鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量技術(shù) 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 2009020509 指導(dǎo)教師： 職稱： 高級(jí)測(cè)量工 專 業(yè)： 工 程 測(cè) 量 技 術(shù)（0904） 系（部）： 測(cè) 繪 工 程 系 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)登記表 年 月 日學(xué)生姓名 專業(yè)工程測(cè)量班級(jí)0904設(shè)計(jì)題目鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量技術(shù)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： （簽字）答辯委員會(huì)考評(píng)小組評(píng)語(yǔ)： 答辯組長(zhǎng)：成績(jī)： 答辯委員會(huì)主任：鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量技術(shù) 摘要 隨著建筑業(yè)的發(fā)展以及建筑技術(shù)水平的提高，高層和超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑工程越來越多。在鋼結(jié)構(gòu)工程安裝中，測(cè)量是一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)且非常重要的工作。測(cè)量精度的高低直接影響到工程質(zhì)量的好壞，是

2、衡量鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。本設(shè)計(jì)的主題為：鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量，結(jié)合實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)工程，從控制測(cè)量和安裝測(cè)量?jī)煞矫孢M(jìn)行探討；也闡述了經(jīng)緯儀和全站儀在工程中的運(yùn)用。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；控制測(cè)量；安裝測(cè)量目錄第一章 緒論4第二章 高層鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量52.1 主要任務(wù)52.2 鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量定位52.1.1測(cè)量重點(diǎn)及難點(diǎn)52.1.2針對(duì)性方案簡(jiǎn)述62.1.3標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)62.1.4原則和要求62.3 測(cè)量定位工藝流程72.4 測(cè)量?jī)x器選用82.5 測(cè)量人員配備92.6 平面控制網(wǎng)的建立92.7 高程控制網(wǎng)的建立112.8 控制網(wǎng)的豎向傳遞112.9 鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量142.10 測(cè)量控制措施18第三章 大跨度空間鋼結(jié)

3、構(gòu)精密工程測(cè)量203.1 大跨度鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量的一般技術(shù)特征203.2精密三維控制網(wǎng)測(cè)量203.3鋼結(jié)構(gòu)坐標(biāo)檢測(cè)技術(shù)223.3.1“切線投影法”坐標(biāo)檢測(cè)223.3.2“切線平分法”坐標(biāo)檢測(cè)24第四章 大型鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量264.1.地面拼裝測(cè)量264.2空中吊裝測(cè)量28技術(shù)總結(jié)29致 謝30參考文獻(xiàn)31第一章 緒論鋼結(jié)構(gòu)是環(huán)保住宅，鋼結(jié)構(gòu)符合“可持續(xù)發(fā)展概念”21世紀(jì)鋼結(jié)構(gòu)將占領(lǐng)廣闊的建筑市場(chǎng)。在我國(guó)目前大力推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的時(shí)代背景下，鋼結(jié)構(gòu)體系必將成為住宅結(jié)構(gòu)體系的主流。展望未來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展和交流的進(jìn)一步擴(kuò)大，要建造更多的高層建筑、橋梁和大型公共場(chǎng)所、新型的智能化小區(qū)等，建筑物的需求十

4、分旺盛。這將為鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展提高更多的機(jī)會(huì)，現(xiàn)在我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)研究已進(jìn)入一個(gè)新階段，有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)也出臺(tái)，國(guó)內(nèi)鋼產(chǎn)量充足，為鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展提高了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。相信我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展前景是美好的。鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)興旺發(fā)展的新局面就在眼前 。我國(guó)30多年的改革開放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，已經(jīng)為鋼結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用創(chuàng)造極為有利的發(fā)展環(huán)境。然而在鋼結(jié)構(gòu)工程中，鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量方法與精度至關(guān)重要，直接影響到鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全。在鋼結(jié)構(gòu)工程安裝過程中，測(cè)量是一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng)又非常重要的工作，測(cè)量精度的高低直接影響到工程質(zhì)量的好壞，測(cè)量效率的高低直接影響到工程進(jìn)度的快慢，測(cè)量工序的繁瑣程度又直接影響操作工人的安全性，因此安裝

5、測(cè)量技術(shù)水平的高低是衡量鋼結(jié)構(gòu)工程施工水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。第二章 高層鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量2.1 主要任務(wù) 盡管高層鋼結(jié)構(gòu)的形式有所差異，但是高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量校正技術(shù)是相通的，任務(wù)主要有下面三項(xiàng)：a.建立一個(gè)精度高、牢固可靠的測(cè)量控制網(wǎng)，此控制網(wǎng)是以后所有測(cè)量工作的依據(jù)；b.平面及高程控制點(diǎn)的豎向傳遞，傳遞精度的高低是整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量工作的關(guān)鍵；c.樓層平面放線及鋼柱安裝校正測(cè)量，準(zhǔn)確快速地為校正工作提供測(cè)量數(shù)據(jù)，是整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量工作的主要任務(wù)，工作量大，也是保證鋼結(jié)構(gòu)安裝施工進(jìn)度的前提。2.2 鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量定位為了既保證施工進(jìn)度又滿足鋼結(jié)構(gòu)安裝精度，因此測(cè)量方法必須進(jìn)行優(yōu)化，且技術(shù)先進(jìn)、測(cè)量

6、操作方法簡(jiǎn)單可靠。整個(gè)工程的鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量采用分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制的原則進(jìn)行，對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行平差，并保證工程的質(zhì)量和進(jìn)度。2.1.1測(cè)量重點(diǎn)及難點(diǎn)(1) 鋼結(jié)構(gòu)工程整體精度要求較高，尤其在鋼結(jié)構(gòu)施工部分要求十分嚴(yán)格，不但要重視其空間絕對(duì)位置，更需要精確控制各施工環(huán)節(jié)的相對(duì)精度。(2) 作為高層鋼結(jié)構(gòu)，分段分節(jié)較多，測(cè)量前必須充分考慮鋼柱焊接收縮、安裝偏差、結(jié)構(gòu)變形、環(huán)境溫度的變化及日照對(duì)安裝精度的影響，并需妥善處理。(3) 作為高層鋼結(jié)構(gòu)，高空架設(shè)儀器及棱鏡困難，且穩(wěn)定性差，需設(shè)計(jì)和制作適用于該工程測(cè)量的輔助裝置和設(shè)施，以滿足測(cè)量操作及精度控制的需要。(4) 需在充分考慮構(gòu)件工廠制作誤差、工藝檢驗(yàn)數(shù)

7、據(jù)、測(cè)量及安裝誤差、各類變形數(shù)據(jù)(如日照、溫度、沉降、焊接等)的基礎(chǔ)上制訂鋼結(jié)構(gòu)安裝控制方案，并根據(jù)施工中實(shí)時(shí)反饋的實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整和制訂階段性控制方案2.1.2針對(duì)性方案簡(jiǎn)述(1) 根據(jù)工程特點(diǎn)，結(jié)合以往高層鋼結(jié)構(gòu)安裝成熟經(jīng)驗(yàn)，采用高精度全站儀建立平面控制基準(zhǔn)網(wǎng)并采用激光準(zhǔn)直儀和全站儀進(jìn)行平面控制基準(zhǔn)的豎向傳遞；采用電子水準(zhǔn)儀建立高程控制基準(zhǔn)網(wǎng)并采用全站儀測(cè)天頂距法進(jìn)行高程控制基準(zhǔn)的豎向傳遞，以及用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行校核。(2) 對(duì)累積誤差的處理，采用在每一節(jié)鋼柱安裝時(shí)在柱連接縫處進(jìn)行調(diào)整的辦法，逐節(jié)消除，防止因累積量過大一次性消除對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)，應(yīng)在設(shè)計(jì)值的基礎(chǔ)上加上預(yù)變形值

8、后使用，并根據(jù)施工同步監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整預(yù)變形值。(3) 由于環(huán)境溫度變化及日照影響使測(cè)量定位十分困難，在精確定位時(shí)必須監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)溫度的分布規(guī)律，規(guī)避日照效應(yīng)，并通過計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算結(jié)構(gòu)變形及調(diào)整。2.1.3標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)(1)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(gb50205-2001)；(2)高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(jgj99-98)；(3)工程測(cè)量規(guī)范(gb50026-2007)；(4)建筑變形測(cè)量規(guī)程(jgj/t8-2007)；(5)國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范(gb12897-2006)；(6)精密工程測(cè)量規(guī)范(gb/t1531494)；(7) 業(yè)主提供的有關(guān)測(cè)量資料和實(shí)物, 工程圖紙及其它相關(guān)技術(shù)

9、文件。2.1.4原則和要求(1) 在測(cè)量控制過程中應(yīng)著重控制各環(huán)節(jié)的安裝誤差，即注重中間過程的控制，當(dāng)各個(gè)施工過程控制精度均在誤差要求范圍內(nèi)并通過驗(yàn)收時(shí)，才能保證結(jié)構(gòu)整體安裝的最終精度。(2) 為確保安裝過程及最終結(jié)果的控制精度，在測(cè)量工作中應(yīng)注意：選擇合適的控制點(diǎn)確保通視；充分考慮安裝過程中的結(jié)構(gòu)位移加強(qiáng)復(fù)測(cè)；陽(yáng)光照射及溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，在控制測(cè)量過程中必須考慮消除。(3) 針對(duì)工程特點(diǎn)，施工中將配置先進(jìn)、精密的測(cè)量?jī)x器及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件，借鑒國(guó)內(nèi)外最新測(cè)量控制科研成果及以往高層鋼結(jié)構(gòu)安裝的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合施工中建筑物的變形監(jiān)測(cè)信息，采用科學(xué)合理的測(cè)量方法，確定最佳的測(cè)量時(shí)間段。2.3 測(cè)量

10、定位工藝流程 鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量定位工藝流程見下圖。平面和高程控制網(wǎng)的布設(shè)控制網(wǎng)的豎向傳遞樓層控制網(wǎng)測(cè)量、平差改化鋼柱、梁安裝定位線放樣鋼柱、梁安裝定位線復(fù)核構(gòu)件檢查返 修復(fù)核測(cè)量標(biāo)志鋼柱吊裝合格合格合格確定上下標(biāo)高線間距超標(biāo)處理記 錄合格不合格不合格不合格鋼梁安裝圖 2.1 鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量定位工藝流程垂直度調(diào)校標(biāo)高調(diào)校鋼柱垂直度監(jiān)控焊接過程監(jiān)測(cè)下節(jié)柱測(cè)量準(zhǔn)備不合格2.4 測(cè)量?jī)x器選用為保證工程的鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量精度，在測(cè)量控制基準(zhǔn)網(wǎng)建立和豎向傳遞時(shí)，主要使用高精度自動(dòng)導(dǎo)向全站儀和電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行，輔以其他測(cè)量設(shè)備作為校核和輔助引測(cè)。(1) 擬對(duì)工程配備的主要測(cè)量?jī)x器見下表。序號(hào)儀器名稱精度及性能數(shù)量1全站儀

11、具有自動(dòng)導(dǎo)向功能、自動(dòng)數(shù)據(jù)處理和輸出等功能，能保證施工精度和效率，其對(duì)點(diǎn)方式為激光對(duì)點(diǎn)。1臺(tái)2全站儀主要用于軸線的測(cè)量放樣，儀器測(cè)量精度高，操作簡(jiǎn)單。1臺(tái)3激光準(zhǔn)直儀儀器精度、穩(wěn)定性高，測(cè)量速度快。2臺(tái)4電子水準(zhǔn)儀施測(cè)時(shí)使用配套銦鋼尺及專用高程傳遞用鋼尺，以保證觀測(cè)精度。2臺(tái)表2.1主要儀器設(shè)備(2) 所有的測(cè)量?jī)x器必須按適當(dāng)精度采用，以保證工程的質(zhì)量；儀器均應(yīng)按規(guī)定在年檢有效期內(nèi)使用。為保證工程質(zhì)量，主要電子儀器在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)按儀器內(nèi)置程序進(jìn)行自檢及階段自檢以保證儀器始終處于良好狀態(tài)。2.5 測(cè)量人員配備工程配備的測(cè)量人員，必須具有類似高層鋼結(jié)構(gòu)工程的施工經(jīng)驗(yàn)，且經(jīng)過良好的培訓(xùn)能使用各種類

12、型的先進(jìn)儀器，才能勝任工程的測(cè)量工作要求，具體人員配備見下表。序號(hào)職 務(wù)人 數(shù)任務(wù)及工作責(zé)職1測(cè)量工程師1名測(cè)量策劃及專業(yè)技術(shù)施工管理方案編制、理論分析、測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)和傳遞、樓層測(cè)量作業(yè)、技術(shù)資料編制、內(nèi)業(yè)計(jì)算2測(cè)量員2名配合測(cè)量工程師工作及測(cè)量細(xì)部作業(yè)表2.2鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量人員配備及分工2.6 平面控制網(wǎng)的建立(1) 平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則因?yàn)榻ㄖ锔?，測(cè)量精度受風(fēng)振、日照的影響大。平面控制網(wǎng)進(jìn)行平面測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn)的豎向傳遞轉(zhuǎn)換，這樣可以減少投測(cè)高度過高的影響，保證控制測(cè)量的精度。地上部分平面控制基準(zhǔn)點(diǎn)的豎向傳遞儀器擬采用高精度激光準(zhǔn)直儀。在傳遞時(shí)，利用制作的激光捕捉輔助工具，可以提高點(diǎn)位

13、捕捉的精度，減少分階段引測(cè)誤差積累，尤其在夜間作業(yè)更好，具體流程見下表。 +1透明塑料薄片，中間空洞便于點(diǎn)位標(biāo)示。雕刻環(huán)形刻度。2第一次接收激光點(diǎn)。3蒙上薄片使環(huán)形刻度與光斑吻合。4通過塑料薄片中間空洞捕捉第一個(gè)激光點(diǎn)在激光接收靶上。5分別旋轉(zhuǎn)激光準(zhǔn)直儀在90、180、270，用上述同樣的方法捕捉到另外三個(gè)激光點(diǎn)。6取四次激光點(diǎn)的幾何中心即為本次投測(cè)的真正點(diǎn)位位置。 表2.3平面控制點(diǎn)接收流程表(2) 地下部分平面控制網(wǎng)的布設(shè)地下室施工前，根據(jù)業(yè)主提供的測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)及設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑慕ㄖ镒鴺?biāo)，經(jīng)換算后運(yùn)用高精度全站儀，按照工程測(cè)量規(guī)范所規(guī)定控制網(wǎng)的要求，在基坑邊穩(wěn)定位置布設(shè)地下部分鋼結(jié)

14、構(gòu)安裝平面控制網(wǎng)。(3) 地上部分平面控制網(wǎng)的布設(shè)在地下室施工完成后，依據(jù)基坑邊布設(shè)的平面控制網(wǎng)，運(yùn)用全站儀，按照工程測(cè)量規(guī)范中所規(guī)定的控制網(wǎng)的精度要求，在1層樓面布設(shè)地上部分平面控制基準(zhǔn)網(wǎng)，即內(nèi)控網(wǎng)。對(duì)內(nèi)控點(diǎn)組成的閉合導(dǎo)線進(jìn)行角度和距離的測(cè)量，并且將閉合導(dǎo)線與布設(shè)在基坑周圍穩(wěn)定位置處平面控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)。通過內(nèi)業(yè)計(jì)算平差，得到內(nèi)控點(diǎn)的坐標(biāo)。把內(nèi)控點(diǎn)計(jì)算的坐標(biāo)值與理論的坐標(biāo)值比較后進(jìn)行改化，并檢測(cè)角度和邊長(zhǎng)。當(dāng)角度和邊長(zhǎng)的偏差值滿足規(guī)范要求后，內(nèi)控點(diǎn)才能作為地上部分首層鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量和控制點(diǎn)豎向傳遞的基準(zhǔn)點(diǎn)。圖2.2控制點(diǎn)的埋設(shè)及保護(hù)示意圖 (4) 在平面控制點(diǎn)預(yù)埋鋼板上做好“十”字線標(biāo)記

15、，且需要對(duì)布設(shè)的平面控制點(diǎn)加以保護(hù)，示意見下圖。控制點(diǎn)控制點(diǎn)維護(hù)欄桿2.7 高程控制網(wǎng)的建立首級(jí)高程控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不受施工情況影響的場(chǎng)外，并加以保護(hù)。以精密電子水準(zhǔn)儀檢測(cè)首級(jí)高程控制網(wǎng)，用閉合水準(zhǔn)的方式將高程控制點(diǎn)引入場(chǎng)內(nèi)，并設(shè)定固定點(diǎn)作為高程點(diǎn)。場(chǎng)內(nèi)地面高程點(diǎn)經(jīng)復(fù)核無(wú)誤后，在塔樓施工時(shí)分別引測(cè)到各個(gè)層面上，每個(gè)層面引測(cè)46個(gè)標(biāo)高控制點(diǎn)，控制點(diǎn)應(yīng)引測(cè)到穩(wěn)固的構(gòu)件上，在每一層上對(duì)引測(cè)點(diǎn)校核，誤差應(yīng)在精度要求范圍內(nèi)。高程引測(cè)時(shí)可使用水準(zhǔn)儀以水準(zhǔn)路線引測(cè)，高程基準(zhǔn)網(wǎng)的傳遞以懸掛鋼尺或全站儀測(cè)天頂距法進(jìn)行，并相互校核。2.8 控制網(wǎng)的豎向傳遞(1) 平面控制網(wǎng)的豎向傳遞根據(jù)本工程的特點(diǎn)，平面控制網(wǎng)的豎向

16、傳遞擬采用內(nèi)控法，投點(diǎn)儀器選用激光準(zhǔn)直儀。樓板施工時(shí)，在控制點(diǎn)的正上方開設(shè)20cm20cm方形孔洞（見下圖）。先在需要傳遞控制網(wǎng)的樓面水平固定好激光靶，然后在控制點(diǎn)上架設(shè)激光準(zhǔn)直儀，經(jīng)嚴(yán)密對(duì)中、整平之后，從0、120、360三個(gè)角度分別向光靶投點(diǎn)(見下圖)，取三點(diǎn)對(duì)角線的交點(diǎn)作為平面控制點(diǎn)的傳遞點(diǎn)。投測(cè)的平面控制網(wǎng)必須進(jìn)行角度和距離檢測(cè)，并進(jìn)行經(jīng)典自由網(wǎng)平差，對(duì)平差的結(jié)果進(jìn)行投測(cè)點(diǎn)的歸化改正。 圖2.3穿過樓層做法示意 圖2.4 測(cè)量平臺(tái)進(jìn)行激光點(diǎn)位接收示意 (2) 高程控制網(wǎng)的豎向傳遞1) 本工程擬采用全站儀來進(jìn)行高程控制網(wǎng)的豎向傳遞。即以引測(cè)到鋼柱側(cè)面上的標(biāo)高控制點(diǎn)的高程為基準(zhǔn)，在首層平面

17、控制點(diǎn)預(yù)留孔洞正下方架設(shè)好全站儀，精確測(cè)定儀器高，轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀進(jìn)行豎向垂直測(cè)距，通過計(jì)算整理求得反射片的高程；然后用精密水準(zhǔn)儀按工程測(cè)量規(guī)范（gb50026-2007）中所規(guī)定的二等水準(zhǔn)測(cè)量的要求把反射片的高程傳遞到核心筒外壁或者已經(jīng)固定好的鋼柱側(cè)面上，見下圖：反射片鋼梁激光鋼柱標(biāo)尺 圖2.5高程控制網(wǎng)傳遞示意全站儀高程控制點(diǎn)圖2.6 高程控制網(wǎng)傳遞示意2) 高程控制網(wǎng)的傳遞點(diǎn)不得少于4個(gè)，傳遞的控制點(diǎn)組成閉合水準(zhǔn)網(wǎng)，并對(duì)其進(jìn)行二等水準(zhǔn)測(cè)量復(fù)核，經(jīng)過平差改正，作為作為地上部分鋼結(jié)構(gòu)安裝的高程控制依據(jù)。另外，高程控制網(wǎng)的豎向傳遞不得從下層樓直接丈量上來，避免累積誤差。2.9 鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量(1)

18、柱腳的定位測(cè)量鋼柱柱腳定位測(cè)量關(guān)系到后續(xù)鋼柱和鋼梁的安裝，其定位的好壞是以后測(cè)量工作能否順利進(jìn)行的先決條件。根據(jù)鋼柱的分布特點(diǎn)，采用“十”字放樣法，確定出“十”字的四個(gè)點(diǎn)，并由該四點(diǎn)確定鋼柱柱腳的中心線。即按照?qǐng)D紙?zhí)峁┑臄?shù)據(jù)，計(jì)算出鋼柱柱腳中心線的“十”字四點(diǎn)坐標(biāo)。以基坑邊布設(shè)的平面控制網(wǎng)作為測(cè)量依據(jù)，采用全站儀極坐標(biāo)法放樣出這些鋼柱柱腳中心線控制點(diǎn)，根據(jù)高程控制點(diǎn)和中心線控制點(diǎn)再進(jìn)行鋼柱柱腳的安裝。(2) 鋼柱安裝測(cè)量鋼柱的安裝主要包括鋼柱吊裝就位和鋼柱校正測(cè)量，這是鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到整個(gè)建筑的施工質(zhì)量。鋼柱的安裝測(cè)量主要指鋼柱的校正測(cè)量，鋼柱的校正測(cè)量由鋼柱的標(biāo)高、扭轉(zhuǎn)

19、和垂直度校正測(cè)量三部分組成，主要利用塔吊、鋼楔、墊板、撬棍及千斤頂?shù)裙ぞ摺?1) 鋼柱安裝前的準(zhǔn)備工作 運(yùn)用全站儀以“十”字放樣法，將第一節(jié)鋼柱的定位軸線在混凝土表面上放樣出，第二節(jié)以上鋼柱的定位軸線在其下面已經(jīng)固定好的鋼柱柱頂上放樣出，標(biāo)識(shí)要做到柱身上。 每節(jié)鋼柱必須按實(shí)際情況作好安裝測(cè)量標(biāo)識(shí)，主要包括鋼柱柱身各面上下的安裝標(biāo)識(shí)線和標(biāo)高控制線，以此作為鋼柱校正測(cè)量的依據(jù)，標(biāo)識(shí)制作要求必須色澤明顯、位置統(tǒng)一、大小相同或相近、同一類型標(biāo)識(shí)符號(hào)必須一致、邊緣必須整齊美觀，制作精度必須滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。2) 首節(jié)鋼柱的校正測(cè)量 首節(jié)鋼柱在吊裝就位后，應(yīng)按先調(diào)整鋼柱標(biāo)高，再調(diào)整鋼柱扭轉(zhuǎn)，最后調(diào)整鋼柱垂

20、直度的順序進(jìn)行校正測(cè)量。 標(biāo)高校正鋼柱在吊裝就位之前，用水準(zhǔn)測(cè)量的方法已經(jīng)將預(yù)埋螺栓上調(diào)平螺母的標(biāo)高調(diào)整到了設(shè)計(jì)標(biāo)高處；待鋼柱吊裝就位后，用水準(zhǔn)測(cè)量的方法復(fù)核鋼柱柱身上的標(biāo)高控制線，通過調(diào)整鋼柱柱底板下面的調(diào)平螺母使鋼柱至少三個(gè)面的標(biāo)高控制線達(dá)到設(shè)計(jì)要求即可。 扭轉(zhuǎn)校正鋼柱的扭轉(zhuǎn)是在制造與安裝過程中產(chǎn)生的，即鋼柱在安裝過程中，由于制造上的誤差，造成鋼柱上下兩端型心中心不在同一條線上，影響了鋼柱的安裝質(zhì)量，要校正到規(guī)定范圍內(nèi)?？梢圆扇⒔?jīng)緯儀架設(shè)在鋼柱的定位軸線上，以定位軸線為基準(zhǔn)線，把鋼柱柱頂?shù)陌惭b標(biāo)識(shí)調(diào)整到與定位軸線重合，望遠(yuǎn)鏡再向下照準(zhǔn)柱底安裝標(biāo)識(shí)，通過量取鋼柱柱底安裝標(biāo)識(shí)與定位軸線的距離

21、測(cè)得。鋼柱扭轉(zhuǎn)校正測(cè)量時(shí)，使該距離調(diào)整到規(guī)定范圍內(nèi)即可。 垂直度校正經(jīng)緯儀鋼柱的垂直度校正可以用磁性線墜或者經(jīng)緯儀來完成。如果通過吊磁性線墜的方法來校正，就需要將磁性線墜吊在鋼柱柱頂各面的安裝標(biāo)識(shí)上，通過在柱底量取線墜到柱身的距離，調(diào)整鋼柱，使鋼柱的垂直度校正到規(guī)定范圍內(nèi)；若是采用經(jīng)緯儀（見下圖），則需要在柱身相互垂直的兩個(gè)方向上架設(shè)經(jīng)緯儀（或者架設(shè)在偏離角度不大于15的范圍內(nèi)），用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)鋼柱柱頂處的安裝標(biāo)識(shí)，把望遠(yuǎn)鏡向下照準(zhǔn)柱底的安裝標(biāo)識(shí)，并在柱底安裝標(biāo)識(shí)上放置鋼板尺，在望遠(yuǎn)鏡中觀察柱頂安裝標(biāo)識(shí)投影下來后與柱底安裝標(biāo)識(shí)的距離，調(diào)整鋼柱，使鋼柱的垂直度校正到規(guī)定范圍內(nèi)，垂直度偏差值應(yīng)不大于

22、h/1000且10mm ，h為柱高。鋼柱安裝標(biāo)識(shí)線儀器視線鋼柱鋼柱定位軸線鋼柱垂直度校正測(cè)量示意圖2.7鋼柱校正示意圖3) 首節(jié)以上鋼柱的校正測(cè)量 首節(jié)以上鋼柱校正測(cè)量順序也是按先調(diào)標(biāo)高，再調(diào)扭轉(zhuǎn)，最后調(diào)垂直度來進(jìn)行。 首節(jié)以上的鋼柱采取相對(duì)標(biāo)高進(jìn)行安裝，鋼柱標(biāo)高的校正是通過量取下一節(jié)鋼柱柱底標(biāo)高控制線與上一節(jié)鋼柱柱頂標(biāo)高控制線的距離是否滿足設(shè)計(jì)值來進(jìn)行的。 扭轉(zhuǎn)校正通過將下一節(jié)鋼柱的定位軸線在上一節(jié)已經(jīng)固定好的鋼柱柱頂上放樣出后，可以量取上一節(jié)鋼柱各個(gè)面與定位軸線的偏差值。利用該偏差值可以求得鋼柱在x與y方向上的扭轉(zhuǎn)值。如果在x方向上，鋼柱北面的偏差值為a，南面的偏差值為b。則鋼柱在x方向上

23、的扭轉(zhuǎn)值為（a-b）/2；同理，鋼柱在y方向上的扭轉(zhuǎn)值為（c-d）/2，見下圖，記錄上一節(jié)鋼柱的扭轉(zhuǎn)值與方向，在下一節(jié)鋼柱進(jìn)行扭轉(zhuǎn)校正時(shí)，以柱底的安裝標(biāo)識(shí)為基準(zhǔn)，將下一節(jié)鋼柱向相反方向扭轉(zhuǎn)予以調(diào)整，但一次不得大于3mm，若扭轉(zhuǎn)值過大，超過了3mm應(yīng)分幾次調(diào)整，不允許一次到位。 圖2.8 鋼柱扭轉(zhuǎn)分析示意此外，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工狀況，也可以結(jié)合全站儀測(cè)量鋼柱柱頂坐標(biāo)來校正，使鋼柱柱頂?shù)陌惭b標(biāo)識(shí)線調(diào)整至定位軸線上。 垂直度校正在滿足單節(jié)柱垂直度的前提下，將鋼柱與定位軸線的偏差校正至零。根據(jù)規(guī)范的規(guī)定，單節(jié)柱垂直度允許偏差為h/1000且不超過10mm，h為柱高。若上節(jié)柱偏離定位軸線值較大，也應(yīng)分次

24、校正以避免單節(jié)柱垂直度超標(biāo)。鋼柱校正后的測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)在鋼柱的自由狀態(tài)下測(cè)得，即夾緊上下柱的連接板，解除千斤頂?shù)刃Ｕぞ?，未安裝鋼梁時(shí)的狀態(tài)。只有自由狀態(tài)下測(cè)得的數(shù)據(jù)才是有效的。 垂直度監(jiān)測(cè)在鋼梁就位后高強(qiáng)螺栓安裝的過程中，鋼柱的垂直度將會(huì)發(fā)生變化，因此要用儀器對(duì)相鄰鋼柱進(jìn)行監(jiān)測(cè)。若鋼柱的單節(jié)柱垂直度以及偏離定位軸線的數(shù)值都不超出規(guī)范要求，則做好記錄，不再調(diào)整。若超出規(guī)范要求，則要分析原因，再做調(diào)整。在鋼柱垂直度的監(jiān)測(cè)過程中，要考慮到梁柱接頭的焊接造成垂直度偏差變化的趨勢(shì)。一般一個(gè)梁頭焊接后造成1-2mm的收縮量，因此要預(yù)測(cè)到在鋼梁安裝時(shí)，鋼柱垂直度雖沒有超標(biāo)，但焊后可能因焊接收縮而超標(biāo)，提前預(yù)留

25、焊接收縮值。(3) 鋼梁安裝測(cè)量 鋼梁安裝測(cè)量主要是水平度校正?？捎盟疁?zhǔn)儀測(cè)量出同一根鋼梁不同位置處的標(biāo)高，然后計(jì)算得出鋼梁的水平度。若水平度超標(biāo)，則原因應(yīng)該是耳板位置或螺栓孔位置有偏差，需要針對(duì)不同情況割除耳板重焊或填平螺栓孔重新制孔。(4) 結(jié)構(gòu)中間驗(yàn)收每個(gè)安裝節(jié)所有構(gòu)件節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓安裝完畢且焊接工作完成后應(yīng)進(jìn)行安裝精度復(fù)測(cè)并組織中間驗(yàn)收。2.10 測(cè)量控制措施(1) 嚴(yán)格按規(guī)范要求操作并認(rèn)真執(zhí)行監(jiān)理工程師要求的各項(xiàng)測(cè)量技術(shù)及驗(yàn)收程序。(2) 為防止視線過長(zhǎng)，目標(biāo)模糊，晃動(dòng)等影響，當(dāng)土建施工到一定高度時(shí)，基準(zhǔn)控制點(diǎn)向上轉(zhuǎn)置，嚴(yán)禁逐層傳遞。(3) 每一道測(cè)量工序完成后必須按三級(jí)驗(yàn)收制度執(zhí)行，

26、自檢后方可上報(bào)監(jiān)理工程師復(fù)驗(yàn)，合格確認(rèn)后方可進(jìn)入下道工序施工。(4) 班組施測(cè)前，做好技術(shù)交底工作，責(zé)任工程師對(duì)整理的測(cè)量成果必須進(jìn)行會(huì)審，并做好記錄及施工日志。(5) 鋼柱垂直度監(jiān)控時(shí)，儀器應(yīng)盡可能架在軸線上，如果做不到，也可稍架偏，但最大偏差角應(yīng)控制在15以內(nèi)。(6) 平面控制主軸線投放應(yīng)在每一節(jié)的鋼梁形成框架后進(jìn)行，嚴(yán)禁交叉投點(diǎn)。(7) 測(cè)量放線前后，及時(shí)對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行檢驗(yàn)，確保儀器在可知度狀態(tài)下運(yùn)行。(8) 工程中距離丈量所使用的鋼尺及全站儀，其尺長(zhǎng)必須以同一把鋼尺作為比較，一般是以制造廠提供的標(biāo)準(zhǔn)鋼尺為準(zhǔn)。(9) 外框架一個(gè)節(jié)點(diǎn)安裝完成后，需機(jī)對(duì)整體安裝情況進(jìn)行較核，且每隔一定階段需

27、要與核心筒的相比較。第三章 大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)精密工程測(cè)量3.1 大跨度鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量的一般技術(shù)特征（1） 內(nèi)容復(fù)雜多樣：如南通市體育會(huì)展中心包括主拱鋼結(jié)構(gòu)三維坐標(biāo)檢測(cè)、主拱鋼結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)、軌道梁三維坐標(biāo)檢測(cè)；園博園溫室涉及了鋼構(gòu)件的地面拼裝測(cè)量、吊裝監(jiān)控測(cè)量和安裝后的坐標(biāo)監(jiān)測(cè)，各項(xiàng)任務(wù)均需要因地制宜采取合適的測(cè)量技術(shù)方案。（2） 測(cè)量精度要求高、技術(shù)難度大：地面控制測(cè)量、鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量的點(diǎn)位中誤差等精度指標(biāo)一般為毫米級(jí)；鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量目標(biāo)多為鋼結(jié)構(gòu)中心，無(wú)法直接測(cè)量，需采用“過渡”方式測(cè)量。（3） 測(cè)量工期緊：施工項(xiàng)目多為政府標(biāo)志性工程，其工期往往緊迫。而鋼結(jié)構(gòu)施工單位為了減少施工人員窩工現(xiàn)象，常要求測(cè)繪

28、人員在短期內(nèi)超常規(guī)完成測(cè)量任務(wù)。測(cè)量方案設(shè)計(jì)、方案試驗(yàn)、測(cè)量和施工幾乎同步“套作”進(jìn)行。（4） 測(cè)量環(huán)境惡劣：由于鋼結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，高空作業(yè)危險(xiǎn)，施工期間腳手架林立，塵土飛揚(yáng)，通視條件不好，且易造成控制點(diǎn)破壞，以上諸因素造成現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)條件很差。3.2精密三維控制網(wǎng)測(cè)量為滿足高精度的鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量必須首先建立精密三維控制網(wǎng)，三維控制網(wǎng)的預(yù)設(shè)精度根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量精度要求進(jìn)行估算，一般為0.4m左右（m為控制網(wǎng)誤差和鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量引起的點(diǎn)位總誤差）。平面控制網(wǎng)布設(shè)主要原則：（1） 平面控制網(wǎng)根據(jù)需要一般分兩級(jí)布網(wǎng)，首級(jí)網(wǎng)以三角形和大地四邊形為主建立邊角網(wǎng)，次級(jí)網(wǎng)在首級(jí)網(wǎng)基礎(chǔ)上插點(diǎn)或插網(wǎng)加密；（2） 平面控制網(wǎng)多以

29、土建控制點(diǎn)為起算點(diǎn)，因其精度難以滿足毫米級(jí)的鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量需要，必須根據(jù)檢測(cè)邊長(zhǎng)對(duì)起算點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行必要的修正而布設(shè)獨(dú)立控制網(wǎng)；（3） 在盡量保證網(wǎng)形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，控制點(diǎn)因地制宜地選擇在地面穩(wěn)定、便于保存和易于觀測(cè)的地方；（4） 控制網(wǎng)的點(diǎn)位初步確定后，應(yīng)進(jìn)行控制網(wǎng)精度的模擬估算，通過對(duì)邊角數(shù)、測(cè)回?cái)?shù)增刪等手段，使控制網(wǎng)各點(diǎn)滿足預(yù)設(shè)點(diǎn)位精度。圖3.1 南通市體育會(huì)展中心體育場(chǎng)首級(jí)控制網(wǎng)平面控制測(cè)量必須有效減弱對(duì)中誤差的影響，采用強(qiáng)制歸心裝置為最佳選擇。場(chǎng)地限制或時(shí)間不允許時(shí)，選用對(duì)中性能良好的全站儀和覘標(biāo)牌觀測(cè)，或采取在控制點(diǎn)上直接設(shè)置標(biāo)志（如棱鏡片）等措施。為有效減小大氣折光，通常選擇不同時(shí)段取

30、平均值或陰天氣候減弱折光差對(duì)測(cè)角影響，測(cè)距應(yīng)進(jìn)行棱鏡常數(shù)、溫度和氣壓的改正。高程控制網(wǎng)一般與平面網(wǎng)點(diǎn)重合（或部分點(diǎn)重合）布設(shè)，以土建高程點(diǎn)為起算點(diǎn)，構(gòu)成結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)或附合水準(zhǔn)路線，按二等或一等水準(zhǔn)觀測(cè)要求測(cè)量。當(dāng)兩高程控制點(diǎn)間落差過大時(shí)，以及在對(duì)高空鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行高程測(cè)量過程中，我們廣泛采用 “全站儀水準(zhǔn)”方式進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)高程測(cè)量，能有效消除儀器高、棱鏡高量取帶來的厘米級(jí)誤差，作業(yè)方法簡(jiǎn)介如下：（1） 在需傳遞高程的兩點(diǎn)（a、b）中間位置架設(shè)全站儀，后視點(diǎn)a設(shè)置觀測(cè)標(biāo)志（為短棱鏡桿或棱鏡片，高度為i）；（2） 全站儀后視a測(cè)量斜距s1和垂直角a1，則全站儀中心（o）高程為hohais1sina1；（3

31、） 將觀測(cè)標(biāo)志從a點(diǎn)移到b點(diǎn)安置，全站儀前視測(cè)量斜距s2和垂直角a2，則b點(diǎn)高程為：hbh0s2sina2i；（4） 綜合（2）、（3）后，b點(diǎn)高程簡(jiǎn)化為：hbhas1sina1s2sina2；（5） 為提高精度和檢核需要，我們采用后視觀測(cè)兩個(gè)高程點(diǎn)，獲取兩組高程后取中數(shù)的方法。經(jīng)大量數(shù)據(jù)比較驗(yàn)證，高程測(cè)量中誤差2mm（視距在200m以內(nèi)）。3.3鋼結(jié)構(gòu)坐標(biāo)檢測(cè)技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量一般要求觀測(cè)圓柱中心、圓球中心或節(jié)點(diǎn)（即多個(gè)鋼構(gòu)件交點(diǎn)）的三維坐標(biāo)，必須根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的幾何、重力等特性將測(cè)量點(diǎn)“引出”到鋼結(jié)構(gòu)表面等可測(cè)區(qū)域形成若干過渡點(diǎn)，觀測(cè)過渡點(diǎn)坐標(biāo)后，再參照鋼構(gòu)件的幾何尺寸（如半徑、截面中心距等）推算

32、出測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。由于鋼結(jié)構(gòu)觀測(cè)多為高空目標(biāo)，為避免高空設(shè)置觀測(cè)標(biāo)志帶來人身安全隱患，因此采用免棱鏡全站儀、不設(shè)觀測(cè)標(biāo)志的“非接觸式”測(cè)量技術(shù)方案成為首選。結(jié)合南通市體育會(huì)展中心鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量項(xiàng)目，介紹兩種非接觸式測(cè)量方案如下。3.3.1“切線投影法”坐標(biāo)檢測(cè)以南通市體育會(huì)展中心的體育場(chǎng)主拱三維坐標(biāo)檢測(cè)項(xiàng)目為例，如圖2所示：體育場(chǎng)東西向共6根主拱，每根分為3條弦，其中2條上弦與活動(dòng)屋蓋系統(tǒng)連接，最高處達(dá)50m。根據(jù)要求對(duì)12根上弦中心（約100個(gè)焊接節(jié)點(diǎn)附近）進(jìn)行坐標(biāo)檢測(cè)，其中：平面觀測(cè)精度要求5mm，高程觀測(cè)精度要求3mm。 圖3.2 南通市體育會(huì)展中心體育場(chǎng)主拱照片為完成該任務(wù)，我們先后研究

33、并討論分析了懸掛垂球法、法截面設(shè)標(biāo)觀測(cè)法、加工套管法 、鉛垂截面觀測(cè)法、細(xì)部點(diǎn)擬合法、激光掃描儀法、視準(zhǔn)軸法截面運(yùn)動(dòng)觀測(cè)法等多種方案，均因有操作不便、危險(xiǎn)性大、成本高、精度不夠、計(jì)算復(fù)雜等原因放棄，最后選用獨(dú)創(chuàng)的“切線投影法”，其測(cè)量原理如下：（1） 采用精密全站儀和彎管目鏡在地面上垂直投影弦管任意處南北兩側(cè)切點(diǎn)（經(jīng)試驗(yàn)其投影精度為12mm），兩切點(diǎn)地面投影點(diǎn)連線中點(diǎn)即為弦管中心地面投影點(diǎn)；（2） 直接在地面上兩臺(tái)儀器“按雙極坐標(biāo)方式”觀測(cè)弦管中心投影點(diǎn)平面坐標(biāo)（即兩臺(tái)全站儀架設(shè)在兩個(gè)控制點(diǎn)上，按極坐標(biāo)方法同步觀測(cè)，獲取觀測(cè)目標(biāo)的兩組坐標(biāo)，檢核后取坐標(biāo)中數(shù)）；圖3.3 切線投影法測(cè)量原理圖（3

34、） 在弦管中心投影點(diǎn)上安置免棱鏡精密全站儀垂直向上直接測(cè)量弦管下方端點(diǎn)高程h1，在主拱設(shè)計(jì)電子圖上直接量取該點(diǎn)截面上（截面為近似橢圓形）至弦管中心的距離h2，則h1+h2即為弦管中心高程。我們對(duì)體育場(chǎng)主拱所有切線投影點(diǎn)的兩組坐標(biāo)成果較差（共計(jì)396組）進(jìn)行了精度統(tǒng)計(jì)分析：平面觀測(cè)中誤差和高程觀測(cè)中誤差分別為2.51mm和1.15mm。即便考慮全站儀的對(duì)中誤差、切線投影差及儀器豎向測(cè)高差等影響，亦能完全滿足主拱三維坐標(biāo)檢測(cè)的精度要求。切線投影法由于其作業(yè)方法簡(jiǎn)單、設(shè)站靈活，采用“非接觸”的測(cè)量方式避免了高空作業(yè)危險(xiǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各類高空鋼結(jié)構(gòu)坐標(biāo)檢測(cè)和變形監(jiān)測(cè)。3.3.2“切線平分法”坐標(biāo)檢測(cè)

35、南通市體育會(huì)展中心的體育會(huì)展館鋼結(jié)構(gòu)桁架中心軸線間距為9米的網(wǎng)架，如圖4所示：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分上下兩層，上下弦鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)安裝位置的準(zhǔn)確性對(duì)飄逸頂蓬的美觀和安全有很大的影響。圖3.4南通體育會(huì)展中心體育會(huì)展館鋼結(jié)構(gòu)施工場(chǎng)景照片及桁架結(jié)構(gòu)圖 在體育會(huì)展館節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)檢測(cè)過程中，主要采取了另一種“非接觸式”測(cè)量三維坐標(biāo)的方法“切線平分法”，共計(jì)測(cè)量1164點(diǎn)，達(dá)到所測(cè)節(jié)點(diǎn)三維坐標(biāo)點(diǎn)位精度 1.5cm的要求。其測(cè)量方法如下：（1） 在體育會(huì)展館網(wǎng)狀桁架鋼結(jié)構(gòu)施工前，施工方在屋頂面采用墨線設(shè)置了網(wǎng)格狀軸線，經(jīng)檢測(cè)軸線交點(diǎn)坐標(biāo)滿足作為鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)控制點(diǎn)的精度要求；（2） 在偏離地面軸線交點(diǎn)一側(cè)（約50厘米處），內(nèi)分出

36、臨時(shí)控制點(diǎn)，設(shè)置免棱鏡全站儀，后視某高程控制點(diǎn)，在需觀測(cè)的桁架垂直方向照準(zhǔn)另一地面臨時(shí)控制點(diǎn)；（3） 將全站儀在垂直面上分別觀測(cè)該桁架的上（下）弦管上、下切線位置的垂直角；（4） 最后將儀器垂直角精確調(diào)整為某弦管上、下兩切線平分線位置，直接測(cè)量至該弦管外徑的距離，將該距離添加弦管半徑后，計(jì)算一處出上（下）弦管中心三維坐標(biāo)；（5） 儀器倒鏡后再重復(fù)（3）、（4）兩步驟觀測(cè)一次，獲取弦管中心兩組三維坐標(biāo)取中數(shù)；（6） 同樣方法測(cè)出節(jié)點(diǎn)周邊4個(gè)點(diǎn)，在cad展點(diǎn)連線即可求出節(jié)點(diǎn)中心坐標(biāo)。由于體育會(huì)展館鋼結(jié)構(gòu)的空間姿態(tài)為平緩的曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，采用切線平分法檢測(cè)其節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)是一種近似觀測(cè)方案：即切線平分視線并

37、不嚴(yán)格通過近似橢圓形的弦管截面中心，在autocad中采用坡度最大的桁架模擬該觀測(cè)方案，發(fā)現(xiàn)最壞情況是平分線偏離弦管中心約4mm。因此該項(xiàng)目采用的切線平分法雖然作為一種近似的觀測(cè)方案，已經(jīng)完全能夠滿足觀測(cè)精度要求。切線平分法對(duì)于豎向的鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量同樣適用（如我們?cè)趫@博園鋼結(jié)構(gòu)基座定位測(cè)量就采用該方案標(biāo)定其球面中心），由于其免去了人員攀爬危險(xiǎn)、且無(wú)法精確設(shè)置標(biāo)志到結(jié)構(gòu)中心等問題，配套自動(dòng)采集計(jì)算軟件，可以在鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。第四章 大型鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量大型鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量一般分為：地面拼裝測(cè)量、空中吊裝測(cè)量和安裝后檢測(cè)等測(cè)量工作。如南通市園博園溫室鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量的主要內(nèi)容有：精密地面三維控制網(wǎng)測(cè)設(shè)

38、；支座測(cè)量定位；鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)格地面拼裝測(cè)量；下弦第一排焊接球測(cè)量定位；下弦部分節(jié)點(diǎn)球標(biāo)高檢測(cè)；上弦節(jié)點(diǎn)球吊裝定位、坐標(biāo)檢測(cè)及支撐架拆除后上弦節(jié)點(diǎn)球坐標(biāo)檢測(cè)。其中365個(gè)上弦網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)球（如圖5所示）要求其定位誤差5mm，否則造成價(jià)格昂貴的網(wǎng)格狀太陽(yáng)膜拉裂或起皺，是該測(cè)量項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在。圖4.1 南通園博園鋼結(jié)構(gòu)施工場(chǎng)景照片及“鴨蛋形”鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼示意圖4.1.地面拼裝測(cè)量為確保大部分節(jié)點(diǎn)球內(nèi)精度可靠，施工方?jīng)Q定在地面預(yù)先拼裝部分網(wǎng)格（五邊形1個(gè)，六邊形36個(gè)，共計(jì)37個(gè)網(wǎng)格）。需預(yù)拼的鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)格分處于“鴨蛋形”上弦網(wǎng)殼的各個(gè)位置，在空中形態(tài)各不相同，需要將其空間設(shè)計(jì)坐標(biāo)精確投影轉(zhuǎn)換到便于觀測(cè)和拼

39、裝的地面坐標(biāo)系統(tǒng)，公司專門研制了“空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)”軟件，逐網(wǎng)格將各球心空間三維設(shè)計(jì)坐標(biāo)平移、旋轉(zhuǎn)為地面三維拼裝坐標(biāo)。投影后確保同一網(wǎng)格中三個(gè)球心位于同一水平面，其余球心基本水平，便于地面拼裝，轉(zhuǎn)換后的網(wǎng)格內(nèi)部幾何形態(tài)結(jié)構(gòu)保持不變。 圖4.2 南通園博園鋼結(jié)構(gòu)拼裝場(chǎng)景及特制的球心觀測(cè)標(biāo)志照片鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)格地面拼裝測(cè)量方法如下：（1） 地面間距數(shù)米安置兩臺(tái)1秒級(jí)全站儀，采用平行光管技術(shù)相互觀測(cè)十字絲，建立一條控制基準(zhǔn)線；根據(jù)轉(zhuǎn)換后的球心地面坐標(biāo)成果，采用全站儀按極坐標(biāo)法放樣各支撐點(diǎn)平面位置；（2） 在支撐上安置鋼球，并在球頂面安放特制的球心觀測(cè)標(biāo)志（如圖6所示），精確觀測(cè)球心平面坐標(biāo)，指揮施工方調(diào)整鋼球平面位置；（3） 采用s05級(jí)精密水準(zhǔn)儀器測(cè)量各球頂面高程，指揮施工人員調(diào)整支撐高度；（4） 最后采用兩臺(tái)全站儀按雙極坐標(biāo)法測(cè)量球心坐標(biāo)后，焊接連接桿件固定各鋼球。由于全站儀距離觀測(cè)目標(biāo)僅數(shù)米，采用“雙極坐標(biāo)法”測(cè)量?jī)山M坐標(biāo)結(jié)果表明：點(diǎn)位中誤差2mm。采用