机场航站楼钢结构测量控制方案

1、机场航站楼钢结构测量控制方案1.1测量的基本内容屋盖钢结构测量工作内容包括：主桁架直线度控制，标高控制，变形观测、滑移胎架同步监控、胎架的二次定位等。1.2主桁架组装测控技术1.2.1测控方案的基本构思1. 直线度控制：考虑到桁架下弦杆中心线在水平面上投影为一直线，管外边投影线对称于下弦中心线，对称线间距等于弦杆直径，故直线度的控制依据可考虑以下弦入手。2. 主桁架标高控制：随着桁架曲线的变化，桁架上各点标高也相对发生变化，所以，正确的控制其标高至关重要，根据桁架分段示意图可选定下弦节点与标高控制点。3. 上弦平面水平控制：当主桁架下弦空间位置确定后，重点加强对上弦平面的水平度控制。4. 下挠

2、变形观测：通过对主桁架脱离胎架前后若干节点标高变化的观测，测定主桁架下挠变形情况。1.激光控制点位的布置：根据土建±0.000m层测放的建筑轴线，利用直角坐标法，选定四个激光控制点，并在楼地面做好永久标记。6. 铺设测量操作平台：在每个承重架上用木方等铺设平台，此平台的铺设必须满足仪器架设时的平稳要求。7. 下弦中心线的投测：把激光铅直仪分别架设在四个已经精密测定的激光控制点上，垂直向上引测激光控制点到铺设好的平台之上，并做好点位标记，然后在平台上经莱卡TC2002全站仪进行角度和距离闭合，精度良好，边长误差控制在1/30000范围内，角度误差控制在6”范围内。四个控制点位精度符合后

3、，分别架设仪器于主控制节点处，将中心线测设在每个测量平台上，并用墨线标示。8. 下弦控制节点的投测：因为每楊桁架分段进行组装，故每段都必须做好节点控制，根据桁架分段情况，节点作为控制依据。参照土建+7.50m层建筑轴线网，选定定位轴线作为控制基线，在此基线上通过解析法找出控制节点的投影与基线的交点，然后分别将这些交点投测到平台之上，并与下弦杆中心线投影线相交，即得到下弦控制节点在水平面上的投影点。这样每棉桁架直线度控制就以测量平台上所测设下弦中心线为依据，通过吊线锤的方法来完成，直线度控制目标为5mni。具体详见图（五）。9. 主桁架标高控制：因为主桁架空间曲线变化，其高差变化相当大，需多次架

4、设仪器进行测定。为此，我们在各轴线楼面台架测量操作平台上垂挂大盘尺，通过苏-光DSZ2高精度水准将后视标高逐个引测至每个测量操作平台上的某一点，做好永久标记，用此作为测量操作平台上标高控制时后视点之用。根据引测各标高后视点，分别测出平台上相对应下弦控制节点标记点位之实际标高，然后和相对应控制节点设计标高相比较，即得出测量平台上控制节点标记与理论上设计之相对应控制节点高差值，明确标注于测量平台相对应节点标记点，以此作为主桁架分段组装标髙的依据，标高控制目标为±10.Ommo10. ±弦平面水平控制：在控制两上弦杆对称水平之前,我们特制了一根3米长超大水平尺，该水平尺采用经纬仪

5、高精度管水准器固定在轻质铝合金方通一端，经调校合格后交付使用，配合支承于上弦杆下面的液压千斤顶进行微处理，达到准确控制上弦平面水平误差的目的。1.3变形观测1.3.1主桁架下挠变形观测在每楊桁架组装完毕之后，对所有观测点位进行第一次标高观测，并做好详细记录，待主桁架脱离承重架之后,再进行第二次标高观测，并与第一次观测记录相比较，测定主桁架的变形情况。1.3.2承重胎架沉降变形观测因为主桁架静荷载及脚手架自重影响，组装胎架将出现不同程度的沉降现象，需在主桁架标高控制时做相对应的调节对策。即根据胎架的沉降报告相对应的进行标高补偿，以保证主桁架空间位置的准确性。1.3.3组装胎架倾斜变形观测：为保证

6、测量平台上所测放中心线、控制节点在水平位置上的准确性，每次桁架组装滑移完毕之后，需通过激光铅直仪将楼地面已经做好永久标记的激光控制点垂直投测到测量操作平台上，建立新的主桁架组装测控体系，并用全站以进行角度和距离闭合。1.4钢结构测量方案长春龙家堡机场航站楼工程钢管桁架特殊的空间造型对测量工作提出了很高的要求，如何采用先进的测量技术和测量仪器设备将整个壳体按照设计图纸准确无误地安装就位，将直接关系到工程的进度和质量。在壳体安装测量前应建立较高精度的安装测量控制网（一级建筑控制网）。要求测角中误差±5”，边长相对中误差l/30000o以下分别介绍地脚螺栓的埋设及钢结构桁架的安装测量。1.

7、4.1地脚螺栓的埋设A.平面位置测量测定平面位置时，将两台经纬仪架设在纵横轴线控制基准点上，后视同一轴线对应的控制基准点，将轴线投测到与地脚螺栓定位板面同高度的木方子上，并用红色三角标记。将其与定位板上纵横柱定位轴线比较，根据偏差情况，调整定位板，使得定位板的纵横轴线与两台经纬仪投测的轴线完全重合为止。定位板的纵、横轴线允许误差为0.3nmi。在浇注基础混凝土前，检查定位板上的纵横轴线，与设计位置的允许误差为0.3mmo相邻柱中心间距测量误差为1mm,第一根柱至第n根柱间距的测量允许误差为VTmmo量距时，釆用一级钢尺并加上尺长、温度、垂曲三项改正。在混凝土浇筑完后初凝前，应检测定位板上的中心

8、线，如发现偏差，应即刻校正，直至符合精度要求为止。B.地脚螺栓标高测量方法地脚螺栓标高测量采用DS.水准仪从髙程控制点直接引测到辅助安装的木方子上，用红油漆作好标记，根据引测的标高点，调整定位板的高度到设计位置，标高测量的允许误差为±lnini。1.4.2钢结构桁架安装测量对于本钢结构工程桁架的拼装及安装，我们拟釆用以下两种方案进行测量和复核：1.方案一：全站仪三维测量1）坐标系的建立如图所示，在待测物方向任取A、B两点，将其在水平面（取仪器三轴交点处的水平面）内投影点的联线作为X轴方向，仪器中心为坐标原点，过原点在水平面面内垂直于X轴的方向为Y轴，垂直于XY平面的轴为Z轴，构成右手

9、直角坐标系。2）测量原理全站型电子速测仪（简称全站仪）是具有测距、测角能力的先进仪器，所以根据极坐标法测定物点的三维坐标为全站仪三维测量系统提供了理论依据和技术保障。设在。点的全站仪测得A、B两点的距离分别为S.,、SB,天顶角为Va、Vb,水平角为Qa>Qb,由上图可得A、B两点在O-XYZ坐标系下的坐标为：XA=SAsinsinft匕=Sasin、cos/?-ZA=S4cosVAXB=SBsinVlfsm(fi+H)YB=SBsnVBcos(fi+H)Zb=SflcosVfl式中H=aB-aA>8为OA方向与Y轴之间的夹角。因为A、B两点的水平投影在X轴方向上，则有Ya=Yb,

10、即：SAsinVAcosp=SBsinV8sin（川+H）由此可求得：妙=ctgH -S“sin、Sr sin 虬 sinH由上式能够看出，8值取决于仪器中心及选取的A、B两点的位置关系，求解B的工作也即完成了全站仪三维测量系统的定向。对于物方空间的任意点P在上述坐标系中的坐标为：Xp=SpsmVpSmffi+Hp)Yp=SpsinVpcos0+Hp)Zp=SPcosVp式中HP=aP-aA>外为P点的斜距，Vp为P点的天顶角,%为P点的水平度盘读数，其余符号同前。在本工程钢桁架安装测量过程中，三维测量坐标系的选择需根据安装现场平面布置图具体确定，所以必须建立精度较高的安装测量控制网。3

11、) 测量精度分析分析全站仪三维测量系统的点位精度，主要有以下三个方面的因素：仪器的系统误差、仪器的偶然误差、反射装置(目标)误差。这里主要分析前两者对点位精度的影响。根据误差传播定律可得：您=sin2Vpsin2(/?+Hp)m+SpcosVpsin("+Hp)f性P+SPsinVPcos0+H,)2%二払Pnty=sin2cos”少+%)忒+SPcosVpcos0+Hp)f性Pri,nrt,+nit+SpsinVpsin(/7+Hp)f？P厲=cos2岭展+(SpsinVp)2性式中，ms为P点距离测量中误差；lUv为P点天顶角测量中误差；响为水平角测量中误差；财为定向时确定B角的

12、中误差。4）构架梁安装校正安装测量前，在构架梁的节点位置粘贴LeicaTCA2003仪器专用反射标志，并根据设计的形状及其方程计算该标志中心点的三维坐标。然后根据三维测量系统测量原理利用LeicaTPCA2003X业测量全站仪（内置测量程序）,测量所安装构架梁测量标志中心的实际三维坐标（xyz）,利用实时处理软件计算实测值与设计值的差值，实时指挥构架梁的安装测量。在内业利用外业所釆集到的数据在所编程序环境下进行数据后处理并成图，打印有关资料上报有关部门。钢管桁架安装节点测量示意图2.方案二：电子经纬仪三维测量在本工程中钢管桁架的安装校正测量亦可采用电子经纬仪三维工业测量系统。针对本工程，我们釆

13、用LeicaTM5100A自动准直精密电动经纬仪和TCA2003自动跟踪精密全站仪为传感器，利用数据通讯设备将两台仪器的观测数据传送给与之相连的计算机，并根据相对应的软件对观测数据进行处理，实时获得桁架标志点位的空间位置和桁架的几何形状。电子经纬仪工业测量系统根据实际的工作环境及设备配置情况可分为联机系统（实时系统）和脱机系统（非实时系统）。在长春龙家堡机场航站楼工程中，因为安装测量的实时性,应采用联机系统进行测量，系统结构如图所示：统1）系统的测量原理该系统是由两台电子经纬仪（其中一台可由全站仪代替）、通讯设备、计算机、数据终端、基准尺、输出设备等组成，以三维空间交会原理为基本理论依据，间接

14、测定目标点的空间三维坐标，并通过应用软件对所测数据进行处理。如图所示，两台电子经纬仪A和B,为计算物方空间三维坐标，建立如下坐标系，以A点全站仪三轴交点为坐标原点（0,0,0）,以过原点的铅直方向为Z轴，以两仪器三轴交点A、B连线在水平面上的投影为X轴，垂直于XZ平面并过原点的直线为Y轴，XYZ构成右手测量坐标系。系统测量坐标系在测量坐标系中，设AB的水平投影b为基线长，AB的高差为血。假定在交会之前b和AhAB均已精确测定，且A、B站上的电子经纬仪互瞄十字丝，以获得基线作水平角观测的零方向，根据两台电子经纬仪同时测得物点P的水平角a、8及天顶距Ya、Yb,即可求得该点在测量坐标系中的三维坐标(x,y,z)为：AsinBx=cosasin(«+0)Asin psin（a + ）sina11z.sinBetgy.+snactgvl.,、2=2（A/?-+%+厶顷）=砂sin（E）+S"）2）实时测量过程电子经纬仪三维工业测量系统是以空间前方交会为基础，通过观测水平角和天顶角来确定物点在给定坐标系下的坐标（x,y,z）o然后根据设计图纸有关的数