鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝測量技術(shù)secret

1、鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝測量技術(shù)總結(jié)*大劇院鋼結(jié)構(gòu)施工過程中進(jìn)行的一系列測量工作，作為施工的依據(jù)銜接和指導(dǎo)各工序的施工，它貫穿于整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)施工過程，是鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)工作之一。通過高精度的測量和校正使得鋼構(gòu)件安裝到設(shè)計(jì)位置上，滿足絕對精度的要求，因此測量控制是保證鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量以及工程進(jìn)度的關(guān)鍵工序。1工程測量的總體思路及主要內(nèi)容11測量總體思路本工程鋼結(jié)構(gòu)測量網(wǎng)線分平面、高程控制兩部分，總體思路為：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，再用全站儀復(fù)測。1.2測量主要內(nèi)容及重難點(diǎn)在本工程現(xiàn)場施工過程中，垂直度、軸線和標(biāo)高偏差是衡量工程質(zhì)量的主要

2、標(biāo)準(zhǔn)之一，具體測量、監(jiān)測的基本內(nèi)容有：總控制網(wǎng)復(fù)核；鋼結(jié)構(gòu)施工控制網(wǎng)建立；基礎(chǔ)預(yù)埋件定位、飄帶支座、屋蓋桁架平整度及標(biāo)高復(fù)測；支撐架安裝定位測放及檢查；飄帶、屋蓋桁架的應(yīng)變及應(yīng)力監(jiān)測；主要承力點(diǎn)加固、支撐架應(yīng)變及應(yīng)力監(jiān)測；鋼柱垂直度及飄帶箱梁水平度的控制；鋼柱柱頂和屋蓋骨架標(biāo)高的控制。本工程測量的重點(diǎn)是：控制網(wǎng)的建立和傳遞；鋼柱垂直度和柱頂標(biāo)高的控制；飄帶箱梁、屋蓋桁架應(yīng)力及應(yīng)變的監(jiān)測。難點(diǎn)是：一.作業(yè)量大，精度要求高；二.施工場地上工種多，交叉作業(yè)頻繁，受干擾大。2 測量控制準(zhǔn)備工作測量準(zhǔn)備工作是保證施工測量全過程順利進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)，所以必須充分做好測量前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。2.1 .測量人員的配

3、備人員配備：測量負(fù)責(zé)人由長期從事工程測量的工程師擔(dān)任，全面負(fù)責(zé)測量工作質(zhì)量、進(jìn)度、技術(shù)方案編制與實(shí)施；測量員2名，負(fù)責(zé)日常軸線、標(biāo)高測量、沉降觀測及內(nèi)業(yè)資料整理等。職稱人數(shù)職責(zé)測量工程師1主管工程首級平面控制網(wǎng)的設(shè)測、結(jié)構(gòu)整體，定位控制和把握、測量資料的管理專職測量員6主要負(fù)責(zé)施工全過程的測量技術(shù)工作，保障工程順利有序施工2.2 測量器具的準(zhǔn)備測量儀器、工具必須準(zhǔn)備齊全，其中全站儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀及大盤尺等重要儀器、工具必須計(jì)量檢測單位檢定，送檢過的儀器、工具必須保證在符合使用的有效的有效期內(nèi)，并保留相應(yīng)的檢驗(yàn)合格證備查。擬投入本工程的科學(xué)精密儀器如下：序號名稱規(guī)格數(shù)量備注1全站儀型號LEIC

4、A TC4021、用于工程平面控制網(wǎng)的測設(shè)；2、構(gòu)件的拼裝及安裝檢測；3、結(jié)構(gòu)變形檢測精度2（2+2PPM）數(shù)量1臺(tái)2經(jīng)緯儀型號博飛J2用于定線、長軸線測設(shè)精度2數(shù)量4臺(tái)3水準(zhǔn)儀型號索佳C32用于標(biāo)高測設(shè)精度2mm數(shù)量4臺(tái)4反射棱鏡2組結(jié)合全站儀測設(shè)距離5塔尺4把結(jié)合水準(zhǔn)儀測設(shè)高程650m鋼卷尺2把用于短距離量距7對講機(jī)4組測量人員工作聯(lián)系2.3.測量時(shí)機(jī)的選擇設(shè)計(jì)院提供的每個(gè)施工節(jié)段的相應(yīng)標(biāo)高和其它變形值，一般是基于某種標(biāo)準(zhǔn)氣溫下的設(shè)計(jì)值，武漢市一年氣溫變化很大，而本工程是跨季節(jié)、跨晝夜施工。溫度變化，特別是日照溫差的變化對于結(jié)構(gòu)變形的影響是復(fù)雜的，將溫差變化所引起的結(jié)構(gòu)變形從實(shí)測變形值中分

5、離出來相當(dāng)困難。因此，應(yīng)盡量選擇溫度變化小，日照不強(qiáng)的時(shí)機(jī)進(jìn)行測量，力求將溫度、日照對施工控制的影響降低到最小限度。2.4. 測量方案的選定在進(jìn)行本工程測量前，測量專組由測量工程師組織、所有測量人員參加，經(jīng)過討論擬定初步測量方案，指導(dǎo)后面具體測量工作的展開實(shí)施。3 .平面控制網(wǎng)的建立3.1. 平面控制網(wǎng)布設(shè)目的1滿足軸線測設(shè)、構(gòu)件安裝和細(xì)部施工需要。2滿足施工監(jiān)測、建筑物沉降監(jiān)測和竣工測量的需要。3.2 .平面控制網(wǎng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作序號準(zhǔn)備工作內(nèi)容1熟悉所有的設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)資料；2進(jìn)行平面控制網(wǎng)設(shè)計(jì)工作之前，必須先了解建筑物的尺寸、工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部特征和施工的要求；3熟悉施工場地環(huán)境以及與相鄰地物的相

6、互關(guān)系等；4收集施工坐標(biāo)和測量坐標(biāo)的系統(tǒng)換算數(shù)據(jù)；3.3.控制網(wǎng)的移交與復(fù)核工程開始前，協(xié)同監(jiān)理與施工方辦理測量控制網(wǎng)移交手續(xù)，并收集了以下數(shù)據(jù)資料：1現(xiàn)存平面基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)、現(xiàn)存水準(zhǔn)基點(diǎn)的標(biāo)高2施工現(xiàn)場平面圖，上附控制點(diǎn)位的三維坐標(biāo)3現(xiàn)場內(nèi)及現(xiàn)場附近城市控制點(diǎn)的標(biāo)高和坐標(biāo)資料齊備后，會(huì)同現(xiàn)場施工方、監(jiān)理方共同進(jìn)行現(xiàn)存基準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測，驗(yàn)證基準(zhǔn)點(diǎn)資料和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)證。復(fù)測內(nèi)容如下：復(fù)測內(nèi)容復(fù)測要求平面基準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測按國家四等導(dǎo)線測量的要求實(shí)施，測算出精度誤差水準(zhǔn)基點(diǎn)復(fù)測按規(guī)范要求進(jìn)行聯(lián)測，精度達(dá)到國家四等水準(zhǔn)要求3.4. 平面控制網(wǎng)的布設(shè)（內(nèi)業(yè)）3.4.1. 確立平面控制網(wǎng)層級關(guān)系級控制網(wǎng)

7、業(yè)主測設(shè)在用地范圍內(nèi)的各紅線樁界點(diǎn)級控制網(wǎng)基坑外圍6個(gè)主控制點(diǎn)組成的矩形控制網(wǎng)級控制網(wǎng)建筑軸線網(wǎng)3.4.2.平面控制點(diǎn)的布置由于本工程平面占地面積廣，開挖面積大，考慮到鋼結(jié)構(gòu)施工隊(duì)進(jìn)場時(shí)回填工程還未完成，故選擇將級控制網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)在通視條件良好的未開挖區(qū)域，共布設(shè)6個(gè)控制點(diǎn)，組成鋼結(jié)構(gòu)施工級平面控制網(wǎng)： 平面控制點(diǎn)布置圖3.5. 平面控制網(wǎng)施測（外業(yè)）3.5.1 .平面控制網(wǎng)施測的精度要求I級和級平面控制網(wǎng)按照四等導(dǎo)線的精度進(jìn)行觀測。精度要求如下：等級邊長（m）測角中誤差（）邊長相對中誤差I(lǐng)10030051/3000010030081/20000角度觀測采用方向觀測法觀測2測回，按照規(guī)范進(jìn)行儀器操

8、作和記錄，其主要技術(shù)要求，應(yīng)符合下表的規(guī)定：等級儀器型號測角中誤差（）測回?cái)?shù)兩次讀數(shù)差（）半測回歸零差（）一測回2C互差（）各測回方向較差（）I DJ1521696DJ25338139 DJ282-121812距離采用對象觀測2測回，當(dāng)采用全站儀測距時(shí)，應(yīng)注意儀器的指標(biāo)設(shè)置和檢測，采用儀器的等級及測回?cái)?shù)應(yīng)符合下表的精度規(guī)定：控制網(wǎng)等級儀器分級總測回?cái)?shù)I級I、精度4級I精度23.5.2 平面控制網(wǎng)的具體施測方法（1）首級和級控制網(wǎng)采用四等導(dǎo)線的精度要求施測，準(zhǔn)確計(jì)算出導(dǎo)線成果，進(jìn)行精度分析。角度觀測數(shù)據(jù)樣表：測回測站目標(biāo)豎盤位置水平度盤讀數(shù)（）半測回角值（）一測回角值（）角值（）IS11左0 0

9、0 000 13 540 13 540 13 560 13 542右180 00 040 13 55180 13 59S11左0 00 000 13 580 13 570 13 582右180 00 020 13 56180 13 58I級控制點(diǎn)的設(shè)置按規(guī)范要求做好測量標(biāo)石標(biāo)志，在選擇好的點(diǎn)位上埋設(shè)。為了預(yù)防標(biāo)石的沉降，標(biāo)石的下部先澆灌混泥土，周圍做好通向控制網(wǎng)點(diǎn)的道路和防護(hù)欄桿，并作好標(biāo)志。為了保證測量精度，在標(biāo)石埋設(shè)后一周內(nèi)不得進(jìn)行觀測。圖：控制點(diǎn)標(biāo)石（2）建筑主軸線的設(shè)置要在設(shè)計(jì)圖紙上設(shè)計(jì)主點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在I級或級控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上用極坐標(biāo)法初步放樣出主點(diǎn)位置，一條軸線上至少設(shè)置3個(gè)主點(diǎn)。然后

10、把全站儀架設(shè)在建筑軸線中間主點(diǎn)上，觀測3個(gè)主點(diǎn)的水平角，按控制基線定線要求，其夾角值控制在18024為控制基線精度要求，如超出要求，則需調(diào)整主點(diǎn)位置。調(diào)整方法按建筑基線調(diào)整方法反復(fù)進(jìn)行，直到3個(gè)主點(diǎn)的水平角滿足18024的范圍要求。建筑物定位軸線允許偏離理論軸線量為L/20000，且不應(yīng)大于3.0mm（L為定位軸線長）。平面控制網(wǎng)的測設(shè)在收到開工通知后7天內(nèi)完成，并將測設(shè)資料書面上報(bào)監(jiān)理工程師審批。4. 高程控制網(wǎng)的建立4.1 已知高程控制點(diǎn)的復(fù)核本工程0.000m相當(dāng)于絕對標(biāo)高+24.300m（武漢月湖），總包高程控制點(diǎn)移交后，按國家四等水準(zhǔn)測量要求，將已知水準(zhǔn)點(diǎn)與武漢市導(dǎo)線網(wǎng)進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測，

11、復(fù)核水準(zhǔn)基點(diǎn)的準(zhǔn)確性。水準(zhǔn)點(diǎn)經(jīng)復(fù)測，精度滿足要求后，把平面級控制網(wǎng)的控制點(diǎn)高程引測，得到各控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)。根據(jù)建筑工程細(xì)部需要，引測到各位置。4.2 高程控制點(diǎn)的布設(shè)布設(shè)原則：1方便對控制點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)2通視條件良好3可遠(yuǎn)離基礎(chǔ)沉降區(qū)與重型機(jī)械施工影響區(qū)4.2.1 高程控制網(wǎng)施測的儀器要求1、對施工中所用到的水準(zhǔn)儀必須經(jīng)過相關(guān)檢測部門的專業(yè)檢測，并附有檢測報(bào)告；2、水準(zhǔn)測量儀器本身精度應(yīng)根據(jù)等級要求滿足下表的條件。等級望遠(yuǎn)鏡放大倍率水準(zhǔn)管分劃值243015/2mm2025/2mm4.2.2 高程控制網(wǎng)施測的原則在進(jìn)行水準(zhǔn)測量時(shí)，為了減小誤差，采取一定的措施減弱其影響，以提高測量成果的精度。同

12、時(shí)避免在測量成果中存在錯(cuò)誤，因此在進(jìn)行水準(zhǔn)測量時(shí)，應(yīng)注意以下各點(diǎn)：1在測量過程中，水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺應(yīng)盡量安置在堅(jiān)實(shí)的地面上。三腳架和尺墊要踩實(shí)，以防儀器和尺子下沉；前、后視距離應(yīng)盡量相等，以消除視準(zhǔn)軸不平行水準(zhǔn)管軸的誤差和地球曲率與大氣折光的影響；2前、后視距離不宜太長，一般不要超過100m。視線高度應(yīng)使上、中、下三絲都能在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)，以減少大氣折光影響；3水準(zhǔn)尺必須扶直不得傾斜。使用過程中，要經(jīng)常檢查和清除尺底泥土。塔尺銜接處要卡住，防止二、三節(jié)塔尺下滑；4完數(shù)后應(yīng)再次檢查氣泡是否仍然吻合，否則應(yīng)重讀；5記錄員要復(fù)誦讀數(shù)，以便核對。記錄要整潔、清楚端正。如果有錯(cuò)，不能用橡皮擦去而應(yīng)在改正處劃

13、一橫，在旁邊注上改正后的數(shù)字；6在烈日下作業(yè)要撐傘遮住陽光避免氣泡因受熱不均而影響其穩(wěn)定性。4.2.3 高程控制網(wǎng)的具體施測根據(jù)施工單位提供的已知水準(zhǔn)點(diǎn)BM，采取常規(guī)水準(zhǔn)測量方法，由水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)組成閉合路線，各點(diǎn)間的高程進(jìn)行往返觀測，閉合路線的閉合誤差應(yīng)小于5mm（n為測站數(shù)）。觀測數(shù)據(jù)樣表：測站點(diǎn)號水準(zhǔn)尺讀數(shù)高差h改正后高差高程H備注后視前視TP1BM已知966+0.700采取單程測法BM21352-386-386+0.314TP2BM11243BM31728-485-484-0.170TP3BM21260BM41370-110-109-0.279TP4BM31397BM已知1435-38-3

14、8-0.317后=9.219前=9.221后-前=-0.002=-0.002水準(zhǔn)點(diǎn)樁頂標(biāo)高應(yīng)略高于場地設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁底應(yīng)低于冰凍層，以便長期保留。也可在平面控制網(wǎng)的樁頂鋼板上，焊上一個(gè)小半球作為水準(zhǔn)點(diǎn)之用，或采用M8膨脹螺栓的鋼筋打入砼作為標(biāo)志。水準(zhǔn)測量作業(yè)結(jié)束后，每條水準(zhǔn)路線須以測段往返高差不符值計(jì)算每千米水準(zhǔn)測量高差的偶然中誤差M和全中誤差MW。高差偶然中誤差計(jì)算公式：M= EQ R(,F(1,4n)（ F(,L)） ) （mm）-水準(zhǔn)路線測段往返高差不符值（mm）L-水準(zhǔn)測段長度n-往返測的水準(zhǔn)路線測段數(shù)高差全中誤差計(jì)算公式：MW= EQ R(,F(1,N)（F(WW,L)）) （mm）W

15、-閉合差L-計(jì)算各W時(shí)，相應(yīng)的路線長度（Km）N-附合路線或閉合路線環(huán)的個(gè)數(shù)5 .鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝的測量5.1.測量控制網(wǎng)的布設(shè)布設(shè)測量控制網(wǎng)前，先仔細(xì)校核測量儀器，保證每臺(tái)儀器都處于正常運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)土建施工單位提供的混凝土結(jié)構(gòu)施工測量成果數(shù)據(jù)和測量控制樁或基準(zhǔn)點(diǎn),用全站儀和便攜式微型激光測距儀進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝位置平面和高程的數(shù)據(jù)復(fù)核、并及時(shí)將復(fù)核結(jié)果報(bào)與業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院、監(jiān)理單位確認(rèn)后，再引測建筑物主軸線,布設(shè)軸線控制網(wǎng)；設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)安裝測量控制樁，在周圍樓面或混凝土柱、梁上做好顯著標(biāo)記。施工過程中定期復(fù)核軸線控制網(wǎng)，確保測量精度。根據(jù)現(xiàn)場500標(biāo)高基準(zhǔn)控制線,進(jìn)行校核，誤差在3mm之內(nèi)，取平

16、均值，然后根據(jù)復(fù)核結(jié)果設(shè)立鋼結(jié)構(gòu)安裝高程控制點(diǎn)，用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行閉合檢查，在場區(qū)布設(shè)3個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，相互校核，取平均值作為標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)，閉合差控制在3mm以內(nèi)，測設(shè)出鋼結(jié)構(gòu)安裝高程控制網(wǎng)。建筑物平面、高程控制網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)見下表：等級測距相對中誤差測角中誤差（）測站測定高差中誤差（mm）起始與施工測定高程中誤差（mm）級1/200005165. 2.鋼結(jié)構(gòu)安裝過程的測量控制與校正鋼結(jié)構(gòu)安裝采取定位測量、焊前、焊后三道測量環(huán)節(jié)，測量內(nèi)容為鋼構(gòu)件安裝校正中的垂直度測量、中心偏差測量和標(biāo)高測量，整個(gè)測量過程實(shí)施跟蹤測量。5.2.1. 預(yù)埋地腳螺栓的測量根據(jù)加密控制點(diǎn)，我們力求提高放樣精度，采用精密量距和

17、經(jīng)緯儀測角二測回，放出每個(gè)柱腳的縱橫線，并用全站儀進(jìn)行點(diǎn)位復(fù)測。將誤差控制在驗(yàn)收規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。在預(yù)埋件安裝之前，首先對預(yù)埋件的中心線及相對標(biāo)高進(jìn)行標(biāo)識。當(dāng)預(yù)埋件就位后，應(yīng)對預(yù)埋件作標(biāo)高和垂直度實(shí)測。根據(jù)實(shí)測結(jié)果控制下一個(gè)預(yù)埋構(gòu)件，以便提前通過臨時(shí)固定板及處理端部來進(jìn)行控制。5.2.2. 柱標(biāo)高與柱垂直度的測量每安裝一節(jié)鋼柱前，首先在鋼柱上標(biāo)設(shè)上、下中心線及相對標(biāo)高，當(dāng)鋼柱安裝后，應(yīng)對柱頂作一次絕對標(biāo)高實(shí)測，然后根據(jù)實(shí)測值來控制下一節(jié)鋼柱的標(biāo)高，以便提前通過臨時(shí)固定板及處理端部來進(jìn)行控制。本工程的鋼柱垂直控制方法如下：用兩臺(tái)激光經(jīng)緯儀置于柱基相互垂直的兩條軸線上，視線投射到預(yù)先固定在鋼柱的

18、靶標(biāo)上，光束中心同靶標(biāo)中心垂直，且通過旋轉(zhuǎn)最少3次經(jīng)緯儀水平度盤，若投測點(diǎn)都重合，表明鋼柱垂直度無偏差，其余鋼梁及柱的控制，通過基準(zhǔn)點(diǎn)用經(jīng)緯儀引至每層正裝好的樓層上，用激光經(jīng)緯儀從底層直接引上，以減少偏差，然后通過三點(diǎn)，在樓層上放置梁柱的定位線，并對梁柱進(jìn)行復(fù)測、控制。經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀鋼柱垂直度測量53.鋼柱的吊裝測量531.鋼柱吊裝的測量程序軸線激光點(diǎn)投測、測量、放線柱頂標(biāo)高測量確定柱頂位移值超偏處理抄平結(jié)果與下節(jié)柱預(yù)檢結(jié)果綜合處理吊裝鋼柱、跟蹤校正垂直度柱垂直度校正、高強(qiáng)螺栓初擰、終擰整理吊裝測量記錄，確定施焊順序及特殊部位處理方法施焊中跟蹤測量焊接合格后柱軸線偏差測量驗(yàn)收提供下節(jié)鋼柱預(yù)控?cái)?shù)據(jù)

19、5.3.2 安裝測量的允許誤差項(xiàng)目允許偏差圖例檢驗(yàn)方法柱底中心線對定位軸線的偏差5.0用吊線和鋼尺檢查柱軸線垂直度單層柱H10mH/1000用經(jīng)緯儀和鋼尺檢查或全站儀坐標(biāo)測量檢查H10mH/1000，且不應(yīng)大于25.05.4桁架的吊裝測量5.4.1 桁架的就位測量十字中心線桁架就位測量示意圖將縱橫軸線引測至成品固定支座頂面，并在桁架支座部鋼板上劃十字中心線來控制桁架就位。5.4.2 桁架直線度測量桁架下弦桿的中心線在水平面上投影為兩條直線，故直線度的控制從下弦入手。吊裝前在將軸線引測至兩側(cè)砼柱身，并在桁架下弦底部彈出中心線；吊裝時(shí)在兩側(cè)砼柱前軸線上各架一臺(tái)經(jīng)緯儀在，觀測員先照準(zhǔn)柱身軸線，再向上

20、觀測下弦中心線是否與目鏡中絲重合，不重合則調(diào)整，直至符合規(guī)范要求。桁架理論投影線經(jīng)緯儀桁架桁架直線度測量示意圖在桁架安裝后應(yīng)使其中心面垂直于地面，其測量方法如下：在桁架正下方的地面混凝土平臺(tái)上架設(shè)兩臺(tái)經(jīng)緯儀進(jìn)行測量。桁架就位、加固后，首先將兩支座中心線投測至地面，作為觀測基線，分別在下弦及下弦外側(cè)邊理論投影位置線上架設(shè)經(jīng)緯儀，垂直向上觀測，檢查各弦桿邊偏移量，每根弦桿抽取3點(diǎn)作比較、分析，去除制作誤差因素，可得出實(shí)際垂直偏差。在得出垂直偏移量后，利用攬風(fēng)繩對桁架各部分進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，待相鄰桁架與其間檁架安裝完畢后方可將其拆除。5.4.3 桁架標(biāo)高控制利用全站儀，通過三角高程測量，后視水準(zhǔn)基點(diǎn)，將

21、標(biāo)高傳送至支撐架頂部的千斤頂上，并以此做千斤頂調(diào)節(jié)標(biāo)高的依據(jù)。應(yīng)用全站儀進(jìn)行高程引測的具體做法如下：在一焊后的鋼柱翼面垂直焊接一500長的任意型鋼，在型鋼的最下面貼上一激光反射貼片，反射面朝下，型鋼面通過水平尺調(diào)平。然后架設(shè)儀器于首層激光反射貼片的正下方，后視全站儀于首層貼在標(biāo)高基準(zhǔn)線上的激光反射貼片(后視標(biāo)高為H0)，得出此時(shí)儀器與后視點(diǎn)的高差為Z1，將此儀高值輸入全站儀以刷新此狀態(tài)下的儀器參數(shù)，然后旋轉(zhuǎn)儀器照準(zhǔn)部，通過全站儀的彎管目鏡瞄準(zhǔn)儀器上方位于型鋼底部的激光反射貼片的中心，觀察儀器的數(shù)字化面板，記錄下此時(shí)的高程坐標(biāo)值Z2,計(jì)算此時(shí)引測至目標(biāo)點(diǎn)處的基準(zhǔn)標(biāo)高為H=H0+Z1+Z2。標(biāo)高基

22、準(zhǔn)點(diǎn)垂直引測示意圖如下：6 飄帶、屋蓋桁架應(yīng)力、變形測量和監(jiān)控6.1飄帶、 屋蓋桁架應(yīng)力監(jiān)測根據(jù)本工程面積大，結(jié)構(gòu)特殊，安裝工況繁雜等特點(diǎn)，本方案選擇遙測型布拉格光纖光柵()傳感器進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測。6.1.1 布拉格光纖光柵()傳感器簡介布拉格光纖光柵()傳感器的基本原理是在一根光纖的內(nèi)表面刻出一個(gè)光柵，當(dāng)該光柵所在的區(qū)域發(fā)生應(yīng)變時(shí)，就會(huì)引起光柵的調(diào)制周期發(fā)生變化。通過該光柵反射的光所產(chǎn)生的衍射條紋也會(huì)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生光柵信號的波長變化，通過監(jiān)測波長變化情況可以確定光柵所在微小區(qū)域內(nèi)的應(yīng)變值。當(dāng)要進(jìn)行分布式連續(xù)測試時(shí)，在同一條光纖中分布多個(gè)不同周期的光柵傳感器。通過不同傳感器反射光的波長值，與待

23、測結(jié)構(gòu)傳感器所在的各測量點(diǎn)相對應(yīng)，分別感受待測結(jié)構(gòu)沿線分布各點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變。這里所說的分布式只是指在結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位布設(shè)傳感器的點(diǎn)的應(yīng)變可以測量，并不是光纖沿線每個(gè)點(diǎn)都可以測量。6.1.2 光纖光柵傳感器標(biāo)定試驗(yàn)本工程采用的光纖是單模光纖，通過FC/PC法蘭接頭連接。解調(diào)設(shè)備波長測量范圍 15251565nm，波長分辨率1pm，采樣頻率50Hz。有液晶顯示屏可以直接進(jìn)行讀數(shù)，或者通過10M以太網(wǎng)與筆記本電腦連接進(jìn)行讀數(shù)。根據(jù)分析，解調(diào)波長的變化值和應(yīng)變的關(guān)系為： （1）其中K為與材料有關(guān)的常量，大小為0.8左右，和分別是波長以及波長的變化量。在常用波長范圍內(nèi)，每單位微應(yīng)變引起的波長變化基本為1.16

24、pm左右。標(biāo)定時(shí)在一批傳感器中選擇一個(gè)進(jìn)行檢查。將光纖光柵傳感器通過底座焊接于支撐架各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，在相應(yīng)的位置粘貼高精度電阻應(yīng)變片，在施工時(shí)進(jìn)行實(shí)測試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為波長與應(yīng)力關(guān)系圖。6.1.3 光纖光柵布設(shè)工藝工程施工監(jiān)控中最重要的內(nèi)容是連接部位的應(yīng)變進(jìn)行監(jiān)測。如果應(yīng)變測量不準(zhǔn)，與理論值不符，說明采用的施工方案不能有效地形成結(jié)構(gòu)的傳力機(jī)制，會(huì)留下很大的安全隱患。在監(jiān)控工程中，可以選擇傳統(tǒng)的振弦式應(yīng)變計(jì)和光纖光柵傳感器對同一部位相同位置的應(yīng)變進(jìn)行同時(shí)監(jiān)測，以確保監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確。 在監(jiān)測時(shí)，選擇了支撐架標(biāo)準(zhǔn)件與標(biāo)準(zhǔn)件連接部位設(shè)置光纖光柵傳感器，并在同一位置安裝了振弦式的應(yīng)變傳感器。如果工程施工周期長

25、，為有效剔除溫度變化對測量數(shù)據(jù)的影響，可以在每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)都布置了溫度補(bǔ)償傳感器。這個(gè)傳感器不與受力部位相連，只是測量溫度變化對于監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)變的影響，測量時(shí)扣除這部分溫度影響的應(yīng)變就是結(jié)構(gòu)實(shí)際受力引起的應(yīng)變的大小。監(jiān)測系統(tǒng)布置圖后期的實(shí)測數(shù)據(jù)表明，因?yàn)楣こ淌┕ぶ芷诒容^長，溫度效益的影響相當(dāng)大，通過這種方法能準(zhǔn)確測量到結(jié)構(gòu)實(shí)際受力后的應(yīng)變大小，便于和理論值進(jìn)行分析比較。在布設(shè)光纖光柵傳感器時(shí)，首先要對安裝部位進(jìn)行打磨拋光，使表面平整光滑。然后用氬弧焊機(jī)將傳感器的底座焊接于結(jié)構(gòu)表面。當(dāng)測試完成后擰開底座上的螺絲，取下光纖光柵傳感器，可以重復(fù)使用。光纖接頭部位通過法蘭連接。因?yàn)楣饫w有鎧裝保護(hù)，所以普通的踐

26、踏并不影響使用，要注意的就是不能被強(qiáng)烈地拉扯。6.1.4 飄帶、桁架受載應(yīng)力監(jiān)測將傳感器布設(shè)于桁架支撐點(diǎn)、相鄰受壓桿、吊裝牽拉錨接處。通過各個(gè)測點(diǎn)的實(shí)測值與理論計(jì)算值相比較，及時(shí)掌握桁架關(guān)鍵的應(yīng)力狀況。在本工程吊裝過程中，徑向限位是很重要的技術(shù)措施，過程中應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測限位的可靠性。徑向限位的間隙由計(jì)算確定，減少桁架下?lián)献冃?。限位的可靠性監(jiān)測主要通過監(jiān)測限位板應(yīng)力來保證。應(yīng)力監(jiān)測中心設(shè)于音樂廳內(nèi)部，監(jiān)測中心與位移監(jiān)測人員、吊裝人員保持全程在線聯(lián)系，如遇異常情況及時(shí)采取措施。6.2飄帶、屋蓋桁架變形監(jiān)測本工程中大劇院屋蓋桁架為八榀空間桁架，最大跨度為57.5m，卸載時(shí)需嚴(yán)格控制其變形。結(jié)構(gòu)變形測試部位通常設(shè)置于對結(jié)構(gòu)變形較敏感的部位，如結(jié)構(gòu)跨中、支撐端部等，測試儀器根據(jù)精度要求而定，通常采用百分表、全站儀等。通過施工分析，下圖中圓圈內(nèi)的節(jié)點(diǎn)為在施工過程中變形較大的節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)可作為桁架卸載過