超高层工程施工测量方案(施工监测)0

精品文档 1欢迎下载 施工测量及施工监测方案 第一节 施工测量 1 1 主要测量工作主要测量工作 序号主要测量工作 1 首级控制网的移交与复测 2 地下室施工阶段 平面和高程二级控制网 外控法 布置 3 地上施工阶段平面和高程二级控制网 内控法 垂直引测 同步控制内外筒轴线 标高 4 平面和高程三级控制网测量 控制柱 梁 剪力墙 门 洞口的轴线 标高 5 底板基础平面钢柱底预埋件 墙立面预埋件安装定位测量 6 钢柱三维坐标位置的定位校正测量 并分析气候条件对测量结果的影响 7 主楼核心筒内外墙垂直度及轴线偏差控制测量 8 施工及使用期间沉降等监测 2 2 测量仪器配置测量仪器配置 名 称精度指标单位数量说 明 徕卡全站仪0 5 秒 1mm 1ppm D套 1 平面控制测量 施工放样及竖向测距 索佳全站仪1 秒 1mm 2ppm D套 1 平面控制测量 施工放样及竖向测距 拓普康全站仪1 秒 1mm 2ppm D套 2 平面控制测量 施工放样及竖向测距 J2 光学经纬仪 2 台 2 角度测量 平面定向 J2 电子经纬仪 2 台 1 角度测量 平面定向 徕卡精密水准仪 0 4mm 台 1 水准测量 标高传递 国产普通水准仪 2mm 台 5 水准测量 标高传递 苏光 JC100 激光垂准仪 1 100000 台 1 轴线的竖向投测 计算器 CASIO4800P 台 5 数据处理 平差计算 计算机 台 5 软件平差 资料整理 3 3 测量控制网测量控制网 3 1 首级测量控制网 本工程 0 000m 相当于绝对标高 8 000m 在基坑外面建立首级控制网 其中南面控制位于中国农业银行顶 北面位于某民居屋顶 东面位于荔香楼顶 西面位于环宇大酒店楼顶 如下图所示 一级测量控制网平面布置图 精品文档 2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载 地下室施工阶段的二级控制网布置 80 80木枋间距250 250 200 8 250 10 250 10 200 0 00 10001800 2 01 钢管架围护 混凝土基础 混凝土柱 预制金属平台 操作台 基坑外测量控制点做法大样 设于楼房顶测量控制点做法大样 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载 3 2 地下室施工阶段的二级控制网布置 地下室四层 群楼部分基坑深度 19 40 米 主楼基坑深度 23 60 米 首级控制网和二级控 制网的点位精度经检测无误后 直接采用 外控法 控制基坑内各轴线位置 亦即全站仪坐标 法放样 由于主楼地下室 23 600m 0 000m 外围管钢柱的施工安排为滞后吊装 外筒结构后施 工 故主楼地下室外围管钢柱的吊装测量校正 是用 0 00m 面上的控制点和标高来进行控制 3 3 主塔楼的二级控制网布置 在主楼核心筒内布置 12 个控制点 以控制核心筒楼板及内墙施工时的轴线控制 外围延 核心筒四角布置 4 个控制点 以控制核心筒及外围钢柱的轴线控制 1 43 层二级测量控制点平面示意图 44 44 44 44 层二级测量控制点位置转换示意图 45 层 76 层二级测量控制点平面示意图 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载 77 77 77 层二级测量控制点位置转换示意图 78 层以上二级测量控制点位置转换示意图 埋件平面示意 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载 典型测量控制点悬挑钢平台平面详图 测量控制点悬挑钢平台立面详图 悬挑钢平台立体示意图 3 4 附楼的二级控制网布置 附楼控制点均埋设在地下四层混凝土楼板之上 B 座商务公寓屋二级测量控制点位置示意图 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载 C 座住宅测量控制点位置示意图 Ca Cb Cc 单元相同 D 座公寓测量控制点位置示意图 E 座住宅测量控制点位置示意图 Ea Eb 相同 4 4 控制点的向上引测控制点的向上引测 4 1 平面轴线控制点的引测方法 4 1 1 地下室施工阶段的定位放线采用 外控法 即在基坑周边的二级测量控制点上架设全 站仪 用极坐标法或直角坐标法进行细部放样 4 1 2 当楼板施工至 0 000m 时 在基坑周边的二级测量控制点上或首级控制加密点架设全 站仪 用极坐标法或直角坐标法放样测设激光控制点 点位布置详见 二级控制网布置示意图 由于 0 000m 层人员走动频繁 激光点测放到楼面后需进行特殊的保护 因此需在 2F 混凝土 楼面预埋铁件 楼板混凝土浇筑完成且具有强度后 再次放样测设激光控制点并进行矩形闭合 复测 调整点位误差 打上阳冲眼十字中心点标示 示意如下图 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载 0 000m 楼面激光控制点点位做法激光点穿过楼层的预留洞做法 4 1 3 激光点穿过楼层时 需在组合楼板上预留 200 x200 的孔洞 浇筑楼板砼后 将点位通 过空洞引测到各楼层上 预留洞的做法示意如上图 说明 1 浇筑砼后木盒不拆除 以防楼面垃圾物堵塞孔洞 2 麻线绷在铁钉上便于仪器找准中心点 用完后将麻线拆除 以免下次阻挡激光投点 4 1 4 在 2 层混凝土楼面架设激光铅直仪 垂直向上投递平面轴线控制点至上部楼层 为提 高激光点位捕捉的精度 减少分段引测误差的积累 制作激光捕捉靶 示意见下页 透明塑料薄片 中间空洞便 于点位标示 雕刻环形刻度 第一次接收激光点 蒙上薄片使环形刻度与光斑 吻合 通过塑料薄片中间空洞捕捉 第一个激光点在接收靶上 旋转铅直仪 分别在 00 90 180 270 四 个位置捕捉到四个激光点 取四个激光点的几何中心即 为本次投测的点位取中位置 测量钢平台上放置激光接收靶 提模平台上的激光点接收靶示意图 4 1 5 激光控制点投测到上部楼层后 组成矩形图形 在矩形的各个点上架设全站仪 复测 多边形的角度 边长误差 进行点位误差调整并作好点位标记 如点位误差较大 应重新投测 激光控制点 4 1 6 由于钢构柱施工在后 上部楼层的激光点位置未浇筑混凝土楼板 需在主楼核心墙侧 面焊接测量控制点的悬挑钢平台 把激光控制点投测到钢平台上并作好标记 在本工程施工中 特别是在主塔楼施工中 垂直度控制是关键 因此 对内部控制点的竖 直引测 采用激光垂准仪进行控制为主 10KG 线堕作为校核手段为辅 具体的方法如下 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载 1 首先 在底层内部控制点上安置激光垂准仪 在上层安置激光接收板 2 其次 打开激光器 将激光投影到激光接收板 3 调整光斑 使光斑最小 在激光接收板上做出标志 4 将激光垂准仪依次旋转 90 180 270 重复将激光投影到激光接收板上 在激光接 收板上做出标志 取 4 个标志中心作为上层内部控制点 5 重复第 1 到第 4 步 直到满足要求为止 4 1 7 激光控制点二级测量控制网的分段投测 激光控制点二级测量控制网分三段循环垂直投测 并用 GPS 复测 每一段控制高度在 160m 左右 以降低塔体晃动所造成的摆动影响 5 5 主楼标高控制点的引测主楼标高控制点的引测 地下室施工阶段的高程基点与基坑外围二级平面控制网点合二为一 点位要求尽量布置在 基础沉降区及大型施工机械行走影响的区域之外 确保点位之间通视良好 便于联测 5 1 地下室基准标高点引测 选择 3 4 个标高点组成闭合回路 用水准仪 塔尺和钢卷尺配合 顺着基坑围护桩往下 量 测至地下室基础 复测基坑内水准环路闭合差 当闭合差较大时重新引测标高基准点 5 2 首层 1 000m 标高基准点引测 用水准仪引测首层 1 000m 标高线至剪力墙外墙面 各点之间复测闭合后弹墨线标示 5 3 地上各层 1 000m 标高基准点引测 地上楼层基准标高点用全站仪每次从首层楼面每 50m 引测一次 50 米之间各楼层的标高 用钢卷尺顺主楼核芯筒外墙面往上量测 全站仪引测标高基准点的方法如下 5 3 1 在 0 000m 层的砼楼面架设全站仪 通过气温 气压计测量气温 气压 对全站仪进 行气象改正设置 5 3 2 全站仪后视核心筒墙面 1 000m 标高基准线 测得仪器高度值 对仪器内 Z 向坐标进 行设置 包括反射棱镜的常数设置 示意如下 全站仪照准 1 00 米标高线确定 Z 坐标值 5 3 3 全站仪望远镜垂直向上 顺着激光控制点的预留洞口垂直往上测量距离 顶部反射棱 镜放在钢平台或土建提模架及需要测量标高的楼层 镜头向下对准全站仪 由于全息反射贴片配合远距离测距时反射信号较弱 影响测距的精度 故本工程用反射棱 镜配合全站仪进行距离测量 反射棱镜放置示意如下 第 1 步第 2 步第 3 步 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载 标高垂直向上传递全站仪测距示意图 5 3 4 计算得到反射棱镜位置的标高 后视测点标高 计算仪器高 将该处标高转移到核心 筒墙面距离本楼层高度 1 000m 处 并弹墨线标示 如下图所示 将全站仪测量所得标高点转移到 37F 墙面示意图 5 3 5 轴线 标高基准点垂直传递途径示意 如右图 6 6 控制点精度复核控制点精度复核 6 1 轴线控制点投递到上部楼层后 组成平面矩形 对矩形角度和边长图形条件进行闭合检测 通过自检对闭合误差进行调整 然后才作为上部楼层控制网的基准 以提高平面控制网经传递 后的测量精度 总包测量组抽查复测埋件定位 钢柱焊接前和焊接后偏差测量控制点的精度 控制网角度 边长闭合复测示意图见下页 测量高度 全站仪测量 所得标高点 精品文档 10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载 轴线 标高基准点垂直传递途径示意图 S1 S2 S3 S4 控制网角度 边长闭合复测示意 6 2 监理抽查复测埋件定位 钢柱焊接前和焊接后偏差测量控制点的精度 6 3 GPS 卫星定位仪分别架设在 160 80 米 320 20 米 屋顶位置的各个控制点上进行复测 其基本操作步骤如下 6 4 A B 两点为地面固定的首级控制点 已知其三维坐标值 6 5 C 点为不同楼层或同一楼层的不同平面位置的被复测点 6 6 为提高观测精度 每次使用三套 GPS 卫星定位仪 分别架设在 A B C 点 6 7 根据观测采集到的数据 用计算机解算出 C 点的三维坐标值 GPS组网测量复核示意图 B点 X2 Y2 Z2 数据采集卡B GPS数据处理示意图 A点 X1 Y1 Z1 数据采集卡A 数据采集卡C 动态点C X3 Y3 Z3 键盘 显示器 中 央 处 理 器 数据采集卡C 数据采集卡A 数据采集卡B 6FL 18FL 30FL 42FL 54FL 66FL 78FL 90FL 98FL 99FL TOP 0 TOP 99FL 98FL 90FL 78FL 66FL 54FL 42FL 30FL 18FL 6FL 0 GPS 数据处理示意图 6 8 C 点设计坐标与实测坐标比较 得到 C 点定位偏差 6 9 GPS 卫星定位仪复测示意见下页图示 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载 7 7 施工放线施工放线 在本工程施工范围内引测的内部控制点 经复核满足要求后 可以作为钢筋混凝土结构和 钢结构施工放线依据 放线方法一律采用全站仪坐标法 徕卡一级全站仪或拓普康一级全站仪 即可满足规范和设计要求的精度 用经纬仪拨角法配合钢尺量距复核 具体方法是在楼面上根据引测上来的轴线点放出一组主要控制轴线 同理 把经纬仪架设 在轴线交叉点上复核 依据放出的各轴线 复核间距无误后 即可根据楼层结构平面图的尺寸 进行建筑物各细部放样 8 8 核心筒墙体的定位测量核心筒墙体的定位测量 核心筒提模施工测量主要控制墙体垂直度和轴线偏差 直接用激光点控制每层墙体轴线偏 差 吊线垂检查每层墙体垂直度 示意图如下 0 000m 77 层 核心筒外围已置 4 个激光点 激光点垂直穿越楼层的地方预留 200 x200mm 的孔洞 直到提模平台顶面 每浇筑完一层混凝土墙体则提升一次钢模板 待上一层墙体钢筋绑扎完成后合模 用激光 铅直仪投点检查模板上口的轴线偏差 吊垂线检查模板垂直度 对钢模板进行轴线偏差和垂直 度校正 每个主要轴线控制的墙体边线 每隔 100mm 就要计算好坐标数据备用 当所需要的点位被钢筋 柱 或模板阻挡时 只好在轴线方向上偏移 100mm 再放 即使这样 个别轴线控制点也无法 放出 当遇到此种情况时 只有在已经浇注好并且没有钢筋露出混凝土面的剪力墙部位临 精品文档 12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载 160 80 米 楼层 C 320 20 米 楼层 C 楼层 C 439 米 地面 JJ1 地面 JJ2 GPS 卫星定位仪复测示意图 精品文档 13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载 时设置一个坐标控制转点 设置方法按测量程序和规范要求进行 再将全站仪移至该转 点上继续完成未放出的点位 所有放线工作 当由于现场环境限制 无法放置对中杆棱镜时 则采用徕卡全站仪专用反射片作为接收目标进行定位 激光铅直仪投点检查钢模板 上口轴线偏差示意图 检查模板上口垂直度和轴线偏 吊线垂检查钢模板垂直度示意图 9 9 测量定位与校正测量定位与校正 钢筋绑扎前 将埋件平面位置的控制轴线和标高测设到下一楼层 根据下一楼层上的埋件轴线和标高控制线 在土建核心墙水平钢筋绑扎前 把埋件初步就 位 等土建钢筋基本绑扎完 利用土建钢管脚手架 对预埋件进行精确校正 如遇竖向或水平 钢筋阻挡 应及时调整钢筋绑扎位置 精确校正埋件标高 并排焊接两根 12mm 钢筋作为埋件托筋 埋件与核心墙钢筋之间焊 接固定 如下图所示 埋件板 埋件定位轴线 钢筋 核心墙面埋件预埋就位立面示意图 楼层标高线 埋件底标高线 托筋 埋件就位安装剖面示意图 埋件安装立面示意图 埋件安装就位固定后 由总包 监理测量复核 验收合格后浇注混凝土 10 10 钢结构测量钢结构测量 10 1 细部测量放样流程 本工程外筒钢柱节对接节点多位变截面 所以每一个节点的位置都必须用全站仪进行三维 空间坐标定位测量 测量放样总体流程 控制点选择与增设 控制网点的测设 平面网 高程网 点位加密 三维空间点位放样 高精度全站仪 精密水准仪 粗略定位 精密定位 吊装测量流程 1 根据轴线安 放埋件 增加钢筋 固定 2 根据埋件宽 度和核心墙厚 度在埋件底标 高处并排焊接 两根 12mm 钢 筋 精品文档 14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载 标准柱竖向投点控制闭 合 测量 排尺 放线 确定柱顶位移值 超偏 处理 柱顶标高测量 抄平结果与下一节柱顶 预验数据综合处理 安装钢柱 确定错位 值 进行初校 钢梁安装螺栓紧固 钢 柱垂直度校正 高强螺栓终拧 钢柱垂 直度复验 会审安装测量记录 确 定焊接顺序和特定部位 的处理方法 焊接过程中跟踪观测 焊接合格后垂直度测量 钢柱 钢梁交验 标准柱竖向投点控制闭合 提供下节钢柱预控数据 10 2 钢柱测量校正 钢柱测量校正采用全站仪直接观测柱顶轴线 标高偏差进行测量 校正或者采用经纬仪进行正 10 3 采用全站仪进行测量校正 按如下两种工况计算三维坐标 10 3 1 常温条件 不考虑荷载增加引起变形而影响每节柱顶中心点的三维坐标 10 3 2 按施工顺序 考虑各种因素 主要是荷载增加引起每节柱顶中心点位移 10 3 3 测量步骤 1 计算上一节将要吊装的钢柱顶中心的三维坐标 2 平面和高程控制网点投递到顶层并复测校核 3 吊装前复核下节钢柱顶中心的三维坐标偏差 为上节柱的垂直度 标高预调提供依据 4 对于标高超差的钢柱 可切割上节柱的衬垫板 3mm 内 或加高垫板 5mm 内 进行 处理 如需更大的偏差调整将由制作厂直接调整钢柱制作长度 5 用全站仪对外围各个柱顶中心进行坐标测量 如下图所示 a 架设全站仪在投递引测上来的测量控制点上 照准一个或几个后视点 b 输入后视点 测站点坐标值 仪高值 棱镜常数 棱镜高度值 建立本测站坐标系统 c 配合小棱镜或对中杆测量各柱顶中心的三维坐标 6 结合下节柱顶焊后偏差和单节钢柱的垂直度偏差 矢量叠加出上一节钢柱校正后的三 维坐标实际值 7 向监理报验钢柱顶的实际坐标 焊前验收通过后开始焊接 8 焊接完成后引测控制点 再次测量柱顶三维坐标 为上节钢柱安装提供测量校正的依 据 如此循环 内业计算柱顶中心坐标 并在柱顶作好点位标示 在下节柱顶用临时连接件连接架设全站 仪 后方交会仪器站点坐标 测量上节柱顶中心轴线偏差 检查单节柱垂直度 每根柱测量两 个点 检查钢柱扭曲 10 4 采用经纬仪进行测量校正 采用经纬仪进行校正时 应采用两台经纬仪同时对钢柱进行观测 指导校正 保证钢柱的 后视棱镜 测量校正钢 柱 精品文档 15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载 轴线和垂直度满足设计和相关规范要求 操作方法如下 经纬仪钢柱测量校正 10 5 钢柱标高测量校正 钢柱标高可采用水准仪或全站仪进行测量校正 为使施工简便快捷 钢柱标高一般都采用 水准仪进行测量校正 操作方法如下 塔 尺 钢柱标高测量控制示意图 10 6 钢结构安装允许偏差 名 称允许偏差 mm 建筑物倾斜H 2500 10 0 且 50 建筑总高度偏差e H 1000 且 30 e 30 名 称允许偏差 mm 单节柱倾斜H 1000 且 10 层高偏差 H 5 建筑物矢量弯曲e L 2500 且 e 25 上柱和下柱的扭转 e 3 同层柱顶标高差 5 e 5 梁水平度e L 1000 且 e 10 地脚螺柱 锚栓 位移 2 0 基础柱底标高 2 e 2 建筑物定位轴线L 20000 且不应大于 3 0 底层柱底轴线对定位轴线偏移 3 0 柱子定位轴线 1 0 11 11 施施工测量总流程工测量总流程 见下页 见下页 第二节 施工监测 根据设计要求 施工及使用过程中 对裙房及主楼的沉降进行监测 对结构的自振周期及 阻尼比 重要构件及重点部位的应力等进行长期监测 掌握建筑物服役期间的受力荷变形状态 通过加速度传感器监测与记录结构在风和地震作用下的响应 确定结构的动力特性及其在结构 使用期间的变化 及时把握结构的健康状态 变形测量按 建筑变形测量规程 JGJ T8 97 一级变形测量等级执行 变形测量及平面控 制网点位精度要求见下表 变形测量等级沉降观测点高差中误差位移观测坐标点中误差 一级 0 15mm 1 0mm 采用先进的监测仪器 提供准确的实时监测数据 为钢结构 幕墙安装等提供定位 校正 的依据 监测环境影响如温度 湿度 风力变化 为顺利安装提供施工依据 对应力集中的部 位进行应力应变测试 跟踪杆件的应力变化 验证施工方案的安全可靠性 1 1 监测项目监测项目 1 1 基础底板和主楼首层沉降及其基准点引测采用精密水准仪测量 精品文档 16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载 测量准备 首级平面控制网 建立水准基点 建立控制网 引测至基坑边建立 二级矩形控制网 采用 内控法 分别在首层 44F 77F引测 激光控制基准点 外控法 三级建 筑轴线测放 全站仪在4个测量 平台检查控制点闭 合 外围钢柱校正 全站仪测地下室预 埋件及柱 墙 梁 放线 钢柱校正 外围钢柱焊后复测 用水准仪和钢卷尺 顺基坑边围护桩引 测标高至基坑底 在首层 44F 77F 分别用全站仪引测 四个新的标高基准 点 距楼面高度 1 000m 在脱完模上一层核 心筒外墙面测放楼 层 1 000m标高线 楼板打砼 高程控制网 在脱完模的核心筒 外墙面测放楼层 1 000m标高线 导线测量方法 往返联测 地上部份 地上部份地下部份 预调值计算重 新确定柱顶三 维坐标设计值 地下室标 高测量 核心墙打砼 竣工验收测量 全站仪在提升平台 检查4个控制点的 闭合 内筒钢柱校正 模板轴线偏差 垂 直度复核校正 内 筒钢柱焊后复测 钢管内浇灌砼 提模一层吊装上节柱 地下部份 在混凝土楼面引测 核心筒外4个激光 点并复测闭合 测放楼层轴线点 温度风力测量 记录及结构变 形验算 1 测量人员准备 2 测量仪器具送检钢尺标定 3 点位移交 4 熟采图纸 规范 5 气象仪器准备 在首层核心筒外墙 1 000米处建立 水准基点 在脱完模的核心筒 外墙面测放楼层 1 000m标高线 在 160 80米 320 20 米 439 0米GPS复测 施工测量总流程图 1 2 首层组合楼板的钢梁挠度采用精密水准仪或百分表测量 1 3 施工现场每天的温度 湿度 风力采用传感器测量 1 4 施工现场每天的污水水质 空气质量监测 测试设备的精度 如垂线坐标仪为 0 1 mm 激光垂准仪为 1 40000 全站仪测距精度 1mm 2ppm 等 可满足监测精度要求 而且点位设置相对固定 整个施工过程中 传感器放置 固定不变 其稳定可靠性十分有利于长时间重复监测 2 2 监测部位监测部位 根据监测点的位置 监测形式和监测仪器的不同 变形值的获取有二种方法 2 1 多级分步测量法 建筑物由下至上建造 上部楼层某一测点的变形测定是经过多次相对换 算 采用多次相对变形叠加获得 具体步骤如下 2 1 1 先测出底层监测点相对于建筑物外围的控制点之间的变形 2 1 2 测出需监测楼层的控制点相对于底层监测点之间的变形 得到楼层控制点位的变化 2 1 3 测出需监测楼层的其余测点相对于本层控制点之间的变形 从而可知本楼层测点位置 的变化情况 多级分步测量流程如下图 再上一层监测层控制点首层 44F 77F 测出相对变形 上一监测层控制点 测出相对变形垂线或激光系统 同一监测层其它测点 测出相对变形 筏板的变形情况 测出相对变形垂线或激光系统 建筑物外围控制点 测出相对变形 测出相对变形做校核 2 2 直接测量法 通过仪器直接测出测点的三维变形值 也叫实时差分测量 2 2 1 差分测量的优势 影响三维坐标测量精度的主要因素有仪器精度 点间斜距及垂直角 后两者涉及大气的气象改正 水平折光 垂直折光等许多复杂的因素 故很难精确求出 从而 降低了点位测量精度 然而根据变形监测的特点 需要测量的只是相对变化量 采用建立基准 站进行差分的方法 极坐标法测量的点位精度可达到亚毫米甚至更高 精品文档 17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载 2 2 2 差分测量原理 在一个测站上对两个观测目标进行观测 将观测值求差 或在两个测 站上对同一目标进行观测 将观测值求差 或在一个测站上对一个目标进行两次观测求差 求 差的目的在于消除已知的或未知的公共误差 以提高测量精度 在该系统中 计算机通过电缆与监测站上的全站仪相连 在计算机控制下 全站仪对建筑 物外围的基准控制点及被监测物上的变形点进行测量 观测数据通过通讯电缆实时输入计算机 用软件进行实时处理 结果按用户的要求以报表的形式输出 监测人员能实时地了解监测运行 情况 差分测量系统工作原理如下图所示 TCA全站仪 通讯及供电 监测站 控制机房 基准点1 基准点n 变形点1 变形点m 外 围 基 准 点 被 监 测 物 上 控制计算机 附近稳定的基准点 建筑物上待测点 高精度全站仪 全站仪直接测量法 差分测量系统 的工作示意图 2 3 多级分步测量 直接测量二种监测方法都需要有位置相对稳固的外围测量控制点坐标值或 基准面 基准线 基准数作起算依据 对同一测点如外框筒测点采用二种检测方法所测得的变 形值应进行相互校核比较 提高监测结果的可信度和准确度 例如 本工程的垂线坐标仪观测楼层平动和外立面全站仪观测的垂直度变化 其结果应相 互一致 每次观测结果立表比较 示意如右表所示 3 3 监测时监测时间间 影响测试精度的主要因素是仪器精度和现场环境 选择合适的测试时机 一般在清晨 6 00 8 00 因为经历了一个夜晚后 整体结构的温度比较均匀 比较容易剔除温度差的影 响 此时施工人员少 施工设备对仪器的扰动较小 具体随日出时间而定 夏季相对于冬季时 间稍早些 日出前 40 分钟开始 30 分钟内观测完成 4 4 监测部位监测部位 4 1 主楼地下室施工阶段的沉降变形 4 2 主楼地面以上施工阶段的沉降变形 4 3 每 25 个楼层相对首层基准点的平面位置 竖向变形 4 4 首层组合楼板在浇筑混凝土前后的钢梁挠度变化 4 5 主楼首层外围 16 根钢柱 各楼层腰桁架受力较大部位的应力应变 4 6 施工现场每天的温度 湿度 风力 污水水质 空气质量观测 记录 精品文档 18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载 5 5 监测频率监测频率 序号监测类型监测部位监测内容监测设备监测频率监测目的 1 地下室沉降观测精密水准仪 2 首层沉降观测精密水准仪 3 主楼外筒 16 根钢柱 平面位移监测全站仪测量 4 裙房地下室沉降观测精密水准仪 5 地下室沉降观测精密水准仪 6 首层沉降观测精密水准仪 7 核心筒墙体 平面位移监测垂线坐标仪 沉降观测按设计要求频次进行 其它项目 施工阶段 1 次 环 工程竣工 1 次 月 8 组合楼板首层挠度测量精密水准仪或百分表首层楼板混凝土浇筑前后 9 主楼整体垂直度监测全站仪施工阶段或工程竣工 1 次 月 10 外筒 16 根钢柱首层承载应力测试振弦式钢筋应变计 11 变形监测 各楼层腰桁架应力测试振弦式钢筋应变计 1 外筒钢柱每安装一个环测量 1 次 2 外筒钢管每次砼浇注完测量 1 次 3 程竣工 1 次 月 本工程为高耸构筑物 建筑造型新颖 结构变化较大 传力体系复杂 施 工过程对建筑物沉降和平动监测 可及时获取各施工阶段的结构受力及变 形情况 将监测数据与理论计算数据进行分析比较 可及时调整施工安装 的变形误差 对受力较大 应力集中的部位进行应力测试 跟踪构件的应力变化情况 及时掌握构件的受力数据 将监测数据与理论计算数据进行分析比较 可 对结构的安全行进行科学的评价 保证施工的正常进行和建筑物外形尺寸 的准确 12 施工现场地面及塔体上部温度监测温度传感器 13 施工现场地面及塔体上部湿度监测湿度传感器 14 施工现场地面及塔体上部风速监测风速传感器 掌握施工现场的气象情况 可为测量和监测时间的选择提供科学依据 保 证测量精度 及时掌握施工现场气象情况 保证施工生产顺利进行 15 施工现场地面及塔体上部 施工楼层 噪声监测噪声仪 16 施工现场地面污水排放监测水质检测仪 17 施工现场 气象 环境监测 施工现场地面空气质量监测粉尘计 施工阶段 1 次 天 通过对施工现场周边环境的监测 及时掌握施工现场环境状况 预测 预 防环境污染的发生 18 主楼沉降监测精密水准仪 19 主楼整体垂直度监测全站仪 20 核心筒墙体平面位移监测垂线坐标仪 21 外筒的 16 根钢柱首层承载应力测试振弦式钢筋应变计 22 长期监测 各楼层腰桁架应力测试振弦式钢筋应变计 工程竣工 1 次 月 工程竣工交付使用后 由业主自行对本建筑进行长期健康监测 可宏观把 握建筑物在正常使用状态下的工作状况 对监测数据分析比较 可预测建 筑物未来工作状况 精品文档 19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载 6 6 沉降监测沉降监测 6 1 沉降监测点布置 本工程在地下室施工过程中作沉降观测记录 地面设二等水准基点 5 个 沉降观测点一开 始全部设置在地下室基础底板面 主楼观测点数为 24 个 群楼地下室观测点数为 49 个 为二 等水准点 地下室沉降观测工作从基础施工完成后读零开始 每升高 2 层观测一次 结构封顶 后每月观测一次 直至沉降稳定为止 沉降稳定标准 平均每天沉降量小于或等于 0 01mm 当主楼施工到 0 00 米层时 将主楼的 24 个沉降观测点转移到首层楼面对应位置 主楼 在施工及使用过程中作沉降观测记录 作一级变形测量 每升高 6 层观测一次 结构封顶后每 月观测一次 直至沉降稳定为止 沉降稳定标准 平均每天沉降量小于或等于 0 005mm 主楼 沉降值应扣除上部结构施工增加荷载对墙 柱产生的压缩变形值 主楼首层沉降观测点平面布 置如右图 6 2 沉降监测基准点设置 标高基准点位布置在基础沉降范围外 4 个基准点形成闭合水准导线 并定期地与城市导 线点进行联测 当基准点发生变化时及时恢复 长期观测建筑沉降 标高基准点的锚固长度锚 入土内 1m 地面用护栏模板围护 形式如下 标桩 围护脚手架 高程基准点 混凝土 十字刻划点 沉降监测基准点设置示意图 主楼首层沉降观测点平面布置图 精品文档 20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载 6 3 沉降监测成果表及沉降变形曲线示意 沉降监测成果表 工 程 名 称 金融中心测 点 编 号 建筑物整体沉降 变形示意曲线 加载完 0 F51 F40 F30 F20 F10 沉降 50mm 100mm 进度 荷载 T 年月日 趋于稳定 沉降量 mm 施工状态 沉降及施工状态 日期 次数 本次沉降累计沉降形象进度温度 t c 荷载 t 年 月 日 1 年 月 日 2 年 月 日 3 年 月 日 4 年 月 日 5 年 月 日 6 年 月 日 7 年 月 日 8 年 月 日 9 年 月 日 10 说明 表中沉降曲线仅为示例曲线 测量单位 测量 记录 6 4 位移变形监测 6 4 1 垂线坐标仪测量法 楼层之间的相对平面和竖向变形采用垂线坐标仪进行测试 其工作原理如下图 地下室基础平面沉降监测点布置图 精品文档 21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载 垂线上方固定点 保护钢管 阻尼液 非接触式自动读数仪 重锤使垂线垂直 当上部楼层产生相对于下部楼层的变形时 垂线下端与垂线不直接接触 固定不动的 CCD 图像传感器即可测量出垂线的平动变形值和竖向变形 比较方便的测量出楼层 之间的相对变形值 计划在 1F 18F 37F 55F 73F 91F 顶层设观测点 各层相对变形的 叠加可反应建筑物整体宏观变形 如下图所示 dz2 dx2 dy2 dz1 dx1 dy1 dz2 dx2 dy2 dz1 dx1 dy1 由上图可知 实际测出的是上下监测层的相对变形 即竖向相对变形值 dz2 dz1 相对 平动变形值 dx2 dx1 dy2 dy1 上下监测层相对变形进行叠加后 即可综合反应出建筑物 的整体宏观变形 采用激光准直仪提供垂直基准线 如下图所示 监测楼层平面平移和扭转 一层平面内设 4 个控制点 共安设 4 台垂线坐标仪 通过 4 点的平面内位移分析 监测楼 层变形 如下图所示 精品文档 22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载 楼层监测点位置的变化可反应平动和扭转情况 如下图所示 6 4 2 外立面设点全站仪监测 主楼外围的全站仪观测点位置固定 以地面 1F 固定点为后视 分别观测 18F 37F 55F 73F 91F 顶层各点的平面坐标 观测结果和采用垂线坐标仪观测得到的数据 比较应一致 主楼外立面观测点的平面布置图 主楼外立面测点立面布置图 精品文档 23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载 7 7 温度 湿度 风力 污水 空气质量监测温度 湿度 风力 污水 空气质量监测 整个建筑施工跨度时间较长 冬夏季的温度变化较大 结构变形的主要影响是温度作用 可分为三种形式 一是季节温差 二是日温度变化 三是日照温差 其中日照温差影响最大 但难于精确计算 因此 选择每日清晨的日出之前进行测试 避免日照温差影响 温度 湿度 风力采用传感器测量 每天分别监测环境和构件表面温度等的变化 7 1 应力应变监测 钢结构杆件应力应变测试可采用钢筋应变片法 光纤传感器测应变法 振弦式钢筋应变计 等方法进行 考虑到测试设备的精度和稳定性及坚固程度 本工程选用振弦式钢筋应变计进行 测试 振弦式钢筋应变仪的内部构造如下图 Steel wire Leat spring Electromagnet Fixed knife edge Tension screw Movable knife edge 钢 丝 弹 簧 页 片 电 磁 固 定 刀 边拉 伸 螺 丝移 动 刀 边 振弦式应变仪与构件相焊连 与构件保持相同的应变值 应变计内钢弦的微小变化 伸长 或缩短 均会引起钢弦振动频率产生变化 张力弦的理论公式为 通过连出的导线测出应变仪中钢弦的频率变化 经公式换算 或根据标定记录直接插值 即可求得相应测点处的应变值 当采用混凝土应变计时 则可测出测点埋设部位的混凝土应变 值 钢杆件测点布置位置示意图 7 2 首层组合楼板下梁的挠度监测 首层组合楼板下梁的挠度可采用精密水准仪测量 也可如下图所示进行测量 首层钢梁 测点B测点C测点D测点E 测点A 百分表 钢架固定在支承柱上 7 3 监测注意事项 7 3 1 安装完监测设备先初读数测试一遍 7 3 2 测试时间宜选择在 6 00 开始 避免阳光照射 2 小时内测试结束 长时间测试可选择 阴天进行 且大型机械暂停运行 7 3 3 监测楼层安装完测试设备应全部联测一遍 7 3 4 每次测试记录下时间 温度 湿度 风力等资料数据 7 3 5 编制测试数据处理程序 实测结果输入电脑 自动以图表形式直观输出 7 3 6 测试数据整理分析后 一旦发现异常 立即通知设计 迅速查明原因 7 3 7 垂线坐标仪的铟钢丝必须外套钢管 直径必须足够大 钢管与建筑焊连 施工过程中避 免碰撞铟钢丝 吊装 混凝土浇筑施工过程应保护测试设备 7 3 8 沉降观测点设置保护盖 7 3 9 施工中根据设计位置及时安装监测点 绘制平面示意图 振弦式钢 筋应变仪 精品文档 24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载 7 3 10 不同途径获得同一测点的变形结果应相互校核 有意识的选择部分楼层的关键测点进 行校核 确保测试结果的正确可靠 7 4 长期监测建议 建议对本工程增加长期监测内容 宏观把握建筑物的正常工作性态 根据业主需要 在前 3 5 年进行跟踪观测或在整个建筑物的使用期内进行长期监测 如变形和应力长期处于稳定状 态 适当延长观测时间间隔 建议长期监测的内容有如下几项 7 4 1 在核心筒外围沿建筑物全高设置一垂线位移计 监测楼层平面位移 如右图所示 7 4 2 主楼屋顶层观测点相对于首层的整体垂直度观测 其测点平面布置详见前面 主楼外立 面观测点的平面布置图 7 4 3 主楼首层外围 30 根钢柱和 73F 转换桁架上下弦杆上布置振弦式钢筋应变计 长期跟踪 测试关键杆件的应力 7 4 4 主楼沉降观测 7 4 5 主楼顶层布置水平 竖向加速度传感器 作风振 地震观测记录 7 5 监测设备 阻尼液 垂线坐标仪 楼层 楼层 垂线上方固定点 建筑物顶部 保护钢管 建筑物全高垂线位移计平动位移测量示意 精品文档 25欢迎下载25欢迎下载25欢迎下载25欢迎下载25欢迎下载25欢迎下载 名 称功 能 介 绍技 术 指 标简 图 6800 型 垂线坐标仪 该仪器用于精确测量正垂线和倒垂线 电遥测部件可通过 EIA RS 485 接口输出数据 数据可 本地储存或传输到基美星 2380 型 MCU 或 MICRO 10 数据记录仪 此外 多达 32 台坐标仪可以 通过一根二芯导线直接传输到一公里以外的计算机 标准量程 25 50 75 100 mm 双向 精度 0 1 mm 测量时间 1 5 秒 长期漂移 0 1 mm yr 长 宽 高 610 610 610 mm JZY 20 型 激光天顶仪 JZY 20 型激光天顶指向仪采用较大功率的 P 型半导体激光器为光源 配合以光学 机械调节系 统 可为高层建筑施工或铅直设备安装提供高精度的激光铅垂线 从而可以有效地确保建筑工 程和设备安装的定位精度并提高工作效率 垂直精度 1 40000 激光功率 2 4mW 工作温度 10 40 水准管格值 20 2mm 外形尺寸 135 125 240mm 仪器重量 2 7kg 指向距离 200m 处光斑直径 18mm 供电电源 DC3V 徕卡 TCA2003 精密全站仪 标配与可选的机载程序大大方便您的日常作业 在测量办公室 SurveyOffice 帮助下 测得数据能够流畅的传输到您的指定程序中 利用选配的 GeoBASIC 可根据自己的需要开发相应的应用程序 选配的 EGL1 电子导向光让持镜者迅速找到自己的位置 型号 TC2003 TCA2003 数据记录 PC 卡 RS232 测距精度 1mm 1ppm 单次测量时间 3 s 测程 2 5 km 单棱镜 3 5 km 三棱镜 望远镜倍率 30 x 输出电源 NiCd 电池 外接电源 测角精度 0 5 ATR 功能 1000m 单棱镜 600m 360 棱镜 DNS3 水准测量 每公里往返测高程精度 0 3mm 测微计 补偿器设置精度 0 3 放大倍率标准 32x 补偿器工作范围 30 PTS V2 宾得全站仪 内置 18 种测量功能 适用于不同方式的测量要求 测量环境温度 气压 自动修正 独具特 点的三轴补偿功能 先进的充电器和电池 标准 RS 232 接口 可与计算机或 E 500 等各种电 子手簿通讯 轻巧实用 重量只有 6 2kg 测距精度 2mm 2 10 6 D 测角精度 2 测程 3 6km 4911 型 钢筋应变计 4911 型钢筋应变计通常用于测量基础 泥浆墙 预制桩 船坞 闸门 桥拱 隧道衬砌等等 可直接埋入混凝土中 标准型号 4911 钢筋计 12mm 即大家熟知的 姐妹杆 可独立的与 钢筋并排安装 较大尺寸的 4911A 型可直接焊接到钢筋上 标准量程 2500 敏度 0 025 FS 精度 0 25 F S 非线性 0 5 F S 直径 12 50 mm 长度 1380 mm 温度范围 20 80 NVS 或 NVGS 振弦式 应力计 振弦式应力应变测量 仪器标距 150 mm 量程 0 3000 10 6 分辨率 0 05 F S 测量精度 0 5 F S NVS 振弦式应变计 温度测量范围 20 60 耐水压 0 5 Mpa GPS 卫星定位 测量仪 2 个 RS232 口 最多可选 4 个 最快波特率 460800 1PP 和事件标识 两个三色指示灯 两个功能键外置 Ranger 3rd Party 内置存储器最大可达 96M 原始数据记录率最快可达 20 次 秒 可实时输出 连续工作 10 小时以上 自动记录 数据类型 GPS GLONASS L1 L2 的码和载波 跟踪的信号 L1 有 C A 码 P 码 全载波 L2 的 P 码 全载波 静态双频测量精度 3mm 1ppm D 平面 5mm 1ppm D 高程 动态双频测量精度 10mm 1ppm D 平面 20mm 1ppm D 高程 冷启动 60 秒 热启动 10 秒 重捕获 1 秒 操作温度 40 55 外界直流电压 6 28V 精品文档 26欢迎下载26欢迎下载26欢迎下载26欢迎下载26欢迎下载26欢迎下载 名 称功 能 介 绍技 术 指 标简 图 4700VW 型 温度计4700VW 型温度计包括一个不锈钢的传感器体 用来安装振弦元件 由于传感器体和钢弦的热膨 胀系数不同 就可以组成一个简单的 但灵敏的温度测量装置 这些温度仪用于要求数据自动 遥测记录的地方非常合适 标准量程 100