钢结构测量方案

一 一 钢结构测量方案钢结构测量方案 作为施工的依据 在施工过程中进行的一系列测量工作 衔接和指导各工 序的施工 它贯穿于整个钢结构施工过程 是超高层钢结构施工的最关键技术 工作之一 通过高精度的测量和校正使得钢构件安装到设计位置上 满足绝对 精度的要求 因此测量控制是保证钢结构安装质量以及工程进度的关键工序 1 测量控制的基本内容 1 1 本工程测量主要内容 A 轴线控制网的建立 B 标高的引测 C 平面控制网的测放 D 钢柱的安装 校正 E 钢梁的安装 校正 1 2 本工程测量工作的重点 1 如何保证垂直引测系统的可操作性 2 各单位先后施工如何减小各级轴线系统的控制累计误差影响 3 结构施工时间跨度长 本阶段将对测量点控制网进行定期监测与修复 1 3 解决措施 1 为提高工效及确保主楼轴线系统引测的精确 可靠和可操作性 主楼地上 结构控制轴线的引测采用天顶投测法结合坐标法来实施 水准线路测量使 用精密水准仪 采用往返测的方法 2 各级控制网的建立 必须对各控制点相互之间 以及各级控制网之间进行 闭合平差 每次使用前 必须对控制网校核 随着施工进度定期对其复测 以求得控制网不变和防止地面变形 沉降或其他因素导致的控制点移位影 响 首级控制网设置控制引线 以加强对各点的保护 次级控制网如遭遇 破坏 应由上级平面控制网恢复 控制网建立完毕 交监理校核确认 3 为了减小各分包之间的测量偏差 总包提供一级测量测量控制网 控制标 高 并对一级控制网和控制标高进行定期检查并作数据改正 各分包根据 总包提供的一级测量控制网放出轴线和墙线 然后报总包 监理进行复核 验收 验收合格后可进行下道工序的施工 确保测量误差在规范允许范围 内 进入标准层施工后统一使用由土建测放的 经总包监理复核的标准层 施工测量控制网 2 施测顺序 2 1 测量准备 一 技术准备 施工测量技术准备工作是保证施工测量全过程顺利进行的重要环节 包括 图纸的审核 测量定位依据点的交接与校核 测量仪器的检定与校核 测量方 案的编制与数据准备 施工场地现场测量等 1 土建施工的轴线控制点不能满足钢结构测量需要的需另另设控制点 在 钢结构施工时 应请总包提供土建的轴线控制点 附移交单 2 根据图纸条件及工程内部结构特征确定轴线控制网形式 3 检查各专业图的平面位置 标高是否有矛盾 预留洞口是否有冲突 及 时发现问题 及时向有关人员反映并得到解决 4 对所有进场的仪器设备及人员进行初步调配 并对所有进场的仪器设备 进行检验 1 测量仪器具的准备 水准仪 2 台 全站仪 2 台 2 仪器的检校 所有进入施工现场的测量仪器均要进行计量检定 不得 使用未经检定或已超过检定周期的测量仪器 每月对仪器进行一次自检 确保 其始终处于受控状态 二 人员准备 1 施工测量组 负责钢结构安装过程的测量工作 本工程的测量小组计划 由 3 4 名测量人员组成 该小组的每位成员在施工前必须接受培训 2 复测组 由项目部一名专业测量人员负责钢结构工程测量工作的复测检 验 组织协调监理及相关管理部门的复测检验工作 2 2 平面控制网的布设 2 2 1 平面控制网的布设原则 施工平面测量控制网既是各施工单位局部 单体施工各环节轴线放样的依 据 也是监理等各检测单位的测量基准 因此 务求达到可靠 稳定 使用方 便的标准 控制网除应考虑图形强度以满足工程施工精度要求外 还必须有足 够的密度和使用方便的特点 测量人员将对施工场地及控制点进行实地踏勘 结合工程平面布置图 建立施工测量平面控制网 要求达到通视条件好 网点 稳固状况 攀登方便等各种要求 各级控制网的建立 必须满足精度要求 每次使用前 必须对控制网校核 随着施工的进度 按重要性原则定期对其复测 防止地面变形 沉降或其他因 素导致的控制点移位 加强对测量网点的保护 控制网如遭遇破坏 由上级平 面控制网来恢复 控制网建立完毕 交监理方复核确认 控制网之间按照级别 的高低进行控制 即高级网控制低级网 2 2 2 平面控制网布设及观测方法 平面控制点的示意图如下 3 测量方法 0 以下部分采用外控法 利用基坑外侧的平面控制点进行测量控制 0 以上部分采用内控法 将土建单位提供的轴线控制网点引测到施工区域内 以 下重点讲述内控法的具体方法 内控法是在建筑物内首层结构平面设置轴线控制点 并预埋标志 以后在 各层楼板相应位置上预留 200mm 200 mm 的传递孔 在轴线控制点上直接采用 激光铅垂仪法 通过预留孔将其点位垂直投测到任一楼层 1 内控法轴线控制点的设置 在首层结构施工完毕后 在 0 200 首层结构平面上的适当位置设置与轴 线平行的辅助轴线 辅助轴线距轴线 500 800mm 为宜 并在辅助轴线交点或端 点处埋设标志 如下图所示 内控法轴线控制点的设置示意图内控法轴线控制点的设置示意图 激光铅垂仪投点示激光铅垂仪投点示 意图意图 2 激光铅垂仪法 激光铅垂仪的基本构造 主要由氦氖激光管 精密竖轴 发射望远镜 水 准器 基座 激光电源及接收屏等部分组成 激光器通过两组固定螺钉固定在套筒内 激光铅垂仪的竖轴是空心筒轴 两端有螺扣 上 下两端分别与发射望远镜和氦氖激光器套筒相连接 二者位 置可对调 构成向上或向下发射激光束的铅垂仪 仪器上设置有两个互成 90 的 管水准器 仪器配有专用激光电源 右上图为激光铅垂仪进行轴线投测的示意图 其投测方法如下 A 在首层轴线控制点上安置激光铅垂仪 利用激光器底端 全反射棱镜端 所发射的激光束进行对中 通过调节基座整平螺旋 使管中水准器气泡严格居 中 B 在上层施工楼面预留孔处 放置接受靶 C 接通激光电源 启辉激光器发射铅直激光束 通过发射望远镜调焦 使 激光束会聚成红色耀目光斑 投射到接受靶上 D 移动接受靶 使靶心与红色光斑重合 固定接受靶 并在预留孔四周作 出标记 此时 靶心位置即为轴线控制点在该楼面上的投测点 3 高程测量控制网的建立 1 高程控制网的布设 为保证工程施工的竖向精度 应至少布设 3 个高程控制点组成高程控制网 本工程可根据总包方提供的高程控制点进行测设 在测设前应对其进行校验 为满足现场施工进度及施工过程中方便使用 在场区内测设三个 0 000 标高控制点 可调高至 1 000 标高 作为施工高程的控制依据 2 测设方法 根据总图给定的 0 000 标高的相对高程 以总包给定的高程控制点为依 据 首先用水准仪对高程控制点进行联测 高程无误后采用符合路线测定 0 000 标高控制点 并根据需要进行复测 标高基准点选取及转换 为避免累积误差 每 10 层进行一次基准标高的转 换 每施工 10 层后 重新确定一个基准标高 作为以上 10 层的标高测量放线 的基准 轴线控制点 每 10 层转换一次 即到 11 层后控制点引测到 11 层楼面上 以上 10 层的控制点均由转换后的控制点测量得到 由于核心筒体一直要高于中间钢结构 所以中间钢结构的高程控制线可投 到核心筒的剪力墙上 轴线控制点可利用土建单位的轴线控制点 但使用前需先进行校核 确定 无误后方可使用 若土建施工轴线控制点不能满足钢结构测量需要可另设控制 点 每 10 层高程和轴线控制点的转换应配合土建测量共同完成 做为彼此共同 的基准 非基准层的高程及轴线控制点独立完成 并和土建测量相互校核 核心筒体钢结构早于中间钢结构 如果没有很大的偏差 钢结构的测量应 根据核心筒体施工时的基准进行 为避免钢柱安装过程中的偏差累积 在安装下一节钢柱前 必须根据设计 坐标在已安装的钢柱顶面重新放样设计坐标 作为标准中心线 对线时应将上 柱中心线对准下柱中心线和标准中心线的中点 而上柱校正时仍以标准中心线 为准 这样可以避免偏斜积累 轴线控制点的垂直传递采用垂准仪 为保证精度 垂准仪取点时应 90 转 4 次 4 次取平均值 做为控制点 高程的传递采用悬挂钢尺进行 钢尺下面挂重物 重物重量应适当 保证 钢尺能够拉直同时又不过分拉长 观测时采用上下两台水准仪同时读数 观测值需加尺寸修正值 温度修正值和拉力修正值 在核心筒的剪力墙上标出每层的标高控制线 如比楼层结构标高高 1m 线 然后把标高控制线返到每节钢柱上 每节钢柱的柱顶标高可拉钢尺检查 4 温度对测量控制的影响及修正方法 本工程结构的施工周期跨越夏季和冬季 温度对测量控制的精度和结构质 量影响很大 测量人员在现场测量大气压强和温度 对有关参数进行修正 夏 天要遮阳避免直接暴晒仪器 测量时间尽量安排在上午 10 00 前和下午 4 00 后 冬季先让仪器适应现场的温度后方可使用 禁止直接开箱使用 测量的时间安 排在上午 10 00 下午 2 00 现场测量使用的 50m 标准钢尺在使用前和加工厂提供的经鉴定的 50m 钢尺 进行现场检校 以确保计量检测工具与制作厂家匹配统一 使用时要考虑修正 数值 温度修正值 0 000012 Tto L 式中 L 测量长度 t 测量时温度 to 标定长度时的温度 20 本工程测量拟采用标准拉力为 5kg 拉力 根据钢尺的检定数值确定钢尺的 精度修正值 标准读数 实际读数 温度修正值 钢尺修正值 5 焊接对测量控制的影响 为减小焊接对测量控制和钢结构施工质量的影响 每次安装校正完毕 高 强度螺栓安装施工后 测量人员应对钢柱垂直度重新进行测量 提供给实际的 偏差数值 然后由质量部门按实际数值编制焊接顺序 对一些部位预留焊接收 缩量 焊接过程中 测量人员进行跟踪观测 以减小焊接对测量控制的影响 图 3 3 9 钢柱垂直度测量示意图 钢柱 经纬仪 仪器视线 柱定位线 图 3 3 9 钢柱垂直度测量示意图 钢柱 经纬仪 仪器视线 柱定位线 图 3 3 9 钢柱垂直度测量示意图 钢柱 经纬仪 仪器视线 柱定位线 图 3 3 9 钢柱垂直度测量示意图 钢柱 经纬仪 仪器视线 柱定位线 图 3 3 9 钢柱垂直度测量示意图 钢柱 经纬仪 仪器视线 柱定位线 4 测量控制 4 1 钢柱的测量校正 1 方法一 借线法 常规方法 将 2 台经纬仪架设在钢柱相互正交的方向线上 采用正倒镜法测量钢柱的 垂直度 见下图 3 3 9 在梁安装过程中 柱垂直度一般会发生微小变化 因此 采用 4 台 J2 经纬仪对相应柱进行跟踪观测 若柱垂直度不超标 只记录数据不 必调整 若柱垂直度超标 先复核构件制作尺寸及轴线放样误差 然后再进行 处理 在梁安装过程中 不得再次调整柱的垂直度 在高强螺栓紧固前 测量 所有柱垂直度 紧固后再次复测 焊接过程中对柱垂直度跟踪监测 根据实际 偏差情况 适当调整焊接顺序及施焊的速度 图3 3 9钢柱垂直度测量示意图 钢柱 经纬仪 仪器视线 柱定位线 2 方法二 极坐标法 本工程采用 根据已建立的拟定测量坐标系 计算各钢柱中心和控制点在该坐标下的理 论坐标 运用极坐标原理对钢柱进行测量校正 极坐标法测量示意图 4 2 控制部位 钢柱截面形式有 H 形柱子 异形柱 十字柱 应根据钢柱本身外形特点制定不同的 测控方法 各种截面的钢柱在柱顶中心和柱顶翼缘板四周 用油漆笔做上控制记号 并事 先在图纸上计算出柱子控制点的三维平面坐标 在柱子吊装到位后 架设全站仪采用三维 平面坐标 对钢柱进行校正 校正过程中 将小棱镜置于控制点上 逐一测设 直到柱子 设计坐标值与仪器所测坐标相吻合 此方法即可控制柱轴线的偏差又可以起到预防钢柱扭 转的作用 钢柱测量控制点示意图钢柱测量控制点示意图 钢柱调整时 应先粗调轴线位置或垂直度 然后初测和调整标高 然后再 精调轴线位置或垂直度 最后复测标高 复测所得的标高用于下节柱标高的调 整用 标高错位调节水平错位调节 圆管柱调整可采用千斤顶对平面位置和标高进行校正圆管柱调整可采用千斤顶对平面位置和标高进行校正 为避免钢柱安装过程中的偏差累积 在安装下一节钢柱前 必须根据设计 坐标在已安装的钢柱顶面重新放样设计坐标 作为标准中心线 对线时应将上 柱中心线对准下柱中心线和标准中心线的中点 而上柱校正时仍以标准中心线 为准 这样可以避免偏斜积累 高程的现场调整 高程的现场调整分为两部分 竖向方向在恒载作用下的 钢结构变形和施工过程钢结构产生的变形 施工过程中钢结构产生的变形主要包括两个方面 钢柱现场拼接位置的焊 接收缩变形和钢柱安装的高程偏差 二者相互迭加 施工过程产生的变形 可 采用如下的方法调整 焊接收缩变形与板厚及施工工艺有关 钢柱安装调整后 测量并记录柱顶 标高 钢柱通过垫块来调整标高 总数值不超过 6mm 如超过则应分两次调整 钢垫片应在工厂加工 并根据工程情况设置多种厚度 厚度增量为 2mm 垫片 应当光滑平整 无锈斑 表面清洁 在柱顶设置标高调整小钢板块 每个钢柱 上设置四块 并焊接固定 用水平尺抄平 同时对连接耳板的孔进行修整 以 满足耳板螺栓顺利安装 钢柱安装到位后焊接时 用氧炔焰吹去调整块并修磨 平整或用碳弧气刨刨掉 然后再进行焊接 标高调整块的厚度 还应考虑焊缝的间隙 如果现场焊缝设计有间隙 还 应加上焊接间隙 以保证上节柱可与调整块顶死 起到支撑的作用 这样加工 厂制作时可不考虑现场的焊接收缩 按设计的标准长度制作 焊接收缩由现场 考虑调整 另外也可考虑在加工制作时进行补偿 在钢柱制作时就予以加长 加长的 量根据现场实际测量确定 由于安装速度要快于制作速度 在加工厂对钢柱长 度补偿一般要滞后于现场进度的 可根据现场实际情况确定是否采用