苏州博览中心工程测量方案.doc

苏州国际博览中心钢结构安装 测量与校正 第11 页 共13 页七 测量与校正1、测量依据1、总平面布置图2、（GB5002693）3、（GB502052001）4、图纸的设计变更及技术变更5、建设单位或测绘院所提供的城市坐标平面控制点(网)及标高控制点(网) 根据城市坐标控制点（应至少提供三点），以第一点（假定为A点）为起始点计算坐标，第二点（假定为了B点）为后视起算方向，按照工程测量规范GB50026-93对四等控制网（点）所规定精度要求，以极坐标的形式对第二点、第三点（假定为了C点）两点进行施测，得到B、C两点的复测坐标，作为施工平面控制网布设依据。在实际的施工测量中，原始的城市坐标数字较多，坐标位置、方向等容易混淆，数据记录、转抄等繁琐且容易出错，通常在施工测量放线前，将城市坐标通过平移、旋转等方式进行转换，使施工放线坐标轴平行或垂直建筑物主轴线的建筑坐标，如下图一所示：2、控制点的布设2.1 平面控制网的布设以A点为测站，B点为后视方向，运用极坐标放样的方法，按照工程测量规范（GB50026-93）对四等平面控制网规定的精度要求（此精度要求完全满足(GB50205-2001)对钢结构安装轴线的要求），在施工区域周围，利用全站仪放样出了B1、B3、B9、B13四个控制点，并按图二方法预埋固定好，待施工区域内的场地平整后，利用交会法或极坐标的方法放样出其它九个控制点，并对此九点组成的多边形进行距离和角度的检测，检验结果满足施工及规范要求后，方可在其预埋板（不锈钢材料）打上洋冲眼，并采取保护措施，防止施工中将其损坏。2.2 高程控制网的布设平面控制网（点）同时也是高程控制网（点），根据业主或勘察设计院（测绘院）提供的高程点，按照二等水准要求定出B1、B3、B9、B13四点的高程，并将四点组成闭环，按二等水准要求进行复测，满足要求后，方可作为本工程的标高控制点。2.3 钢结构预埋与支座位置精度控制2.3.1、地脚螺栓的预埋钢柱地脚螺栓的定位，直接关系到以后柱梁能否顺利安装，其定位精度高低程度直接影响到以后测量工作能否顺利进行。（1）预埋前的准备工作根据各钢柱的特点，按下图，套模制作尺寸允许偏差为： 螺栓孔直径比地脚螺栓直径放大0.5mm 各个螺栓孔中心线与套模十字中心线的距离偏差1mm 对角螺栓孔中心间距偏差2mm（2）地脚螺栓的预埋在土建在绑扎钢骨混凝土柱钢筋时，按下图方法在每一个柱脚位置的竖向钢筋上焊接四根角钢，利用平面控制网的过渡测量点，运用经纬仪将各条轴线投测到各角钢上，作好标记，然后将套模的中心线与角钢上的轴线对齐并点焊固定好。通过调节套模上下两个螺母，使地脚螺栓顶标高在同一个水平面上，偏差应5mm并按下图固定好。（3）第一节柱基找平待土建混凝土浇注至套模标高块时，标高块模板采用d=2mm铁皮卷制而成的直径为f200mm的圆柱筒，其高度从所测得的柱基表面标高数值中选定一个通用数值。在圆柱筒上方点焊一根架设角钢，通过该角钢与对角两根地脚螺栓的绑扎，从而将模板固定于所需的标高位置，如图下图所示。标高块支模示意图预埋螺栓套模加工示意图根据各支座与平面控制网（点）的相对位置，运用全站仪和经纬仪，利用极坐标归化放样的方法进行排尺放线，并对各支座组成的多边形进行边长和角度复测，复测结果必须满足（GB50205-2001）和设计要求，2.4 标装保护与备份控制网（点）的选定或建立位置必须在远离施工集中区，同时又便于建筑物的定位放线以及受施工破坏时易恢复。对于建立好的施工控制网，应及时采取如下图措施进行保护好，并在其周围树立明显的标识以示警示。 图三平面控制点标志或标石埋设图3、钢结构的安装测量（钢结构吊装就位与固定控制）3.1校正前的准备工作（1）标记的制作 对于每一节钢柱在安装前必须按实际情况作好安装测量标记，作为钢柱安装测量校正的依据，标记制作要求必须色泽明显、位置统一、大小相同或相近、同一类型标记符号必须一致、边缘必须整齐美观，制作精度必须满足现场施工要求。本工程标记制作详见图四所示：3.2钢柱校正钢柱的校正应遵循标高位移垂直度工艺流程进行（1）标高调整因钢柱受制作公差、焊接收缩、荷载、气温、季节变化等影响，使得同一层钢柱的柱顶标高不在同一个平面上，在安装下一节钢柱之前必须对上一节柱的柱顶标高进行抄平,由图三可知，的理论值为400，如果小于400则通过耳板螺栓孔调节柱顶标高，调节结果必须满足规范要求后方可将连接板的螺栓拧紧；如果偏差过大（例如：大于10mm时），必须及时反馈给制作厂商，在加工下一节柱时，按反馈偏差值调整柱长，此柱就只作相应的标高抄平即可。（见图三所示）（2）柱垂直度调整 利用各区域的控制点，根据各轴线到基准点的垂直距离，运用经纬仪配合钢卷尺（或钢板尺）放样出各钢柱的纵横轴线，并按图三做好标记，作为钢柱垂直度校正的依据。两“十”字钢柱对接时柱中心线应尽量对齐，其错边量不得超过钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）规范规定的要求，然后用连接板将两对钢柱临时固定。将两台经纬仪架设在钢柱相互正交的方向上，如果柱垂直度偏差超差或单节柱垂直度超差，都要对钢柱进行调整，此时松开连接板螺栓，调节连接板螺栓孔的间隙或在第n-1节柱顶端加垫楔形铁即可。柱标高和柱垂直度均调整好后经验收合格后方可进行施焊，焊接过程中应对柱垂直度进行跟踪监测，随时纠偏。注意事项：情形一在实际的测量过程中，往往需要在两基准线之间定出两个或三个测量定位点，如下图六所示：理论上两基准点及A、B、C 三点应在同一条直线上，作为施工控制网布设的依据。困此在使用之前应对其精度进行检测，检测其直线性方法如下：将仪器架设在B点，测出ABC角度值为，由公式：W=(-180) (其中W以秒计，且大小必须满足测量平差条件)x=W/ S （其中x以mm计，S以米计）及误差“等影响”分布的原则可以求得：x = W/ ab/2(a+b) 其中x以mm计，根据x的大小对A、B、C三点进行改正，改正后必须进行复测；如果x的值在规范之内，则不必进行改正。情形二如果有如下情况之一或同时存在的：1）受施工条件限制需要设置过渡转站点的2）局部控制点受损需要进行恢复的3）因施工放线的需要,必须要进行临时布置测站点的根据以上要求，在临时测站点的布置过程中，如果有延长线布控的，则延长线必须满足LoL1条件，否则，不得进行过渡架设。（图七小黑点为过渡点）4、控制网的竖向传递4.1平面控制网的竖向传送将天顶准直仪（WILD ZL型 精度为1级）或激光经纬仪按右图方法架设在控制点上，同时在施工层面上水平放置一有机玻璃板（为防止玻璃板的折光而带来的误差影响，选用的玻璃板越薄越好）作为光斑或激光束的接收板，然后在0、90、180、270四个光斑或激光束点处作好标记，看四点是否重合， 如果不重合，则取四点对角线的交点或者取分布较集中的三点构成的三角形 的重心作为基准点传递点，并用0.3mm的油性记号笔作好标记。 用同样的方法将其它各控制点引测到同一个施工层面上构成一个新的平面控制网。新的平面控制网在后面误差来源及精度分析中暂且就称作它为“引测网”。投测上来的“引测网”必须对其边长和角度进行检验，以误差平差分配后方可进行使用。4.2 高程控制网的竖向传送利用底板上的了B1、B3、B9、B13四个标高控制点中的任意两个点，运用S1水平仪配合钢卷尺，以二等水准的测量精度要求，按照下图所示的方法将两个标高点引测到施工楼层上来。此两标高点组成一个高程闭合网，并对此闭合网进行联测，闭合差符合工程测量规范（GB5002695）规范要求和满足钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）施工要求后方可使用。根据图三中的第n-1节钢柱标高标记制作要求，按上图的传送方法将标高传送到施工楼层的钢柱上，作为第n节柱标高控制依据。5、变形观测因苏州地处长江中下游，地质条件较差，地下水比较丰富，上面主体结构的施工对基础是否有影响，影响多大？为获取这些数据,则必须采取变形观测。变形观测的内容包括控制点的水平位移、基础沉降、以及基础相对沉降等工作内容。为确保变形观测顺利实施，首选应确定仪器的选用，变形周期的确定仪器选用：根据（GB5002693）规定变形观测仪器精度为：仪器测量中误差为建筑物或构筑物允许变形值的1/101/20，本工程初拟定为变形值的1/20作为测量中误差。经计算分析，测角中误差以2满足设计及规范要求，故选用J2经纬仪。沉降观测选用S1高精度水平仪即可。变形观测周期确定：根据相邻两次测量观测值的差值及其时间间隔（时间间隔以天计或小时计），运用指数平移法确定下次观测值的周期。以沉降观测为例：当相邻两次的观测值的差值h2M0时，可进行观测，其中：h=H2-H1，M0为观测中误差，H2、H1分别为本次和上次的观测值；控制点或构（建）筑物的水平位移观测周期确定方法与沉降观测相同。变形观测的数据处理：对于构(建)筑物变形观测值，除了做好详细记录以外还必须以图表的形式表现出来。（变形观测的记录方法及图表的表示方法见附表一、附表二）变形观测应注意以下事项：1）定人、定观测点、定仪器、定观测时间（即相邻两次的观测时间必须一致）。2）每次观测的方法必须相同。3）对于光线暗淡或空气湿度较大时不宜进行观测4）对于两次变形观测差值大于34倍中误差时，应考虑缩短变形观测周期并及时通知各施工单位进行分析、商讨解决办法6、精度分析6.1 误差来源及分析引测网是依据控制网的四个点用天顶准直仪向上投射到一定高度楼层后组成的，它必须与一般的施工控制网一样经过检测、计算、归化改正，使其点位位于设计位置，并达到规定的精度，为此必须首先确定引测网的点位投测的精度标准。引测网点位误差来源有：控制点的点位误差M1,天顶准直仪的对中误差和投点误差（分别为M2、 M3），设M1=1.0mm, M2、M3也可以控制在1.0mm之内，由此可以得到引测网的点位误差M02=M12+ M22+ M32得 M0=1.7mm。由于引测网边长一般不会超过30m，边长丈量可用经过检定的钢卷尺进行直接丈量，其丈量精度可以达到1.0mm，故MS=2.0mm,取2倍误差为容许误差值，得S=4.0mm。(如果条件许可，用高精度测距仪误差会更小一点)同样，若测角时，将仪器对中误差M4和照准误差M5均控制在1.0mm以内，则可以得到由点位误差、对中、照准误差等误差所引起的方向观测中误差Ma= /S=/S，角度中误差为Ma即/S，取两倍中误差为容许值即得=2/S（S以mm计）由上述分析可以知道，对引测网的检测结果，若S4.0mm, =2/S则说明引测网点位投测点精度满足要求，反之说明点位的投测精度不够，必须进行重新投测。6.2 引测网的平差计算和归化改正上节论述了引测网点投测的容许误差，对满足点位投测精度要求的引测网还需要通过平差计算和归化改正，使之达到规范所规定的精度要求，若规定引测网的点位中误差不能大于1mm，则反映到边长和角度的检测结果即为Smm, =/S 。引测网与一般施工控制网（或方格网）的不同之处在于方格网有已知点坐标和已知边方位角作为起算数据，通过平差计算得到各方格网点的坐标平差值，将其与设计坐标相比得到各点坐标归化改正数；而引测网没有已知数据，算不出各点的坐标平差值，如何计算引测网的坐标归化改正数，是下面应解决的一个问题。（1）引测网的平差计算根据引测网中边长和角度的八个观测值组成一个闭合图形，可以列出三个条件方程式：|360=0|x |= 0|y | = 0解算后，求得边长和角度的平差值。对如上图所示的引测网，为确定边、角的权值，设角度的观测值的中误差M=5，丈量边长的中误差Ms=1.0mm,单位权中误差=M=5,则角度观测值 的权P=2/M2=1,边长观测值权Ps=2/Ms2=25(秒2/毫米2)，通过推导（过程从略），可以得到边长和角度观测值的改正数计算公式：VS1=-(GW+2Wy)/500VS2= (GW-2Wx)/500VS3= (GW+2Wy)/500VS4=-(GW-2Wx)/500V1=-(+2G2)W-G(Wx-Wy)/40V2=-(W+2G(Wx+Wy)/40V3=-(-2G2)W+2G(Wx-Wy)/40V4=-(W-2G(Wx+Wy)/40式中：G=S/ S 以mm计=0.04+G2 W=(|-360) W以秒计Wx=|x | Wy=|y |（2）引测网点坐标归化改正数的计算为求引测网点坐标归化改正数，可以列出下面的公式：1) 以与90和S 与S0作为平差条件2) 将和S写作坐标函数S12=(X2-X1)2+(Y2-Y1)21=tg-1(Y2-Y1)/(X2-X1)-tg-1(Y4-Y1)/(X4-X1)对上式取微分后，在如图一所示的坐标中可得到条件方程式：Vy2-Vy1+WS1=0Vx1-Vx2+Vy2+S1W1/=0如果各点按上式方程式则可以列出八个（边、角各四个），但是其中相互独立的（即线型相关的条件式）只有五个，也就是说只要有三个角、二条边或者三条边、二个角的条件满足后，余下的三个条件一定能够满足，因此根据条件观测值平差理论可以推导得到引测网各点的坐标归化改正数计算公式（推导过程从略）：VX1=WS2/2-(W1-4W2-3W3)G/8VX2=WS2/2+(W1+W3)G/8VX3= -WS2/2+(W1+W3)G/8VX4=-WS2/2-(W1+4W2+5W3)G/8VY1=WS1/2-(W1+W3)G/8VY2=-WS1/2-(W1+W3)G/8 VY3=-WS1/2-(3W1+4W2-W3)G/8VY4=WS1/2+(5W1+4W2+W3)G/8式中： WS=S-S0 W=-90 G=S/当Vx、Vy方向为正时，向北向东改正；当Vx、Vy方向为负时，向南向西改正。归化以后，需进行再检测。7、仪器及测量专业人员的配备因本工程占地面积较大，轴线较多，在实际施工中作业面较大，为满足