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高层测量分析

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：吴国华王亦民

[导读] 摘要：钢结构的建设能够直接影响到建筑工程的整体质量。

        浙江东南网架股份有限公司浙江省杭州市 311209
        摘要：钢结构的建设能够直接影响到建筑工程的整体质量。要能够从整体的角度出发，确定出钢结构的具体施工方案。实际上，能够影响到钢结构性能的因素比较多，要从各项细节入手，才能够做好整体建设。本文将对钢结构高层测量精度进行研究。
        关键词：钢结构；测量；高层
        在具体的建设项目中，做好钢结构高层测量具有较强的现实意义。要从多个视角出发，编制出更加科学的设计方案，并且在后续施工过程中加强监管，严格按照设计方案来开展具体的建设工作，全方位提高钢结构性能。
        一、钢结构测量的重点
        1.1 方案编制
        测量方案依据《工程测量规范》（GB50026—2007），根据以上规范关于混凝土结构的工程设计施工验收对施工测量精度的有关要求，本着“技术先进，确保质量”的原则，制定本测量施工方案，确保圆满完成本工程的施工测量任务。
        1.2 方案思路
        1、钢结构测量实施概况
        本项目塔楼为高层结构，测量应重点控制钢柱安装的整体轴线和垂直度偏差，每个楼层施工完成应复核其整体平面尺寸。
        2、测量总体思路
        本工程定位测量分平面控制、局部控制两部分，测量应遵循“由整体到局部”的原则，其总体思路为：
        1）平面控制网的测放。根据现场通视条件，先测设主控制轴线，然后在此基础上加密各建筑轴线。
        2）局部控制采用坐标法测量控制。
        3、测量主要内容及重难点
        （1）测量主要内容
        总包控制网复核。钢结构施工控制网的建立及竖向传递，支座定位测量，临时支撑架的安装定位测量与检查，钢柱垂直度控测、钢柱柱顶标高控测等。
        （2）测量的重点
        地下室钢柱的定位，部分临时支撑架的安装定位测量与检查、吊装过程的控测，钢柱垂直度和柱顶标高的控测。
        1.3 平面测量控制网的布设
        1．平面控制网设计准备工作
        测量工程师、测量人员熟悉所有的设计图纸和设计资料，并在进行平面控制网设计工作之前，必须先了解建筑物的尺寸、工程结构内部特征和施工的要求，熟悉施工场地环境以及与相邻地物的相互关系等。
        2．总包控制网的复核
        平面基准点复测应按国家四等导线测量要求，用电子经纬仪对导线进行角度观察四测回，观测控制网精度，记录并做出平差计算，符合规范要求；最后做出报验资料并报给监理与总包单位复核审批。
        3．钢结构施工控制网的建立
        根据总包提供的控制网基准点和测量数据，对施工现场观察，选好点，用全站仪做后方交会设计基准点，然后再用四等导线测量方法对所做控制网进行复测，平差后做出报验资料报与监理和总包单位复核审批。
        1.4 高程测量控制网的布设
        水准基点复测应按规范要求进行联测，精度达到国家规范四等水准要求。首先根据总包和监理提供的基准点，引测出建筑物的±0.000m，然后将基准标高作在不易沉降的固定物体上，再根据现场需要做一个四等水准网，按规范要求进行复测，精度达到国家规范四等水准要求。以此控制建筑物的标高，在引测水准点的过程中要进行闭合验算，最后平差报验。
        经复测，数据符合要求后，用水准仪将标高引测至1m高位置的钢管柱上，分三个地方测设并用红漆标志，便于各点间相互复核检查，同时也作为向上引测高程的起始点。
        在浇筑各楼层时，必须在相应的位置预留200mm×200mm与首层层面控制点相对应的小方孔，
        在首层各控制点分布架设激光铅直仪，精密整平对中后向上投测，由控制网点点位预留孔设置处设置的一块有机玻璃光靶接收。每个基点上激光铅直仪从四个方向（0°，90°，180°，270°），向光靶上投点，若4个点重合，则传递无误差；若4个点不重合，则找出4个点的对角线的交点作为传递上来的投测。
        根据这些控制点来测量控制该楼层的轴线网。
        1.5 关键工序测量技术
        本工程拟采用跟踪测量校正法进行施工。在每个吊装区形成框架前，对每根柱、梁在安装时进行跟踪测量，并通过焊接及反变形消除、减少垂直度偏差和控制垂直度，即能保证安装精度，也能加快施工进度。
        1．钢柱柱脚的定位测量
        根据加密控制点，我们力求提高放样精度，采用精密量距和经纬仪测角二测回，放出每个柱脚的纵横线，并用全站仪进行点位复测。将误差控制在规范允许的范围之内。

        2．钢柱的定位测量
        （1）柱标高的测控
        每安装一节钢柱前，首先在钢柱上标设上、下中心线及相对标高；当钢柱安装后，应对柱顶作一次绝对标高实测，然后根据实测值来控制下一节钢柱的标高，以便提前通过临时固定板及处理端部来进行控制。

        柱顶标高测量示意图
        （2）柱垂直度的测控
        钢柱就位后马上进行单根钢柱的垂直度校正，倾斜控制在1/1000L内，便于钢梁的连接。待主梁全部安装完毕，作整体的垂直度测量，将测量结果加下节钢柱的轴线偏差，换算出校正后的柱顶轴线偏差。其中要考虑焊接收缩，局部向外侧倾斜预翻变形。
        通过激光铅直仪作轴线控制。在钢柱的两个不同方向上架设经纬仪，将钢柱顶作为一个平面层做一次整体的轴线测量，得到每根钢柱的焊前偏差报告，根据偏差决定焊接顺序，焊完后再作一次整体测量，得出焊后偏差结果。依此作为一个循环程序，焊后偏差数据又作为上一节钢柱吊装校正纠正偏差方向的依据。
        3．钢梁的定位测量
        主要通过牛腿的定位，通过全站仪测出钢柱上与钢梁连接牛腿的标高值，并与钢梁实际安装的标高相比较，通过两者的高差值来加工不同高度的临时定位钢板。
        二、钢结构测量的思考
        钢结构安装测量控制的精度，取决于多方面的综合因素，有关温度、日照、风力等环境的影响，需要积累相关经验去消除或避免，施工顺序、焊接顺序的优化是提高精度和工作效率的有效途径。为了保证钢结构安装的精度，保证结构和安装过程安全性，并研究温度、日照等对钢结构产生变形的规律，在钢柱上设置变形监测点，用自动跟踪高精度全站仪对钢结构进行三维变形观测。
        钢结构安装过程中，主要的其他影响因素还体现在自然条件、建筑物变形、设计造型、施工条件施工绝对标高等诸多方面。所以在施工测量之前，需要结合相关工程的施工经验，多方位考虑完善测量方案以减少可能存在的测量不利点。
        三、结语
        通过反复研究，现场实际应用证实，以上测量方案大大优于常规的测量方法，具体有点如下：A、测量精度高，结构的整体垂偏即为单节钢柱的垂偏最大值，大大低于规范要求；B、控制点少，避免大量倒点、引线，对其他工序制约少，便于加快施工进度；C、大量工作在地面或业内完成，提高实际测量时的工作效率，较常规方法增效30%~50%；D、操作面集中，避免操作人员大幅度高空行走，减少不安全因素，便于安全管理。
        测量工作是项目管理的一项重要工作，测量工作准确与否，直接影响工程的使用功能及能否顺利交验，同时也是项目创优工作的必要保证。随着现代审美情趣的提升和建筑水平的提高，各种建筑的造型越来越复杂，迫切要求测量水平的提高，使用全站仪与电脑的连接能有效解决此类问题，且大大提高工作效率和精确度。
        参考文献：
        [1]毛春红.超高层大跨度钢结构安装测量控制技术[J].建筑技术，2007（07）：506-509.
        [2]余青.浅谈测绘新技术在工程测量中的应用[J].低碳世界，2013，16：129-130.
        [3]陈刚.探讨民用建筑钢结构工程测量常见错误及应对措施[J].中国建筑金属结构，2013，12：16.