幕墙钢结构测量方案.doc

大同市图书馆幕墙钢结构测量方案编制： 审核： 审批： 中建五局大同图书馆项目部2012年4月19日目 录一、幕墙钢结构概况2二、安装工艺流程4三、工程测量重点难点6四、施工测量工作流程7五、幕墙钢结构工程测量特点11六、幕墙钢结构平面控制11七、幕墙钢结构标高控制11八、幕墙钢结构测量12九、幕墙钢结构安装测量要求18十、幕墙钢结构测量精度保证措施19十一、误差来源及危害分析19十二、钢结构安装误差消除具体办法19十三、测量的注意事项20一、幕墙钢结构概况本工程总建筑面积22197.66 平方米，其中：地上建筑面积：19273.80 平方米；地下建筑面积：2923.86 平方米。地下一层，地上五层（局部一层）。幕墙分为主楼和裙楼两部分。建筑高度21.60m（室外地坪至屋顶女儿墙），幕墙装饰构件最高点26.60m。幕墙外形为异形三角体组成，三角体交点均采用铸钢球型节点进行连接。幕墙外形如下：北南二、安装工艺流程三、工程测量重点难点序号重难点分析对策1幕墙结构复杂多样幕墙为单层折曲网壳结构，是施工的难点，如何解决好这些难点是做好本工程的关键所在。针对这个难点，制定有针对性的施工作业指导书，重点对施工的过程进行仿真分析，根据仿真分析的结果，优化施工作业指导书的内容。通过计算，设计临时胎架形式及测量控制方向。2测量校正及位移监控由于本工程结构复杂，特别是结构轴网、外立面网格的测量难度较大，需要将理论坐标点引测到构件的表面上，利用计算机进行三维放样（计算出测量点的坐标值），且对测量精度要求较高。如何保证测量精度是安装的难点。根据自身的结构特点，为保证视线无障碍，主要以外控法为主进行钢结构安装测量。采用高精度全站仪进行钢结构施工测量校正。安排具有参加过类似工程的测量人员进行测量校正工作。3位移监测幕墙钢管网格、胎架的安装及卸载是位移监测的重点。尤其是在卸载过程中要对结构进行动态跟踪监控。设置多个监控点，对安装及卸载过程中的结构进行位移监测。在外幕墙钢网格上设置合理的监控点。4外立复杂、交叉点多由于外立面为异形结构，通过球进行连接，且每个节点杆件较多严格控制球节点精度、及杆件的拼装位置四、施工测量工作流程 在施工测量放线之前，应做好如下准备：1、测量仪器、工具必须准备齐全，且必须保证在使用的有效期内，并保留相应的检验合格证备查。测量仪器具计划配置表序 号名 称规格或品牌单 位数量备 注1全站仪索佳台2控制测量2经纬仪苏一光DT202C台1放线测量3水准仪苏一光台2高程测量4塔尺5m把4标高测量5水平尺800mm把4平整度测量6钢盘尺50m个2测量放线7计算器卡西欧4500PA个5数据采集8线锤0.5kg、0.75kg个109油漆笔白色、红色、蓝色支5010磁力线锤0.5kg个511对讲机MOTOROLA部1512晴雨伞苏一光把1213太阳伞直径2.5米柄1214温度计尽量最小包装支215油漆白色、红色千克516艺术笔8mm、10mm支4517大棱镜苏一光个418大棱镜机座苏一光台419木制三角架苏一光台122测量人员的配备1）设置测量技术小组 测量工长龙亚运：经验丰富，参加过多项大型项目施工测量工作在局测量比赛中荣获过第三名，主管工程首级平面控制网的设测、结构整体定位控制和把握、测量资料的管理；对施测组全体人员进行详细的图纸交底及方案交底。专职测量技术人员徐诗凯，测量工2名，普工若干人，都是专业知识丰富，动手能力强，主要负责施工全过程的测量技术工作，保障工程顺利有序施工。2）所有测量人员均持有相应的资质或测量工作上岗证。3）测量工程控制体系如下； 4）测量时机的选择根据设计提供的每个施工阶段的相应标高和其它变形值，一般是基于某种标准气温条件下的设计值，大同这个城市白天和夜晚气温变化大，且本工程可能出现昼夜施工情况，温度变化大，特别是日照温差的变化对于结构变形的影响是复杂的，将温差变化所引起的结构变形从实测变形值中分离出来相当困难。因此，现场选择温度变化小，日照不强的时机进行测量，力求将温度、日照对施工控制的影响降低到最小限度。在幕墙钢结构安装过程中，严格控制其三维坐标的测量时间，严格控制其安装精度。考虑到清晨日照温度相对较低幕墙结构测量时间最好是选择上午11点前及下午2点后。所以现场中午生产安排11：0014:00不能进行施工，然后测量人员要对现场所有进场的钢构建尺寸，进行更仔细的排查、检查，其钢构件的制作精度必须满足现场的施工要求。确保所有进场的钢构件都可以正常的安装。5）测量方案的拟订在进行本工程测量前，测量组由测量工长组织、所有测量人员参加，经过讨论拟定测量方案，指导后面具体测量工作的展开实施。6）测量平面控制网的建立测量工程师、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。根据现场控制点，幕墙钢结构施工根据其点位共布设8个结构外控制点组成控制网，形成幕墙结构控制网，然后实测出控制网点的坐标和高程值，再使用电脑软件将控制点全部转化为建筑坐标，便于现场安装幕墙网格时进行测量控制，外业测量成果合乎要求后进行内业平差处理。选点时保证平面控制点两两通视，同时选择土质坚硬稳固，便于点位长期保存的空地，并在标桩四周1.5m2范围打好测量标杆，用红白油漆涂刷成间隔20cm醒目的标志杆，围上铁丝保护，防止来往人员踩踏和车辆等设备碾压使点位受损或移动，有利于长期使用。五、幕墙钢结构工程测量特点1、本工程施工难度大，幕墙结构形式多样复杂，由于现场采取小片拼装与散件安装交替施工的安装方法，且与土建等施工单位的流水及交叉施工作业多，杆件数量大，测量工作量大且精度要求高。测量的重点内容在于控制支座三维坐标，各个球节点三维坐标。同时各杆件与球节点的交叉点精确度。六、幕墙钢结构平面控制本工程幕墙结构测量采用外控法进行平面测量控制。平面测量控制网需要使用全站仪闭合复测，复核边长、角度相应关系，确定控制网精度后提请甲方和监理验收。当平面控制网验收并确认后，再进行整体测量。七、幕墙钢结构标高控制根据现场高程控制点在结构各个节点加密高程控制点，便于幕墙安装时使用。测量作业项目限差项目限差要求备 注水准高程前后视距允差1mm视距累积允差3mm基辅读数较差0.2mm水准闭合差4mmL为水准路线长度，单位km幕墙钢结构工程按相对标高法进行安装，在幕墙钢构安装过程中，根据控制点的标高，用水准仪引入符合钢结构精度要求的标高。根据实测标高的偏差，若超过规范数值，则需要调整。若偏差过大（大于20mm），不可一次调整，应先调整一部分，待下一节再作调整。否则，一次调整过大会影响支撑的安装和梁表面标高。八、幕墙钢结构测量8.1幕墙埋件的测量首先应计算出幕墙埋件测量定位坐标，然后根据所建立的平面控制网和高程控制网，测量工根据坐标数据用全站仪，精密水准仪从测量基准点引出埋件中心控制线和标高控制线，此控制线经检查复测，确认无误后方可使用，测量出所有幕墙支座埋件的偏差。将十字线测设在埋件上，为幕墙安装作准备，偏差与标高全部记录在基础测量薄上便于安装支座时进行相应的调整。埋件基础测量资料应包括埋件中心线定位坐标理论值和实测值及标高偏差值。8.2幕墙支座安装测量校正控制根据幕墙埋件的测量数据及先前测设的十字线安装滑动支座，根据埋件的偏差数据进行细微调整到正确位置并且再次使用全站仪和水准仪对滑动支座进行校核，然后使用电焊点焊固定，安装滑动支座时需要分清滑动支座的X轴和Y轴方向，切记不得将轴线方向安装错误。如下图 埋件中心线位置测量 滑动支座定位安装安装完成滑动支座后进行上部球节点支座的安装，安装球节点支座时必须分清编号，核对球大小尺寸，不得混用。当滑动支座和球节点支座用连接螺栓固定后再次使用全站仪和水准仪对球节点进行三维坐标的测量校正，主要找出球中心坐标与上表皮的关系坐标，用计算出的相对坐标用全站仪进行定位，定位好后点焊固定。8.3幕墙结构小单元地面拼装定位测量控制幕墙外立面网格结构采取地面小单元拼装和原位散件拼装两种方式交替进行施工。小单元地面拼装示意图在进行小单元拼装前先进行内业计算，使用电脑软件将需要拼装的每个小单元大地三维坐标转换为小场区放倒后的相对三维坐标，然后根据小场区相对坐标在要进行拼装的场地上使用仪器测设出平面位置，后计算出各个球节点的相对高差，按照高差的数据切割胎架材料，并将胎架材料安置到各个需要的位置，待胎架安置到相应的位置用全站仪及水准仪对构造节点相对坐标及高程进行复核并提请甲方、监理验收合格后方能进行幕墙杆件拼装。再将需要拼装的小单元杆件安置到胎架位置后，再次使用全站仪和水准仪根据已经计算出的小单元相对坐标对各个球节点和杆件进行相对位置和相对标高的测控，校正人员根据测量人员提供的数据进行相应标高及平面位置的调整，直到调整到内业计算好的数值。然后使用电焊进行点焊固定，防止变形，报验后进行焊接。 8.4支座球节点定位测量在支座球节点定位前首先将软件模型中球的三维坐标导出，再根据球的大小，直接换算成求形最高点坐标，现场将球与铸钢支座连接后吊装到滑动支座位置，用全站仪直接测视球最高点的坐标，并不断的进行调整，直到仪器读数数据与内页计算数据温和时将支座与滑动支座电焊固定。球节点定位安装8.5切面球型节点的定位测量切面球型节点的特点是为了满足幕墙的外立面尺寸所设计的球型形状，在定位前首先进行内页计算，球切面中心点三维坐标导出换算成大地三维坐标，再将垂直于球切面中心点下方的切面圆边缘的三维坐标计算并转换。现场将球吊装到大概位置用全站仪测球的中心三维坐标及切面圆边缘坐标，根据现场测量数据不断调整球的位置，直至两个坐标值与理论数据完全吻合及将球节点电焊固定。8.6立面中间球节点及顶面球节点的定位（小单元之间连接点）从模型中导出球中心点三维坐标，再根据球的不同大小换算成球顶面最低、高点的三维坐标，现场将用于球节点格构柱初步放置球节点下方，根据球最低点三维坐标点用全站仪测量格构柱顶端的三维坐标，当测设数据与理论数据吻合后固定格构柱，然后将球吊装到格构柱用全站仪测设球最高点三维坐标，吻合后将球点焊在格构柱顶端8.7小单元拼装后的吊装测控在进行吊装前先进行内业计算，首先将幕墙网格节点大地坐标换算为建筑坐标，统一交叉节点的换算坐标；然后利用网格结构在深化设计时建立的三维模型，根据构件的中心坐标换算出杆件节点在球节点处上、下表面中线交叉点的三维坐标值，并对选取的测量控制点打上样冲眼，点位要尽量保证在同一可视平面内。然后将三维模型里面的交叉点坐标全部模拟出来。定位测量：外框立面的杆件单元安装作为测量的控制重点，需采用全站仪进行轴线和标高的测量。同时外框立面网的胎架的安装控制直接影响到网格的安装精度。校正测量：当小单元拼装焊接完成后，使用吊装设备将其吊装到设计布置的位置。在吊装之前将全站仪及水准仪准备到位，后视好坐标和标高。当吊装到大概位置后，杆件基本就位后，采用全站仪进行测量校正，观测节点处表面定位点的三维坐标是否与事先确定的值相吻合，随着千斤顶或丝杆等器具的调节，逐步完成节点校正测量。然后网格单元通过与钢框架伸出的连接板或是胎架进行连接固定。安装测量工作主要是对网格交叉节点的定位与校正测量，由于现场各单元形状各异、测量工作量大，用拉尺的方法难以对网格单元进行有效的检查、控制，现场采用全站仪和水准仪结合对交叉节点进行测量和监控。球节点用全站仪和水准仪结合进行三维坐标测量球节点胎架架设全站仪测量整体复测校正当某一片区的幕墙钢结构吊装形成框架后，对这一片区的再进行整体测量校正。连成大片区后片与片焊接前用内页计算出的坐标点对各个球节点联测，拉尺检查网格尺寸，进行微调，测量数据以向主体结构一侧收拢0-5mm之间为准，以保证幕墙钢构的外形尺寸。最终交予幕墙单位进行验测九、幕墙钢结构安装测量要求9.1检定仪器和钢尺在幕墙钢结构工程施工中所用的钢尺和仪器应符合要求，并切实做到定期校核，保证精度。9.2验线根据现场提供的控制点，测设纵横轴线，并闭合复核。在测设纵横轴线时，不宜在太阳暴晒下进行，钢尺应先平铺摊开，待钢尺与地面温度相近时再进行量距。9.3主轴线闭合复核检验主轴线应从总包提供的基准点开始。9.4水准点施测复核检验水准点用附合法，闭合差应小于允许偏差。9.5根据场地情况及设计与施工的要求，合理布置幕墙钢结构平面控制网和标高控制网。9.6幕墙钢结构安装工程中的测量顺序测测量工作必须按照一定的顺序贯穿于整个钢结构安装施工过程中，以达到质量的预控目标。建立钢幕墙结构安装测量制度，幕墙钢结构安装测量经过基准线的设立，平面控制网的投测、闭合，幕墙节点轴线偏差值的测量以及各个球节点标高的控制等一系列的测量。9.7初校初校主要工作包括幕墙钢结构就位各个球节点中心线的控制、调整以及钢柱的就位尺寸。9.8重校在某一施工区域框架形成后，应进行重校，对各个球节点的偏差，杆件偏差进行全面的调整，使球节点偏差，杆件偏差达到规定标准。9.9焊后测量在焊接达到验收标准以后,对焊接后的幕墙结构进行全面的测量，编制单元实测资料，确定下单元钢结构构件吊装的预控数据。通过以上幕墙钢结构安装测量程序的运行，测量要求的贯彻、测量顺序的执行，使幕墙钢结构安装的质量自始至终都处于受控状态，以保证幕墙钢结构安装质量的目的。十、幕墙钢结构测量精度保证措施（1）选择与幕墙钢结构施工要求相适应的施工控制网等级。结合误差分析理论和类似工程的施工经验，平面控制网按照一级导线精度要求布设，高程控制网按照三等水准精度要求布设，能够确保控制网点位元精度要求。（2）配置相应精度等级的施工测量仪器，提高测量放线精度。（3）精确测量内业计算十一、误差来源及危害分析在正常情况下钢结构安装误差来源于：构件在吊装过程中因自重产生的变形、因日照温差造成的缩胀变形、因焊接产生收缩变形。结构由局部至整体形成的安装过程中，若不采取相应措施，对累积误差加以减小、消除，将会给结构带来严重的质量隐患。十二、钢结构安装误差消除具体办法针对以上分析，消除安装误差，应从安装工艺和施工测控两方面采取以下措施：（1）安装过程中，构件应采取合理保护措施。由于在安装过程中，细长、超重，构件较多。构件因抵抗变形的刚度较弱，会在自身重力的影响下，发生不同程度的变形。为此，构件在运输、倒运、安装过程中，应采取合理保护措施，如布设合理吊点，局部采取加强抵抗变形措施等，来减小自重变形，防止给安装带来不便。（2）