特殊工程的施工测量.doc

特殊工程的施工测量钢结构工程中的施工测量随着改革开放经济发展我国在建筑行业发展也是较快的打破了过去常用的砖木结构混凝土结构的格局目前也有大批采用钢结构来建造如北京的京广大厦上海的新锦江宾馆上海的国际贸易中心上海的瑞金宾馆深圳的深圳发展中心等平面控制建立施工控制网对高层钢结构施工是极为重要的控制网离施工现场不能太近应考虑到钢柱的定位检查校正标高控制高层钢结构工程标高极为重要根据城市等水准点建立独立的以等要求的水准网以便在施工过程中直接应用在支承标高块引测时必须对水准点进行检查等水准精度要求以为测站数定位轴线检查定位轴线从基础施工起就应引起重视必须在定位轴线前做好控制点待基础浇筑混凝土后再根据控制点将定位轴线引到柱基钢筋混凝土底板面上然后预检定位轴线是否同原定位重合闭合每根定位线总尺寸误差值是否超过控制数纵横网轴线是否垂直平行预检应由业主土建安装三方联合进行对检查数据要统一认可鉴证柱间距检查柱间距检查是在定位轴线认可的前提下进行采用检定钢尺实测柱间距柱间距离偏差值应严格控制在范围内绝不能超过柱间距超过则必须调整定位轴线原因是定位轴线的交点是柱基点钢柱竖向间距以此为准框架钢梁的连接螺孔的直径一般比高强螺栓直径大如柱距过大或过小直接影响整个竖向框架梁的安装连接和钢柱的垂直安装中还会有安装误差在上面检查柱间距时必须注意安全单独柱基中心检查检查单独柱基的中心线同定位线之间的误差调整柱基中心线使其同定位轴线重合然后以柱基中心线为依据检查地脚螺栓的预埋位置标高实测以等水准点的标高为依据对钢柱柱基表面进行标高实测将测得的标高偏差用平面图表示之作为临时支承标高块调整的依据轴线位移校正任何一节框架钢柱的校正均以下节钢柱顶部的实际中心线为准安装钢柱的底部对准下钢柱的中心线即可由此可见实测位移是极为重要的根据实测位移量以实际情况加以调整调整位称时特别注意钢柱的扭转钢柱扭转对框架安装很不利应引起重视电视塔施工中的施工测量平面控制惯用方法是先做外控制外控制必须根据城市等级控制点引测以保证电视塔正确位置城市控制点一般均不便量距设立在高大建筑物屋顶上为此引测时必须使用精密经纬仪测角光电测距仪测距具体精度要求设计院会提出对电视塔的平面位置的误差以及垂直度的偏差值设计院提出的要求是总的误差和精度要求而测量单位必须考虑测量有误差存在施工同样也会存在误差为此测量单位只能用的误差如平面位置要求正确测量误差只能在之内垂直偏差允许测量只能以来考虑根据这样的要求首先提出施测方案施测方案必须经建设单位施工单位及有关部门同意方可实施标高控制电视塔施工过程中标高是极为重要的首先根据城市等水准点建立独立的等水准网以便在施工过程中直接应用等级水准精度为测站数内控制当电视塔施工到一定高度外控制已无法控制此时必须建立一套内控制用内控制作向上传递用激光的方法垂直向上传递或应用铅垂仪直接投点向上传递则视具体施工条件而定如北京电视塔天津电视塔均用激光仪作向上垂直传递上海电视塔东方明珠应用天顶垂准仪作向上垂直传递沉降观测在电视塔施工过程中必须重视沉降观测在基础施工时特别从底板开始必须进行沉降观测以便及时了解是否有不均匀沉降在施工过程中也就是电视塔不断上升过程中沉降观测显得格外重要如有不均匀沉降施工单位应及时采取相应措施竣工后的测量工作实测电视塔的平面位置即测电视塔的桅杆中心实测结果与设计坐标相比可得出实际的精度实测电视塔的垂直偏差长期沉降观测电视塔竣工后必须坚持长期沉降观测第一年每月一次第二年每季度一次第三年半年一次如基本稳定可结束沉降观测以后是否每年一次或继续观测下去请示建设单位或有关单位确定上海电视塔东方明珠施工测量实例概况上海广播电视塔总高度为建筑总面积为万其中高空建筑面积达万电视塔由地下室塔座塔身下球体上球体太空舱及天线等七个部分组成如图所示图上海电视塔各部分组成电视塔地下二层深为局部达从地面至为三筒框架主塔体由三个直径为的直筒体组成三个直筒从处过渡为单筒体至单筒体从以上由收分至至为钢桅杆天线在主塔体设有直径为的钢结构下球体其顶标高为在设有直径为的钢结构上球体其顶标高为在单筒体之间设有直径为的钢结构太空舱顶标高为单筒体顶面正中有一个的正方形空洞钢桅杆天线就嵌固在空洞中天线全长截面自收缩至主塔体三个直筒体呈三角形布置全高间有七道高宽的混凝土连梁连梁与三个直筒体的交接处分叉成形在上下球体中间各有一高的中心筒体三个直径为的斜筒体与水平面交角成其下端支承于基础上上端交汇于中心筒体上制定施测方案上海电视塔构筑物的施工和安装中工程测量精度是保证电视塔施工质量和安全的重要内容因而设计和施工精度要求也相当高尤其是塔身垂直度偏差小于在制定技术方案之初调研对国内有关工程进行了调研这些工程的共同特点就是采用激光垂准仪作垂直控制它的最大优点是直观性强测量人员当场就可读得垂直偏差值然而如果被测物体高度过高激光的光斑就大并会产生飘移因而难以对中必将影响精确度上海电视塔其高度为如果用激光仪作垂直控制难以保证其小于的精度要求通过综合分析决定采用天顶垂准仪作垂准测量和经纬仪附弯管作垂准检查上海电视塔施工测量的难度不仅在于其超高而且由于塔的特殊造型使得三个直筒体之间不能互相通视因此我们将电视塔的施工测量分为平面控制和垂直测量两大部分平面控制测量主要是在建筑场地上建立必要精度的轴线控制网以建立塔筒中心及放样施工所需的轴线二是布设筒体测量基准点通过在塔直筒及斜筒中心埋设基准控制点组成精密的筒体控制网并在结构平台上布设一个小控制网这样就可以解决塔筒中心点不能通视的问题由于这个控制网精度相当高而且点位稳固可使垂准测量精度得到保证同时也可保证塔塔中心的平台高度从直筒中心平台高度从垂直测量的方案是测点布置在塔体筒内并沿高程分别布置在高程上高程断面测站工作平台搭设利用筒体壁剪力墙电梯井墙壁人行梯道为基础预埋铁件搭设工作平台和测站建立外控制施工平面控制网的建立在施工场地上平面控制布设米字形轴线网由上海测绘处提供三条轴线相交于塔的中心号轴线朝向南京路外滩原二喷水池中心与正北方向的夹角为现以这点城市坐标及此夹角作广播电视塔米字形轴线和桩位中心放样的依据米字形轴线如图所示在施工地下室时轴线上的点位离塔中心较远看不到基坑下部位后在基坑周边轴线方向上加密和等点作为测设地下室塔筒中心及各层轴线的依据图米字形轴线网筒体测量基准点的平面布设由于地下室基础承台上无法设置基准控制点因此将其点投测至平台面上在塔直筒及斜筒中心埋设基准控制点于是形成了由个控制点组成一个精密筒体控制网如图所示在基础出土后为了便于测量而将三个直筒中心及塔中心测站分别精确设在平台和中心平台上然后根据这四个中心点加密成一个平台小控制网图平台面塔筒中心点布置图平台小控制网的布设根据场地的有利条件在结构平台上布设一个中点六边形小控制网见图这网使塔筒四个中心点不能通视问题得到解决在轴上的网点通过直筒门洞互相通视其直线中点即筒中心点直接检查塔筒中心点位置通过精密测量这个网的精度相当高网的点位精度使垂准测量精度能得到保证同时此网点位相当稳固产生相对位移可能性很小使用其点位可测设塔筒周边轴线及裙房轴线还能直接测量筒体的偏扭图中点六边形小控制网测量平台的设置为了保证塔筒中心基准线的铅垂性使固定在底面上的基准点垂直轴投影点最大限度接近施工区为此在基准线上选择测量平台测量平台标高如下塔中心测量平台标高从直筒中心测量平台标高从建立内控制直筒体内建立四个中心基准点直筒体施测方法直筒体测量困难不小其难点是四个中心基准点互不通视不易自检后投到钢平台上时其四点才能检查正确与否投点时测量孔径应保持畅通并选择有利时间才能保证工作顺利进行天顶投点法测站位置设置直筒体测站位置设在筒中心平台处标板浇捣在平台上中心留有通光小圆孔塔中心设在塔座底部处标板与直筒体同精密测量方法在底部塔筒中心基准点上分别安置天顶垂准仪将四个中心点投至施工平台面上以下为临时平台以上为自升式整体钢平台投点的立面示意图如图所示图投点立面示意投点方法放置仪器对中整平水平度盘指向塔中心或轴线方向通知上方准备投测作业步骤如下指挥上方使标志中心初步移在镜里十字丝交点附近要小于图仪器镜面上另放一块精密补偿镜旋转补偿镜使标志中心折射在十字丝纵丝上图仪器旋转使标志中心不折射在十字丝纵线上离开纵线一小段距离指挥上方向纵线方向移动的距离图再旋转移动镜面使标志中心折射在下纵丝上再回复位置视标志中心是否折射在纵丝上图如还有一微小距离按上述调整方法使点调至纵丝上为止仪器水平旋转与位置按上述方法测量使标志中心移至在横丝上图检查投点位置正否旋转四方如点都折射在十字丝线上图那点才算投正点投好后通知上方固定标志图投测精度检查投测在平台面上四个中心点在塔中心安置经纬仪测角并量测至直筒中心边长检查视夹角及边长是否满足精度要求精度要求夹角误差为边长误差为同时检查三个外方向间夹角夹角误差小于用一个外方向定向如青海路电视塔尖检查在限差之内就标志点位在施工平台面上侧设施工轴线方向标志设在预埋好的木块上或套板上及钢平台面上照准标志采用两种标志一是不锈钢十字刻度标板交点有一个圆孔另一是滑动标志在以上投点时接收标志采用滑动标志滑动标志的特点快速和容易标定设置方法在钢平台塔筒中心预埋滑动标志装置如图所示标志坐标对准十字轴线材料用一块质硬光滑木板其尺寸为中间留有长方形孔洞搁置在预先埋好在平台上二根互相平行的角钢滑槽中木板上钉有二根滑尺投点时用刻划透明有机玻璃板如图所示插在滑尺中移动方法根据下方指挥先将木板顺轴方向左或右使标志中心移在轴线上然后再移动玻璃板木板不动使标志中心移在轴线上这样点位就定好经过检查无误后就用螺栓固定木板图使用仪器和工具使用精密天顶垂准仪附加精密补偿镜使投点精确对中目标单筒体的垂直测量单筒体测量的原则控制筒中心线防止偏扭在处不设钢平台故测量时另搭设测量平台在以上筒体安装钢平台测量即在平台上进行段间测量方法原钢平台停留在处用混凝土与筒体浇在一起不再提升在处中筒平台之中心点作为投测单筒体之垂准基点在和中心标高有二道钢环梁安装需提供安装轴线及标高故在钢平台上先搭设简易测量平台至测量平台搭设需与筒体脚手架脱离单独设置见方四周每隔高度用钢管与混凝土面顶紧平台上部用钢管与钢环梁支架电焊连接保证其平台稳固图测量方法将中心投测至平台上校核后依次测设轴等轴线于下钢环梁的支架上并在轴线上量出设计半径距离另在红三角标高标志引测标高设在外筒壁上做好标志上述轴线半径标高提供安装下钢环梁用测量平台继续塔设至处此时平台高达左右考虑其稳固性再利用下环梁支架搭设斜撑用于固定测量平台采用同样方法投测中心点至十平台上测量所需轴线方向半径和标高供安装上环梁用图段间测量方法以上单筒体采用钢平台施工系统故中心点投测在小钢平台上测量方法与直筒体方法相同单筒体中心点投测的检查投测在施工平台面上的中心点本身无法检查除了检查外方向外另架设经纬仪配有弯管测天顶角一测回进行检查算出中心点的坐标增量和并计算点位偏移值如检查误差在内不予纠正斜筒体测量斜筒采用劲性骨架形式而劲性骨架的成型安装又转化为控制骨架的中心所以最可靠合理的方法是建立斜筒内部控制测站测设斜筒中心轴线大斜筒的测量方法测站设置和测量方法测站设置在地下室层面洞中心上搭设观测墩见图位置在轴上距塔中心经二平台量至定点二次定点误差小于图劲性骨架安装完毕后就施工钢筋混凝土设计要求施工缝要垂直于斜筒中心线为此在施工段的上口定出垂直于中心线的一个平面两方面同时控制斜筒体模板施工才能保证结构断面的正确小斜筒的测量方法小斜筒测设是一个难题小斜筒起始在第一道连梁上其底中点位置在轴或轴方向上标高为距塔中心长度为该处不能设置仪器故在连梁挑出一钢架设置观测墩测设中心轴线直至交于大斜筒上测量方法如下在平台上轴或轴方向上从塔中心独立量出两段距离大于用垂准仪分别投测在上面临时搭设的架子上得和点见图检查与距离两者误差然后从或量至测站距离为即元素则测站点位置为仪器视高为观测时使仪器调至高度其标高用水准测量方法引测到临近直筒体外筒壁上用红三角标志水平方向标志测设在环梁上测量时使仪器定向定高定角指向中心线方向投测方向与大斜筒相同图在连梁立面上测设投影面十字轴线和安装轴线效果主塔中心线垂直度偏差控制塔中心线偏差检测从塔中心基准点用经纬仪装弯管观测天顶角传递四站测量平台至顶面中心点测得点位偏差轴偏筒测量方法用天顶角进行一测回测定以轴水平角旋转四方算得顶面中心点位偏差位置天顶角观测记录检测观测记录及计算略测量方法测站上安置经纬仪配有弯管水平方向照准塔中心标志仪器高调至水平切轴板墙上标高标志仪器垂直度盘指向投测照准标志使其中心调在轴线上投正后焊在构架上劲性骨架安装测量校正大斜筒骨架时机械施工公司结构安装处在节底测站安置经纬仪在定向定高定角度对准预先设置在骨架上下端面处的校正基尺进行测量见图用此法校正可有效地测出骨架的水平仰角轴线偏位和截面的扭转等控制参量图筒体施工中模板断面控制直筒体垂直度偏差控制测设直筒体外壁垂直度每筒测设点位置在十字轴线端点处测站设置离测点切线上处见图图观测方法观测小角法测出底部基点标高作为起算点以下有排架和上部各点直至标高中心线间各夹角并用测距仪测出测站至壁点间距离计算方法偏差量用下式计算式中偏差量测站主观测点的距离垂直方向偏差值弧度的秒数各筒测得垂直度偏差量略精度上海广播电视塔施工测量精度满足施工放样要求特别是主塔中心垂直度偏差小于设计精度要求直筒体外壁和顺框直底部中部至顶部大都偏差在左右沉降观测上海广播电视塔在底板施工时沿四周保护体上设立了沉降观测点进行定时观测上海电视塔施工超出时又在墙体以上设观测点进行定时的观测由于得到了大量的沉降观测数据为顺利施工创造了条件像这样重大的建构筑物应坚持长期沉降观测