超高層鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜空間坐標(biāo)測量定位工法

1、超高層鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜空間坐標(biāo)測量定位工法工法特點本工法的施工特點是:采用全站儀進行空間點的三維坐標(biāo)定位,形成整個空間三維坐標(biāo)系。與傳統(tǒng)的測量方法相比,該工法施工測量方便,測量精度高,施工安全,施工速度快,有利于提高技術(shù)經(jīng)濟和社會效益。使用范圍所有高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)工程的施工測量放線。工藝原理平面控制網(wǎng)的建立采用內(nèi)控和外控相結(jié)合的方法,平面控制采用內(nèi)控法施工、外控法校核的方法。鋼柱定位采用先進的全站儀進行三維坐標(biāo)定位。鋼柱柱頭標(biāo)高、鋼柱垂直度、鋼柱間的水平距離層層進行測定和校驗。施工工藝流程及操作要點施工工藝流程測量準(zhǔn)備控制網(wǎng)建立(包括平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的建立)地腳螺栓三維坐標(biāo)測量定位測量放線控

2、制外控法控制鋼柱的位置鋼柱安裝測量鋼柱安裝質(zhì)量測量操作要點:測量準(zhǔn)備所有測量儀器準(zhǔn)備齊全,并按中華人民共和國計量法實施細則規(guī)定檢驗合格;施工圖紙審核完畢,并完成設(shè)計交底;專業(yè)測繪設(shè)計單位提供的工程水準(zhǔn)測量成果、高程測量成果等資料齊全;現(xiàn)場樁位交接完畢,并認真做好樁位保護,資料齊全;定位依據(jù)的復(fù)核;用坐標(biāo)反算法核對所給點的邊長D和方位角;用符合校測法所給出的水準(zhǔn)點進行校核?？刂凭W(wǎng)建立平面控制網(wǎng)建立依據(jù)據(jù)每個工程的特點,為了進一步方便施工測量,提高施測效率,施工測量可分為一個或兩個區(qū)域進行。通常兩個區(qū)域的劃分為:核心筒的施工測量是一個單獨區(qū)域,核心筒外的鋼柱施工測量是另一個區(qū)域。依據(jù)每個工程的高度

3、和工程的特點,可采用內(nèi)控法或內(nèi)控法和外空法相結(jié)合的方法。核心筒控制網(wǎng)建立:外控網(wǎng)建立:將核心筒最外邊的四條軸線分別向外擴1m,形成核心筒外控平面網(wǎng),見圖5.2.2-1。內(nèi)控網(wǎng)建立:從首層(0.000以上)開始往上的所有層,必須要在核心筒每層頂板上預(yù)留孔洞以便用激光鉛垂儀進行測設(shè)。a、b、c、d四個軸線的交點構(gòu)建本工程的內(nèi)控網(wǎng),每層板上預(yù)留4個200200的激光鉛垂儀用的孔洞,用來投測施工時使用,見圖5.2.2-2。外圍鋼柱測量平面控制網(wǎng)建立:依據(jù)每個工程的構(gòu)件布置情況,可以建立一個或多個平面外控網(wǎng)。中關(guān)村金融中心工程南北柱子為斜柱,東西兩側(cè)為直柱,因此南北和東西分別建立兩個平面外控制網(wǎng),見圖5

4、.2.2-3、圖5.2.2-4。高程控制網(wǎng)的建立用校核無誤后的水準(zhǔn)點向現(xiàn)場較永久的建筑物上外測本工程的0.000,用紅色油漆作“”標(biāo)記,作為本工程的高程依據(jù)。為了進一步提高精度,在引測過程當(dāng)中必須要使用之前后視等長的原則。在施工過程當(dāng)中,必須經(jīng)常進行現(xiàn)場高程點的復(fù)測工作,確保引測的高程點正確無誤。并在現(xiàn)場布設(shè)45個同等高程的標(biāo)高點作為地下地上高程的依據(jù),要在距離本工程一定位置的地方埋設(shè)至少3個水準(zhǔn)基準(zhǔn)點組成高程點組。地腳螺栓埋設(shè)測量在地腳螺栓的頂端臨時安裝一定位鋼板,與預(yù)埋鋼板平行并與地腳螺栓垂直。利用架設(shè)在柱縱、橫軸線交點上的兩臺經(jīng)緯儀垂直交匯,定位鋼板上的縱橫軸線允許誤差為0.3mm。在灌

5、注基礎(chǔ)混凝土前,進行檢查調(diào)整縱、橫軸線與設(shè)計位置的允許誤差為0.3mm。測量放線控制平面控制首層底板放線: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,把控制點投測到首層板面上,并進行閉合校核,閉合差符合測角中誤差10,邊長相對中誤差1:10000范圍以內(nèi)校核無誤后,進行細部點投測,經(jīng)自我檢查、互檢,報監(jiān)理工程師驗線合格之后,依據(jù)軸線控制網(wǎng)圖和施工分區(qū)圖做控制樁點,作為豎向控制基點?？刂茦饵c做法,用沖擊鉆把樁點鉆出,然后把鋼筋埋入,并用鋼鋸條鋸出十字劃在鋼筋上作出標(biāo)記。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

6、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、小梁測量校正高強度螺栓終擰壓型鋼板鋪設(shè)(樓板50mm控制線)鋼筋、混凝土施工。0.000以上部位軸線控制:本工程屬于超高層建筑(檐高150m),采用內(nèi)控外控相結(jié)合的方法。結(jié)構(gòu)垂直度要求非常嚴(yán)格,事先應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格校正好儀器,投測時,嚴(yán)格定平度盤水準(zhǔn)管。盡量以首層軸線為準(zhǔn)作后視。取盤左、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200200的方洞,作為用激光經(jīng)緯儀向上傳遞各層軸線的依據(jù);留設(shè)此施工洞時,位置必須正確,測量人員在每層澆混凝土前應(yīng)對各洞定位進行校核。用線墜校核上下層控制線

7、間的誤差,用鋼卷尺閉合校核軸線控制線間的距離。在首層頂板上就把各控制軸線引測到較遠的馬路上,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。當(dāng)建筑物施工到一定高度時,外控制和遠方軸線標(biāo)志不太好利用,此時必須以內(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,控制點之間距離誤差要求達到2mm,測角中誤差5。標(biāo)高控制:首先校測0.000標(biāo)高點,然后將0.000抄測到建筑物外墻四周并引測到電梯井,用墨斗彈出,閉合差在3mm以內(nèi)。用50m鋼卷尺直接從0.000點沿電梯井和核心筒結(jié)

8、構(gòu)底板預(yù)留洞鉛直拉出各層距結(jié)構(gòu)板面500mm的統(tǒng)一高程點,當(dāng)兩點高程傳遞到同一施工面時,用水準(zhǔn)儀對傳遞高程點進行閉合校測,取其三個高程點傳遞的平均值為準(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行抄平。在每層樓板施工完畢后,將激光鉛垂儀放置于首層底板上已埋設(shè)好的控制點a(或b、c、d)上將激光鉛垂儀精確對中、整平,然后調(diào)焦望遠鏡,照準(zhǔn)施工層上的接收靶,利用無線對講機通知并指揮施工層上操作接收靶的測量人員,使接收靶上正交的坐標(biāo)中心點同激光鉛垂儀十字絲交點完全重合。此時,固定好接收靶,為了消除儀器自身存在的系統(tǒng)誤差,再將激光鉛垂儀平轉(zhuǎn)90方向,重新觀測儀器十字絲交點是否與接收靶的正交坐標(biāo)交點

9、重合,如果重合,說明儀器本身沒有存在系統(tǒng)誤差。這樣接收靶上的正交坐標(biāo)交點即為控制點a的向上投影點;用同樣的方法將其余各控制點分別投測到施工層樓板上,同樣得到相對應(yīng)的投影點。)控制點投測到施工層樓板上之后,將全站儀分別置于各投測點上,校測各個角及相鄰兩投測點間距是否同首層0.000底板上對應(yīng)的各個角度及控制距離相符,待角度、距離校測后,將投影點用墨線連起來,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)。外控法控制鋼柱的位置(以中關(guān)村金融中心工程為例)利用上圖5.2.2-3和上圖5.2.2-4作為外

10、控法的軸線控制依據(jù)。南北鋼柱定位,見圖5.2.2-3用全站儀把o點坐標(biāo)定出來,在o點放置一臺DJD2A級的電子經(jīng)緯儀,作為塔樓南北鋼柱的主控點。定出A、B、C控制線,依據(jù)圖紙尺寸把TR2TR7各軸線與c軸的交點定出來,同樣把TR8TR14軸線與a軸的交點定出來。DJD2A級電子經(jīng)緯儀架設(shè)在o點,用來控制TRBs軸和TRGs軸上鋼柱的垂直于TR1TR14軸方向的位置。萊卡全站儀(TCA2003)架設(shè)在TR1TR14軸與a、c軸線的交點上,用來控制鋼柱的軸線徑向位置。東西兩側(cè)鋼柱定位,見圖5.2.2-4用全站儀把o點坐標(biāo)定出來,在o點放置一臺DJD2A級的電子經(jīng)緯儀,作為TRBs軸和TRGs軸上鋼

11、柱的主控點。把TR1、TR7、TR8、TR14、TRCTRF、TRJTRN軸線上的各個坐標(biāo)點同樣用全站儀定出來。用兩臺DJD2A級電子經(jīng)緯儀架設(shè)在隨意一根柱子的兩個軸線上,用正交法即可把鋼柱位置精確定位出來。鋼柱安裝測量構(gòu)件進場復(fù)測在安裝測量前,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)量驗收規(guī)范”的有關(guān)規(guī)定。依據(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依據(jù)鋼柱原有的沖眼標(biāo)出軸線或中心線,并用紅色三角作出標(biāo)記,以便校測用。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)。定位復(fù)測在基礎(chǔ)混凝土面層上第一節(jié)

12、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組成的柱格網(wǎng)進行檢查、調(diào)整。其誤差小于1mm。安裝時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.。鋼柱垂直度校正將檢定過的兩臺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)動望遠鏡,照準(zhǔn)鋼柱頭上操作人員的標(biāo)志,并讀數(shù),與設(shè)計控制值相對比后,判斷方向并指揮吊裝人員,對鋼柱進行校正。直至在兩個方向上均校正在正確垂直位置后,將四個方向的攪風(fēng)繩拉緊,然后通知吊裝人員進行焊接。由于焊接時,考慮到焊接使得鋼骨收縮,而使得柱子偏移,所以必須隨時監(jiān)測并同時校正垂直度,鋼柱

13、校正方法如圖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,依據(jù)實測數(shù)據(jù)整理成測量報告,上報各相關(guān)部門,并進行數(shù)據(jù)分析。以備在下一節(jié)鋼柱吊裝時進行平面調(diào)整,以免誤差積累而影響總的垂直度。鋼柱安裝復(fù)測1)當(dāng)鋼柱初校完后,需安裝鋼梁。梁柱之間用高強螺栓連接,在連接安裝過程當(dāng)中,將會影響鋼柱的垂直度,因此必須安裝校檢。2)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,為了進一步保證鋼柱安裝精度的要求,需作進一步的校測。校測后的測量數(shù)據(jù)作為節(jié)點焊接參考依據(jù)。3)終擰之后,下道工藝是焊接之后的焊縫將會

14、收縮。因此,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)。其它測定在進行柱、梁、支撐等構(gòu)建安裝時,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。在焊接時必須觀測與記錄以下項目:1)柱與梁焊縫收縮引起柱身鉛直度的測定;2)柱的日照溫差變形的測定值;3)塔吊錨固在結(jié)構(gòu)上,對結(jié)構(gòu)鉛直度的測定;4)柱身受風(fēng)力影響的測定。5.2.7鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量檢驗鋼柱頭標(biāo)高檢驗方法用校核無誤的當(dāng)前施工層的控制標(biāo)高作為基點,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)膶嶋H尺寸并記錄下來。將實測后的數(shù)據(jù)整理上報,見圖首層

15、以上鋼柱垂直度檢驗校正1)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)計軸線1m;2)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;3)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;4)依據(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。鋼柱之間水平距離的檢驗校正1)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,需要進行平面位置校正;2)AC2003全站儀可以對隨意多的點距離聯(lián)測,利用全站儀的這一程序,來對鋼柱水平面位置進首先依據(jù)設(shè)計圖紙，在計算機中把隨意兩個鋼柱的平面位置距離計算出來，安全措施:做好邊坡的移位觀測(符合測量規(guī)范DBJ01-21-95-12-3);做好樓層的沉降觀測,按測量規(guī)范三等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求觀測(DBJ01-21-95/12、2、做好塔吊基礎(chǔ)的沉降觀測,及時進行數(shù)據(jù)整理,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)當(dāng)及時進行匯報和處理;8.0.4測量人員施工必須嚴(yán)格遵守項目的各項安全管理規(guī)定;8.0.5高空作業(yè)的測量人員必須帶好安全帶;測量時,必須將測量儀器架設(shè)在安全、平穩(wěn)的地