钢结构安装测量与施工监测
钢结构安装测量与施工监测本工程为钢屋盖异型复杂空间网格结构，主要有铸钢节点、球铰支座、预应力锚栓、钢杆件安装、现场拼装等测量校正工作，重点是铸钢节点、球铰支座三维空间位置的精确定位，采用高精度全站仪和水准仪进行测量控制。1 测量前的准备工作(1)对总包或业主现场移交的外围控制点进行复核并形成记录,建立技术资料档案。 (2)收集工程测量规范（GB5002693）、建筑变形测量规程（JGJ/T397）、钢结构施工验收规范（GB502052001），整理大运会体育场施工图、钢结构深化设计图等资料。(3）根据本工程的安装难度和工作量大小，钢结构测量人员配备如下表：序号人员人数1测量工程师22测量员63测量工4(4）准备测量器具，对仪器进行计量检定，使用的仪器设备必须在计量检测的有效期内，相应的计量检验合格证留存备查。测量器具配备如下表：序号名称型 号数量备注1全站仪(配弯管目镜)高精度3控制测量2经纬仪J22测量校正3激光铅直仪/1垂直引测4水准仪S32标高测量5经纬仪弯管目镜/2垂直度校正6对讲机/82km7塔尺5m2标高测量8水平尺800mm5预埋件测量9激光反射片20×2040接收反射点10磁力线锤0.5kg4预埋件测量11钢卷尺5m5测量放线12大盘尺50m1测量放线13三脚架公英制通用6架设仪器2 测量控制网的建立根据总承包单位提供的基准点，在建筑外围建立钢结构施工测量控制网，平面坐标和高程控制点合二为一点，然后引测轴线到混凝土看台上的铸钢节点位置，经复测平差闭合后将平面点位作好油漆标记。根据外围的六个标高基准点，用水准仪引测+1.00M标高线到各区域建筑物墙面，各引测点采用往返观测，经复测闭合后作用油漆标记。钢结构安装测量控制网布设如下：钢结构安装测量控制网3 吊装测量程序4 球型支座测量球型支座安装前，用全站仪和水准仪测放轴线和标高在底板和混凝土柱顶。球型支座安装测量步骤如下：球型支座预埋测量方法如下：（1）柱顶套架定位埋件的预埋（2）锚栓安装（固定于柱顶埋件）棱镜（3）浇混凝土前校正测量（4）基础面轴线测放棱镜后视基准点（5）基础面标高复测（6）底板三维坐标测量测量5 屋盖安装测量钢屋盖安装测量主要包括：临时支撑胎架、铸钢节点、主次杆件的安装定位与校正、胎架整体释放时的位移、应力应变监测。5.1 铸钢节点安装测量流程铸钢节点安装测量流程如下：5.2 临时支撑胎架安装定位与校正测量根据测量控制点，用全站仪投放出临时胎架的轴线和标高于基础底板面，并用墨线标识。胎架安装就位后用两台经纬仪校正垂直度，将轴线、标高引测到胎架顶面平台。5.2.1 胎架顶面标高控制点的引测或竖向传递胎架顶面标高控制点的竖向传递有如下两种方法：方法项目钢尺垂直量距垂直引测综合改正温度、拉力、尺长改正仪器自动改正引测原理钢尺精密量距三角高程测量数据处理人工计算仪器自动计算误差分析系统误差（客观因素）偶然误差（人为因素）累积误差（人为因素）系统误差（客观因素）偶然误差小（人为因素）累积误差（客观因素）示意图 计算式H=Ho+HH=Ho+Z1+Z2比较结论过程繁琐、累积误差大简便快捷，测量精度高通过比较，选用全站仪标高传递法5.2.2 胎架顶面轴线控制点的引测或竖向传递在地面轴线控制点上架设激光经纬仪，将轴线点垂直投影到胎架顶面平台。胎架顶面放线标高标识点轴线划线5.3 铸钢节点安装测量5.3.1 节点实体检测用全站仪测量铸钢节点各端口中心点的三维坐标，将测得的坐标值在电脑CAD图形界面内建立实体线模，如下左图：实体线模图 理论模型图将实体线模图与设计的理论模型图通过平移、转动等方法最大限度地进行“拟合” ，使实体线模与理论模型尽量重合，最后不重合的差值就认为是工厂的制作误差。5.3.2 铸钢节点安装定位与校正测量铸钢节点的安装定位与校正测量是本工程的重点，它的安装精度决定了整个屋盖的最终成型。由于每个节点上有510个不规则的分枝，各分枝的三维空间形态各异，因此采用全站仪三维极坐标法测量控制铸钢节点上的主要分枝。铸钢节点定位分平面+高程两步调整。1） 铸钢节点平面定位(1）铸钢节点测量控制点的选择：将铸钢节点各管口中心深化设计的三维坐标值换算成端口下部向内300mm的表面处三维坐标值，该点作为现场安装控制点。选取的点应在同一个可视平面内，点间距尽量远，每个铸钢节点应选取不少于3点且不在同一直线上。控制点不能过于临近端口，接头焊接金属熔化或焊后打磨可能会将点位破坏去除，使焊后偏差值难于测定，无法比较焊接前后的点位偏差变化。(2）铸钢节点测量控制点的标识：铸钢节点上的测量控制点由工厂打上洋冲眼作标识，如下图示： 铸钢节点测量控制点的标识(3）平面位置测量校正：在混凝土楼板或临时支撑胎架顶的轴线控制点上架设全站仪，根据测点的平面坐标调整铸钢节点平面位置。铸钢节点用全站仪三维坐标测量胎架顶架设全站仪测量铸钢节点场地内架设全站仪测量铸钢节点后视点缆风绳场地外架设全站仪测量铸钢节点2） 铸钢节点标高定位铸钢节点平面位置调整到位后，用千斤顶调节高低，使铸钢节点的标高到达设计高度。如下图：千斤顶平面、标高位置重复观测、调整，主杆件安装后再次对节点位置复核测量。仪器中心高用钢尺量取的测量精度较低，通常比测一个已知高程点来反算仪器高。铸钢节点测量控制点上贴反射片，膜片中心与测点重合。全站仪显示的Z值即为该点标高，因膜片厚度1mm，可以忽略不计膜片厚度对标高的影响。5.4 主、次杆件安装校正测量铸钢节点测量校正后，先安装节点间主杆件，再安装次杆件。全站仪检查复测主、次杆件的轴线、标高位置。6 施工监测6.1 施工监测流程施工过程受结构自身、施工步骤、施工措施、气候变化等影响，对安装过程的变形与应力应变和胎架释放位移与应力应变、气象等进行监测，及时掌握结构变形动态，确保结构安装精度和施工安全。6.2 监测种类、频率、设备汇总表监测位置与频率监测内容监测方法监测设备变形监测（1次/区）铸钢节点水平位移监测全站仪与百分表测量高精度型全站仪测程（一般大气条件）：2000m圆棱镜（GPR1）角度测量精度：1"距离测量精度： 1mm+1ppm竖向位移监测主杆件水平位移监测全站仪与百分表测量挠度监测沉降观测（次/半月）临时胎架沉降监测精密水准仪测量精密水准仪每公里往返测高程精度：0.3mm (带测微计) 放大倍率标准：32x 补偿器设置精度：0.3" 补偿器工作范围：±30'主体结构沉降监测精密水准仪测量应力应变监测（1次/区）铸钢节点应力应变测试贴应力应变片或振弦式应变计测量振弦式应变计仪器标距:150 mm量程：03000（10-6）分辨率：0.05%F.S.测量精度：0.5%F.S.温度范围：-20+60 耐水压：0.5 Mpa主杆件应力应变测试贴应力应变片或振弦式应变计测量振弦式应变计监测目的1、施工过
