钢结构测量方案.docx

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钢结构测量方案

一、钢结构测量方案

作为施工的依据，在施工过程中进行的一系列测量工作，衔接和指导各工序的施工，它贯穿于整个钢结构施工过程，是超高层钢结构施工的最关键技术工作之一。

通过高精度的测量和校正使得钢构件安装到设计位置上，满足绝对精度的要求，因此测量控制是保证钢结构安装质量以及工程进度的关键工序。

1测量控制的基本内容

1.1本工程测量主要内容

A、轴线控制网的建立；

B、标高的引测；

C、平面控制网的测放；

D、钢柱的安装、校正；

E、钢梁的安装、校正；

1.2本工程测量工作的重点

（1）如何保证垂直引测系统的可操作性。

（2）各单位先后施工如何减小各级轴线系统的控制累计误差影响。

（3）结构施工时间跨度长。

本阶段将对测量点控制网进行定期监测与修复。

1.3解决措施

（1）为提高工效及确保主楼轴线系统引测的精确，可靠和可操作性，主楼地上结构控制轴线的引测采用天顶投测法结合坐标法来实施，水准线路测量使用精密水准仪，采用往返测的方法。

（2）各级控制网的建立，必须对各控制点相互之间，以及各级控制网之间进行闭合平差。

每次使用前，必须对控制网校核，随着施工进度定期对其复测，以求得控制网不变和防止地面变形，沉降或其他因素导致的控制点移位影响，首级控制网设置控制引线，以加强对各点的保护，次级控制网如遭遇破坏。

应由上级平面控制网恢复，控制网建立完毕，交监理校核确认。

（3）为了减小各分包之间的测量偏差，总包提供一级测量测量控制网。

控制标高，并对一级控制网和控制标高进行定期检查并作数据改正。

各分包根据总包提供的一级测量控制网放出轴线和墙线，然后报总包，监理进行复核验收，验收合格后可进行下道工序的施工，确保测量误差在标准允许范围内。

进入标准层施工后统一使用由土建测放的，经总包监理复核的标准层施工测量控制网。

2施测顺序

2.1测量准备

〔一〕技术准备

施工测量技术准备工作是保证施工测量全过程顺利进行的重要环节，包括图纸的审核，测量定位依据点的交接与校核，测量仪器的检定与校核，测量方案的编制与数据准备，施工场地现场测量等。

1〕土建施工的轴线控制点不能满足钢结构测量需要的需另另设控制点。

在钢结构施工时，应请总包提供土建的轴线控制点〔附移交单〕。

2〕根据图纸条件及工程内部结构特征确定轴线控制网形式。

3〕检查各专业图的平面位置、标高是否有矛盾，预留洞口是否有冲突，及时发现问题，及时向有关人员反映并得到解决。

4〕对所有进场的仪器设备及人员进行初步调配，并对所有进场的仪器设备进行检验。

〔1〕测量仪器具的准备：

水准仪：

2台；全站仪：

2台。

〔2〕仪器的检校：

所有进入施工现场的测量仪器均要进行计量检定，不得使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。

〔二〕人员准备

1〕施工测量组：

负责钢结构安装过程的测量工作。

本工程的测量小组计划由3-4名测量人员组成，该小组的每位成员在施工前必须接受培训。

2〕复测组：

由项目部一名专业测量人员负责钢结构工程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。

平面控制网的布设原则

施工平面测量控制网既是各施工单位局部、单体施工各环节轴线放样的依据，也是监理等各检测单位的测量基准。

因此，务求到达可靠、稳定、使用方便的标准。

控制网除应考虑图形强度以满足工程施工精度要求外，还必须有足够的密度和使用方便的特点。

测量人员将对施工场地及控制点进行实地踏勘，结合工程平面布置图，建立施工测量平面控制网。

要求到达通视条件好、网点稳固状况、攀登方便等各种要求。

各级控制网的建立，必须满足精度要求。

每次使用前，必须对控制网校核。

随着施工的进度，按重要性原则定期对其复测，防止地面变形、沉降或其他因素导致的控制点移位。

加强对测量网点的保护。

控制网如遭遇破坏，由上级平面控制网来恢复。

控制网建立完毕，交监理方复核确认。

控制网之间按照级别的高低进行控制，即高级网控制低级网。

平面控制网布设及观测方法

平面控制点的示意图如下：

3测量方法

±0以下部分采用外控法，利用基坑外侧的平面控制点进行测量控制，±0以上部分采用内控法，将土建单位提供的轴线控制网点引测到施工区域内。

以下重点讲述内控法的具体方法。

内控法是在建筑物内首层结构平面设置轴线控制点，并预埋标志，以后在各层楼板相应位置上预留200mm×200mm的传递孔，在轴线控制点上直接采用激光铅垂仪法，通过预留孔将其点位垂直投测到任一楼层。

1〕内控法轴线控制点的设置

在首层结构施工完毕后，在–0.200首层结构平面上的适当位置设置与轴线平行的辅助轴线。

辅助轴线距轴线500～800mm为宜，并在辅助轴线交点或端点处埋设标志。

如下列图所示。

内控法轴线控制点的设置示意图激光铅垂仪投点示意图

2〕激光铅垂仪法

激光铅垂仪的基本构造，主要由氦氖激光管、精密竖轴、发射望远镜、水准器、基座、激光电源及接收屏等部分组成。

激光器通过两组固定螺钉固定在套筒内。

激光铅垂仪的竖轴是空心筒轴，两端有螺扣，上、下两端分别与发射望远镜和氦氖激光器套筒相连接，二者位置可对调，构成向上或向下发射激光束的铅垂仪。

仪器上设置有两个互成90˚的管水准器，仪器配有专用激光电源。

右上图为激光铅垂仪进行轴线投测的示意图，其投测方法如下：

A、在首层轴线控制点上安置激光铅垂仪，利用激光器底端〔全反射棱镜端〕所发射的激光束进行对中，通过调节基座整平螺旋，使管中水准器气泡严格居中。

B、在上层施工楼面预留孔处，放置接受靶。

C、接通激光电源，启辉激光器发射铅直激光束，通过发射望远镜调焦，使激光束会聚成红色耀目光斑，投射到接受靶上。

D、移动接受靶，使靶心与红色光斑重合，固定接受靶，并在预留孔四周作出标记，此时，靶心位置即为轴线控制点在该楼面上的投测点。

3〕高程测量控制网的建立

〔1〕高程控制网的布设

为保证工程施工的竖向精度，应至少布设3个高程控制点组成高程控制网。

本工程可根据总包方提供的高程控制点进行测设，在测设前应对其进行校验。

为满足现场施工进度及施工过程中方便使用，在场区内测设三个±0.000标高控制点〔可调高至+1.000标高〕，作为施工高程的控制依据。

〔2〕测设方法

根据总图给定的±0.000标高的相对高程，以总包给定的高程控制点为依据，首先用水准仪对高程控制点进行联测，高程无误后采用符合路线测定±0.000标高控制点，并根据需要进行复测。

标高基准点选取及转换：

为防止累积误差，每10层进行一次基准标高的转换。

每施工10层后，重新确定一个基准标高，作为以上10层的标高测量放线的基准。

轴线控制点：

每10层转换一次，即到11层后控制点引测到11层楼面上，以上10层的控制点均由转换后的控制点测量得到。

由于核心筒体一直要高于中间钢结构，所以中间钢结构的高程控制线可投到核心筒的剪力墙上。

轴线控制点可利用土建单位的轴线控制点，但使用前需先进行校核，确定无误后方可使用，假设土建施工轴线控制点不能满足钢结构测量需要可另设控制点。

每10层高程和轴线控制点的转换应配合土建测量共同完成，做为彼此共同的基准。

非基准层的高程及轴线控制点独立完成，并和土建测量相互校核。

核心筒体钢结构早于中间钢结构，如果没有很大的偏差，钢结构的测量应根据核心筒体施工时的基准进行。

为防止钢柱安装过程中的偏差累积，在安装下一节钢柱前，必须根据设计坐标在已安装的钢柱顶面重新放样设计坐标，作为标准中心线，对线时应将上柱中心线对准下柱中心线和标准中心线的中点，而上柱校正时仍以标准中心线为准，这样可以防止偏斜积累。

轴线控制点的垂直传递采用垂准仪，为保证精度，垂准仪取点时应90°转4次，4次取平均值，做为控制点。

高程的传递采用悬挂钢尺进行，钢尺下面挂重物，重物重量应适当，保证钢尺能够拉直同时又不过分拉长。

观测时采用上下两台水准仪同时读数。

观测值需加尺寸修正值、温度修正值和拉力修正值。

在核心筒的剪力墙上标出每层的标高控制线〔如比楼层结构标高高1m线〕，然后把标高控制线返到每节钢柱上，每节钢柱的柱顶标高可拉钢尺检查。

4〕温度对测量控制的影响及修正方法

本工程结构的施工周期跨越夏季和冬季，温度对测量控制的精度和结构质量影响很大，测量人员在现场测量大气压强和温度，对有关参数进行修正。

夏天要遮阳防止直接暴晒仪器，测量时间尽量安排在上午10:

00前和下午4:

00后；冬季先让仪器适应现场的温度后方可使用，禁止直接开箱使用，测量的时间安排在上午10:

00-下午2:

00。

现场测量使用的50m标准钢尺在使用前和加工厂提供的经鉴定的50m钢尺进行现场检校，以确保计量检测工具与制作厂家匹配统一，使用时要考虑修正数值：

温度修正值=0.000012〔Tto〕L

式中L——测量长度

t——测量时温度〔℃〕

to——标定长度时的温度〔20℃〕

本工程测量拟采用标准拉力为5kg拉力，根据钢尺的检定数值确定钢尺的精度修正值。

标准读数=实际读数+温度修正值+钢尺修正值

5〕焊接对测量控制的影响

为减小焊接对测量控制和钢结构施工质量的影响，每次安装校正完毕，高强度螺栓安装施工后，测量人员应对钢柱垂直度重新进行测量，提供应实际的偏差数值，然后由质量部门按实际数值编制焊接顺序，对一些部位预留焊接收缩量。

焊接过程中，测量人员进行跟踪观测，以减小焊接对测量控制的影响。

4测量控制

1〕方法一：

借线法〔常规方法〕

将2台经纬仪架设在钢柱相互正交的方向线上，采用正倒镜法测量钢柱的垂直度，见下列图3.3-9。

在梁安装过程中，柱垂直度一般会发生微小变化，因此采用4台J2经纬仪对相应柱进行跟踪观测。

假设柱垂直度不超标，只记录数据不必调整；假设柱垂直度超标，先复核构件制作尺寸及轴线放样误差，然后再进行处理。

在梁安装过程中，不得再次调整柱的垂直度。

在高强螺栓紧固前，测量所有柱垂直度，紧固后再次复测。

焊接过程中对柱垂直度跟踪监测，根据实际偏差情况，适当调整焊接顺序及施焊的速度。

2〕方法二：

极坐标法〔本工程采用〕

根据已建立的拟定测量坐标系，计算各钢柱中心和控制点在该坐标下的理论坐标，运用极坐标原理对钢柱进行测量校正。

极坐标法测量示意图：

钢柱截面形式有H形柱子、异形柱、十字柱。

应根据钢柱本身外形特点制定不同的测控方法。

各种截面的钢柱在柱顶中心和柱顶翼缘板四周，用油漆笔做上控制记号，并事先在图纸上计算出柱子控制点的三维平面坐标。

在柱子吊装到位后，架设全站仪采用三维平面坐标，对钢柱进行校正。

校正过程中，将小棱镜置于控制点上，逐一测设，直到柱子设计坐标值与仪器所测坐标相吻合。

此方法即可控制柱轴线的偏差又可以起到预防钢柱扭转的作用。

钢柱测量控制点示意图

钢柱调整时，应先粗调轴线位置或垂直度，然后初测和调整标高，然后再精调轴线位置或垂直度，最后复测标高。

复测所得的标高用于下节柱标高的调整用。

标高错位调节

水平错位调节

圆管柱调整可采用千斤顶对平面位置和标高进行校正

为防止钢柱安装过程中的偏差累积，在安装下一节钢柱前，必须根据设计坐标在已安装的钢柱顶面重新放样设计坐标，作为标准中心线，对线时应将上柱中心线对准下柱中心线和标准中心线的中点，而上柱校正时仍以标准中心线为准，这样可以防止偏斜积累。

高程的现场调整：

高程的现场调整分为两部分：

竖向方向在恒载作用下的钢结构变形和施工过程钢结构产生的变形。

施工过程中钢结构产生的变形主要包括两个方面：

钢柱现场拼接位置的焊接收缩变形和钢柱安装的高程偏差，二者相互迭加。

施工过程产生的变形，可采用如下的方法调整：

焊接收缩变形与板厚及施工工艺有关，钢柱安装调整后，测量并记录柱顶标高，钢柱通过垫块来调整标高，总数值不超过6mm，如超过则应分两次调整。

钢垫片应在工厂加工，并根据工程情况设置多种厚度，厚度增量为2mm。

垫片应当光滑平整、无锈斑、外表清洁。

在柱顶设置标高调整小钢板块，每个钢柱上设置四块，并焊接固定，用水平尺抄平。

同时对连接耳板的孔进行修整，以满足耳板螺栓顺利安装。

钢柱安装到位后焊接时，用氧炔焰吹去调整块并修磨平整或用碳弧气刨刨掉，然后再进行焊接。

标高调整块的厚度，还应考虑焊缝的间隙，如果现场焊缝设计有间隙，还应加上焊接间隙，以保证上节柱可与调整块顶死，起到支撑的作用。

这样加工厂制作时可不考虑现场的焊接收缩，按设计的标准长度制作，焊接收缩由现场考虑调整。

另外也可考虑在加工制作时进行补偿，在钢柱制作时就予以加长，加长的量根据现场实际测量确定。

由于安装速度要快于制作速度，在加工厂对钢柱长度补偿一般要滞后于现场进度的，可根据现场实际情况确定是否采用这种方法。

轴线定位和垂直度的调整：

采用2～10T手动螺旋千斤顶，利用钢柱对接节点的临时连接耳板进行调整。

如果某个方向要调低，可通过拧松此位置耳板连接螺栓，修整耳板上的孔径，使得钢柱局部下降一点。

如果某个方向要调高，首先拧松这个方向的耳板连接螺栓，可用千斤顶利用耳板，顶起上节柱，然后拧紧此耳板的连接螺栓，实现调高的目的。

2〕钢梁安装调整

钢梁安装可能会存在间隙或大或小，使得螺栓不能正常穿入，而且此偏差用冲钉不能调整到位。

为了钢梁临时安装可能会使用千斤顶顶开或减少间隙，从而使螺栓能正常穿入。

钢梁的水平度允许偏差〔L/1000〕+3mm〔L为梁长〕，且不大于10mm，钢梁水平度超标的主要原因是连接板位置或螺孔位置又误差，可采取更换连接板或塞焊孔重新制孔进行处理。

5现场安装的允许偏差

根据GB50205-2001中对于多高层结构安装偏差要求，本工程安装的允许偏差按下面控制：

单节柱的垂直度：

≤L/1000，且不应大于mm

底层柱柱底轴线对定位轴线偏移:

≤mm

同一层柱的柱顶高度差Δ:

mm

同一根梁两端顶面的高差Δ：

l／l000，且不应大于mm

主体结构的整体垂直度:

（H／2500+10.0），且不应大于

主体结构的整体平面弯曲:

L／1500，且不应大于

多层及高层钢结构主体结构总高度的允许偏差:

H／1000，且不应大于；－H／1000，且不应小于－