大跨度管桁架鋼結(jié)構(gòu)安裝測量控制技術(shù)

精心整理大跨度管桁架鋼構(gòu)造安裝測量控制技術(shù)近幾年來，隨著我國建筑市場的開展以及建筑水平的提高，大跨度空間鋼構(gòu)造建筑逐步增多，鋼構(gòu)造測量方法與精度至關(guān)重要，干脆影響到鋼構(gòu)造施工質(zhì)量和構(gòu)造平安。一、大跨度鋼構(gòu)造測量的一般技術(shù)特征：內(nèi)容困難多樣：包括主拱鋼構(gòu)造三維坐標(biāo)檢測、主拱鋼構(gòu)造變形監(jiān)測、軌道梁三維坐標(biāo)檢測及鋼構(gòu)件的地面拼裝測量、吊裝監(jiān)控測量和安裝后的坐標(biāo)監(jiān)測，各項(xiàng)任務(wù)均須要因地制宜采納適宜的測量技術(shù)方案。測量精度要求高、技術(shù)難度大：地面限制測量、鋼構(gòu)造測量的點(diǎn)位中誤差等精度指標(biāo)一般為毫米級(jí)；鋼構(gòu)造測量目標(biāo)多為鋼構(gòu)造中心，無法干脆測量，需采納“過渡”方式測量。測量工期緊：施工工程多為政府標(biāo)記性工程，其工期往往緊迫。而鋼構(gòu)造施工單位為了削減施工人員窩工現(xiàn)象，常要求測繪人員在短期內(nèi)超常規(guī)完成測量任務(wù)。測量方案設(shè)計(jì)、方案試驗(yàn)、測量和施工幾乎同步進(jìn)展。測量環(huán)境惡劣：由于鋼構(gòu)造形式困難，高空作業(yè)危急，施工期間腳手架林立，塵土飛揚(yáng)，通視條件不好，且易造成限制點(diǎn)破壞，以上諸因素造成現(xiàn)場觀測條件很差。二、精細(xì)三維限制網(wǎng)測量：為滿意高精度的鋼構(gòu)造測量必需首先建立精細(xì)三維限制網(wǎng)，三維限制網(wǎng)的預(yù)設(shè)精度依據(jù)鋼構(gòu)造測量精度要求進(jìn)展估算。平面限制網(wǎng)布設(shè)主要原那么：平面限制網(wǎng)依據(jù)須要一般分兩級(jí)布網(wǎng)，首級(jí)網(wǎng)以三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、方格網(wǎng)為主建立邊角網(wǎng)，次級(jí)網(wǎng)在首級(jí)網(wǎng)根底上插點(diǎn)或插網(wǎng)加密；平面限制網(wǎng)多以土建限制點(diǎn)為起算點(diǎn)，因其精度難以滿意毫米級(jí)的鋼構(gòu)造測量須要，必需依據(jù)檢測邊長對起算點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)展必要的修正而布設(shè)獨(dú)立限制網(wǎng)；在盡量保證網(wǎng)形構(gòu)造強(qiáng)度的前提下，限制點(diǎn)因地制宜地選擇在地面穩(wěn)定、便于保存和易于觀測的地方；限制網(wǎng)的點(diǎn)位初步確定后，應(yīng)進(jìn)展限制網(wǎng)精度的模擬估算，通過對邊角數(shù)、測回?cái)?shù)增刪等手段，使限制網(wǎng)各點(diǎn)滿意預(yù)設(shè)點(diǎn)位精度。平面限制測量必需有效減弱對中誤差的影響，采納強(qiáng)制歸心裝置或是運(yùn)用激光跟蹤儀。場地限制或時(shí)間不允許時(shí)，選用對中性能良好的全站儀和覘標(biāo)牌觀測，或采納精度相當(dāng)高的激光跟蹤儀，徠卡AT401激光跟蹤儀，有效的測量距離是120m,測量精度能到達(dá)微米。為有效減小大氣折光，通常選擇不同時(shí)段取平均值或陰天氣候減弱折光差對測角影響，測距應(yīng)進(jìn)展棱鏡常數(shù)、溫度和氣壓的改正。高程限制網(wǎng)一般與平面網(wǎng)點(diǎn)重合〔或局部點(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)路途，按二等水準(zhǔn)觀測要求測量。當(dāng)兩高程限制點(diǎn)間落差過大時(shí)，以及在對高空鋼構(gòu)造進(jìn)展高程測量過程中，我們廣泛采納“全站儀水準(zhǔn)”方式進(jìn)展鋼構(gòu)造高程測量，能有效消退儀器高、棱鏡高量取帶來的厘米級(jí)誤差，作業(yè)方法簡介如下：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)置觀測標(biāo)記〔為短棱鏡桿或棱鏡片，高度為I〕；全站儀后視A測量斜距S1和垂直角A1，那么全站儀中心〔O〕高程為Ho＝Ha＋I(xiàn)－S1×SinA1；將觀測標(biāo)記從A點(diǎn)移到B點(diǎn)安置，全站儀前視測量斜距S2和垂直角A2，那么B點(diǎn)高程為：Hb＝H0＋S2×SinA2－I；綜合〔2〕、〔3〕后，B點(diǎn)高程簡化為：Hb＝Ha－S1×SinA1＋S2×SinA2；為提高精度和檢核須要，采納后視觀測兩個(gè)高程點(diǎn)，獲得兩組高程后取中數(shù)的方法。經(jīng)大量數(shù)據(jù)比擬驗(yàn)證，高程測量中誤差≤±2mm〔視距在200m以內(nèi)〕。三、鋼構(gòu)造坐標(biāo)檢測技術(shù)方案：鋼構(gòu)造測量一般要求觀測圓柱中心、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)，必需依據(jù)鋼構(gòu)造的幾何、重力等特性將測量點(diǎn)“引出”到鋼構(gòu)造外表等可測區(qū)域形成假設(shè)干過渡點(diǎn)，觀測過渡點(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〕推算出測量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。由于鋼構(gòu)造觀測多為高空目標(biāo)，為幸免高空設(shè)置觀測標(biāo)記帶來人身平安隱患，因此采納免棱鏡全站儀、不設(shè)觀測標(biāo)記的“非接觸式”測量技術(shù)方案或是采納激光跟蹤儀，用反射球接觸待測物體的外表來定位。四、桁架就位限制：依據(jù)定位軸線引測下弦桿標(biāo)高，將下弦桿的標(biāo)高及定位尺寸誤差調(diào)整在限制范圍內(nèi)。在桁架吊裝前，依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，在定出桁架下弦支撐點(diǎn)空間位置，并打好標(biāo)記，吊裝時(shí)遵照標(biāo)注就位。

五、鋼構(gòu)造測量方法：

屋面鋼構(gòu)造的安裝測量是一項(xiàng)特別重要的測量工作，如何采納先進(jìn)的測量技術(shù)將構(gòu)造體遵照設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確無誤地安裝就位，將干脆關(guān)系到工程的質(zhì)量和進(jìn)度。以下分別介紹地腳螺栓的埋設(shè)及構(gòu)造體的安裝測量。

1.地腳螺栓的埋設(shè)：

⑴、平面位置測量：在場地平面限制網(wǎng)上用高精度全站儀〔或經(jīng)緯儀〕以極坐標(biāo)方法確定出每根柱子的法線〔縱向中心線〕，距離采納全站儀測距，定出地腳螺栓的中心，然后過中心點(diǎn)做垂線，定出橫向中心線。定位線相對精度為1/40000，定位方向線的測角中誤差為±5"，對應(yīng)兩點(diǎn)間的縱向距離誤差為±1.5mm，相鄰兩點(diǎn)間的橫向距離誤差為±2.0mm。

⑵、施測方法：在下部混凝土中預(yù)埋與地腳螺栓定位板面同高度的角鋼架子，縱橫雙向中心線均投測在架子上，并用紅色三角標(biāo)識(shí)，將其與定位板上縱橫柱定位軸線比擬，依據(jù)偏差狀況，調(diào)整定位板，使得定位板的縱橫軸線與投測的軸線完全重合為止。定位板上的縱橫軸線，與設(shè)計(jì)位置的允許誤差為3mm。在混凝土澆筑完畢后初凝前，應(yīng)再次檢測定位板上的中心線，如發(fā)覺偏差應(yīng)即刻校正，直至符合精度要求為止。

⑶、標(biāo)高測量方法：地腳螺栓標(biāo)高測量采納NA2水準(zhǔn)儀從高程限制點(diǎn)干脆引測到協(xié)助安裝的角鋼架子上，用紅油漆作好標(biāo)記，依據(jù)引測的標(biāo)高點(diǎn)，調(diào)整定位板的高度到設(shè)計(jì)位置，標(biāo)高測量的允許誤差為±1mm。

2.構(gòu)造體安裝測量：

鋼構(gòu)造安裝過程中，由于受構(gòu)造、腳手架的影響，測量視線會(huì)受到相當(dāng)程度的阻擋。解決方法：一是在施工場地上定出鋼構(gòu)造主要受力構(gòu)件的平面投影，用激光鉛直儀將主要的點(diǎn)位〔方向〕投射到施工面上；二是搭設(shè)兩到三個(gè)高出屋頂構(gòu)造的觀測平臺(tái)，用高精度全站儀三維坐標(biāo)測量進(jìn)展限制。安裝時(shí)，先用激光鉛直儀或經(jīng)緯儀限制鋼構(gòu)造的概略位置。然后用全站儀限制其準(zhǔn)確位置。事先在鋼構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)上，粘貼全站儀專用不干膠反光標(biāo)靶。照準(zhǔn)標(biāo)靶后，用坐標(biāo)放樣模式從全站儀中調(diào)出〔事先由計(jì)算機(jī)輸入的〕該節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，全站儀自動(dòng)計(jì)算出該點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)和實(shí)際坐標(biāo)與安裝位置的差值，進(jìn)展安裝過程的調(diào)控；三是運(yùn)用高精度的激光跟蹤儀〔徠卡AT401〕，測距半徑為120米，精度為10μm，把儀器安置在穩(wěn)定、通視的地方，利用反射球干脆進(jìn)展測量，并完成最終安裝的測量限制。六、管桁架和交線桁架的安裝：大門管桁架和交線桁架實(shí)行分段安裝，首先利用全站儀和各點(diǎn)的限制坐標(biāo)測設(shè)支座的定位軸線，依據(jù)定位軸線安裝第一段桁架，然后進(jìn)展桁架的對接測量。1.激光跟蹤儀的測量方法：測量人員用三腳架支起激光跟蹤儀，并用標(biāo)靶反射圓球進(jìn)展限制點(diǎn)的校正，校正完以后。用標(biāo)靶反射圓球接觸待對接鋼構(gòu)造外表。激光跟蹤儀投射光束，標(biāo)靶反射圓球?qū)⑵浞瓷浠?，?jì)算并記錄點(diǎn)的位置，實(shí)時(shí)報(bào)告標(biāo)靶反射圓球即測量點(diǎn)的3D位置。利用激光跟蹤儀可以很便利的測量出對接點(diǎn)的3維坐標(biāo)，測量精度高，效率快。2.全站儀協(xié)作水準(zhǔn)儀的測量方法：⑴、桁架標(biāo)高限制：a.標(biāo)高限制點(diǎn)的設(shè)置：A點(diǎn)，桁架與柱的連接處桁架的上弦中心線上；b.塔架上部桁架上弦中心線上；C點(diǎn)，塔架上部桁架上弦中心線上。c.分別在看臺(tái)、高空適宜的位置安置水準(zhǔn)儀，并從鋼桁架上懸掛鋼卷尺至貼近地面的地方，鋼卷尺的零點(diǎn)在下邊，并在尺子下邊配以拉力范圍內(nèi)的重錘，使鋼尺呈鉛直狀態(tài)。d.在看臺(tái)確定高程點(diǎn)上立尺，利用水準(zhǔn)儀進(jìn)展讀數(shù)，設(shè)其讀數(shù)為d，鋼尺上讀數(shù)為c，一樣的方法在高空平臺(tái)上讀得懸掛鋼尺的值為b，那么可依據(jù)A點(diǎn)設(shè)計(jì)高程計(jì)算出a的值，當(dāng)高空平臺(tái)上的水準(zhǔn)尺讀數(shù)為a時(shí)，尺子的零點(diǎn)即為該點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，如下圖：————A點(diǎn)為按設(shè)計(jì)高程的放樣點(diǎn)————B點(diǎn)為看臺(tái)上的確定高程點(diǎn)————b、c為鋼卷尺上的讀數(shù)————a、d為水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)e.內(nèi)環(huán)桁架的標(biāo)高測量限制點(diǎn)設(shè)置在塔架上方桁架的上弦中心線上，采納上述同樣的測量方法可測得各點(diǎn)的標(biāo)高，以便安裝限制。f.用此方法放樣的留意事項(xiàng)：首先要保證鋼卷尺的精度，并在實(shí)測過程中參加溫度改正數(shù)，重錘的重量為5kg。另外，要進(jìn)展屢次測量，取幾次的最或然值。⑵、桁架平面限制：把小棱鏡放在對接口的地方，利用斜桿整平小棱鏡的水準(zhǔn)氣泡，利用兩臺(tái)全站儀從不同方向測量小棱鏡的坐標(biāo)，比對其偏差，符合要求后，進(jìn)展對接口的調(diào)整。反復(fù)調(diào)整對接口，直至實(shí)測坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)相吻合。⑶、管桁架和交線桁架的技術(shù)指標(biāo)：七、測量資料的管理1.測量人員在作業(yè)前，應(yīng)具體了解作業(yè)要求，正確運(yùn)用已有合格資料，制定、編制經(jīng)濟(jì)合理的測量方案，并報(bào)業(yè)主〔或監(jiān)理〕批準(zhǔn)。2.測量限制網(wǎng)的點(diǎn)位歸化改正后，應(yīng)再次檢測，經(jīng)檢測無誤后，方可運(yùn)用。3.外業(yè)測量必需有記錄，記錄格式應(yīng)嚴(yán)格遵照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展。測量記錄必需由測量人員填寫并簽字，要求字跡、圖線清晰，并與現(xiàn)場點(diǎn)位相一樣。涂改的資料無效，無校核簽字的資料無效，與現(xiàn)場點(diǎn)位不一