高層鋼結(jié)構(gòu)施工測量工法

1、高層鋼結(jié)構(gòu)施工測量工法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(gè)過程中，測量的精度直接影響著鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量。我公司承建的振華重工1#工業(yè)研發(fā)大樓工程為99m高的勁型柱結(jié)構(gòu)，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(diǎn)2.1人：施工測量方便，普通的施工測量人員均可以滿足施工要求。2.2機(jī)：采用全站儀、激光鉛直儀進(jìn)行坐標(biāo)定位，采用J2激光經(jīng)緯儀進(jìn)行測設(shè)，測量精度高，普通水準(zhǔn)儀、J2激光經(jīng)緯儀為項(xiàng)目常備儀器。2.3料：測量放線的常用材料即可，如墨斗、鉛筆、小刀、反射貼片。 2.3法：從普通

2、的施工測量入手，方法容易上手。2.4環(huán)：無污染產(chǎn)生。3 適用范圍高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)工程的施工測量放線。4工藝原理按照內(nèi)控法建立內(nèi)控平面控制網(wǎng)，建立高程控制網(wǎng)，對核心筒和外側(cè)鋼結(jié)構(gòu)平面位置分別進(jìn)行控制，每層施工測量放線完成后，相互進(jìn)行校核，保證結(jié)構(gòu)平面位置和標(biāo)高的準(zhǔn)確。高層鋼結(jié)構(gòu)工程一般為混凝土核心筒鋼結(jié)構(gòu)外框筒結(jié)構(gòu)，核心筒先行，外框筒鋼結(jié)構(gòu)隨后。針對工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)測量分平面、高程控制兩部分，總體思路：平面控制點(diǎn)使用激光鉛直儀向上傳遞，高程控制點(diǎn)使用鋼卷尺分段向上量距。每次傳遞的點(diǎn)位經(jīng)自檢閉合后再進(jìn)行鋼柱垂直度測量、柱頂軸線偏差測量、柱頂標(biāo)高測量、梁軸線與高差檢查、地腳螺栓定位檢測、柱底

3、對中、變形觀測等工作。推薦精選41、平面控制網(wǎng)考慮地下室、地上鋼結(jié)構(gòu)施工階段和外筒、中筒兩部分點(diǎn)位控制范圍。42、平面控制點(diǎn)使用激光鉛直儀垂直向上投遞，激光傳遞的點(diǎn)位在樓層組成四邊形，（總共布4個(gè)控制點(diǎn)）具有閉合復(fù)測條件，施工高度每隔50米則將控制點(diǎn)遷移至該層。43、用計(jì)量檢測過的50米鋼卷尺分段向上量測，分三處傳遞高程，三點(diǎn)之間相互復(fù)測閉合。44、鋼結(jié)構(gòu)與土建、設(shè)備安裝、室內(nèi)外裝修等專業(yè)使用同一平面、高程控制網(wǎng)。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程安 裝 控 制測 量 準(zhǔn) 備安 裝 校 核建立兩個(gè)獨(dú)立平面控制網(wǎng)糾 偏建立高程控制網(wǎng)控制網(wǎng)相互校核施 工 測 量推薦精選5.2操作要點(diǎn)5.2.1

4、 測量準(zhǔn)備測量儀器準(zhǔn)備齊全，并按中華人民共和國計(jì)量法實(shí)施細(xì)則規(guī)定檢驗(yàn)合格；施工圖紙經(jīng)過審查并完成設(shè)計(jì)交底、圖紙會審；測繪設(shè)計(jì)單位提供測量資料；根據(jù)現(xiàn)場施工總平面布置，選擇合適的點(diǎn)位座標(biāo)；用坐標(biāo)反算法核對所給點(diǎn)的邊長和方位角；用符合校測法所給出的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校核；從施工流水的劃分、鋼結(jié)構(gòu)安裝次序等方面考慮，確定測量放線的先后次序、時(shí)間要求，制定詳細(xì)的各細(xì)部放線方案。5.2.2 控制網(wǎng)建立(1)平面控制網(wǎng)建立 根據(jù)據(jù)每個(gè)工程的特點(diǎn)，為方便施工測量，提高施測效率，施工測量可分為一個(gè)或兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行。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)控法和外控法相結(jié)合的方法。核心筒控制網(wǎng)建立：正常情況將核心

5、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)。內(nèi)控網(wǎng)建立：從首層（±0.000以上）開始往上的所有層，必須要在外側(cè)軸線向內(nèi)1M處，在每層頂板上預(yù)留孔洞以便用激光鉛垂儀進(jìn)行測設(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)200×200的激光鉛垂儀用的孔洞，用來投測施工時(shí)使用。 (2)高程控制網(wǎng)的建立用校核無誤后的水準(zhǔn)點(diǎn)向現(xiàn)場較永久的建筑物上外測本工程的±0.000，用紅色油漆作推薦精選“”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。5.2.3 勁性柱地腳螺栓埋設(shè)測量在砼澆搗時(shí)應(yīng)派二名測量員在二個(gè)互相垂

6、直的軸線上用經(jīng)緯儀監(jiān)視偏差情況，一旦發(fā)現(xiàn)較大誤差，應(yīng)及時(shí)調(diào)校正確。待地腳螺栓施工完畢后應(yīng)及時(shí)復(fù)測地腳螺栓的定位軸線、螺栓頂標(biāo)高、螺栓伸出支撐面長度、螺紋長度、平整度、螺桿的垂直度，并作好資料記錄?；A(chǔ)底板澆筑砼時(shí)，用二臺經(jīng)緯儀監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)校正。地腳螺栓預(yù)埋偏差監(jiān)測定位軸線鋼柱吊裝前，根據(jù)定位軸線測量每根螺桿偏差。推薦精選5.2.4 測量放線控制(1)平面控制(A)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(diǎn)投測到首層板面上，并進(jìn)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(jìn)行細(xì)部點(diǎn)投測，經(jīng)

7、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)圖做控制點(diǎn)，作為豎向控制基點(diǎn)。(B)標(biāo)準(zhǔn)層測量工作與鋼結(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）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(qiáng)度螺栓終擰壓型鋼板鋪設(shè)（樓板1000mm控制線）鋼筋、混凝土施工。(2)豎向控制本工程屬于高層建筑，可采用內(nèi)控外控相結(jié)合的方法或內(nèi)控法。結(jié)構(gòu)垂直度要求非常嚴(yán)格，以首層軸線控制網(wǎng)中基點(diǎn)作豎向投測時(shí)，應(yīng)特別注意以下三點(diǎn)：事先應(yīng)嚴(yán)格校正好儀器。盡量以首層軸線為準(zhǔn)作后視，觀測時(shí)要精密定平水平度盤水準(zhǔn)管。取

8、盤左、盤右向上投測的平均位置。從首層頂板上開始按留洞平面圖所示位置每層頂板留出4個(gè)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)；控制點(diǎn)投測到施工層樓板上之后，將全站儀分別置于各投測點(diǎn)上，校測各個(gè)角及相鄰兩投測點(diǎn)間距是否同首層推薦精選±0.000底板上對應(yīng)的各個(gè)角度及控制距離相符，待角度、距離校測后，將投影點(diǎn)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)。投遞軸線點(diǎn)激光接收靶軸線控制點(diǎn)激光鉛直儀激光鉛直儀軸線投遞示意圖1、標(biāo)高按50米一整尺垂直向上量

9、??；2、施工高度達(dá)50米，平面軸線控制點(diǎn)向上遷移至該相應(yīng)的樓層（遷移尺寸不能超過50米且每次傳遞的控制點(diǎn)必須逼和）；留設(shè)施工洞時(shí)，位置必須準(zhǔn)確。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。推薦精選當(dāng)建筑物施工到一定高度時(shí)，外控制和遠(yuǎn)方軸線標(biāo)志不太好利用，此時(shí)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)系必須保持一致。(3)標(biāo)高傳遞：首先校測±0.000標(biāo)高點(diǎn)，然后將±0.000抄測到建筑物外墻四周并引測到電

10、梯井，用墨斗彈出，閉合差在±3mm以內(nèi)。用50m鋼卷尺直接從±0.000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1000mm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)儀對傳遞高程點(diǎn)進(jìn)行閉合校測，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。5.2.5控制鋼柱位置(1) 南北兩側(cè)鋼柱定位（A）用全站儀把o點(diǎn)坐標(biāo)定出來，在o點(diǎn)放置一臺DJD2A級的電子經(jīng)緯儀，作為塔樓鋼柱的主控點(diǎn)。定出A、B、C控制線，根據(jù)圖紙尺寸把各軸線與c軸的交點(diǎn)定出來，同樣把軸線與a軸的交點(diǎn)定出來。（B）DJD2A級電子經(jīng)緯儀架設(shè)在o點(diǎn)，用來控

11、制軸線上鋼柱垂直于另一軸方向的位置。萊卡全站儀（TCA2003）架設(shè)在軸線與a、c軸線的交點(diǎn)上，用來控制鋼柱的軸線徑向位置。(2)東西兩側(cè)鋼柱定位（A）用全站儀把o點(diǎn)坐標(biāo)定出來，在o點(diǎn)放置一臺DJD2A級的電子經(jīng)緯儀，作為兩軸線上鋼柱的主控點(diǎn)。把各軸線上的各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)同樣用全站儀定出來。推薦精選（B）用兩臺DJD2A級電子經(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確定位出來。5.2.6鋼柱安裝測量(1) 構(gòu)件進(jìn)場復(fù)測：(A)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(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。鋼柱上標(biāo)注基線示意圖 (B)

12、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，并用紅色三角或反射貼片作出標(biāo)記，以便校測用。見下圖。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)。(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(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準(zhǔn)地腳螺栓部位的柱十字定位軸線。其誤差小于0.5mm.。(3) 鋼柱垂直度校正：（A）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)

13、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)控制值相對比后，判斷方向并指揮吊裝人員，對鋼柱進(jìn)行校正。直至在兩個(gè)方向上均校正在正確垂直位置后，將四個(gè)方向的攪風(fēng)繩拉緊，然后通知吊裝人員進(jìn)行焊接。推薦精選（B）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)測并同時(shí)校正垂直度。(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)鋼柱頂?shù)钠七M(jìn)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(shí)測數(shù)據(jù)整理成測量報(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。(5) 鋼柱、鋼梁安裝后復(fù)測（A）當(dāng)

14、鋼柱初校完后，需安裝鋼梁。梁柱之間用高強(qiáng)螺栓連接，在連接安裝過程中，將會影響鋼柱的垂直度，因此必須安裝校檢。（B）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(jìn)一步的校測。校測后的測量數(shù)據(jù)作為節(jié)點(diǎn)焊接參考依據(jù)。（C）終擰之后，下道工藝是焊接之后的焊縫將會收縮。焊接之后，必須再一次校測，校測后記錄下來的測量數(shù)據(jù)，主要為下一層鋼柱安裝提供調(diào)整依據(jù)。(6) 其它測定記錄在進(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，以確保建筑物整體的鉛直度。在焊接時(shí)必須觀測與記錄以下項(xiàng)目：推薦精選柱與梁焊縫收縮引起柱身鉛直度的測定；柱的日照溫差變形的測定值；塔

15、吊錨固在結(jié)構(gòu)上，對結(jié)構(gòu)鉛直度的測定；柱身受風(fēng)力影響的測定。鋼柱臨時(shí)固定及垂直度校正 鋼柱垂直度整體校正示意圖鋼柱中心線對齊，扭轉(zhuǎn)偏差應(yīng)小于3mm。用千斤頂校正是一種方法。鋼柱對接校正推薦精選基準(zhǔn)標(biāo)高點(diǎn)垂直引測示意圖推薦精選推薦精選5.2.7鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量檢驗(yàn)(1)鋼柱頭標(biāo)高檢驗(yàn)方法用校核無誤的當(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?shí)際尺寸并記錄下來。將實(shí)測后的數(shù)據(jù)整理上報(bào)。 鋼柱標(biāo)高檢驗(yàn)圖 鋼柱垂直校正圖(2)首層以上鋼柱垂直度檢驗(yàn)校正（A）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(jì)軸線

16、1m；（B）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；（C）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；（D）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。(3)鋼柱之間水平距離的檢驗(yàn)校正（A）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(jìn)行平面位置校正；（B）AC2003全站儀可以對任意多的點(diǎn)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(jìn)行校驗(yàn)；推薦精選（C）首先根據(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。（D）用全站儀架設(shè)在任意位置（必需能夠看到兩個(gè)鋼柱），使用距離聯(lián)測程序測量出兩個(gè)

17、鋼柱間的實(shí)測距離。把測量數(shù)據(jù)保存起來，作為鋼柱校測的依據(jù)。反射貼片采用反射貼片校正鋼柱6材料與設(shè)備6.1主要儀器序號名 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2推薦精選3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(diǎn)器2臺7棱鏡20個(gè)8鋼 卷 尺50m2把1mm9管形測力計(jì)LTZ200N2只10對講機(jī)4部7質(zhì)量控制7.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)序號項(xiàng)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

18、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用鋼尺檢查推薦精選6底層柱基準(zhǔn)點(diǎn)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(cuò)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(jì)標(biāo)高安裝H/1000，且30-H

19、/1000，且-30用鋼尺檢查推薦精選7.2質(zhì)量保證措施7.2.1、建立健全各項(xiàng)獎(jiǎng)懲制度，提高操作人員施工責(zé)任感。7.2.2、編制技術(shù)交底，做到操作人員心中有標(biāo)準(zhǔn)和要求，切實(shí)指導(dǎo)工程施工。7.2.3、在施工過程中，進(jìn)行抽查監(jiān)督，嚴(yán)格按照方案工藝執(zhí)行。8安全措施遵守工地安全守則，做好常規(guī)安全措施。9環(huán)保措施9.1成立對應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)，在工程施工過程中嚴(yán)格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)、規(guī)章和本公司三合一貫標(biāo)中對環(huán)保要求的規(guī)定，隨時(shí)接受相關(guān)單位的監(jiān)督檢查。 9.2引測標(biāo)高用的油漆保管好，禁止隨意傾倒。10效益分析10.1社會效益 10.1.1 高層鋼結(jié)構(gòu)測量技術(shù)的使用與探索，保證了高層建筑的精確度，此法精度高、速度快、操作方便，大大減輕勞動強(qiáng)度和提高工作效率。確保了鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度與安裝質(zhì)量，為公司在社會上贏得了較高的信譽(yù)。 10.1.2 工程測量是一項(xiàng)極其重要的基礎(chǔ)性工作。測量施工的任何一次失誤，都可能導(dǎo)致工程施工出現(xiàn)較大偏差，從而引起工程局部返工甚至報(bào)廢，并延誤工期，給工程帶來巨大損失。本工法使用后形成的效果同時(shí)還獲得了上海市質(zhì)監(jiān)部門、建設(shè)單位及監(jiān)理單位的贊同與認(rèn)可。 10.2 經(jīng)濟(jì)效益推薦精選 10.2.1、以“上海振華重工1號工業(yè)研發(fā)大樓工程”工程進(jìn)行