复杂钢结构工程施工测量

1、复杂钢结构工程施工测量11.1 钢结构测量工作的难点11.1.1测量精度高：当使用高强度螺栓连接时，最终闭合差仅为1.52.0mm相对于环柱之间的距离精度高达 1/6 万。11.1.2 工作难度大：虽然测量仪器的精度可以满足钢结构安装测量控制的精度 要求，但受提升支架、承重支撑架、脚手架、已安装的钢结构和施工平台的影响，若 在钢结构的下部进行测量， 测量视线必然会受到相当严重的阻碍， 导致测量仪器无法 工作。11.1.3 工作量大，无论是在地脚螺栓埋设、各种钢结构安装过程中，还是在变 形监测中，大多需要实时或即时测量来密切配合安装工作。11.1.4 受外界因素干扰大：由于本工程钢结构的跨度大、自重大，施工工期长， 温度变形和荷载变形对钢结构安装的影响很大，为测量提出了新的课题。11.1.5 结构节点复杂：在制作和安装过程中，易产生积累误差。11.2 工作流程及内容11.2.1 测量控制流程及测量工作流程11.2.1.1 测量控制流程数据计算中心传输数据至仪器T测量控制数据采集T数据处理信息反馈11.2.1.2 测量工作流程编制方案仪器选型人员培训1仪器检定仪器自检准备工作建立数学模型-

2、I建立数据库桩点保护 L平面控制网I控制网测设I桩点标识ULi高程控制网附图6-76测量工作流程11.2.2地脚螺栓测量定位：它的作用是保证钢结构生根位置的正确性，它的特点是相对精度高，一般相邻两点的距离或方向误差w1mm拟采用全站仪坐标放样进行平面位置的测设，用数字水准仪进行高程控制。11.2.3 安装过程控制测量：它的作用是确保安装工作的顺利完成，它的特点是 测量工作量大， 需要即时测量来配合安装， 拟采用激光导向、 全站仪三维坐标测量和 电子水准测量进行平面位置控制和高程控制。 为提高测量工作效率， 在施测中， 均采 用电子测量仪器进行测量和数据的采集， 由计算机进行数据处理， 解算出被观测点位 或部件的即时位置，并为部件的安装校正提供依据。11.2.4 变形监测：它的作用是验证设计的合理性及结构和安装过程的安全性， 其特点一是监测精度高， 需进行精密变形监测； 二是监测频次密集， 需进行时时监测。 拟采用精密电子水准仪对提升架基础、承重支撑架基础和柱基础进行沉降变形监测， 用自动跟踪高精度全站仪或 GPS寸钢结构进行三维变形观测。11.3 测量的组织与管理11.3.1 职责分工

3、：平面控制和高程控制网由施工方提出布设要求，由总承包负 责测设，钢结构拼装的几何尺寸校核，拼装大样，安装控制测量由施工方负责；变形 监测由总承包负责。11.3.2 人员组织：组建测量专业队，下设指挥协调组、测量组和检验复测组。11.3.2.1 指挥协调组：负责测量数据计算、分析，编制测量作业指导书；协调 与总包及相关单位的测量工作；测量成果、资料管理；统一协调测量与安装的调度、指挥和联络工作。由35名测量专业技术人员组成。11.322测量组：负责钢结构安装过程的全部测量工作，由1520名测量专业人员组成，并保证每个作业段不少于5人。11.3.2.3 复测组：负责本单位测量工作的复测检验，组织协调监理及相关管理部门的复测检验工作，由3名测量专业技术人员组成。11.3.2.4所有测量人员均持有相应的资质或测量工作上岗证11.3.3仪器的配备附表6-59钢结构安装测量仪器配备序号名称精度数量用途1全站仪11 ppm1安装控制2全站仪2 2ppm3安装控制，放样3经纬仪n24方向测量4水准仪S2高程控制5激光铅直仪568台铅直控制6激光平面仪n101台水平面控制7水准仪S2.54台高程控制85

4、0m钢尺一级10把量距9拉力器150N6个配合钢尺量距10红外测温仪).5 C1台配合钢尺量距11计算机1台数据计算、分析所有进入施工现场的测量仪器均要进行计量检定，不得用未经检定或已超过检定 周期的测量仪器，每月对仪器进行一次自检，确保其始终处于受控状态。11.3.4复测、验线：验线工作与放线工作要做到人员、仪器和测量方法三分开， 要独立进行，验线的精度要高于放线的精度，复测验线的部位是重要数据、重点部位 和关键环节。11.3.5精度保障钢结构安装精度要求螺栓连接时相邻两点间最大允许偏差为.52.0mm精密水准仪的测量精度可以达到 ).1mm高精度全站仪在工作半径为100m时测量精度可 以达到.1mm激光铅直仪、扫平仪在工作半径为 50m时测量精度可以达到i2.5mm 因此只要使用相应精度的测量仪器、和合理的测量方法，测量工作的精度是可以满足 安装要求的。11.3.6控制网的布设11.3.6.1 平面控制网布设：钢结构安装测量控制网与土建施工控制网采用同一场地坐标系，即以体育场中心 为原点，以北端长半轴为A轴，东端短半轴为B轴。由于钢结构安装控制测量的精度要比土建施测精度高，所以要测

5、设一个独立的控制网来保证安装控制的精度。控制网 的网形为井字形，见示意图:拟搭设四个高出屋盖的测量平台以解附图6-77控制网示意图控制网的精度为量距1/4万，测角戈?，相邻 两点间的距离误差w mm为提高控制网的精 度，在测设时，要对内外两侧的桩点进行图形闭 合，增加多余观测并对测量成果进行边角平差， 并对误差进行分配。决测量视线受阻挡的问题。若条件许可，优先考虑借用先行安装到位的钢柱顶或 中心环体作为测量平台。在使用平台进行观测时，为防止平台位移对观测产生不利影 响，每次使用前必须先对点位进行校核，无误后方可使用。11.3.6.2高程控制网布设：高程控制网沿用土建高程控制网，不再另设。11.4测量工艺11.4.1拼装11.4.1.1 拼装场地测量：在钢构件进入拼装现场之前，首先进行拼装场地平整 度测量,使场地满足拼装要求；根据拼装要求设置校准拼装工作平台。11.4.1.2 根据设计图 , 在拼装工作台上测定出待拼装钢结构在拼装状态下的水 平投影，主要包括：轴线、外廓线、节点大样及待拼装体的平面挠度。在确定钢结构 长度时要考虑温度变形及其它因素产生变形的影响，并对长度值进行相应的修正。

6、11.4.1.3 拼装测量主要采用常规测量仪器，以极坐标、直角坐标及距离交会等 常规测量方法进行。 在用钢尺量距时要采用标准拉力、 进行尺长修正和温度修正。 待 拼装体的平整度、高度及竖向挠度采用水准测量进行控制。11.4.1.4 拼装测量的精度要求很高，尤其是纵向长度和与其它钢结构连接处的细部节点。对于关键部位，要求任意点的点位测量误差不大于土 0.5mm其余部位， 要求任意点的点位测量误差不大于土 1.0mm为保证测量精度，对于关键部位要采用 规化法进行测设；为提高划线精度，采用钢针划线，划线宽度小于0.1mm。11.4.1.5 拼装结束后，要对拼装体的几何尺寸进行验收测量，为最终安装提供 依据。11.4.2 整体提升11.4.2.1 用全站仪精确测定出整体提升结构构件的整体水平投影和控制提升的 关键测量控制点位， 构件按地面上的位置线进行整体就位拼装。 特别是中心环体的定 位。11.4.2.2 提升控制测量：与提升密切配合，在提升过程中，使用 68台激光铅 直仪对其水平方向的位置进行校准，在提升结构的顶部（中心环体上弦） ，设 1 台激光平面仪来控制提升的同步性，它与提升设备间实

7、行自动化控制。 具体做法是，将铅直仪安装在控制点上，在提升结构的对应位置上设置带有坐标网格的标靶， 若激光束 通过标靶的中心，说明提升位置保持正确，若偏标靶中心，说明提升过程中产生了偏 差，应及时予以纠正，在环体顶部设置一台自动安平激光扫平仪，随结构一起提升， 它在动态的提升过程中，始终提供一个同步提升的动态激光水平面， 每台提升机上设 置一个激光探测接受器，接受水平的激光信号，以此来控制每台提升机的提升速度， 使结构在提升过程中，始终保持水平状态。采用激光平面测控的精度，可达i5mm铅直精度为5。I激光平面附图6-78提升结构位移控制11.4.2.3 校正测量：在结构提升到预定位置后，用高精度全站仪对其进行三维 坐标校正测量。预先在结构预定控制位置点上粘贴反光标靶，标靶的空间位置由计算 机根据钢结构数学模型计算得出，输入到全站仪的数据库中，用全站仪三维坐标放样 测量的方法对标靶进行观测， 全站仪就可自动计算出即时位置与设计位置的三维坐标 差，并引导安装至预定设计位置。 同时用全站仪采集预定控制位置点的三维坐标数据， 传输到计算机即可得到点位或结构的即时空间位置。11.4.3 螺栓埋设

8、11.4.3.1 平面位置测量：在场地平面控制网上用高精度全站仪（或经纬仪）以 极坐标方法确定出每根柱子的法线（纵向中心线） ，距离采用全站仪测距，定出地脚 螺栓的中心， 然后过中心点做垂线， 定出横向中心线， 为提高精度测设时应采用规化 法进行。定位线相对于体育场中心的整体精度为 1/40000，定位方向线的测角中误差 为土 5秒，对应两点间的纵向距离误差为土 1.5mm相邻两点间的横向距离误差为土 1mm。11.4.3.2 施测方法：在下部混凝土中预埋与地脚螺栓定位板面同高度的角钢架子，纵横双向中心线均投测在架子上， 并用红色三角标识， 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投测的轴线完全 重合为止。定位板上的纵横轴线，与设计位置的允许误差为0.3mm在混凝土浇筑完毕后初凝前， 应再次检测定位板上的中心线， 如发现偏差应即刻校正， 直至符合精度 要求为止。11.4.3.3标高测量方法：地脚螺栓标高测量采用 DS1水准仪从高程控制点直接 引测到辅助安装的角钢架子上， 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

9、置，标高测量的允许误差为 1mm。11.4.4钢格构柱吊装钢格构柱安装校正采用经纬仪方向线法，将2台经纬仪分别安置在柱纵向和横向 轴线方向线上来保证柱体的垂直度，由于柱体是不规则的矩形，首先在柱体的三个平 面上定出中线，当柱体上下两端中心点不在同一竖直面时， 仪器必须设在与柱中心相 应的、纵（横）轴线上的控制点上，当柱体中心线的两端为同一竖直面，可将经纬仪安置在与柱中心相应的、纵（横）轴线方向上（5）。柱体就位并加固后，用全站仪对顶部待接面进行测量，确定出其准确的空间位置，为下一部安装提供准确位置。柱子经纬仪轴线 /轴线全站仪显经纬仪经纬仪4。附图6-79钢格构柱安装测量11.4.5主桁架安装11.4.5.1井字桁架、斜桁架采用分段吊装，测量首先要解决的是支承架的测量。根据吊装方案用全站仪坐标测量法测设出各个承重支承架位置，并在搭设过程中提供高度控制。承重支承架搭设完成后，用全站仪坐标测量法在安装作业面上测设出钢结构的主要轴线、关键节点及分段安装的位置，为安装提供参照11.4.5.2安装过程控制测量：在安装过程中，对被安装部件进行状态控制测量， 是为了保障安装过程的安全，使操作者随时掌握被安装部件的即时状态并最终顺利安 装。拟采用高精度全站仪测量

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