鋼結(jié)構(gòu)工程測量方案

1、樁基礎鋼結(jié)構(gòu)工程測量專項方案前言隨著鋼結(jié)構(gòu)的迅速發(fā)展，高層、異形、大跨度結(jié)構(gòu)在鋼結(jié)構(gòu)建筑中已是屢見不鮮、同 時針對各種類型的測量控制的難度也越來越大，異形、大跨度結(jié)構(gòu)的測量定位施工工序是 保證鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量的首要前提，因此大跨度、異形、大跨度結(jié)構(gòu)中的測量控制就顯的尤 為重要，為了探索出適合各種結(jié)構(gòu)尤其是異形、大跨度結(jié)構(gòu)測量方法，并遵守求同存異的 原則，在此以秀山國際會議會展中心異形鋼結(jié)構(gòu)的測量定位施工工藝、方法介紹如下： 一、工程概況秀山方全國際會議會展中心工程位于秀山物流園區(qū)；毗鄰新規(guī)劃的市政白沙大道和 ;系新建的波浪文化城，并且與波浪文化城二期相聯(lián)通，與杭州大劇院對稱坐落位于新文 化城中心

2、軸線上。工程由球形的主樓和橢圓形投影面的裙房組成，總建筑面積為130096 平方米，其中地上總建筑面積為 78009平方米。主樓為超五星級酒店部分，19層85米高，內(nèi)設高級辦公樓層和公寓式酒店層；裙房為會議中心部分，2層12米高，主要為商場及大堂，低座為豪華酒店。地下室為兩層，建筑面積為52087平方米，主要用作停車場、機電用房、酒店后勤區(qū)等。本文主要介紹主樓測量方案的探索。二、結(jié)構(gòu)特點及測量難點2.1 結(jié)構(gòu)特點杭州國際會議中心主樓與裙房通過主樓外側(cè)的弧形柱上的牛腿連接成一個結(jié)構(gòu)整體。其中主樓結(jié)構(gòu)為鋼框架 一支撐體系，共由43根平面鋼框架組成。各根平面框架外柱與內(nèi) 柱的定位軸線在平面上為不同半

3、徑的同心圓，平面框架在豎向剖面上呈現(xiàn)“C形，四層以下的框架柱為豎直的框架柱，而四層以上的內(nèi)框架柱為折線形斜柱，四層以上的外框架柱為圓弧形斜柱；結(jié)構(gòu)在 A2、A8、A16、A20、A26、A30、A38軸上的框架通長高度設 置斜支撐構(gòu)件；框架的跨度約為 12m ,層高為3.52m 和5.22m。整個球形結(jié)構(gòu)的外側(cè) 框架柱距球心的最大距離約 42m。2.2 測量難點本工程屬高層鋼框架結(jié)構(gòu)，為球體造型。外圍結(jié)構(gòu)柱均為豎向弧形構(gòu)件，每一鋼構(gòu)件 安裝空間位置不統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)整體測控量大，測量精度要求高，軸線標高豎向傳遞次數(shù)多。 由于主樓的結(jié)構(gòu)特征，無法利用常規(guī)的高層結(jié)構(gòu)測量手段來定位鋼柱，針對本工程施工安

4、裝測量難點，選擇合適的測量方案，從而保證工程的安裝精度，將是本工程的重點。三、測量方案的選擇針對本工程的結(jié)構(gòu)特點，采用一般的內(nèi)控法或外控法測量方案將無法滿足本工程測量精度要求，我司提出了 3種測量方案，如下：架，利用極坐標法進行定位測百保證測量支架與樓面相連接由 的要求。3標準柩架控制法.設定球體中有環(huán)向和徑向斜支擇的三道柩架為標準框架,標準框架通過地面軸，線向上傳遞,其他利用標準框架進行量測。,內(nèi)控和處捶相結(jié)金的測量法。1名冏哦果鉗卜控法，即定位軸名蜒長至建筑物外部，并在延格n許姬 樁位，在控制樁位上架設經(jīng)緯儀進行軸的逐層傳遞,壞冏由線采取內(nèi)拄法，即在設計環(huán)向軸線B2與83之間埔設一條寓國&

5、amp;小米的環(huán)回明電岫線Bxo在百層樓面上利用平面控制網(wǎng)點和王樓圓亡詼設比該軸將該軸線與44條徑向定倚軸線的44個交點限斷441件咨向和環(huán)向各5處設定為控制基準點。上面各層在立樓植模板時，在相應位置留200 3X200惻用微無鉛垂儀把若與引測至答樓層四、方案的確定通過對提出的三中方案在難易性、精度、工期及對其他工種的影響等多方面的可行性分析，擇優(yōu)選擇方案三內(nèi)控和外控相結(jié)合的測量方法做為本工程的測量方案，方案三主要由以下優(yōu)缺點：1、每一徑向軸線上的柱子均為標準柱，且每一徑向和環(huán)向軸線均向上傳遞，測量精度容易保證；2、測量施測和校正工作量較大，可能會影響工期；3、測量控制點較多，控制點的保護是重

6、點；4、增設附助軸線后，貫通了環(huán)向軸線向上傳遞，方便了測量五、方案的實施5.1平面控制網(wǎng)建立1、根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)形式，建立以下平面控制點：(1)作G軸和A23軸垂直交線于一點，分別向南 50米、向東、西、北 50米、100米 間距設控制網(wǎng)，共設置 20個控制點。（2）測設方法控制網(wǎng)采用四等導線的精度要求施測，準確計算出導線成果后，進行精度分析和控制點點 位誤差。各控制網(wǎng)點在選擇好的點位上進行布設，按規(guī)范要求做好測量標志，同時做好防護和保護 措施（如示意圖）。為了保證測量精度，在控制點標志埋設后一周內(nèi)不得進行觀測。同時 為防止測量基準標志點產(chǎn)生位移和沉降，在施工過程中堅持不定期檢測。檢測發(fā)現(xiàn)誤差

7、時， 在起算的大地控制點的基礎上按導線測量方法進行復測和平差計算。5.2 高程控制網(wǎng)的建立（1）首先對現(xiàn)場已知水準點進行水準復測。（按國家四等水準測量要求）。水準點標石經(jīng)復測，精度滿足要求后，在施工現(xiàn)場根據(jù)限差要求埋設水準點標石（如下圖） 。為了便 于施工測量，整個場地內(nèi)，東西、南北每相距 100m 左右設有水準點，并構(gòu)成閉合圖形， 以便閉合校核。I級水準基點組選8個水準點均勻地布置在整個施工現(xiàn)場四周形成一閉合 路線。II級水準點采用M8膨脹螺栓的鋼筋打入碎作為標志。由水準基準點組成閉合路線， 各點間的高程進行往返觀測，閉合路線的閉合誤差應小于±5 mm （n為測站數(shù)）。在水準聯(lián)測時

8、把I級控制點作為首級水準點使用聯(lián)測，計算出高程值，以方便主樓安裝時高程 的投測。（2）主樓高程控制網(wǎng)布設主樓外設置3個II級固定的水準基準點，如下圖所示：主樓水準控割點閉合路線5.3 軸線的定位與傳遞5.3.1 軸線的定位測設根據(jù)平面控制網(wǎng)和 G軸與A23軸的垂足控制點（即主樓圓心），用經(jīng)緯儀及鋼尺或用全站儀即可定出主樓徑向的 A1軸到A44軸和環(huán)向的B1軸到B3軸共47條軸線和所有本工程的施工平面軸線。軸線控制樁用M8膨脹螺栓的打入硅固定作為標志，并引測至周圍永久性建筑物或構(gòu)筑物上。5.3.2 主樓軸線的堅向傳遞1、主樓一至四層的軸線控制主樓首層定位軸線利用平面控制網(wǎng)點和主樓圓心進行控制（圓

9、心控制點同樣用M8膨脹螺栓打入首層樓面混凝土中）。由于二至四層的鋼柱均為直形柱，且主樓中庭不懸空，因此 二至四層的定位軸線同樣利用平面控制網(wǎng)點和主樓圓心向上傳遞的方法進行控制。2、主樓四層以上的軸線控制（1）徑向軸線控制本主樓工程的定位軸線采取外控法，即定位軸線延長線上設置控制樁位，在控制樁位上架設經(jīng)緯儀進行軸線的逐層傳遞。由于本工程結(jié)構(gòu)平面徑向軸線呈放射性布置，所以采取將 主樓的每條徑向定位軸線貫通后，向兩個方向延長至建筑物外部，并在兩個方向的延長線 上各設置兩個控制樁位（控制樁設置如上圖），進行主樓徑向定位軸線的堅向傳遞和控制。（2）環(huán)向軸線控制根據(jù)本主樓工程立面框架的形式，為滿足施工測量

10、控制的需要，在環(huán)向軸線B2與B3之間增設一條離圓心為 31.5米的環(huán)向附助軸線 Bxo在首層樓面上利用平面控制網(wǎng)點和主樓 圓心測設出該軸線后，將該軸線與44條徑向定位軸線的 44個交點（Bx-1Bx-44 ）往徑向和環(huán)向各500 mm處設定為控制基準點（同樣用 M8膨脹螺栓打入首層樓面混凝土中） 上面各層在立樓板模板時，在相應位置留200 mm X200 mm方洞，用激光鉛垂儀把各點引測至各樓層，校核后通過量距放出各鋼柱的十字控制中心線。在第 10層將此44個控制基準 點轉(zhuǎn)移一次，仍用 M8膨脹螺栓打入樓面混凝土中控制上9層定位。5.4 標高傳遞本工程的標高傳遞主要為主樓結(jié)構(gòu)的高程堅向傳遞。按

11、照主樓外設置的3個II級固定水準基準點，用水準儀將基準點引至首層平面。首層施工好后，將 +1.000m標高引至指定鋼柱上并做紅漆標記，用鋼卷尺向上丈量至各樓層（同樣在第10層設一個轉(zhuǎn)點）。然后用水準儀抄平控制各鋼柱的牛腿上表面標高。6.鋼構(gòu)件安裝的測量校正6.1 主樓鋼柱的安裝測量校正 鋼柱的測量校正主要為平面位置、標高和垂直度三項內(nèi)容，按照先調(diào)整標高，再調(diào)整位移, 最后調(diào)整垂直度的順序按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值進行校正。同時為保證安裝精度，避免因溫度 變化對鋼柱垂直度校正產(chǎn)生的偏差，主樓鋼柱的測量校正統(tǒng)一日照變化小的傍晚進行。6.2 直鋼柱的校正測量(1)標高的調(diào)整：每安裝一節(jié)柱后，對柱頂進行一次標

12、高實測，誤差超過偏差時，采用螺栓千斤頂進行調(diào)整，偏差過大時分兩次或幾次進行調(diào)整。(2)軸線位移校正：以傳遞至下節(jié)柱柱頂?shù)妮S線為基準，安裝鋼柱的底部對準下節(jié)鋼柱 中心即可。(3)垂直度校正：把鋼柱的成 90。的兩條控制線引出，在控制線上架設兩臺經(jīng)緯儀，照 準鋼柱的中軸線同時監(jiān)測，直到兩個方向的軸線上下為同一垂直線。垂直度校正調(diào)節(jié)主要是依靠攬風繩，直至焊接完后，按以上觀測方法對鋼柱進行復測，對 鋼柱的測量數(shù)據(jù)要認真記錄。6.3 弧形鋼柱的校正測量弧形鋼柱的標高和軸線位移校正測量同直鋼柱的方法相同，其中弧形鋼柱的垂直度校正由 于弧形鋼柱的一側(cè)為外圓弧形，因此在校正完弧形鋼柱底部的軸線位置后，同時在柱

13、頂端 采取三點坐標進行校正監(jiān)測。即在鋼柱頂部外截面角點做為校正點，采取三點坐標定位(如圖所示控制點1、控制點2、控制點3),根據(jù)3點的三維坐標采取坐標測量進行校 正定位控制。內(nèi)控和外茬相紜合的通量去.徑冏由線采鉗卜搭去，即定位軸線延長至建筑物外部，并在延長線上各設置控制 板位,在控制IS位上架設經(jīng)緯儀迸行軸線的逐層傳遞6 環(huán)冏由線采取內(nèi)按去,即在設計環(huán)兩由線B2與B2之間增設一條鹵圓心為31.5 米的環(huán)同附肋軸線在苜層樓面上加傭平面控制網(wǎng)點，和主樓圓心測設出該軸線后, 將該軸線與44條徑向定位軸線的44個交點（Bx.lBx-4力往徑向3比7向各500幅 處設定為控制基準點.上面臺層在立樓板模板

14、時，在相應位置備200棚X 200澗方洞, 用激光鉛垂儀把備息引測至各楂層.主樓部形鋼柱坐標校正測量示意U九、總結(jié)實踐證明，杭州國際會議中心的測量定位施工工藝最終取得良好的預期效果，結(jié)合本工程 實際情況展開分析，對于高層、異形、大跨度的特殊結(jié)構(gòu)在測量定位控制中，為了其保證 安裝精度和工程質(zhì)量，就要選擇合適的測量方案，同時要配備合適的測量儀器。尤其針對 異形結(jié)構(gòu)而言，想用常規(guī)的測量手段進行測量定位是比較困難的，而且也很難保證測量質(zhì) 量，因此就要在常規(guī)方法中尋求突破，對于采用線控制不了的就應采用點（坐標控制） 線、面結(jié)合的測量控制方法，基本能夠解決高層、異形、大跨度結(jié)構(gòu)測量的難點問題，這 種點、線

15、、面相結(jié)合的測量定位方法可以被廣泛運用。2基礎測量施工工藝標準1.1 適用范圍本工藝適用于工業(yè)與民用建筑基礎測量的實施過程。1.2 施工準備1.2.1 技術準備：1.2.1.1 熟悉圖紙，認真閱讀基礎圖，確定基礎中柱基關系，編制測量施工方 案，作好技術交底。1.2.1.2 校核定位測量樁釘?shù)妮S線控制樁及高程控制點，獲取相關數(shù)據(jù)資料1.2.1.3 確定基礎時施工測量的內(nèi)容及順序?；A施工測量是一個重要環(huán)節(jié)， 主要工作有基槽挖土的放線和抄平、基礎施工的放線和抄平。1.2.2 主要儀器設備：全站儀及配套棱鏡、經(jīng)緯儀、鋼尺、水準儀及配套水準尺。1.2.3 作業(yè)條件1.2.3.1 作業(yè)人員具有相當?shù)燃壍?/p>

16、測量資質(zhì)。1.2.3.2 儀器設備經(jīng)檢定合格，足夠數(shù)量的儀器設備。1.2.3.3 軸線控制點和高程控制校驗合格1.3 施工工藝要點1.3.1 基槽開挖測量施工工藝對于基槽挖土，由于定位測量已經(jīng)確定了平面的開挖邊界，所以主要內(nèi)容是控制基槽 開挖深度，一般可在基槽挖到一定深度后，用水準儀在壁上每隔23m和拐角處設置一些水平的小木樁（平水樁：標高誤差控制±10mm）,這些木樁可作為清理槽底和鋪設墊層的依據(jù)，待土方挖完后，再根據(jù)控制樁復核基槽寬度和標高，合格后，可允許施工單位進行 墊層施工。1.3.2 軸線投測施工工藝1.3.2.1 施工方法軸線投測時最常用的方法是經(jīng)緯儀正倒鏡取中法投測軸線

17、。在軸線控制樁或軸線釘上 安置經(jīng)緯儀，正鏡，以地面上的軸線控制樁定向，按經(jīng)緯儀視準軸方向在施工面上標定一 點；倒鏡，再標定一點。若兩個投影點不重合，則取中點作為軸線端的投影位置。按相同 的方法標定軸線另一端的投影位置，兩端投影點的連線即為一條定位軸線。按上述方法投測出每條邊界軸線，檢測邊界軸線交點間的距離，如果與設計數(shù)據(jù)誤差 符合規(guī)范要求，則采用按長度配賦誤差的距離內(nèi)分法做出每條軸線上的軸線交點。按設計 圖紙，將對應的軸線交點連線得到全部軸線，基礎的軸線控制網(wǎng)就已經(jīng)投測完畢。1）正倒鏡取中法投測軸線。2）距離內(nèi)分法做出軸線交點。3）軸線交點連線。1.3.2.3 檢驗1）用全站儀檢測邊界軸線交點

18、的平面坐標與設計坐標間的誤差是否超限。2）用全站儀檢測軸線交點間的軸線距離誤差是否超限。3）用全站儀檢測軸線交點間的斜線距離誤差是否超限。1.3.3 標高的傳遞1.3.3.1 用水準測量法傳遞高程當開挖較深的基槽可用水準測量法傳遞高程。如圖1.3.3.1,作法是：在坑邊架設一吊桿，從桿頂向下掛一根鋼尺（鋼尺。點在下），在鋼尺下端吊一重錘，重錘的重量應與檢定鋼尺時所用的拉力相同。為了將地面水準點A的高程Ha傳遞到坑內(nèi)的臨時水準點 B上，在地面水準點和基坑之間安置水準儀，先在A 點立尺，測出后視讀數(shù) a,然后前視鋼尺，測出前視讀數(shù)bo接著將儀器搬到坑內(nèi)，測出鋼尺上后視讀數(shù)c和B點前視讀數(shù)do則坑內(nèi)

19、臨時水準點b之高程Hb按下式計算：HB=HA+a-（b-c）-d圖 1.3.3.1式中（b-c）為通過鋼尺傳遞的高差，如高程傳遞的精度要求較高時，對（b-c）之值應進行尺長改正及溫度改正。上例是由地面向低處引測高程點的情況，當需要由地面向高 處傳遞高程時，也可以采用同樣方法進行。1.3.4 用鋼尺直接丈量垂直高度傳遞高程開挖基槽不太深時，可設置垂直標板，將高程引測到標板上，然后用鋼尺向下丈量垂 直高度，將設計標高直接畫在標板上，既方便施工，又易于檢查。當需要向建筑物上部傳 遞高程時，可根據(jù)柱、墻下部已知的標高點沿柱或墻邊向上量取垂直高度，而將高程傳遞1.3.5 柱基施工測量1.3.5.1 混凝土基礎施工測量軸線投測時，已經(jīng)在施工面上標定了柱基的中心，根據(jù)基礎圖放出柱基的邊界線。在支立模板時以柱基的中心線作為支模板的依據(jù)。同時用水準儀控制柱基的標高。1.3.5.2 鋼柱基礎施工測量根據(jù)柱基的中心點，在施工面上標定地腳螺栓的設計位置，同時對墊層抄平。根據(jù)墊 層上和固定架上投測的中心點，把地腳螺栓安放在設計位置。為了測定地腳螺栓的標高， 在固定架的斜對角處焊兩根小角鋼，在兩角鋼上引測同一數(shù)值的標高點，并刻繪標志，其 高度應比地腳螺栓的設計高度稍低一些。然后在角鋼上兩標點處拉一細鋼絲，以定出螺栓 的安裝高度。待螺栓安好后，測出螺栓第一絲扣的標高。地腳螺栓不宜低于設計標高，允 許偏