钢结构工程电视塔施工测量方法介绍

钢结构工程、电视塔施工测量方法介绍TOC\o"1-4"\h\z\uHYPERLINKHYPERLINK\l"_Toc225162006"1．平面控制22HYPERLINK\l"_Toc225162007"2．标高控制22HYPERLINK\l"_Toc225162008"3．定位轴线检检查2HYPERLINK\l"_Toc225162009"4．柱间距检查查2HYPERLINK\l"_Toc225162010"5．单独柱基中中心检查2HYPERLINK\l"_Toc225162011"6．标高实测33HYPERLINK\l"_Toc225162012"7．轴线位移校校正3HYPERLINK\l"_Toc225162013"2电视塔施工工中的施工测测量3HYPERLINK\l"_Toc225162014"1．平面控制33HYPERLINK\l"_Toc225162015"2．标高控制33HYPERLINK\l"_Toc225162016"3．内控制3HYPERLINK\l"_Toc225162017"4．沉降观测44HYPERLINK\l"_Toc225162018"5．竣工后的测测量工作4HYPERLINK\l"_Toc225162019"3某电视塔施施工测量实例例4HYPERLINK\l"_Toc225162020"1．概况4HYPERLINK\l"_Toc225162021"2．制定施测方方案5HYPERLINK\l"_Toc225162022"3．建立外控制制6HYPERLINK\l"_Toc225162023"（1）施工平面面控制网的建建立6HYPERLINK\l"_Toc225162024"（2）筒体测量量基准点的平平面布设7HYPERLINK\l"_Toc225162025"（3）平台小控控制网的布设设7HYPERLINK\l"_Toc225162026"（4）测量平台台的设置8HYPERLINK\l"_Toc225162027"4．建立内控制制8HYPERLINK\l"_Toc225162028"5．天顶投点法法9HYPERLINK\l"_Toc225162029"（1）测站位置置设置：9HYPERLINK\l"_Toc225162030"（2）精密测量量方法9HYPERLINK\l"_Toc225162031"1）投点方法99HYPERLINK\l"_Toc225162032"2）投测精度检检查10HYPERLINK\l"_Toc225162033"3）照准标志110HYPERLINK\l"_Toc225162034"4）使用仪器和和工具11HYPERLINK\l"_Toc225162035"（3）单筒体的的垂直测量111HYPERLINK\l"_Toc225162036"1）＋285mm~＋310m段间间测量方法111HYPERLINK\l"_Toc225162037"2）＋310mm~＋350m段间间测量方法112HYPERLINK\l"_Toc225162038"3）单筒体中心心点投测的检检查12HYPERLINK\l"_Toc225162039"（4）斜筒体测测量12HYPERLINK\l"_Toc225162040"1）大斜筒的测测量方法133HYPERLINK\l"_Toc225162041"2）小斜筒的测测量方法133HYPERLINK\l"_Toc225162042"（5）效果144HYPERLINK\l"_Toc225162043"1）主塔中心线线垂直度偏差差控制14HYPERLINK\l"_Toc225162044"2）劲性骨架安安装测量155HYPERLINK\l"_Toc225162045"3）筒体施工中中模板断面控控制15HYPERLINK\l"_Toc225162046"6．精度16HYPERLINK\l"_Toc225162047"7．沉降观测116随着改革开放，经经济发展，我我国在建筑行行业发展也是是较快的，打打破了过去常常用的砖木结结构、混凝土土结构的格局局，目前也有有大批采用钢钢结构来建造造。如北京的的***大厦，某的****宾馆、某的的国际贸易中中心、某的****宾馆，深圳圳的***展中心等。1．平面控制建立施工控制网网对高层钢结结构施工是极极为重要的。控控制网离施工工现场不能太太近，应考虑虑到钢柱的定定位、检查、校校正。2．标高控制高层钢结构工程程标高极为重重要，根据城城市II等水准点建建立独立的以以III等要求的水水准网，以便便在施工过程程中直接应用用，在支承标标高块引测时时必须对水准准点进行检查查，III等水准精度度要求以±（mm），n为测站数。3．定位轴线检检查定位轴线从基础础施工起就应应引起重视，必必须在定位轴轴线前做好控控制点，待基基础浇筑混凝凝土后再根据据控制点将定定位轴线引到到柱基钢筋混混凝土底板面面上，然后预预检定位轴线线是否同原定定位重合、闭闭合，每根定定位线总尺寸寸误差值是否否超过控制数数，纵横网轴轴线是否垂直直、平行。预预检应由业主主、土建、安安装三方联合合进行，对检检查数据要统统一认可鉴证证。4．柱间距检查查柱间距检查是在在定位轴线认认可的前提下下进行，采用用检定钢尺实实测柱间距。柱柱间距离偏差差值应严格控控制在±3mm范围内，绝绝不能超过±5mm。柱间距超超过±5mm，则必须调调整定位轴线线。原因是定定位轴线的交交点是柱基点点，钢柱竖向向间距以此为为准，框架钢钢梁的连接螺螺孔的直径一一般比高强螺螺栓直径大1.5~22.0mm，如柱距过过大或过小，直直接影响整个个竖向框架梁梁的安装连接接和钢柱的垂垂直，安装中中还会有安装装误差。在上上面检查柱间间距时，必须须注意安全。5．单独柱基中中心检查检查单独柱基的的中心线同定定位线之间的的误差，调整整柱基中心线线使其同定位位轴线重合，然然后以柱基中中心线为依据据，检查地脚脚螺栓的预埋埋位置。6．标高实测以III等水准准点的标高为为依据，对钢钢柱柱基表面面进行标高实实测，将测得得的标高偏差差用平面图表表示之，作为为临时支承标标高块调整的的依据。7．轴线位移校校正任何一节框架钢钢柱的校正，均均以下节钢柱柱顶部的实际际中心线为准准，安装钢柱柱的底部对准准下钢柱的中中心线即可。由由此可见，实实测位移是极极为重要的，根根据实测位移移量以实际情情况加以调整整。调整位称称时特别注意意钢柱的扭转转，钢柱扭转转对框架安装装很不利，应应引起重视。2电视塔施工工中的施工测测量1．平面控制惯用方法是先做做外控制。外外控制必须根根据城市等级级控制点引测测，以保证电电视塔正确位位置。城市控控制点一般均均不便量距，设设立在高大建建筑物屋顶上上，为此，引引测时必须使使用精密经纬纬仪测角、光光电测距仪测测距，具体精精度要求设计计院会提出对对电视塔的平平面位置的误误差，以及垂垂直度的偏差差值。设计院院提出的要求求是总的误差差和精度要求求，而测量单单位必须考虑虑测量有误差差存在，施工工同样也会存存在误差，为为此测量单位位只能用1/2的误差。如如平面位置要要求正确2cm，测量误差差只能在1cm之内，垂直直偏差允许5cm，测量只能能以2.5cm来考虑。根根据这样的要要求，首先提提出施测方案案，施测方案案必须经建设设单位、施工工单位及有关关部门同意方方可实施。2．标高控制电视塔施工过程程中标高是极极为重要的，首首先根据城市市II等水准点，建建立独立的III等水准网，以以便在施工过过程中直接应应用。III等级水准精精度±3（mm），n为测站数。3．内控制当电视塔施工到到一定高度，外外控制已无法法控制，此时时必须建立一一套内控制，用内控制作向上传递。用激光的方法垂直向上传递，或应用铅垂仪直接投点，向上传递则视具体施工条件而定。如北京电视塔、天津电视塔均用激光仪作向上垂直传递，某电视塔（东方明珠）应用WildZH天顶垂准仪作向上垂直传递。4．沉降观测在电视塔施工过过程中必须重重视沉降观测测。在基础施施工时，特别别从底板开始始必须进行沉沉降观测，以以便及时了解解是否有不均均匀沉降。在在施工过程中中，也就是电电视塔不断上上升过程中，沉沉降观测显得得格外重要，如如有不均匀沉沉降，施工单单位应及时采采取相应措施施。5．竣工后的测测量工作（1）实测电视视塔的平面位位置，即测电电视塔的桅杆杆中心。实测测结果与设计计坐标相比可可得出实际的的精度。（2）实测电视视塔的垂直偏偏差。（3）长期沉降降观测：电视视塔竣工后必必须坚持长期期沉降观测，第第一年每月一一次，第二年年每季度一次次，第三年半半年一次。如如基本稳定可可结束沉降观观测，以后是是否每年一次次，或继续观观测下去，请请示建设单位位或有关单位位确定。3某电视塔施施工测量实例例1．概况某广播电视塔总总高度为468m，建筑总面面积为6.3万m2，其中高空空建筑面积达达2万m2。电视塔由由地下室、塔塔座、塔身、下下球体、上球球体、太空舱舱及天线等七七个部分组成成，如图4-216所示。图4-216某电视塔各各部分组成电视塔地下二层层深为-12m，局部达-19.55m。从地面至286m为三筒框架架主塔体，由由三个直径为为9m的直筒体组组成。三个直直筒从285m处过渡为单单筒体至350m，单筒体从310m以上由8m收分至7m，350m至486m为钢桅杆天天线。在主塔体68~~118m，设有直径径为50m的钢结构下下球体，其顶顶标高为118m，在250~2295m，设有直径径为45m的钢结构上上球体，其顶顶标高为295m，在单筒体334~3350m之间设有直直径为16m的钢结构太太空舱，顶标标高为350m。单筒体顶顶面正中有一一个4.2m的正方形空空洞，钢桅杆杆天线就嵌固固在空洞中。天天线全长118m，截面自3.8m××3.8m收缩至0.7m××0.7m。主塔体三个直筒筒体呈三角形形布置，全高高286m间有七道6m高、1.6m宽的混凝土土连梁，连梁梁与三个直筒筒体的交接处处分叉成Y形，在上、下下球体中间各各有一高40m~550m的中心筒体体。三个直径径为7m的斜筒体与与水平面交角角成60°，其下端支支承于基础上上，上端交汇汇于中心筒体体上。2．制定施测方方案某电视塔构筑物物的施工和安安装中，工程程测量精度是是保证电视塔塔施工质量和和安全的重要要内容，因而而，设计和施施工精度要求求也相当高，尤尤其是塔身垂垂直度偏差小小于50mm。在制定技术方案案之初，调研研对国内有关关工程进行了了调研，这些些工程的共同同特点就是采采用激光垂准准仪作垂直控控制，它的最最大优点是直直观性强，测测量人员当场场就可读得垂垂直偏差值。然然而，如果被被测物体高度度过高，激光光的光斑就大大，并会产生生飘移，因而而难以对中，必必将影响精确确度。某电视塔其高度度为468m，如果用激激光仪作垂直直控制，难以以保证其小于于50mm的精度要求求，通过综合合分析，决定定采用WildZH天顶垂准仪仪作垂准测量量和WildT2经纬仪（附附弯管）作垂垂准检查。某电视塔施工测测量的难度不不仅在于其超超高，而且由由于塔的特殊殊造型，使得得三个直筒体体之间不能互互相通视，因因此，我们将将电视塔的施施工测量分为为平面控制和和垂直测量两两大部分。平面控制测量主主要是在建筑筑场地上建立立必要精度的的轴线控制网网，以建立塔塔筒中心及放放样施工所需需的轴线；二二是布设筒体体测量基准点点，通过在塔塔、直筒及斜斜筒中心埋设设基准控制点点，组成精密密的筒体控制制网，并在-0.055m结构平台上上布设一个小小控制网，这这样就可以解解决塔筒中心心点不能通视视的问题。由由于这个控制制网精度相当当高，而且点点位稳固，可可使垂准测量量精度得到保保证，同时也也可保证塔、塔塔中心的平台台高度从±0.000m~98mm~118mm~263mm~285mm，直筒中心心平台高度从从±0.000m~98mm~161mm~285mm。垂直测量的方案案，是测点布布置在塔体筒筒内，并沿高高程分别布置置在-12.000m、150m高程上。150m高程断面，测测站工作平台台搭设利用筒筒体壁、剪力力墙、电梯井井墙壁，人行行梯道为基础础，预埋铁件件搭设工作平平台和测站。3．建立外控制制（1）施工平面面控制网的建建立在施工场地上平平面控制布设设米字形轴线线网（由某测测绘处提供），三三条轴线相交交于塔的中心心。5号轴线（朝朝向南京路外外滩原二喷水水池中心）与与正北方向的的夹角为96°36'155"。现以这点点城市坐标及及此夹角作广广播电视塔米米字形轴线和和桩位中心放放样的依据。米米字形轴线如如图4-217所示：在施施工地下室时时，轴线上的的点位离塔中中心较远，看看不到基坑下下部位。后在在基坑周边轴轴线方向上加加密S'40，W'40，S91和N'32等点，作作为测设地下下室塔筒中心心及各层轴线线的依据。图4-217米字形轴线线网（2）筒体测量量基准点的平平面布设由于地下室基础础承台上无法法设置基准控控制点，因此此将其点投测测至-6.055m平台面上，在在塔、直筒及及斜筒中心埋埋设基准控制制点。于是形成了由77个控制点组组成一个精密密筒体控制网网，如图4-218所示。在基基础出土后，为为了便于测量量而将三个直直筒中心及塔塔中心测站，分分别精确设在在+0.5550m平台和-1.4550m中心平台上上，然后根据据这四个中心心点加密成一一个平台小控控制网。图4-218-6.0550平台面塔筒筒中心点布置置图（3）平台小控控制网的布设设根据场地的有利利条件，在-0.0550m结构平台上上布设一个中中点六边形小小控制网，见见图4-219，这网使塔塔筒四个中心心点不能通视视问题得到解解决。在①、⑤、⑨轴上的网点点通过直筒门门洞互相通视视，其直线中中点即筒中心心点。直接检检查塔、筒中中心点位置。通通过精密测量量，这个网的的精度相当高高，网的点位位精度≤2mm，使垂准测测量精度能得得到保证。同同时此网点位位相当稳固，产产生相对位移移可能性很小小。使用其点点位可测设塔塔筒周边轴线线及裙房7.5°轴线，还能能直接测量筒筒体的偏扭。图4-219中点六边形形小控制网（4）测量平台台的设置为了保证塔筒中中心基准线的的铅垂性，使使固定在底面面上的基准点点垂直轴投影影点最大限度度接近施工区区，为此在基基准线上选择择测量平台，测测量平台标高高如下：塔中心测量平台台标高从±0.000m~＋98m~＋118m~＋263m~＋285m。直筒中心测量平平台标高从±0.000m~＋98m~＋161m~＋285m。4．建立内控制制直筒体内建立四四个中心基准准点，直筒体体施测方法，直直筒体测量困困难不小：其其难点是四个个中心基准点点互不通视，不不易自检，后后投到钢平台台上时其四点点才能检查正正确与否。投投点时测量孔孔径应保持畅畅通，并选择择有利时间，才才能保证工作作顺利进行。5．天顶投点法法（1）测站位置置设置：直筒体测站位置置设在筒中心心＋0.5500m平台处，标标板浇捣在平平台上，中心心留有通光小小圆孔。塔中中心设在塔座座底部-1.4550m处，标板与与直筒体同。（2）精密测量量方法在底部塔筒中心心基准点上，分分别安置WildZH天顶垂准仪仪将四个中心心点投至施工工平台面上（24.0m以下为临时时平台，24.0m以上为自升升式整体钢平平台）。投点的立面示意意图，如图4-220所示。图4-220投点立面示示意1）投点方法放置仪器，对中中，整平，水水平度盘指向向0°（塔中心或或轴线方向），通通知上方，准准备投测。作作业步骤如下下：①指挥上方，使使标志中心初初步移在镜里里十字丝交点点附近，要小小于5mm（图4-2211a）。②仪器镜面上另另放一块精密密补偿镜，旋旋转补偿镜，使使标志中心折折射在十字丝丝纵丝上（图图4-2211b）。③仪器旋转1880°，使标志中中心不折射在在十字丝纵线线上，离开纵纵线一小段距距离a，指挥上方方向纵线方向向移动a/2的距离（图4-2211c）。④再旋转移动镜镜面，使标志志中心折射在在下纵丝上，再再回复位置视视标志中心是是否折射在纵纵丝上（图4-2211d），如还有有一微小距离离，按上述调调整方法，使使点调至纵丝丝上为止。⑤仪器水平旋转转90°与270°位置按上述述方法测量，使使标志中心移移至在横丝上上（图4-2211e）。⑥检查投点位置置正否、旋转转四方，如点点都折射在十十字丝线上（图4-221f），那点才算投正。点投好后，通知知上方，固定定标志。图4-2212）投测精度检检查投测在平台面上上四个中心点点，在塔中心心安置经纬仪仪测角，并量量测至直筒中中心边长检查查。视夹角及及边长是否满满足精度要求求。精度要求：夹角角误差1200°为1'边长误差99.238mm为3mm。同时检查三个外外方向间夹角角，夹角误差差小于10"。用一个外外方向定向（如如青海路电视视塔尖）。检查在限差之内内，就标志点点位。在施工工平台面上侧侧设施工轴线线，方向标志志设在预埋好好的木块上，或或套板上及钢钢平台面上。3）照准标志采用两种标志，一一是不锈钢十十字刻度标板板，交点有一一个5mm圆孔，另一一是滑动标志志。在＋200m以以上投点时，接接收标志采用用滑动标志。滑动标志的特点点：快速和容容易标定。①设置方法：在在钢平台塔筒筒中心预埋滑滑动标志装置置如图4-222（a）所示，标标志坐标对准准十字轴线。②材料：用一块块质硬光滑木木板，其尺寸寸为300mmm×300mmm×18mmm。中间留有180mmm×100mmm长方形孔洞洞，搁置在预预先埋好在平平台上二根互互相平行的角角钢滑槽中，木木板上钉有二二根滑尺，投投点时用刻划划2cm透明有机玻玻璃板如图4-2222b所示，插在在滑尺中。③移动方法根据据下方指挥，先先将木板顺Y轴方向左（或或右），使标标志中心移在在X轴线上，然然后再移动玻玻璃板（木板板不动），使使标志中心移移在Y轴线上，这这样点位就定定好，经过检检查无误后，就就用螺栓固定定木板。图4-2224）使用仪器和和工具使用精密WilldZH天顶垂准仪仪，附加精密密补偿镜，使使投点精确对对中目标。（3）单筒体的的垂直测量单筒体测量的原原则：控制筒筒中心线，防防止偏扭。在在＋285m~＋310m处不设钢平平台，故测量量时另搭设测测量平台。在在＋310m以上筒体安安装钢平台，测测量即在平台台上进行。1）＋285mm~＋310m段间测量方方法原钢平台停留在在＋285.0081m处，用混凝凝土与筒体浇浇在一起，不不再提升。在在＋285m处中筒平台台之中心点，作作为投测单筒筒体之垂准基基点。在＋287.6655m和＋294.4420m（中心标高高）有二道钢钢环梁安装，需需提供安装轴轴线及标高。故故在钢平台上上先搭设简易易测量平台至至＋287m。测量平台搭设需需与筒体脚手手架脱离，单单独设置900mmm×900mmm见方，四周周每隔1~8m高度，用φ48钢管与混凝凝土面顶紧，平平台上部用钢钢管与钢环梁梁支架电焊连连接，保证其其平台稳固（图4-223）。测量方法：将中心投测至＋287m平台上，校核后，依次测设①、③、⑤、……、轴等轴线于下钢环梁的支架上，并在轴线上量出设计半径距离。另在＋286mm红三角标高高标志引测标标高，设在外外筒壁上，做做好标志。上上述轴线半径径、标高提供供安装下钢环环梁用。测量量平台继续塔塔设至＋294m处，此时平平台高达9m左右，考虑虑其稳固性，再再利用下环梁梁支架搭设斜斜撑，用于固固定测量平台台。采用同样样方法，投测测中心点至十十294m平台上，测测量所需轴线线方向、半径径和标高，供供安装上环梁梁用。图4-2232）＋310mm~＋350m段间测量方方法＋310m以上上单筒体采用用钢平台施工工系统，故中中心点投测在在小钢平台上上，测量方法法与直筒体方方法相同。3）单筒体中心心点投测的检检查投测在施工平台台面上的中心心点，本身无无法检查。除除了检查外方方向外，另架架设T2经纬仪（配配有弯管）测测天顶角一测测回进行检查查。算出中心心点的坐标增增量OX和AY，并计算点点位偏移值。如如检查误差在在±3mm内不予纠正正。（4）斜筒体测测量斜筒采用劲性骨骨架形式，而而劲性骨架的的成型安装，又又转化为控制制骨架的中心心。所以最可可靠、合理的的方法是建立立斜筒内部控控制测站，测测设斜筒中心心轴线。1）大斜筒的测测量方法测站设置和测量量方法：测站设置：在地地下室-6.0550m层面洞中心心上搭设观测测墩，见图4-224，位置在①⑤⑨轴上，距塔塔中心56.2334m，经-0.0550m、-6.0550m二平台量至至定点。二次次定点误差小小于±2mm。图4-224劲性骨架安装完完毕后，就施施工钢筋混凝凝土。设计要要求施工缝要要垂直于斜筒筒中心线。为为此在施工段段的上口定出出垂直于中心心线的一个平平面，两方面面同时控制斜斜筒体模板施施工，才能保保证结构断面面的正确。2）小斜筒的测测量方法小斜筒测设是一一个难题。小小斜筒起始在在第一道连梁梁K-1上，其底中中点位置在①轴（或⑤⑨轴）方向上上，标高为＋＋21.0000m，距塔中心心长度为5.4199m。该处不能能设置仪器，故故在连梁挑出出一钢架，设设置观测墩，测测设45°中心轴线，直直至交于大斜斜筒上。测量量方法如下：：①在-0.055m平台上，①轴（或⑤⑨轴）方向上上，从塔中心心独立量出两两段距离A、B（大于5.4199m）用垂准仪仪分别投测在在上面临时搭搭设的架子上上，得A'和B'点，见图4-225。检查A'B'与AB距离两者误误差≤±2mm。然后从A'（或B'）量至测站站，距离为d，即元素a＝A'－5.419－d则测站点位位置为5.4199m＋a，仪器视高高为＋21.0000m＋a。观测时，使使仪器调至＋＋21.0