測量專項施工方案

測量專項施工方案施工測量準備本工程測量重點難點基坑土方開挖與基坑支護前期已施工完畢。進場后對施工階段業(yè)主提供的基準點進行復核，然后引測加密基準點，并作為本工程施工的首級控制網(wǎng)。本工程占地面積大，達十萬多平方米，段和段之間采用不等高同步施工工藝，各段錯層流水施工。東莞市國貿(mào)中心一期施工完成，T2塔樓均分4段施工，分別是核心筒墻、外框柱和核心筒內(nèi)、外樓板；同時，由于鋼結(jié)構(gòu)外框筒和混凝土核心筒的變形差異，為整體的測量控制帶來一定的難度。本工程采用國際上先進的“徠卡高層建筑綜合監(jiān)控測量系統(tǒng)”，解決上述重要因素變化、模擬和預測其變化趨勢的“動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”。測量儀器配置地下室、裙樓、塔樓的測量工作內(nèi)容主要包括主軸線的測放，高程的引測，分部工程的放樣，沉降觀測等內(nèi)容，擬選用的儀器及設備如下：名稱精度指標單位數(shù)量用途GPS接收機0.5秒臺3用三維坐標復核測量成果徠卡全站儀TS15PR10001秒1mm+1ppm×D套1平面控制測量、施工放樣及豎向測距拓普康全站儀1秒1mm+2ppm×D套2平面控制測量、施工放樣、豎向測距和基坑監(jiān)測J2電子經(jīng)緯儀2″臺2角度測量、平面定向徠卡精密水準儀±0.4mm臺4水準測量、標高傳遞蘇光JC100激光垂準儀1/100000臺4軸線的豎向投測360度/個3棱鏡50m鋼卷尺/對4水準測量、標高傳遞計算器CASIO4800P臺4數(shù)據(jù)處理，平差計算計算機/臺4軟件平差、資料整理測量人員配備針對本工程測量難度及工程量安排測量人員數(shù)量及分工：職務人數(shù)任務及工作職責高級測量工程師2名測量策劃及專業(yè)技術(shù)施工管理負責，測量成果的檢核。測量工程師5名方案編制、理論分析、測量控制網(wǎng)的布設和傳遞、樓層測量作業(yè)、技術(shù)資料編制、內(nèi)業(yè)計算。測量員10名配合測量工程師工作及測量細部作業(yè)。測量組織管理測量管理分三級管理層次測量方法管理方式管理內(nèi)容責任單位150m以下常規(guī)高層建筑測量三級管理一級：場區(qū)控制網(wǎng)測量總包技術(shù)部門二級：建筑物定位測量主體結(jié)構(gòu)承包商三級：施工放線測量勞務分包（施工隊）150m以上GPS+全站儀+傾斜儀二級專人責任管理一級：內(nèi)容同上，儀器要求精度更高責任單位同上，責任落實明確到人二級：內(nèi)容同上，儀器要求精度要求更高責任單位同上，責任落實明確到人一級：內(nèi)容同上責任單位同上測量管理程序本工程T2塔樓主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)框筒結(jié)構(gòu)，T1和T3主體結(jié)構(gòu)為普通鋼筋混凝土框筒結(jié)構(gòu)，T2核心筒結(jié)構(gòu)施工提前于外框結(jié)構(gòu)10層以上，而T1和T3為核心筒與外框同時施工。由于施工做法上的差異，T2和T1、T3測量施工表述有所差異，但其實質(zhì)是一樣的，下面以T2塔樓測量施工做流程圖，T1和T3參照施工即可。T2塔樓施工測量總流程圖超高層控制測量管理程序一級、二級控制測量管理程序三級控制測量管理程序平面控制測量管理方案平面控制網(wǎng)按照“先整體后局部，高精度控制低精度，長邊、長方向控制短方向、短邊”的原則，分二級進行布設。對業(yè)主提供的基坑周邊控制點進行復核，作為建立地下室施工、塔樓施工二級控制網(wǎng)的依據(jù)；在工地周圍建立二級復核網(wǎng)，對塔樓及裙樓的二級控制網(wǎng)進行復核。一級測量控制網(wǎng)一級測量控制網(wǎng)的布設業(yè)主提供的基準點進行復核，然后引測到基坑周邊，在施工場地周邊道路及建筑物上加密J1、J2、J3、J4、J5、J6組成一級控制網(wǎng)（三維），并作為本工程施工的首級控制網(wǎng)。如下：一級測量控制網(wǎng)布置圖一級平面控制網(wǎng)的主要技術(shù)要求等級導線長度（km）平均邊長（m）測角中誤差（″）測距相對中誤差測回數(shù)方位角閉合差導線全長相對閉合差一級2.0100～30051/30000410√n≤1/15000二級測量控制網(wǎng)二級測量控制網(wǎng)的布設二級平面控制網(wǎng)依據(jù)一級平面控制網(wǎng)和總平面布置圖，采用三角形網(wǎng)布設在基坑四周，二級平面控制網(wǎng)每月根據(jù)一級平面控制網(wǎng)復核一次。二級控制網(wǎng)布置圖由于二級平面控制網(wǎng)緊鄰施工現(xiàn)場，要求點位通視良好、利于長期保存、便于施工放樣，受施工影響比較大，因此必須定期復測校核，并做好原始數(shù)據(jù)的記錄，上報監(jiān)理。二級平面控制網(wǎng)的主要技術(shù)要求等級邊長相對中誤差測角中誤差二級1/1500015″（n為建筑物結(jié)構(gòu)的跨數(shù)）為確保測量工作順利進行和方便施工，二級平面控制點埋設后必須對其進行保護，外側(cè)用四根鋼管做成2m×2m高1m的護欄，鋼管表面刷紅白相間間距300mm的油漆，防止施工機械和人員損壞。點位處豎立明顯標志，注明“測量標志，注意保護”和聯(lián)系電話號碼字樣。并指派一名測量人員經(jīng)常到現(xiàn)場巡視各控制點保護情況。加強對施工人員教育，保護好測量標樁，所有測量標樁未經(jīng)工程負責人同意，不得拆除、碰撞或破壞。二級平面控制點的埋石、保護示意圖如下:二級平面控制點的埋石和保護塔樓、裙樓二級控制網(wǎng)布置地下室頂板施工完后，利用一級控制網(wǎng)，在每棟塔樓核心筒四角布置4個控制點，作為塔樓施工時的二級控制網(wǎng)，二級控制網(wǎng)隨樓層的施工，每隔不超過50米進行一次測量軸網(wǎng)的引測轉(zhuǎn)換，以控制核心筒樓板、內(nèi)墻施工時的軸線、核心筒軸線以及外圍鋼柱的軸線。裙樓布設6個控制點，以控制裙樓平面定位。裙樓1F～6F施工階段二級控制網(wǎng)布置采用內(nèi)控雙向相交矩形控制網(wǎng)，控制點設置在±0.000樓面上。控制網(wǎng)見下圖：裙樓二級控制網(wǎng)T2塔樓施工階段二級控制網(wǎng)布置T2塔樓核心筒外圍4個點，T1和T3塔樓核心筒外圍同理設置4個控制點，T2內(nèi)控網(wǎng)見下圖：T2塔樓二級控制網(wǎng)軸線引測地下施工軸線引測利用基坑周邊的二級控制網(wǎng)，采用“外控法”，在主軸線的延長線上架設經(jīng)緯儀（即在二級控制點上架設儀器），把測設在基礎的軸線投測到施工層。用全站儀測坐標點進行復核。地下室施工軸線引測示意圖地上施工軸線引測軸網(wǎng)傳遞：由于工程施工過程復雜，因此施工測量控制網(wǎng)分階段實施，都必須和測量基準點校驗。塔樓每施工近50m進行一次測量軸網(wǎng)的引測轉(zhuǎn)換，減少投測高度過高的影響，保證測量精度。塔樓平面控制網(wǎng)根據(jù)工程平面變化，分階段實施。各棟及裙樓控制網(wǎng)分段布設如下圖：棟號控制網(wǎng)分段備注裙樓1F~6F內(nèi)控網(wǎng)引測T11F~6F、6F~18F、18F~30F、30F~43F內(nèi)控網(wǎng)引測T21F~6F、6F~18F、18F~30F、30F~42F、42F~54F、54F~66F、66F~78F、78F~86F內(nèi)控網(wǎng)引測T31F~6F、6F~18F、18F~30F、30F~42F、42F~54F、54F~61F內(nèi)控網(wǎng)引測T41F~6F、6F~18F、18F~22F內(nèi)控網(wǎng)引測T51F~6F、6F~11F、11F~15F內(nèi)控網(wǎng)引測當樓板施工至±0.000m時，在基坑周邊的一級測量控制點上架設全站儀，用極坐標法或直角坐標法放樣測設激光控制點，點位布置詳見一級控制網(wǎng)布置示意圖。由于±0.000m層人員走動頻繁，激光點測放樓面上后需進行特殊保護，因此需在分段轉(zhuǎn)換控制網(wǎng)的起始樓層混凝土面預埋鐵件，樓板混凝土澆筑完成且具有強度后，再次放樣測設激光控制點并進行矩形閉合復測，調(diào)整點位誤差，打上陽沖眼十字中心點，見下圖：±0.000m樓面激光控制點點位做法激光點穿過樓層時，需在樓板上預留200*200的孔洞，混凝土澆筑完成后從空洞引測到各樓層上。預留洞的做法示意如下圖：激光點穿過樓層預留洞的做法軸線的引測采用激光鉛垂儀，通過在測量孔架設激光鉛垂儀把底層的軸線控制點垂直投測到施工層，利用投測上來的軸線控制點測放出各軸線。內(nèi)控點傳遞：采用激光鉛垂儀配合經(jīng)緯儀進行豎向軸線傳遞。將激光鉛垂儀架設在首層內(nèi)控點上，接收靶放在待測支模層的相應預留洞口上，對中整平鉛垂儀后，打開發(fā)光電源并調(diào)整光束，直至接收靶接收到的光斑最小、最亮。慢慢旋轉(zhuǎn)鉛垂儀，每轉(zhuǎn)90°停下來觀察光斑變化，最后接收靶將得到一個激光圓，當該圓直徑小于2mm時，圓心即為該控制點的接受點，依次投測所需其它控制點。為提高激光點位捕捉的精度，減少分段引測誤差的積累，制作激光捕捉靶，示意如下：激光捕捉靶透明塑料薄片，中間空洞便于點位標示。雕刻環(huán)形刻度第一次接收激光點蒙上薄片使環(huán)形刻度與光斑吻合通過塑料薄片中間空洞捕捉第一個激光點在接收靶上旋轉(zhuǎn)鉛直儀，分別在0°、90°、180°、270°四個位置捕捉到四個激光點取四個激光點的幾何中心即為本次投測的點位取中位置利用照準部0°、90°、180°、270°分別向上投測，在接收靶上A1′、A2′、A3′、A4′四個投測點，將A1′A3′，A2′A4′連接得到A′，即為所需的投測點。把1m線測設在樓梯間或剪力墻上。軸線傳遞示意圖核心筒墻體的定位測量核心筒的測量放線是采用“外控法”，在平面控制點上架設激光鉛直儀WIFD–ZF（精度為1/20萬），精確對中整平后，將平面控制點引測至正在施工的低位頂升鋼平臺模架體系鋼平臺上，在已經(jīng)安裝的強制對中架上架設全站儀，經(jīng)過角度閉合檢查、邊長距離復核，采用坐標法放線，放出核心筒剪力墻的細部軸線。低位頂升鋼平臺模架體系施工測量主要控制墻體垂直度和軸線偏差，直接用激光點控制每層墻體軸線偏差，吊線垂檢查每層墻體垂直度，示意圖如下：每澆筑完一層混凝土墻體則綁扎上一層墻體鋼筋，完成后提升低位頂升鋼平臺模架體系，用激光鉛垂儀投點至低位頂升鋼平臺模架體系平臺上，再將點轉(zhuǎn)到墻體邊線上。鋼模板下口直接貼緊已施工的混凝土墻體即可，用激光鉛垂儀檢查模板上口的軸線偏差，吊垂線檢查模板垂直度，對鋼模板進行軸線偏差和垂直度校正。當所需要的點位被鋼筋（柱）或模板阻擋時，在軸線方向上偏移100mm再放。即使這樣，個別軸線控制點也無法放出。當遇到此種情況時，只有在已經(jīng)澆注好并且沒有鋼筋露出混凝土面的剪力墻部位臨時設置一個坐標控制轉(zhuǎn)點（設置方法按測量程序和規(guī)范要求進行），再將全站儀移至該轉(zhuǎn)點上繼續(xù)完成未放出的點位。所有放線工作，當由于現(xiàn)場環(huán)境限制，無法放置對中桿棱鏡時，則采用徠卡全站儀專用反射片作為接收目標進行定位。低位頂升鋼平臺模架體系施工測量低位頂升鋼平臺模架體系平臺上的激光接收靶低位頂升鋼平臺模架體系平臺上的強制對中架低位頂升鋼平臺模架體系平臺上的激光接收靶低位頂升鋼平臺模架體系平臺上的強制對中架高程控制管理方案地下室高程傳遞地下室施工階段的高程基點與基坑外圍二級平面控制網(wǎng)點合二為一，點位要求盡量布置在基礎沉降區(qū)及大型施工機械行走影響的之外。確保點位之間通視良好，便于聯(lián)測。水準點高程引測到基坑內(nèi)由于本工程有四層地下室，地下室開始施工時，把負整米數(shù)的水平線（如-19米）測設到基坑四周的圍護墻上，在基坑內(nèi)架設水準儀，校測基坑四周的整米數(shù)水平線，其誤差應控制在±5mm以內(nèi)為合格，在施測基礎標高時，應后視坑壁兩側(cè)上的水平線以作校核。地下室施工時的高程傳遞負一層至負四層地下室的高程傳遞可采用傳統(tǒng)的測量方法，留設測量孔，采用懸吊鋼尺，用水準儀進行測設便可滿足精度要求，把傳遞上來的高程以1米線的形式彈設在四大角的混凝土柱、剪力墻等便于引測的構(gòu)件上，作為測放其它構(gòu)件高程的依據(jù)。地上塔樓高程傳遞150米以下的高程傳遞（采用傳統(tǒng)方法測量）：塔樓施工時，高程的傳遞采用激光鉛直儀配合大盤鋼卷尺進行高程控制。塔樓結(jié)構(gòu)施工過程中，在首層樓面上，從高程控制網(wǎng)采用用往返測把高程引測至核心筒外墻面＋1.000m處，用紅三角標志，作為向上引測高程基準點。每層所引測的高程點，不得少于3個，三點的較差不得超過3mm時，取平均值作為該樓層施工中標高的基準點。樓層基準標高點（+1.00m的標高線）用全站儀每次從底下某一層樓面，每50m左右引測一次，50m之間各樓層的標高用鋼卷尺順塔樓核芯筒外墻面往上量測，在施測的過程中必須施加標準拉力，且應進行溫度、尺長修正。高程每投測3層復核一次標高，確保施工精度。標高引測到施工層后，架水準儀將樓層結(jié)構(gòu)標高引測在核心筒外墻面處，彈線并標明標高值，作為該樓層高程放樣依據(jù)。樓層土建、裝飾裝修、機電等施工標高根據(jù)樓層控制基準標高點測放。為減少鋼尺分段傳遞累計誤差、以及風力對鋼尺豎向量距的影響，采用全站儀天頂測距的方法結(jié)合特殊尺墊來復測50m鋼卷尺向上引測的精度。測量方法示意圖如下，把已知高程點A的高程H傳遞到施工層B點。全站儀高程傳遞的原理圖150米以上的高程傳遞（GPS+全站儀組成超站儀測量）：在主塔樓樓面上安裝3個GPS作為控制點，地面設一個GPS作為基準點，組成“活動”控制網(wǎng)；每隔一定樓層高度安裝一個徠卡Nivel雙軸傾斜傳感器，計算高層建筑x方向和y方向的偏差(△x、△y)，解決與重力的關(guān)聯(lián)，并對塔樓所在的樓頂GPS控制網(wǎng)坐標進行修正；（在1/3處、2/3處、3/3處的核心筒上安裝共三臺）塔樓樓頂GPS控制網(wǎng)與360°棱鏡組合，實現(xiàn)全站儀自由設站，計算出測站坐標；如下圖所示：全站儀測量高層建筑的施工參考點(X0,Y0)，計算偏差(△x、△y),并改正；最后測得高層建筑的施工坐標點(X,Y)。各層標高引測在±0.000m混凝土樓面架設全站儀，通過氣溫、氣壓計測量氣溫、氣壓，對全站儀進行氣象改正設置。全站儀望遠鏡垂直向上，順著激光控制點的預留洞口垂直往上測量距離，頂部反射棱鏡放在鋼平臺或土建低位頂升鋼平臺模架體系架及需要測量標高的樓層，鏡頭向下對準全站儀。全站儀后視核心筒墻面+1.000m標高基準線，測得儀器高度值。對儀器內(nèi)Z向坐標進行設置，包括反射棱鏡的常數(shù)設置。示意如下：由于全息反射貼片配合遠距離測距時反射信號較弱，影響測距的精度，故本工程用360°棱鏡配合全站儀進行距離測量。計算得到反射棱鏡位置的標高，后視測點標高，計算儀器高，將該處標高轉(zhuǎn)移到核心筒墻面距離本樓層高度+1.000m處，并彈墨線標示。如下圖所示：柱頂標高的控制各施工層標高測出以后，根據(jù)絕對標高控制法的原則，進行數(shù)據(jù)綜合處理，在下節(jié)柱施工時對層高進行調(diào)整。即在短柱接頭處適當加大間隙，墊入不大于5mm厚的鋼片。個別鋼柱標高過高時，采用切割柱底襯板來調(diào)整標高，切割襯板不能大于3mm，切割后將割口打磨平整。同時根據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計的焊縫收縮量，及時與制作廠家聯(lián)系，在鋼柱制作時加長作為補償值。GPS全球定位系統(tǒng)對控制點精度復核本工程應用GPS全球定位系統(tǒng)對每次傳遞的高層、平面軸線基準點的位置進行檢查復測。每次投測的軸線、標高控制點不少于3點。軸線控制點投遞到上部樓層后，組成平面多邊形，對多邊形角度和邊長圖形條件進行閉合檢測，通過自檢對閉合誤差進行調(diào)整，然后才作為上部樓層控制網(wǎng)的基準，以提高平面控制網(wǎng)經(jīng)傳遞后的測量精度。GPS衛(wèi)星定位儀分別架設在塔樓各個分段控制網(wǎng)起始層的各個控制點上進行復測，其基本操作步驟如下：A、B兩點為地面固定的首級控制點，已知其三維坐標值。C點為不同樓層或同一樓層的不同平面位置的被復測點。為提高觀測精度，每次使用三套GPS衛(wèi)星定位儀，分別架設在A、B、C點。根據(jù)觀測采集到的數(shù)據(jù)，用計算機解算出C點的三維坐標值。C點設計坐標與實測坐標比較，得到C點定位偏差。GPS衛(wèi)星定位儀復測示意如下圖所示：GPS地面測站點基站接收機1基站接收機2GPS基準點GPS數(shù)據(jù)接收機計算機處理鋼結(jié)構(gòu)測量細部測量放樣流程本工程邊柱和角柱鋼柱節(jié)對接節(jié)點多位變截面，所以每一個節(jié)點的位置都必須采用全站儀進行三維空間坐標定位測量。測量放樣總體流程如下圖：吊裝流程圖見下圖鋼柱測量校正鋼柱測量校正采用全站儀直接觀測柱頂軸線、標高偏差進行測量、校正或者采用經(jīng)緯儀進行正。采用全站儀進行測量校正常溫條件,不考慮荷載增加引起變形而影響每節(jié)柱頂中心點的三維坐標。按施工順序，考慮各種因素，主要是荷載增加引起每節(jié)柱頂中心點位移。測量步驟：計算上一節(jié)將要吊裝的鋼柱頂中心的三維坐標。平面和高程控制網(wǎng)點投遞到頂層并復測校核。吊裝前復核下節(jié)鋼柱頂中心的三維坐標偏差，為上節(jié)柱的垂直度、標高預調(diào)提供依據(jù)。對于標高超差的鋼柱，可切割上節(jié)柱的襯墊板3mm以內(nèi)，或加高襯墊板5mm以內(nèi)進行處理，如需更大的偏差調(diào)整將由制作廠直接調(diào)整鋼柱制作長度。用全站儀對外圍的各個柱頂中心進行坐標測量。架設全站儀在投遞引測上來的測量控制點上，照準一個或幾個后視點；輸入后視點、測站點坐標值、儀高值、棱鏡常數(shù)、棱鏡高度值，建立本測站坐標系統(tǒng)；配合小棱鏡或?qū)χ袟U測量各柱頂中心的三維坐標；結(jié)合下節(jié)柱頂焊后偏差和單節(jié)鋼柱的垂直度偏差，矢量疊加出上一節(jié)鋼柱校正后的三維坐標實際值；向監(jiān)理報驗鋼柱頂?shù)膶嶋H坐標，焊前驗收通過后開始焊接；焊接完成后引測控制點，再次測量柱頂三維坐標，為上節(jié)鋼柱安裝提供測量校正數(shù)據(jù)，如此循環(huán)。內(nèi)業(yè)計算柱頂中心坐標，并在柱頂作好點位標示。在下節(jié)柱頂用臨時連接件架設全站儀，后方交會儀器站點坐標，測量上節(jié)柱頂中心軸線偏差，檢查單節(jié)柱垂直度。每根柱測量兩個點，檢查鋼柱扭曲。采用經(jīng)緯儀進行測量校正采用經(jīng)緯儀進行校正時，應采用兩臺經(jīng)緯儀同時對鋼柱進行觀測，指導校正，保證鋼柱的軸線和垂直度滿足設計和相關(guān)規(guī)范要求操作。鋼柱標高測量校正鋼柱標高可采用水準儀或全站儀進行測量校正，為使施工簡便快捷，鋼柱標高一般都采用水準儀進行測量校正。沉降觀測管理方案地下室的沉降觀測沉降觀測點的布設本工程在地下室施工過程中作沉降觀測記錄，沉降觀測點一開始全部設置在地下室基礎底板面，裙樓地下室觀測點數(shù)為100個，為二等水準點。如下圖：地下室沉降觀測點示意圖沉降觀測點的觀測在基礎底板完成之后開始進行觀測，以基坑壁引測的高程控制點為依據(jù)對各沉降觀測點進行觀測。第一次連續(xù)觀測兩次取平均值作為其實測高程，地下室施工過程中每完成一層觀測一