高層鋼結(jié)構(gòu)施工測量工法secret

1、高層鋼結(jié)構(gòu)施工測量工法*建設(shè)集團有限公司 1 前言隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)工程越來越多，施工測量貫穿在鋼結(jié)構(gòu)施工的整個過程中，測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)，工程造型獨特，施工測量復(fù)雜，通過認(rèn)真研究、精心施工，高質(zhì)量、高速度完成了工程的施工測量工作，并形成本工法。2 工法特點2.1 施工測量方便，測量精度高；2.2 采用全站儀進行坐標(biāo)定位。3 適用范圍所有高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)工程的施工測量放線。4 施工工藝4.1 測量準(zhǔn)備4.1.1 所有測量儀器準(zhǔn)備齊全，并按中華人民共和國計量法實施細(xì)則規(guī)定檢驗合格；4.1.2 施工圖紙審核

2、完畢，并完成設(shè)計交底；4.1.3 專業(yè)測繪設(shè)計單位提供的工程水準(zhǔn)測量成果、高程測量成果等資料齊全；4.1.4 現(xiàn)場樁位交接完畢，并做好樁位保護，資料齊全。4.1.5 定位依據(jù)的復(fù)核：（1） 用坐標(biāo)反算法核對所給點的邊長D和方位角；（2） 用符合校測法所給出的水準(zhǔn)點進行校核；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)每個工程的特點，為方便施工測量，提高施測效率，施工測量可分為一個或兩個區(qū)域進行。通常兩個區(qū)域的劃分為：核心筒的施工測量是一個單獨區(qū)域，核心筒外的鋼柱施工測量是另一個區(qū)域。根據(jù)每個工程的高度和工程的特點，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

3、：（1） 外控網(wǎng)建立：將核心筒最外邊的四條軸線分別向外擴1M,形成核心筒外控平面網(wǎng)，見圖1。（2） 內(nèi)控網(wǎng)建立：從首層（±0.000以上）開始往上的所有層，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行測設(shè)。a、b、c、d四個軸線的交點構(gòu)建本工程的內(nèi)控網(wǎng)，每層板上預(yù)留4個200×200的激光鉛垂儀用的孔洞，用來投測施工時使用，見圖2。 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）外圍鋼柱測量平面控制網(wǎng)建立：根據(jù)每個工程的構(gòu)件布置情況，可以建立一個或多個平面外控網(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平面外控制網(wǎng)，見圖3

4、、圖4 。 圖3 南北外控平面網(wǎng) 圖4 東西外控平面網(wǎng)4.2.2 高程控制網(wǎng)的建立（1） 用校核無誤后的水準(zhǔn)點向現(xiàn)場較永久的建筑物上外測本工程的±0.000，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，在引測過程中必須使用前后視等長的原則。（2） 在施工過程中，必須經(jīng)常進行現(xiàn)場高程點的復(fù)測工作，確保引測的高程點正確無誤。并在現(xiàn)場布設(shè)45個同等高程的標(biāo)高點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個水準(zhǔn)基準(zhǔn)點組成高程點組。4.3 地腳螺栓埋設(shè)測量在地腳螺栓的頂端臨時安裝一定位鋼板，與預(yù)埋鋼板平行并與地腳螺栓垂直。利用架設(shè)在柱縱、橫軸線交點上的兩臺經(jīng)緯儀垂

5、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，進行檢查調(diào)整縱、橫軸線與設(shè)計位置的允許誤差為0.3mm。4.4 測量放線控制4.4.1平面控制(1)首層底板放線：首先校測控制樁無誤后，在控制樁架經(jīng)緯儀，精密對中后，以盤左盤右取中法，把控制點投測到首層板面上，并進行閉合校核，閉合差符合測角中誤差±10，邊長相對中誤差1:10000范圍內(nèi)校核無誤后，進行細(xì)部點投測，經(jīng)自檢、互檢，報監(jiān)理工程師驗線合格后，依據(jù)軸線控制網(wǎng)圖和施工分區(qū)圖做控制樁點，作為豎向控制基點?？刂茦饵c做法，用沖擊鉆把樁點鉆出，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。(2)標(biāo)準(zhǔn)層測量工作

6、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）測量校正下層框架梁上層框架梁測量螺栓初擰下層次梁、小梁下層壓型鋼板堆放上層次梁、小梁測量校正高強度螺栓終擰壓型鋼板鋪設(shè)（樓板50mm控制線）鋼筋、混凝土施工。4.4.2豎向控制(1)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)垂直度要求非常嚴(yán)格，四周測量場地比較狹小。以首層軸線控制網(wǎng)中基點作豎向投測時，應(yīng)特別注意以下三點：事先應(yīng)嚴(yán)格校正好儀器，投測時，嚴(yán)格定平度盤水準(zhǔn)管。（3） 盡量以首層軸線為準(zhǔn)作后視。（4） 取盤左、盤右向上投測的平均位置.（2）標(biāo)高傳遞：（5） 從首層頂板

7、上開始按留洞平面圖所示位置每層頂板留出4個200×200的方洞，作為用激光經(jīng)緯儀向上傳遞各層軸線的依據(jù)；（6） 留設(shè)此施工洞時，位置必須正確，測量人員在每層澆混凝土前應(yīng)對各洞定位進行校核。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相應(yīng)軸線作為閉合，保證高層豎向軸線正確。內(nèi)控法與外控法共同操作，相互校核。保證層層有校核。（7） 當(dāng)建筑物施工到一定高度時，外控制和遠(yuǎn)方軸線標(biāo)志不太好利用，此時必須以內(nèi)控制為主要依據(jù)。測量員必須注意，外控制、軸線標(biāo)志和內(nèi)控制之間的關(guān)系必須

8、保持一致，控制點之間距離誤差要求達(dá)到±2mm，測角中誤差±5。4.4.3標(biāo)高控制：（1） 首先校測±0.000標(biāo)高點，然后將±0.000抄測到建筑物外墻四周并引測到電梯井，用墨斗彈出，閉合差在±3mm以內(nèi)。（2） 用50m鋼卷尺直接從±0.000點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500mm的統(tǒng)一高程點，當(dāng)兩點高程傳遞到同一施工面時，用水準(zhǔn)儀對傳遞高程點進行閉合校測，取其三個高程點傳遞的平均值為準(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行抄平。（3） 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

9、的控制點a（或b、c、d）上將激光鉛垂儀精確對中、整平，然后調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡，照準(zhǔn)施工層上的接收靶，利用無線對講機通知并指揮施工層上操作接收靶的測量人員，使接收靶上正交的坐標(biāo)中心點同激光鉛垂儀十字絲交點完全重合。此時，固定好接收靶，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，重新觀測儀器十字絲交點是否與接收靶的正交坐標(biāo)交點重合，如果重合，說明儀器本身沒有存在系統(tǒng)誤差。這樣接收靶上的正交坐標(biāo)交點即為控制點a的向上投影點；用同樣的方法將其余各控制點分別投測到施工層樓板上，同樣得到相對應(yīng)的投影點。（4） 控制點投測到施工層樓板上之后，將全站儀分別置于各投測點上，校測各個角及相鄰

10、兩投測點間距是否同首層±0.000底板上對應(yīng)的各個角度及控制距離相符，待角度、距離校測后，將投影點用墨線連起來，然后以控制線為基準(zhǔn)，用檢定過的50m鋼卷尺，將各條軸線投測于樓板上。最后以軸線為基準(zhǔn)測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）5.5.1利用上圖3和上圖4作為外控法的軸線控制依據(jù)。5.5.2 南北鋼柱定位，見附圖3（1）用全站儀把o點坐標(biāo)定出來，在o點放置一臺DJD2A級的電子經(jīng)緯儀，作為塔樓南北鋼柱的主控點。定出A、B、C控制線，根據(jù)圖紙尺寸把TR2TR7各軸線與c軸的交點定出來，同樣把TR8TR1

11、4軸線與a軸的交點定出來。（2）DJD2A級電子經(jīng)緯儀架設(shè)在o點，用來控制TRBs軸和TRGs軸上鋼柱的垂直于TR1TR14軸方向的位置。萊卡全站儀（TCA2003）架設(shè)在TR1TR14軸與a、c軸線的交點上，用來控制鋼柱的軸線徑向位置。5.5.3 東西兩側(cè)鋼柱定位，附圖4（1）用全站儀把o點坐標(biāo)定出來，在o點放置一臺DJD2A級的電子經(jīng)緯儀，作為TRBs軸和TRGs軸上鋼柱的主控點。把TR1、TR7、TR8、TR14、TRCTRF、TRJTRN 軸線上的各個坐標(biāo)點同樣用全站儀定出來。（2）用兩臺DJD2A級電子經(jīng)緯儀架設(shè)在任意一根柱子的兩個軸線上，用正交法即可把鋼柱位置精確定位出來。4.6

12、鋼柱安裝測量4.6.1 構(gòu)件進場復(fù)測 (1)在安裝測量前,對柱、梁、支撐等主要構(gòu)建尺寸與中線位置進行復(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)量驗收規(guī)范”的規(guī)定。(2) 5.6.5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，以便校測用。見下圖6。在吊裝前，必須對鋼柱的長度，及截面幾何尺寸作檢查，以作為吊裝測量控制標(biāo)高的依據(jù)。圖5 鋼柱上標(biāo)注基線示意圖4.6.2 定位復(fù)測：在基礎(chǔ)混凝土面層上第一節(jié)鋼柱安裝前，要對鋼柱地腳螺栓部位的柱十字定位軸線控制點組成的柱格網(wǎng)進行檢查、調(diào)整。其誤差小于1mm。安裝時柱底面的十字軸線對

13、準(zhǔn)地腳螺栓部位的柱十字定位軸線。其誤差小于0.5mm.。4.6.3 鋼柱垂直度校正（1）將檢定過的兩臺DJD2A級電子經(jīng)緯分別置于相互垂直的軸線控制網(wǎng)上，精確對中，整平。后視前方墨線（控制軸線），然后縱向轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡，照準(zhǔn)鋼柱頭上操作人員的標(biāo)志，并讀數(shù)，與設(shè)計控制值相對比后，判斷方向并指揮吊裝人員，對鋼柱進行校正。直至在兩個方向上均校正在正確垂直位置后，將四個方向的攪風(fēng)繩拉緊，然后通知吊裝人員進行焊接。（2）由于焊接時，考慮到焊接使得鋼骨收縮，而使得柱子偏移，所以必須隨時監(jiān)測并同時校正垂直度，鋼柱校正方法如圖6所示。 圖6 鋼柱測量校正圖4.6.4鋼柱頂位移校核在下一節(jié)鋼柱吊裝前，必須對前一節(jié)鋼

14、柱頂?shù)钠七M行復(fù)測。復(fù)測方法用樓板上已經(jīng)投測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)實測數(shù)據(jù)整理成測量報告，上報各有關(guān)部門，并進行數(shù)據(jù)分析。以備在下一節(jié)鋼柱吊裝時進行平面調(diào)整，以免誤差積累而影響總的垂直度。4.6.5 鋼柱安裝復(fù)測（1）、當(dāng)鋼柱初校完后，需安裝鋼梁。梁柱之間用高強螺栓連接，在連接安裝過程中，將會影響鋼柱的垂直度，因此必須安裝校檢。（2）螺栓初擰之后，需要終擰。終擰同樣將會對鋼柱垂直度有所影響，為了保證鋼柱安裝精度的要求，需作進一步的校測。校測后的測量數(shù)據(jù)作為節(jié)點焊接參考依據(jù)。（3）終擰之后，下道工藝是焊接之后的焊縫將會收縮。因此，焊接之后，必須再一次校測，校測后記錄

15、下來的測量數(shù)據(jù)，主要為下一層鋼柱安裝提供調(diào)整依據(jù)。4.6.6 其它測定在進行柱、梁、支撐等構(gòu)建安裝時，應(yīng)以柱為準(zhǔn)，調(diào)整梁和支撐，以確保建筑物整體的鉛直度。在焊接時必須觀測與記錄以下項目：（1） 柱與梁焊縫收縮引起柱身鉛直度的測定；（2） 柱的日照溫差變形的測定值；（3） 塔吊錨固在結(jié)構(gòu)上，對結(jié)構(gòu)鉛直度的測定；（4） 柱身受風(fēng)力影響的測定。4.7鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量檢驗4.7.1鋼柱頭標(biāo)高檢驗方法用校核無誤的當(dāng)前施工層的控制標(biāo)高作為基點，用水準(zhǔn)儀將低于柱頂300mm的標(biāo)高線投測到鋼柱上，并彈上墨線。然后用經(jīng)過檢定的鋼尺；量出墨線到柱頂?shù)膶嶋H尺寸并記錄下來。將實測后的數(shù)據(jù)整理上報，見圖7。 圖7 鋼柱標(biāo)

16、高檢驗圖 圖8 鋼柱垂直校正圖4.7.2首層以上鋼柱垂直度檢驗校正（1）將首層基準(zhǔn)軸線投測到鋼梁面上，所投測的線距離梁上的基準(zhǔn)設(shè)計軸線1m；（2）校測梁上基準(zhǔn)線的平面位置、尺寸、關(guān)系、經(jīng)校測符合精度后，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，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，以此來校正鋼柱。見示意圖8：4.7.3 鋼柱之間水平距離的檢驗校正（1）當(dāng)鋼柱吊裝完畢后，經(jīng)過垂直度校正和標(biāo)高校正完成后，需要進行平面位置校正；（2）AC2003全站儀可以對任意多的點距離聯(lián)測，利用全站儀的這一程序，來對鋼柱水平面位置進行校驗；（3）首

17、先根據(jù)設(shè)計圖紙，在計算機中把任意兩個鋼柱的平面位置距離計算出來，如圖9所示。圖9（4）用全站儀架設(shè)在任意位置（必需能夠看到兩個鋼柱），使用距離聯(lián)測程序測量出兩個鋼柱間的實測距離。把測量數(shù)據(jù)保存起來，作為鋼柱校測的依據(jù)。5主要儀器(以中關(guān)村金融中心工程為例)序號名 稱型號與規(guī)格數(shù)量精度1萊卡全站儀TCA20031臺0.52電子經(jīng)緯儀DJD2A3臺23激光鉛垂儀D2J22臺1/450004自動安平水準(zhǔn)儀NAL1322臺±1mm5鋁合金塔尺5m2把1mm6光原對點器2臺7棱鏡20個8鋼 卷 尺50m2把1mm9管形測力計LTZ200N2只10對講機4部6主要勞動力組織儀器觀測：3人；手規(guī)：

18、3人；輔助：3人。7質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)序號項目圖示允許偏差(mm)檢查方法1鋼結(jié)構(gòu)定位軸線L/20000且3.0用經(jīng)緯儀和鋼尺檢查2柱子定位軸線1.0用經(jīng)緯儀和鋼尺檢查3地腳螺栓位移2.0用拉線和鋼尺檢查4底層柱柱底軸線對定位軸線偏移3.0用吊線和鋼尺檢查5上柱和下柱的扭轉(zhuǎn)3.0用鋼尺檢查6底層柱基準(zhǔn)點標(biāo)高±2.0用水準(zhǔn)儀檢查7單節(jié)柱的垂直度h/100且10.0用經(jīng)緯儀或吊線和鋼尺檢查8同一層柱柱頂標(biāo)高之差5.0用水準(zhǔn)儀檢查9同一根梁兩端水平度L/1000且10.0用水準(zhǔn)儀和鋼尺檢查10壓型鋼板在鋼梁上的排列錯位15.0用直尺和鋼尺檢查11建筑物整體平面彎曲L/1500且25.0用經(jīng)緯儀或拉線和鋼 尺檢查12建筑物的整體垂直度（H/2500）+10且50.0用經(jīng)緯儀檢查13建筑物總高度按相對標(biāo)高安裝(h+Z+w)用鋼尺檢查按設(shè)計標(biāo)高安裝