钢结构测量专项方案.doc

地下室
钢结构施工测量专项方案

2007年3月10日

地下室钢结构测量施工专项方案
1控制测量
控制测量解决的问题是为结构放样、定位检测提供必要精度的基准点。控制测量分为平面控制和水准控制两部分。结合本工程的具体情况按照先总体后局部的原则，控制网采用图1—1布设形式布设平面、水准控制网，以控制钢结构总体偏差。
1.1施测前准备
1）、所有测量工具必须进行计量鉴定，实测人员根据鉴定书进行读数调整；
2）、仔细阅读施工图纸，熟悉结构定位轴线、高程的位置关系；
3）、根据前期施工单位移交的测量控制网，进行复核和平差校正，将成果交监理单位和建设单位书面确认，作为本工程测量控制网建立的依据
4）、收集本工程首级控制网点的城市控制网坐标、本建筑坐标系与城市坐标系的相关参数以及本建筑物±0.000m与广州市高程系的位置关系；
5）、在施工图纸的电子文档上拟选出各控制点并解析出点位的建筑坐标系坐标；
6）、组织施测人员现场踏勘，对拟选点位进行现场察看、埋点，判断点位是否满足施测要求；
7）、测量作业人员在施测前由测量主管进行技术安全交底。
1.2控制点布置和做法
1）、平面控制点位置确定：布设于主塔楼地下室底板面；外围钢管柱闭合中心线向内平移2750mm与A、B、C三轴相交得1#~6#等6点（如图1-1所示）；
2）、平面基准点位预埋10cm×10cm钢板；
3）、水准控制点确定：布设于核心内筒剪力墙外侧，底板面上1.2m处；
4）、水准点埋设形式按图1-2形式；
5）、楼层竖向传递孔确定。于各楼层与1#~6#对应的平面位置留出200mm×200mm的方孔以利平面控制点竖向传递。

。

图1-1 钢结构施工测量控制网

1.3控制测量实施
1.3.1作业技术标准
1）、《工程测量规范》 （GB50026-93）；
2）、《工程测量基本术语标准》（GB/T50228-96）；
3）、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；
4）、业主应提供的有关测量资料、实物及工程图纸；
5）、本次测量作业方案及技术设计书；
6）、其他相关文件。
1.3.2作业中采用的仪器、设备
本工程平面控制网选用索佳全站仪（测距标称精度：1+1ppm,测角中误差1″）仪器已经过国家有关部门鉴定,可应用于本次施工测量。
本工程高程控制网使用仪器索佳B20II和黑红双面尺，该仪器标称精度每公里高差中误差±1.0mm。
1.3.3导线测量
根据本工程测量精度要求，为确保施工测量达到设计要求，本工程施工测量控制网按四等精度要求布设。利用首级控制网点放样出1#~6#等六点，钢板上用钢针刻出十字丝，线宽0.5mm；将6点组成附合导线附合于首级控制网上。
1.3.3.1外业观测
1）、水平角观测采用方向观测法，角度4测回测定。左、右角分别取中数后，按［左角］中+［右角］中—360°=Δ，所计算的Δ值，限差≤±3.6″。水平角的观测严格按照《工程测量规范》 （ GB50026-93）的有关要求进行操作，各测回间要变动度盘。
2）、边长往返观测，各两测回，气象参数、仪器加常数预置到全站仪，由全站仪自动改正。
3）、由于本四等导线网边长较短，因此作业时仔细照准目标。照准采用反光镜加站板作为目标，以减少照准误差，同时应严格对中，对中误差不得大于±0.5mm。
1.3.3.2内业验算
对观测记录进行200％的检查，在确保观测无误后进行各项验算。
1.3.3.3平差计算
1）、平差计算采用北京清华山维新技术开发公司开发的NASEW V3.0平差软件，该软件对导线网可以计算指定路线（条数不限）的各项闭合差及限差，并根据检查验收标准评定统计观测质量、平差及精度评定等。平差结果按测量生产惯用格式生成磁盘文件，便于保存、打印输出，并将计算成果生成直接回送数据库数据文件。输出结果编排清晰明了、方便实用。
2）、程序对控制网网形无特殊要求，观测值可以是不等精度的。
3）由于测区范围小，边长不进行两差改正，只进行测距边的仪器加、乘常数改正，边长往返较差满足规范要求，考虑到施工放样的方便，边长不进行有关投影计算。
1.3.4水准测量
将BM1～BM3三点组成附合水准路线附合于首级水准控制网，水准观测技术要求按照三等水准要求进行观测；
1.3.4.1三等水准外业观测
1）、使用仪器索佳B20II和黑红双面尺进行三等水准观测。进行观测时严格按照《工程测量规范》 （GB50026-93）的有关规定进行观测，观测前应进行i角检查，观测时将测段往返分别于上午、下午进行，同时测段的测站数不超过总测站数的30％，由往测转向返测时，应互换标尺位置。每段往测和返测的测站数均应为偶数，转点尺承采用尺台。
2）、圆水准器检验分划面弯曲测定、名义米长及分划偶然中误差测定温度（膨胀系数测定、零点不等差等）、水准仪检验（视线观测中误差、视距常数和补偿误差的测定、i角检校等），保证水准仪的各项技术指标满足规范要求才能使用。
3）、沿水准路线按照规范要求使用钢钉或木桩等尺桩作转点尺承。
4）、观测前30分钟，将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界温度一致，设站时用测伞遮蔽阳光；迁站时罩以仪器罩。
5）、在连续各测站安置水准仪的三脚架时，使其中两脚架与水准路线的方向平行，而第三脚轮换置于路线方向的左右两侧。
6）、每一测站的往测和返测的站数都是偶数。由往测转向返测时，两支标尺须互换位置，并重新安置仪器。
7）、详细记录规范要求的各项内容，如观测日期、时间、仪器高度处大气温度、标尺温度、天气、云量、成像、太阳方向、道路土质、风向及风力等。
8）、得到各段高差观测值后，还对其进行下列几项改正：
a）水准标尺长度误差改正
依据水准标尺长度计量部门提供的检定结果施加改正，要求测前与测后标尺名义长度不大于0.5mm。
一测段高差改正数δ计算公式为：δ=f*h
式中：h——往或返测高差；
f——标尺改正系数，即该对标尺的测前及测后名义米长误差的平均值。
因水准标尺长度误差小，改正数可忽略不记，此项改正不予修正。
b)水准标尺温度改正
一测段高差改正数σ计算公式为：σ=Σ［(t-t0)* α*h］
式中：t——标尺温度，℃；t0——标尺长度检定温度，℃；
α——标尺膨胀系数，mm/℃
因测量时测区环境温度与水准标尺检定温度相差较小，改正数可忽略不计，此项改正不予修正。
c)因测区面积小、地势平坦，正常水准面不平行归算改正、重力异常归算改正及日月引力的改正数很小，不予考虑。
1.3.4.2平差计算
对外业高差数据施加各项改正后，先对水准测量进行验算，根据起算点高程、各测段高差及距离进行平差，平差软件采用NASEW V3.0进行平差。
1.4控制点的竖向传递
1.4.1平面控制点传递
控制点的竖向传递采用内控法，每次从首层基准点进行投测，在各层安置激光接收靶，考虑到激光束传递距离过长会发散，影响投测精度，故在工程进行中按高程要分次投测控制网，并不断与基准点复合。
1.4.2高程控制点的传递
1）、引测多个高程点作为楼层标高控制依据，各控制点标高误差应小于2mm，点位选在安全可靠、易保存、不易沉降、便于竖向引测的部位，并要求分布均匀，相互通视。
2）、高程的竖向传递采用50m钢尺，通过预留孔洞向上量测，量测时应充分考虑温差、尺长、拉力等的影响，以保证量距精度。每层传递的高程都要进行联测，相对误差应＜2mm
3）、由于本工程有四层地下室，地下室开始施工时，把负（-）整米数的水平线（如-17米）测设到基坑四周的混凝土桩上，在基坑内架设水准仪，校测基坑四周的整米数水平线，其误差应控制在±5mm以内为合格。在施测基础标高时，应后视坑壁两侧上的水平线以作校核。

由于基础底板已经施工完成，在进行地下室施工时需对原桩基础施工单位的引测好的水准点进行复测，符合精度要求才能使用，并复核底板标高的准确性。
2施工测量
施工测量解决的问题是为构件定位提供必要精度的轴线、标高等控制点以及提供构件安装各阶段的就位偏差数据。地下室钢结构工程包括主塔楼核心筒内-2～12层劲性钢管柱、-2～4层转换层钢架和斜交网格外筒地下室非节点部分（-19.000～-7.000）等
2.1斜交网格外筒地下室非节点劲性钢柱部分
2.1.1细部测量放样流程
本工程外筒钢柱节点为X形，各层节点的分支角度不同，所以每一个节点的位置都必须用全站仪进行三维空间坐标定位测量。测量放样总体流程：
控制网点的测设
（平面网、高程网）

点位加密

三维空间点位放样
高精度全站仪
精密水准仪

粗略定位
精密定位
控制点选择与增设

2.1.2构件截面控制点选取
1）、为了便于构件定位安装，应在构件上选取若干特征点。由于构件截面为圆管，选取构件截面中心为特征点不易观测，因此考虑选择截面的四等分点为特征点如图所示。通过观测其数据来反映构件轴线、标高以及截面扭转的偏差情况。地下室四层，基坑深度18.4米，周边作了基坑围护桩和锚固拉结。首级控制网的点位精度经复核无误后，在基坑周边布设主要轴线控制桩，采用“外控法”控制基坑内各结构的轴线和标高位置。示意图如下：
±0.000
-18.40米

柱脚及非节点构件定位标识
由于主楼地下室-18.400m～±0.000m外围圆管钢柱的施工安排为滞后吊装，外筒结构后施工，故主楼地下室外围圆管钢柱的吊装测量校正，是用±0.00m楼面上的轴线和标高来进行控制。示意图如下：
±0.000

2）、四等分点具体选择如下：
（1）四等分点的水平投影与圆管柱的定位十字线重合；
（2）在构件断口处将四等分点用红油漆标示，同一构件各断面的等分点对应相同母线；
（3）为防止截面扭转，柱断口处的各连接板对应相同的母线。
2.1.3安装各阶段的测量程序
控制点竖向投测、闭合
柱顶轴线偏差测量、
超差处理
柱顶标高测量
抄平结果与柱长及下节柱顶标高数据综合分析
吊装钢柱
，
确定错位
值
，
进行初校
斜钢柱倾斜度校正
，
高强螺栓终拧，斜钢柱
倾斜度复测
会审安装测量记录
，
确
定焊接顺序和特定部位
的处理方法
焊接过程中跟踪观测
焊接合格后柱顶偏差测量
钢柱安装交验
上节柱控制点竖向投测、闭合
提供上节钢柱预控数据

2.1.4钢柱施工测量步骤

控制部位
控制部位为柱顶中心点
校正方法
采用全站仪直接观测柱顶轴线、标高偏差并进行校正
坐标计算
计算三维坐标：
(1)常温条件，不考虑荷载增加引起变形而影响每节柱顶中心点的三维坐标
(2)按施工顺序，考虑各种因素，主要是荷载增加引起每节柱顶中心点位移
钢柱施工测量步骤
（1）计算上一节将要吊装的钢柱顶中心三维坐标
（2）平面和高程控制点投递到顶层并复测校核
（3）吊装前复核下节钢柱顶中心的三维坐标，为上节柱的垂直度、标高预调提供依据
（4）对于标高超差的钢柱，可切割上节柱的衬垫板（3mm内）或加高垫板（5mm内）进行处理，如需更大的偏差调整将由制作厂直接调整钢柱制作长度
（5）全站仪测量外围各柱顶中心坐标。
a）、架设全站仪在投递引测上来的测量控制点上，照准一个或几个后视点。
b）、输入后视点、测站点坐标值、仪高值、棱镜常数、棱镜高度值，确定本测站坐标位置。
c）、小棱镜或对中杆配合测量各柱顶中心三维坐标。
（6）结合下节柱顶焊后偏差和单节钢柱的垂直度偏差，矢量叠加出上一节钢柱校正后的三维坐标实际值
（7）向监理报验钢柱顶的实际坐标，焊前验收通过后开始焊接
（8）焊接完成后再次测量柱顶三维坐标，为上节钢柱安装提供测量校正依据，如此循环。
2.2核心筒-2～4层转换层钢架施工测量
2.2.1钢架埋件施工测量
2.2.1.1预埋件施工测量流程
计算、复核放线数据 → 竖向传递平面控制点和水准控制点→现场摆站架设仪器 → 测量放线，抄平 →在埋件固定架上划轴线和标高控制点→埋件安装过程中跟踪测量埋件偏差→ 埋件焊接固定后复测定位偏差 →预检验收 → 浇筑砼过程中监守观测→ 砼终凝后埋件定位复测
2.2.1.2注意要点
序号
内容
注意要点
1
核对图纸、测量放线
锚栓预埋前，施工人员应认真审图，对于每组预埋锚栓的形状尺寸、轴线位置、标高等均应做到心中有数。用全站仪测放定位轴线，用标准钢尺复核间距，用水准仪测放标高，在固定架上做好放线标记。
2
埋件安装过程中跟踪测量
埋件安装过程中，由于现场稳定条件较差，对埋件产生扰动的因素较多应注意对埋件固定前、固定后等阶段的跟踪测量。
4
复检、验收
锚栓预埋完毕后，复检各组锚栓之间的相对位置，确认无误后报监理公司验收。
5
混凝土浇筑
验收合格后，将工作面移交土建单位浇筑混凝土，钢结构施工员和测量员跟踪观察。混凝土浇筑过程中应注意成品保护，避免振动泵碰到预埋锚栓。
6
混凝土浇筑完毕后复检
混凝土浇筑完毕终凝前，对预埋锚栓进行复检，发现不符合设计规范的应及时进行校正；混凝土终凝后，再对预埋锚栓进行复测，并做好测量记录。
2.3.1.3锚栓埋设精度要求
项 目
允许偏差（mm）
支承面
标高
±3.0
水平度
L/1000
地脚锚栓
锚栓中心偏移
5.0
锚栓露出长度
+30
螺纹长度
+30
2.3.1.4具体放线做法
1）、全站仪摆站负二层楼面6#点，后视1#或5#点；
2）、根据计算的放线数据将每个埋件的定位中心线放出，并用红油漆做好标记如下图示，用水准仪直接观测埋件顶面标高据以确定埋件标高位置：

3）、埋件焊接固定前后，全站仪跟踪测量埋件板上的定位十字线的坐标以此判断定位是否超限；
4）、埋件安装完毕后及时提请监理报验复测，交付土建下道工序施工；
5）、混凝土浇捣过程中应进行监守观测，对于扰动超限的埋件及时告知相关施工人员校正；
6）、混凝土浇筑完毕后，在埋件顶面重新放样钢排架柱脚的定位轴线和标高，据此作为安装首节排架的依据，如下图示。

2.3.2钢架施工测量
1）、钢架分前后两排，每排10根工字钢组成，其中四根钢柱以门字形式连接，其余为独立钢柱。因此施工测量重点控制钢柱顶端和底端轴线、标高偏差、柱身垂直度。
2）、安装第一节钢柱时，钢柱底端依据前期混凝土浇筑后放于埋件顶面的定位标记进行定位；
3）、柱顶端用全站仪直接观测柱顶端的标记得出柱顶轴线偏差如图示；

4）、垂直度观测时，可用两台J6级经纬仪分别架设于钢柱两个垂直方向同时观测;
5)、标高测量时可用DSZ2型水准仪观测构件上的标高控制线,从而得出标高偏差
6)、余下钢柱可按照上述办法进行观测如下图:

7)每节观测时均需得出固定后,焊接前后的偏差数据,以利本节校正和下节安装\纠偏的依据.
2.2核心筒内劲性钢管柱施工测量
该部分的施工测量内容同斜交网格外筒地下室非节点劲性钢柱部分相同，不再叙述。