第14章 钢结构测量控制方案

第 14 章 钢结构测量控制方案 第 1 节 测量工作主要内容

表14-1-1测量工作的主要内容 测控工作内容 平面控制网建立 平面控制网传递 高程控制网建立 高程控制网传递 钢柱垂直度测量 异型厚板钢柱焊接过程 垂直度监测 腰桁架测量定位 伸臂桁架两端高度监测 内外筒结构沉降与压缩监测 温度（含日照）对测量的 影响 钢柱向建筑内侧倾斜值的 监测 测量方法 测设一级附合导线 铅直仪竖向传递 GPS分阶段校核 测设二等附合水准线路 全站仪天顶测距法 悬吊钢尺法 经纬仪双向交会法 全站仪实时三维坐标法 经纬仪双向交会法 全站仪实时三维坐标法 精密水准测量 精密水准测量 经纬仪投点法 全站仪极坐标法 经纬仪双向交会法 全站仪实时三维坐标法 测量仪器 Leica 1201全站仪 Leica ZL激光铅直仪 Leica GX 1230 GPS Zeiss Dini10电子水准仪 Leica 1201全站仪 J2经纬仪 Leica 1201电子全站仪 J2经纬仪 Leica 1201电子全站仪 Leica NA720水准仪 Zeiss Dini10电子水准仪 J2经纬仪 Leica 1201电子全站仪 J2经纬仪 Leica 1201电子全站仪 第 2 节 测控重点及保障措施

1．施工周期长，如何保证测控系统的精度

对总包提供的Ⅰ级场区控制网进行全面复核。在Ⅰ级场区控制网的基础上建立Ⅱ级建筑物控制网。指定专人监察维护，并定期进行复测与修正，确保工程控制系统的准确性。 2．各阶段或各环节测控系统的同一性

各阶段的测量控制：如建筑物控制、场区临建控制、竣工总图控制等，必须统一使用Ⅰ级场区控制网，以保证各关键部位的顺利对接。各环节的测量控制：如土建、钢结构、机电、幕墙、装修等的测量控制，必须统一使用Ⅱ级建筑物控制网，并保证各环节单体网的相互衔接，闭合交圈。

3．确保平面、竖向控制的垂直引测精度及现场可行性

主楼±0.000以上控制轴线的引测采用天顶投影法，为避免受结构自振、风振、日照和施工过程中变形的影响，控制点采用分阶段传递的方法进行，接力层选在33层、56层上。选用精度：1/200000的Leica ZL激光铅直仪。并在南侧已建好的两栋国贸大厦（h=155m）上做固定参考点，组成闭合三角形进行修正校核，作为该作业层的平面控制依据。

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主楼±0.000以上控制标高的引测采用全站仪配合钢尺的方法，全站仪须录入当时天气情况的气温、气压等必要的仪器参数，钢尺须加改正。水准线路测量采用精密水准测量法。 4．外框筒滞后核心筒、土建滞后钢结构，测量控制网的衔接

统一使用Ⅱ级建筑物控制网，测量精度指标必须严格控制在规范限差之内，外框筒轴线网必须联测核心筒轴线网，土建轴线网必须联测钢结构轴线网，并做到闭合交圈，并有技术质量部门复核，监理单位验收。

由于核心筒的施工高于外框筒的施工，以至于外框筒与核心筒的沉降步调不相一致，应结合模拟演算和沉降资料的规律，综合考虑进行标高控制，来确保同层楼面的标高相一致。 5．轴系之间的转换

主塔楼外框筒外围柱向内倾斜，随着楼层的不断增高外框筒截面不断收缩，随之而来的是几套轴线系统的转换，要求测量人员必须仔细审图，结合外框柱的倾斜值，科学解算，以做到万无一失，其中特别是55层向56层的转换。 6．施工过程中的变形给测量工作带来的难度

它来源于自重恒载、外加恒荷载、准永久荷载及基础沉降。这些荷载随着施工阶段的不同而改变，而施工测量是贯穿于整个结构施工，这就给施工测量带来了不可避免的影响。变形监测与施工测量同步实施，合理分析变形报告，尽量作到提前预控。

核心筒与外框筒的差异沉降，选用Zeiss Dini10电子水准仪以二等精度要求进行周期性监测。钢柱的压缩变形选用电子水准仪同时对钢柱上下两端的监测点同步观测，与初始值进行比较。

7．伸臂桁架、腰桁架测控

本工程共有四道腰桁架并在机电层设有伸臂桁架。桁架安装时，要对桁架的垂直度、标高、侧向弯曲以及挠度进行校正，使其达到设计规范要求才能进行螺栓安装和焊接工作。

桁架的安装测控，采用全站仪实时跟踪测量系统，该系统可实现钢构件纠偏数据的自动采集、记录、处理，并可以监测到桁架侧向弯曲和挠度，进行现场指导安装校正。 8．斜柱的安装测控

斜柱的测控采用全站仪实时跟踪测量系统及经纬仪双向交会，内业依据钢柱的斜率及轴线控制网图，解析出监测点的坐标及监测点与轴线的平面尺寸关系。外业采用全站仪观测各个监测点的坐标与理论值进行比对，得到纠偏值。特殊情况下用经纬仪观测监测点的平面位置与实际尺寸进行比对，得到纠偏值。同时将每节柱接头焊接的收缩和在荷载下的压缩变形值，反馈到加工厂，将变形值加到柱的制作长度中。 9．温度、日照等对钢柱测量的影响

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钢结构对温度很敏感，日照、季节温差、等产生的温度变化，会使各种构件在安装过程中不断变动外形尺寸，因此应精确测定钢构件的日照变形，以便在安装中采取能调整这种偏差的技术措施。

日照变形监测采用常规方法，经纬仪投点法和极坐标法。监测时机相当重要，应在钢构件受强阳光或辐射的过程程中进行，应测定钢构件由于向阳面与背阳面温差引起的偏移及其变化规律。

10．测控方法的选择及设备的选型

对众多的测控方法，必须结合本工程的实际情况，进行合理比对、实际论证。确保方法的科学性、针对性、及现场可行性。

仪器设备应选择符合工程的精度要求和实效要求，并保证其可操作性。对所有设备应按照相关规定进行周检及抽检，常用指标必须随时检查。

第 3 节 平面、立面控制网的建立与传递

由于本工程占地面积较广，施工场区面积较大，结合现场情况，依据总包Ⅰ级场区控制网测设Ⅱ级建筑物控制网，以此保证工程施工精度。控制网的作用主要是满足施工放样精度；并且将设计的建筑物转移到平面上。尽量布置均匀等长（高）的测量线路，避去高程差过大或边长差异过大的测量路径，尽可能避免量测误差。 1．复核总包Ⅰ级场区控制网

进场后对总包的Ⅰ级场区控制网进行全面的复核，并将复核结果上报业主及监理，批复后，作为起算依据，测设Ⅱ级建筑物控制网 2．Ⅱ级建筑物控制网建立 2.1 平面控制网

2.1.1 建筑物轴线控制网测设

建筑物控制网的测设以场区平面控制网为基准，针对本工程建筑物的结构形状及现场具体情况布设矩形建筑方格网作为平面控制网。采用利用测角精度为 1″，测距精度为：±（2mm+2ppm.D）全站仪以极坐标和直角坐标定位的方法测设轴线控制网，经角度、距离校测符合点位限差要求后，报监理验收，审批后作为该建筑的轴线控制网。轴线控制桩应布设在通视条件良好，便于保存的地方。 2.1.2 建筑物轴线控制网布置图

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C2P1P6NCjCePFPFMNMNPAPAC2P1P6R4R8

图14-3-3建筑物轴线控制网布置图

2.2 高程控制网

2.2.1 建筑物高程控制点的建立

建筑物高程控制点的建立，联测场区高程基准点，选用Leica NA720水准仪按三等水准测量精度，进行测设，在首层核心筒上布设六个水准点，作为标高竖向传递的起始依据。 2.2.2 建筑物高程控制网布置

NP1P2P3P4P5P6PFPFPEPEPDMNPDMNPCPCPBPBPAPAP1P2P3P4P5P6

图14-3-4建筑物标高控制网布置图

3．待测层控制网建立基本思路 3.1 平面控制

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平面控制地下部分采用外控法，用全站仪直接对各轴线进行放样，地上部分结合本工程实际特点，采用内控法，轴线控制点分阶段向上传递，接力层设在33层和56层。每一次传递的控制点经点位自检闭合，并在南侧已建好的两栋国贸大厦（h=155m）上做固定参考点，组成闭合三角形进行修正校核，后作为该作业层的平面控制依据。 3.2 高程控制

标高控制点地下部分采用悬吊钢尺法将高程引测到施工部位，地上部分高程的传递采用悬吊钢尺法和全站仪标高竖向传递法。每层高程传递的点位不少于3个。 4．±0.000以下控制网建立 4.1 平面控制网传递 4.1.1 轴线控制桩的校测

在建筑物基础施工过程中，对轴线控制桩每月复测一次，以防桩位位移，而影响到正常施工及工程施测的精度要求。校测仪器采用测角精度为 1″，测距精度为：±（2mm+2ppm.D）的Leica 1201电子全站仪。 4.1.2 轴线投测

地下施工阶段的轴线投测，将全站仪架设在基坑边上的轴线控制桩上，经对中、整平后、后视同一方向桩(或轴线标志点)，以方向线交会法将所需的轴线投测到施工的平面层施工段上、在同一施工段上投测的纵、横线各不得少于二条,且要组成闭合图形，以此作角度、距离的校核。

棱镜

图14-3-5基坑轴线投测

4.2 高程控制网传递

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