點，根據(jù)坐標點設置定位標記。由于鋼罩棚下方的各區(qū)域混凝土結(jié)構(gòu)頂部高度相差較大，而且鋼桁架也不在同一個平面上，相互高差較大，因此為便于節(jié)點定位和校正測量，需根據(jù)主測量控制網(wǎng)在混凝土樓頂上或臨時支撐胎架上設置測量控制點，作為測量后視點。插圖STYLEREF2\s6SEQ插圖\*ARABIC\s23現(xiàn)場鋼桁架安裝測量控制示意圖每個吊裝單元構(gòu)件就位完成后，對構(gòu)件上的標記點空間三維坐標值進行測量，與設計安裝坐標進行對比，以此進行復檢及驗收。鑄鋼節(jié)點施工測量控制對于鑄鋼節(jié)點制作完成后，在地面設置專用平臺進行檢查驗收，主要是采用三維坐標擬合法對其外形尺寸、分枝數(shù)量與角度方向、節(jié)點中心和分枝端預定的控制點三維坐標等進行復查，確保構(gòu)件安裝順利。節(jié)點分枝角度和坐標檢測采用全站儀進行。根據(jù)設計藍圖進行鑄鋼節(jié)點深化設計，深化過程中根據(jù)柱腳中心坐標，鑄鋼節(jié)點各個分支方向、長度等確定出牛腿定位相對坐標值。采用擬合法檢測鑄鋼節(jié)點構(gòu)件時，在專用平臺處投放鑄鋼節(jié)點測量檢測臨時控制網(wǎng)，將鑄鋼節(jié)點構(gòu)件放置在臨時控制網(wǎng)中，采用全站儀對構(gòu)件控制標記點在臨時控制網(wǎng)的三維坐標值進行采集。將采集數(shù)據(jù)輸入電腦，在三維建模軟件中建立實測的鑄鋼件分支模型，與深化設計模型進行對比，得出檢查結(jié)論。插圖STYLEREF2\s7SEQ插圖\*ARABIC\s21“擬合法”驗收鑄鋼節(jié)點示意圖鑄鋼節(jié)點構(gòu)件現(xiàn)場測量控制時，根據(jù)現(xiàn)場工程測量三維控制網(wǎng)投放出構(gòu)件中心定位、方向控制的十字線。構(gòu)件安裝定位及標高調(diào)到位整后，檢查該構(gòu)件在現(xiàn)場測量控制網(wǎng)中個分支的控制點位坐標值，與設計坐標對比并予以調(diào)整，確保鑄鋼節(jié)點分支與桁架鋼管對接。安裝測量誤差控制措施在正常情況下鋼結(jié)構(gòu)安裝誤差來源于：構(gòu)件在吊裝過程中因自重產(chǎn)生的變形、因日照溫差造成的縮脹變形、因焊接產(chǎn)生收縮變形。結(jié)構(gòu)由局部至整體形成的安裝過程中，若不采取相應措施，對累積誤差加以減小、消除，將會給結(jié)構(gòu)帶來嚴重的質(zhì)量隱患。針對以上分析，消除安裝誤差，應當從安裝工藝和施工測控兩方面采取以下措施：1、安裝過程中，構(gòu)件應采取合理保護措施。由于在安裝過程中，細長構(gòu)件較多，形成的吊裝單元因抵抗變形的剛度較弱，會在自身重力的影響下，發(fā)生不同程度的變形。為此，構(gòu)件在，運輸、倒運、安裝過程中，應采取合理保護措施，如布設合理吊