广东超高层商业办公楼钢结构施工测量专项方案

目录TOC\o"1-5"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc357100057"第一章项目概况况1HYPERLINK\l"_Toc357100058"第二章施测前的的准备工作11HYPERLINK\l"_Toc357100059"第三章钢结构测测量重难点分分析2HYPERLINK\l"_Toc357100060"第四章施工控制制网的布设22HYPERLINK\l"_Toc357100061"第一节统一测量量控制的坐标标系3HYPERLINK\l"_Toc357100062"第二节首级控制制网的移交与与复测3HYPERLINK\l"_Toc357100063"第三节测量二级级控制点的布布设3HYPERLINK\l"_Toc357100064"1.地下室施工工阶段的二级级控制点布设设3HYPERLINK\l"_Toc357100065"2.主塔楼二级级控制网布设设3HYPERLINK\l"_Toc357100066"第四节控制点的的向上引测44HYPERLINK\l"_Toc357100067"1.平面轴线控控制点的引测测4HYPERLINK\l"_Toc357100068"2.主楼标高控控制点的引测测5HYPERLINK\l"_Toc357100069"第五章现场测量量作业流程77HYPERLINK\l"_Toc357100070"第一节预埋锚栓栓及埋件坐标标测控7HYPERLINK\l"_Toc357100071"1.钢柱预埋锚锚栓及埋件坐坐标测控7HYPERLINK\l"_Toc357100072"2.钢连廊预埋埋件的测量定定位8HYPERLINK\l"_Toc357100073"第二节钢柱的吊吊装测量、校校正8HYPERLINK\l"_Toc357100074"1.细部测量放放样流程8HYPERLINK\l"_Toc357100075"2.钢结构安装装允许偏差99HYPERLINK\l"_Toc357100076"3.钢柱测量校校正步骤9HYPERLINK\l"_Toc357100077"4.钢柱垂直度度复测9HYPERLINK\l"_Toc357100078"5.柱顶标高复复测10HYPERLINK\l"_Toc357100079"6.吊装测量流流程10HYPERLINK\l"_Toc357100080"第六章施工及使使用期间监测测11HYPERLINK\l"_Toc357100081"第一节监测项目目11HYPERLINK\l"_Toc357100082"第二节变形值的的获取11HYPERLINK\l"_Toc357100083"第三节监测时机机12HYPERLINK\l"_Toc357100084"第四节监测部位位12HYPERLINK\l"_Toc357100085"第五节沉降监测测12HYPERLINK\l"_Toc357100086"1.沉降监测点点布置12HYPERLINK\l"_Toc357100087"2.沉降监测基基准点设置113HYPERLINK\l"_Toc357100088"第七章钢结构测测量精度保证证措施13HYPERLINK\l"_Toc357100089"第一节建筑工程程测量误差理理论分析133HYPERLINK\l"_Toc357100090"第二节保证和提提高施工测量量精度的措施施14HYPERLINK\l"_Toc357100091"第八章钢结构安安装误差消除除措施14HYPERLINK\l"_Toc357100092"第一节误差来源源及危害分析析14HYPERLINK\l"_Toc357100093"第二节钢结构安安装误差消除除具体办法114项目概况本工程主塔楼地地下3层，地上39层，建筑高高度为1811.2m，塔楼为钢钢筋混凝土框框架-核心筒结构构体系，其余余为框架结构构。钢结构分分布在塔楼及及裙楼部分,钢结构内容容主要包括钢钢骨混凝土劲劲性柱、连廊廊钢结构、楼楼层钢梁、观观光电梯钢结结构梁及柱、核核心筒钢骨混混凝土连梁、钢钢楼梯、钢筋筋桁架楼承板板等。钢结构构总用钢量约约3640t，钢材最大大板厚为75mm，钢材材质质主要为Q235B、Q345B、Q345GGJC、Q390GGJC。施测前的准备工工作（1）对业主现现场移交的外外围控制点进进行复核并形形成记录,建立技术资资料档案。（2）收集《工工程测量规范范》GB500026-22007、《建筑变变形测量规程程》JGJ/TT8-20007、《钢结构构工程施工质质量验收规范范》GB502205-20002，整理现场场施工图、钢钢结构深化计计图等资料。（3）仔细熟读读图纸，认真真分析轴线与与各构件之间间的位置关系系，并做好记记录。（4）根据本工工程的安装难难度和工作量量大小，钢结结构测量人员员配备如下表表：序号人员人数1测量工长12测量员1（5）准备测量量器具，对仪仪器进行检验验校正与计量量检定，相应应的计量检验验合格证留存存备查，测量量器具配备如如下表：序号名称规格单位数量备注1全站仪TOPCON--GTS-6602台1配弯管目镜2全站仪配套棱镜镜/套1/3全站仪小棱镜/个1/4经纬仪J2台1配弯管目镜5水准仪索佳BII0--I型台1/6塔尺苏一光把3/750米手摇盘尺尺/把3/87.5米卷尺/把2/95米卷尺/把3/101.5米水平尺尺/把2/11计算器/个1/12弹簧称20kg把1/13线锤0.5kg、00.75kgg个各2/14油漆笔白色、红色、蓝蓝色支各10/15磁力线锤0.5kg个2/16对讲机MOTOROLLA部4/17晴雨伞/把1/18太阳伞直径2.5米柄1/19湿度仪/支1/20油漆白色、红色千克各5/21激光铅直仪台1/钢结构测量重难难点分析针对钢结构的结结构特征和安安装施工工艺艺要求，钢结结构施工测量量中存在以下下重难点：（1）钢结构施施工控制网的的布设钢结构施工控制制网是整个测测量工作得以以开展的基础础。本工程施施工精度要求求高。施工控控制网布设的的好坏、合理理与否，直接接关系到整个个测量施工的的成败。（2）钢柱三维维坐标定位控控制由于本工程采用用型钢凝土柱柱、焊接H型钢和箱型型钢梁，钢柱柱吊装的精确确度将影响到到观光电梯钢钢结构及连廊廊钢结构的正正确定位，因因此是本工程程施工测量重重点需解决的的问题。（3）钢结构测测量精度控制制连廊钢结构钢梯梯梁与混凝土土墙柱通过埋埋件形式连接接，由此可见见埋件测量定定位的重要，是是本工程全局局测量定位的的重点。（4）减小钢结结构安装误差差如何减小构件在在吊装过程中中因自重产生生的变形、因因温差造成的的缩胀变形、因因焊接产生收收缩变形等造造成的误差累累积，使安装装构件的空间间位置符合设设计要求，也也是钢结构施施工测量需重重点考虑的问问题。施工控制网的布布设结合施工现场的的实际情况和和深化设计图图纸要求，本本工程的主要要测量工作有有以下几点：：（1）城市大地地坐标与建筑筑坐标转换统统一；（2）首级控制制网的移交与与复测；（3）平面和高高程二级控制制网“外控法”布置；（4）平面和高高程二级控制制网“内控法”垂直引测，同同步控制内外外筒轴线、标标高；（5）平面和高高程三级控制制网测量，控控制柱、梁、洞洞口的轴线、标标高；（6）底板基础础平面钢柱底底预埋件、墙墙立面预埋件件安装定位测测量；（7）钢柱三维维坐标位置的的定位校正测测量，并分析析气候条件对对测量结果的的影响；（8）施工及使使用期间沉降降监测。统一测量控制的的坐标系业主提供的首级级控制网布设设在用地范围围内红线界桩桩点及主要轴轴线控制点外外，坐标已为为建筑坐标。为为了施工作业业及测量工作作的效率和质质量，将根据据业主提供的的首级控制网网布设二级控控制网。首级控制网的移移交与复测进场后，在业主主、监理单位位的主持下，对对首级测量控控制网办理正正式的书面移移交手续，实实地踏勘点位位，对已经损损坏的点位做做出标记说明明。复测首级控制网网的点位精度度，测量点位位之间的边长长距离和夹角角，计算点位位误差。如点点位误差较大大，需进一步步和业主、监监理核对并确确认。测量二级控制点点的布设地下室施工阶段段的二级控制制点布设地下室三层，地地下室底板标标高为-15.66m，首级控制制网的点位精精度经复核无无误后，在基基坑周边布设设主要轴线控控制点，控制制基坑内各结结构的轴线和和标高位置。示示意图如下：：地下室施工阶段段二级测量控控制点布设主塔楼二级控制制网布设塔楼施工阶段，采采取内控法进进行测量控制制，将控制点点布设在核心心筒四个角部部，便于轴线线观测及垂直直引测。地上施工阶段二二级测量控制制点布设控制点的向上引引测平面轴线控制点点的引测（1）地下室施施工阶段的各各结构部位定定位放线，其其平面轴线控控制点的引测测采用“外控法”，在基坑周周边的二级测测量控制点上上架设全站仪仪，用极坐标标法或直角坐坐标法进行细细部放样。（2）当楼板施施工至-0.1550时，在基坑坑周边的二级级测量控制点点上架设全站站仪，用极坐坐标法或直角角坐标法放样样测设激光控控制点。由于于首层人员走走动频繁，激激光点测放到到楼面后需进进行特殊的保保护，因此需需在首层混凝凝土楼面预埋埋铁件，楼板板混凝土浇筑筑完成且具有有强度后，再再次放样测设设激光控制点点并进行多边边形闭合复测测，调整点位位误差，打上上样冲眼十字字中心点标示示，示意如下下图：-1.150楼楼面激光控制制点点位做法法（3）上部楼层层平面轴线控控制点的引测测，是在首层层混凝土楼面面激光控制点点上架设激光光铅直仪，垂垂直向上投递递平面轴线控控制点。为提提高激光点位位捕捉的精度度，减少分段段引测误差的的积累，制作作激光捕捉靶靶。（4）激光点穿穿过楼层时，需需在楼板上预预留200x2200的孔洞，浇浇筑楼板砼后后，将点位通通过空洞引测测到各楼层上上。预留洞的的做法示意如如下：激光点穿过楼层层的预留洞示示意图（5）激光控制制点投测到上上部楼层后，组组成多边形图图形。在多边边形的各个点点上架设全站站仪，复测多多边形的角度度、边长误差差，进行点位位误差调整并并作好点位标标记。如点位位误差较大，应应重新投测激激光控制点。（6）激光控制制点二级测量量控制网的分分段投测激光控制点二级级测量控制网网分三段循环环垂直投测，每每一段控制距距离在60m左右，以降降低塔体晃动动所造成的摆摆动影响，控控制点垂直引引测示意图如如下：控制点垂直引测测示意图主楼标高控制点点的引测地下室施工阶段段的高程基点点与基坑外围围二级平面控控制网点合二二为一，点位位要求尽量布布置在基础沉沉降区及大型型施工机械行行走影响的区区域之外。确确保点位之间间通视条件良良好，便于联联测。（1）地下室基基准标高点引引测选择3～4个标标高点组成闭闭合回路，用用水准仪配合合塔尺和钢卷卷尺顺着基坑坑围护桩往下下量测至地下下室基础。到到基坑复测水水准环路闭合合差，当闭合合差较大时重重新引测标高高基准点。（2）地上各层层标高基准点点测量引测地上楼层基准标标高点由全站站仪从首层楼楼面竖向引测测，每升高60m引测一次，60m之间各楼层层的标高用钢钢卷尺顺主楼楼核心筒外墙墙面往上量测测。全站仪引引测标高基准准点的方法如如下：1）在首层的砼砼楼面架设全全站仪，通过过气温、气压压计测量气温温、气压，对对全站仪进行行气象改正设设置。2）全站仪后视视核心筒墙面面+1.0000标高基准线线，测得仪器器高度值。对对仪器内Z向坐标进行行设置，包括括反射棱镜的的常数设置。示示意图如下：：全站仪照准+11.000标高线确定Z坐标值3）全站仪望远远镜垂直向上上，顺着激光光控制点的预预留洞口垂直直往上测量，顶顶部反射棱镜镜放在需要测测量标高的楼楼层位置，镜镜头向下对准准全站仪。由由于全息反射射贴片配合远远距离测距时时反射信号较较弱，影响测测距的精度，故故本工程用反反射棱镜配合合全站仪进行行远距离测量量。反射棱镜镜放置示意如如下：第1步第2步第3步4）计算得到反反射棱镜位置置的标高后，用用水准仪后视视全站仪测得得的标高点，计计算水准仪仪仪高值，将该该处标高转移移到剪力墙侧侧面距离本楼楼层高度+1.0000处，并弹墨墨线标示。现场测量作业流流程预埋锚栓及埋件件坐标测控在本工程中，埋埋件的测量定定位主要是分分柱底埋件测测量、与钢连连廊连接的墙墙面埋件的测测量定位两部部分。钢柱预埋锚栓及及埋件坐标测测控（1）采用全站站仪放样出已已知埋件轴线线上的四个坐坐标点，然后后用墨线弹出出埋件的控制制轴线，埋件件示意图如下下：柱脚预埋件示意意图柱脚十字定位板板示意图（2）在埋件定定位之后，立立即进行轴线线复测。在满满足规范和设设计允许偏差差要求后，采采用钢筋对埋埋件及锚栓进进行加固，并并报监理验收收合格后，即即可移交下道道工序进行混混凝土浇注施施工。（3）预埋件固固定后，在浇浇捣砼时，由由于受振动和和砼倾倒流淌淌时的侧向挤挤压会有偏移移。因此，在在砼浇捣时应应派人监视偏偏差情况，及及时调校正确确。（4）注意事项项：在安装过过程中，由于于现场梁筋、面面筋密急，对对锚栓预埋精精度和速度有有较大影响，为为此要重复多多次测量。混混凝土凝固后后重测锚栓、钢钢柱实际位置置并记录，为为上节钢柱的的安装提供准准确的三维坐坐标。钢连廊预埋件的的测量定位钢筋绑扎前，将将埋件平面位位置的控制轴轴线和标高测测设到当前楼楼层。根据当前楼层上上的埋件轴线线和标高控制制线，在土建建墙体水平钢钢筋绑扎后，把把埋件就位，利利用土建钢管管脚手架，对对预埋件进行行精确校正，如如遇竖向或水水平钢筋阻挡挡，应及时调调整钢筋绑扎扎位置。精确确校正埋件标标高后，并排排焊接两根φ12mm钢筋作为埋埋件托筋，埋埋件与墙体钢钢筋之间焊接接固定。埋件安装立面示示意图钢连廊埋件三维维示意图埋件安装就位固固定后，由项项目部、监理理测量复核，验验收合格后浇浇注混凝土。钢柱的吊装测量量、校正细部测量放样流流程本工程钢柱测量量方式为采用用全站仪观测测外框钢柱柱柱顶平面坐标标及牛腿中心心线坐标值的的方式进行，测测量放样总体体流程如下：：测量放样总体流流程钢结构安装允许许偏差名称允许偏差(mmm)名称允许偏差(mmm)建筑物倾斜H/2500++10.0）且≤50建筑总高度偏差差e≤H/10000且-30≤e≤30单节柱倾斜H/1000且且≤10层高偏差ΔH≤±5建筑物矢量弯曲曲e≤L/25000且e≤25.同层柱顶标高差差-5≤e≤5梁水平度e≤L/10000且e≤10地脚螺柱（锚栓栓）位移2.0基础柱底标高-2≤e≤2建筑物定位轴线线L/200000，且不应大大于3.0底层柱底轴线对对定位轴线偏偏移3.0柱子定位轴线1.0钢柱测量校正步步骤控制部位控制部位为柱顶顶中心点，牛牛腿中心线坐坐标。校正方法采用全站仪直接接观测柱顶轴轴线、标高偏偏差，进而进进行测量、校校正。坐标计算按如下两种工况况计算三维坐坐标：（1）常温条件件,不考虑荷载载增加引起变变形而影响每每节柱顶中心心点的三维坐坐标。（2）按施工顺顺序，考虑各各种因素，主主要是荷载增增加引起每节节柱顶中心点点位移。钢柱校正步骤（1）计算上一一节将要吊装装的钢柱顶中中心的三维坐坐标。（2）平面和高高程控制网点点投递到顶层层并复测校核核。（3）吊装前复复核下节钢柱柱顶中心的三三维坐标偏差差。（4）对于标高高超差的钢柱柱，可切割上上节柱的衬垫垫板（3mm内）或加高高垫板（5mm内）进行处处理，如需更更大的偏差调调整将由制作作厂直接调整整钢柱制作长长度。（5）用全站仪仪对外围各个个柱顶中心进进行坐标测量量。（6）结合下节节柱顶焊后偏偏差和单节钢钢柱的垂直度度偏差，矢量量叠加出上一一节钢柱校正正后的三维坐坐标实际值。（7）向监理报报验钢柱顶的的实际坐标，焊焊前验收通过过后开始焊接接。（8）焊接完成成后引测控制制点，再次测测量柱顶三维维坐标，为上上节钢柱安装装提供测量校校正的依据，如如此循环。钢柱垂直度复测测采用经纬仪进行行钢柱垂直度度复测，复测测时应采用两两台经纬仪同同时对钢柱进进行观测，指指导校正，保保证钢柱的轴轴线和垂直度度满足设计和和相关规范要要求。示意图图如下：钢柱垂直度复测测示意图柱顶标高复测每安装完成一节节钢柱后，必必须对该节钢钢柱柱顶标高高进行整体复复测，结合图图纸按轴线编编号记录各个个柱子柱顶标标高偏差值，作作为下一节钢钢柱安装校正正的预偏指导导数据。吊装测量流程施工及使用期间间监测根据设计要求，施施工及使用过过程中，对主主楼的沉降进进行观测，对对结构的自振振周期及阻尼尼比、重要构构件及重点部部位的应力等等进行长期监监测，掌握建建筑物服役期期间的受力荷荷变形状态。通通过加速度传传感器监测与与记录结构在在风和地震作作用下的响应应，确定结构构的动力特性性及其在结构构使用期间的的变化，及时时把握结构的的健康状态。变形测量按《建建筑变形测量量规程》JGJ/TT8-20007一级变形测测量等级执行行，变形测量量及平面控制制网点位精度度要求见下表表：变形测量等级沉降观测点高差差中误差位移观测坐标点点中误差一级≤0.15mmm≤1.0mm采用先进的监测测仪器，提供供准确的实时时监测数据，为为钢结构安装装等提供定位位、校正的依依据；监测环环境影响如温温度、湿度、风风力变化，为为顺利安装提提供施工依据据；对应力集集中的部位进进行应力应变变测试，跟踪踪杆件的应力力变化，验证证施工方案的的安全可靠性性。监测项目（1）基础底板板和主楼首层层沉降及其基基准点引测，采采用精密水准准仪测量。（2）楼层监测测点位移，采采用垂线坐标标仪基准线或或全站仪测量量。（3）施工现场场每天的温度度、湿度、风风力，采用传传感器测量。测试设备的精度度，如垂线坐坐标仪为0.1mm，激光垂准准仪为1/400000、全站仪测测距精度1mm+22ppm等，可满足足监测精度要要求。变形值的获取根据监测点的位位置、监测形形式和监测仪仪器的不同，变变形值的获取取有二种方法法：（1）多级分步步测量法建筑物由下至上上建造，上部部楼层某一测测点的变形测测定是经过多多次相对换算算，采用多次次相对变形叠叠加获得。具具体步骤如下下：1）先测出底层层监测点相对对于建筑物外外围的控制点点之间的变形形；2）测出需监测测楼层的控制制点相对于底底层监测点之之间的变形，得得到楼层控制制点位的变化化；3）测出需监测测楼层的其余余测点相对于于本层控制点点之间的变形形，从而可知知本楼层测点点位置的变化化情况。（2）直接测量量法通过仪器直接测测出测点的三三维变形值，也也叫实时差分分测量。差分测量的优势势：影响三维维坐标测量精精度主要因素素有仪器精度度、点间斜距距及垂直角，后后两者涉及大大气气象改正正、水平折光光、垂直折光光等许多复杂杂因素，故很很难精确求出出，从而降低低了点位测量量精度。然而而根据变形监监测的特点，需需要测量的只只是相对变化化量，采用建建立基准站进进行差分的方方法，极坐标标法测量点位位精度可达到到亚毫米甚至至更高。（3）多级分步步测量、直接接测量二种监监测方法都需需要有位置相相对稳固的外外围测量控制制点坐标值或或基准面、基基准线、基准准数作起算依依据。对同一一测点如外框框筒测点采用用二种检测方方法所测得的的变形值应进进行相互校核核比较，提高高监测结果的的可信度和准准确度。监测时机影响测试精度的的主要因素是是仪器精度和和现场环境，选选择合适的测测试时机，一一般在清晨6：00～8：00，因为经历历了一个夜晚晚后，整体结结构的温度比比较均匀，比比较容易剔除除温度差的影影响；此时施施工人员少、施施工设备对仪仪器的扰动较较小。具体随随日出时间而而定，夏季相相对于冬季时时间稍早些。日日出前40分钟开始，30分钟内观测测完成。监测部位主楼地下室施工工阶段的沉降降变形；主楼地面以上施施工阶段的沉沉降变形；每15个楼层相相对首层基准准点的平面位位置、竖向变变形；塔楼首层外围114根钢柱受力力较大部位的的应力应变；；施工现场每天的的温度、湿度度、风力、空空气质量观测测、记录。沉降监测沉降监测点布置置本工程在地下室室施工过程中中作沉降观测测记录，地面面设二等水准准基点4个，沉降观观测点一开始始全部设置在在地下室基础础底板面。地地下室沉降观观测工作从基基础施工完成成后读零开始始，首层施工工完毕即观测测一次，以后后每施工完一一层观测一次次，竣工验收收时观测一次次。当主楼施工到--1.1500m时，将主楼楼的沉降观测测点转移到首首层楼面对应应位置。主楼楼在施工及使使用过程中作作沉降观测记记录，作一级级变形测量，每每升高5层观测一次次，结构封顶顶后每月观测测一次，直至至沉降稳定为为止。沉降稳稳定标准：平平均每天沉降降量小于或等等于0.0055mm。主楼沉降降值应扣除上上部结构施工工增加荷载对对墙、柱产生生的压缩变形形值。主楼首首层沉降观测测点平面布置置图根据设计计院要求相应应布置。沉降监测基准点点设置标高基准点位布布置在基础沉沉降范围外，4个基准点形形成闭合水准准导线，并定定期与城市导导线点进行联联测，当基准准点发生变化化时及时恢复复，长期观测测建筑沉降。标标高基准点的的锚固长度锚锚入土内1m，地面用护护栏模板围护护，形式如下下：沉降监测基准点点设置示意图图钢结构测量精度度保证措施建筑工程测量误误差理论分析析按照建筑工程测测量分析理论论，建筑物定定位的点位中中误差m主要包括施施工误差m施和点位测量量误差m测共同影响，即即：m2=m2施++m2测通常取m测：：m施=1：√2则m测=1/√√3m其中测量误差又又包括控制点点起始误差mm控和点位放线线误差m放。即m2测=m2控控+m2放若取m控：m放放=1：√