多层与高层钢结构在安装阶段的测量放线工作包括控制网的建立、平面轴线控制点的竖向投递、柱顶平面放线、悬吊钢卷尺传递标高、平面形状复杂钢结构坐标测量及钢结构安装变形监控等。
1.测量器具的检定与检验
为得到正确的符合精度要求的测量成果,全站仪、经纬仪、水准仪、钢卷尺等在施工前必须经计量部门检定。除按规定周期进行检定外,在周期内的全站仪、经纬仪等与轴线测设有关的仪器,还应每2~3个月定期检校。
(1)全站仪。宜采用精度为2S、3+3PPM的全站仪。
(2)经纬仪。采用精度为2S的光学经纬仪,如是超高层钢结构,宜采用电子经纬仪,其精度宜在1/200000之内。
(3)水准仪。按国家三、四等水准测量及工程水准测量的精度要求,其精度为±3mm/km。
(4)钢卷尺。土建、钢结构制作、钢结构安装、监理等单位的钢卷尺,应统一购买通过标准计量部门校准的钢卷尺。使用钢卷尺时,应注意检定时的尺长改正数,如温度、拉力、挠度等,进行尺长改正。
2.建筑物测量验线
钢结构安装前,土建部门已做完基础,为确保钢结构安装的质量,进场后首先要求土建部门提供建筑物轴线、标高及其轴线基准点、标高基准点,以此复测轴线及标高。
(1)复测轴线。复测方法根据建筑物平面形状的不同而采取不同的方法。宜选用全站仪进行复测。
1)矩形建筑物的验线宜选用直角坐标法。
2)任意形状建筑物的验线宜选用极坐标法。
3)对于不便量距的点位,宜选用角度(方向)交会法。
(2)验线部位。定位依据桩位及定位条件如下:
1)建筑物平面控制图、主轴线及其控制桩。
2)建筑物标高控制网及±0.000标高线。
3)控制网及定位轴线中的最弱部位。
4)建筑物平面控制网主要技术指标见表6-3。
表6-3 建筑物平面控制网主要技术指标
(3)误差处理
1)验线成果与原放线成果两者之差略小于或等于1/1.414限差时,可不必改正放线成果或取两者的平均值。
2)验线成果与原放线成果两者之差超过1/1.414限差时,原则上不予验收,尤其是关键部位。若次要部位可令其局部返工。
3.测量控制网的建立
(1)建立基准控制点。根据施工现场条件,建筑物测量基准点有两种测设方法:
1)一种方法是将测量基准点设在建筑物外部,俗称外控法,它适用于场地开阔的工地。根据建筑物平面形状,在轴线延长线上设立控制点,控制点一般距建筑物(0.8~1.5)H(H为建筑物高度)。每点引出两条交会的线,组成控制网,并设立半永久性控制桩。建筑物垂直度的传递都从该控制桩引向高空。
2)另一种方法是将测量基准点设在建筑物内部,俗称内控法,它适用于场地狭窄,无法在场外建立基准点的工地。控制点的多少根据建筑物平面形状决定。当从地面或底层把基准线引至高空楼面时,遇到楼板要留孔洞,最后修补该孔洞。(www.xing528.com)
上述基准控制点测设方法可混合使用。
(2)建立复测制度。要求控制网的测距相对中误差小于1/25000,测角中误差小于2s。各控制桩要有防止碰损的保护措施。设立控制网,提高测量精度。基准点处宜将预埋钢板埋设在混凝土里,并在旁边做好醒目的标志。
4.平面轴线控制点的竖向传递
(1)地下部分。一般高层钢结构工程均有地下部分,对地下部分可采用外控法,建立井字形控制点,组成一个平面控制格网,并测设出纵、横轴线。
(2)地上部分。控制点的竖向传递采用内控法,投递仪器采用激光铅直仪。在地下部分钢结构工程施工完成后,利用全站仪将地下部分的外控点引测到±0.000层楼面,在±0.000层楼面形成井字形内控点。在设置内控点时,为保证控制点间相互通视和向上传递,应避开柱、梁位置。在把外控点向内控点的引测过程中,其引测必须符合《工程测量规范》(GB 50026—2007)的相关规定。
地上部分控制点的向上传递过程是:在控制点架设激光铅直仪,精密对中整平;在控制点的正上方,在传递控制点的楼层预留孔300mm×300mm上放置一块由有机玻璃做成的激光接收靶,通过移动激光接收靶将控制点传递到施工作业楼层上;然后在传递好的控制点上架设仪器,复测传递好的控制点。当楼层超过100m时,激光接收靶上的点不清楚,可采用接力办法传递,其传递的控制点必须符合《工程测量规范》(GB 50026—2007)的相关规定。
5.柱顶轴线(坐标)测量
利用传递上来的控制点,通过全站仪或经纬仪进行平面控制网放线,把轴线(坐标)放到柱顶上。
6.悬吊钢卷尺传递标高
(1)利用标高控制点,采用水准仪和钢卷尺测量的方法引测。
(2)多层与高层钢结构工程一般用相对标高法进行测量控制。
(3)根据外围原始控制点的标高,用水准仪引测水准点至外围框架钢柱处,在建筑物首层外围钢柱处确定+1.000m标高控制点,并做好标志。
(4)从做好标志并经过复测合格的标高点处,用50m标准钢卷尺垂直向上量至各施工层,在同一层的标高点应检测相互闭合,闭合后的标高点则作为该施工层标高测量的后视点并做好标志。
(5)当超过钢卷尺长度时,另布设标高起始点,作为向上传递的依据。
7.钢柱垂直度测量
(1)钢柱吊装时,钢柱垂直度测量一般选用经纬仪。用两台经纬仪分别架设在引出的轴线上,对钢柱进行测量校正。当轴线上有其他的障碍物阻挡时,可将仪器偏离轴线150mm以内。
(2)钢柱安装测量工艺流程(图6-26)。
(3)钢结构安装工程中的测量顺序。测量、安装、高强度螺栓安装与紧固、焊接四大工序的协同配合是高层钢结构安装工程质量的控制要素,而钢结构安装工程的核心是安装过程中的测量工作。
1)初校。初校是钢柱就位中心线的控制和调整,初校既要保证钢柱底部安装尺寸的正确,又要考虑到调整钢柱扭曲、垂直偏差、标高等综合安装尺寸的需要,保证钢柱的就位尺寸。
2)重校。在某一施工区域的框架形成后,应进行重校,对柱的垂直度偏差、梁的水平度偏差进行全面的调整,使柱的垂直度偏差、梁的水平度偏差达到规定标准。
图6-26 钢柱安装测量工艺流程
3)高强度螺栓终拧后的复校。在高强度螺栓终拧以后应进行复校,其目的是掌握在高强度螺栓终拧时钢柱发生的垂直度变化。这时的变化只考虑用焊接顺序来调整。
4)焊后测量。在焊接达到验收标准以后,对焊接后的钢框架柱及梁进行全面的测量,编制单元柱(节柱)实测资料,确定下一节钢结构构件吊装的预控数据。
5)通过以上钢结构安装测量程序的运行、测量要求的贯彻以及测量顺序的执行,使钢结构安装的质量自始至终都处于受控状态,以达到不断提高钢结构安装质量的目的。
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