办公楼钢结构施工测量专项方案（17页）

1、办公楼钢结构施工测量专项方案目录 TOC o 1-5 h z u 第一章项目概况 PAGEREF _Toc357100057 h 1第二章施测前的准备工作 PAGEREF _Toc357100058 h 1第三章钢结构测量重难点分析 PAGEREF _Toc357100059 h 2第四章施工控制网的布设 PAGEREF _Toc357100060 h 2第一节统一测量控制的坐标系 PAGEREF _Toc357100061 h 3第二节首级控制网的移交与复测 PAGEREF _Toc357100062 h 3第三节测量二级控制点的布设 PAGEREF _Toc357100063 h 31.地

2、下室施工阶段的二级控制点布设 PAGEREF _Toc357100064 h 32.主塔楼二级控制网布设 PAGEREF _Toc357100065 h 3第四节控制点的向上引测 PAGEREF _Toc357100066 h 41.平面轴线控制点的引测 PAGEREF _Toc357100067 h 42.主楼标高控制点的引测 PAGEREF _Toc357100068 h 5第五章现场测量作业流程 PAGEREF _Toc357100069 h 7第一节预埋锚栓及埋件坐标测控 PAGEREF _Toc357100070 h 71.钢柱预埋锚栓及埋件坐标测控 PAGEREF _Toc3571

3、00071 h 72.钢连廊预埋件的测量定位 PAGEREF _Toc357100072 h 8第二节钢柱的吊装测量、校正 PAGEREF _Toc357100073 h 81.细部测量放样流程 PAGEREF _Toc357100074 h 82.钢结构安装允许偏差 PAGEREF _Toc357100075 h 93.钢柱测量校正步骤 PAGEREF _Toc357100076 h 94.钢柱垂直度复测 PAGEREF _Toc357100077 h 95.柱顶标高复测 PAGEREF _Toc357100078 h 106.吊装测量流程 PAGEREF _Toc357100079 h 1

4、0第六章施工及使用期间监测 PAGEREF _Toc357100080 h 11第一节监测项目 PAGEREF _Toc357100081 h 11第二节变形值的获取 PAGEREF _Toc357100082 h 11第三节监测时机 PAGEREF _Toc357100083 h 12第四节监测部位 PAGEREF _Toc357100084 h 12第五节沉降监测 PAGEREF _Toc357100085 h 121.沉降监测点布置 PAGEREF _Toc357100086 h 122.沉降监测基准点设置 PAGEREF _Toc357100087 h 13第七章钢结构测量精度保证措施

5、 PAGEREF _Toc357100088 h 13第一节建筑工程测量误差理论分析 PAGEREF _Toc357100089 h 13第二节保证和提高施工测量精度的措施 PAGEREF _Toc357100090 h 14第八章钢结构安装误差消除措施 PAGEREF _Toc357100091 h 14第一节误差来源及危害分析 PAGEREF _Toc357100092 h 14第二节钢结构安装误差消除具体办法 PAGEREF _Toc357100093 h 14项目概况本工程主塔楼地下3层，地上39层，建筑高度为181.2m，塔楼为钢筋混凝土框架-核心筒结构体系，其余为框架结构。钢结构分

6、布在塔楼及裙楼部分,钢结构内容主要包括钢骨混凝土劲性柱、连廊钢结构、楼层钢梁、观光电梯钢结构梁及柱、核心筒钢骨混凝土连梁、钢楼梯、钢筋桁架楼承板等。钢结构总用钢量约3640t，钢材最大板厚为75mm，钢材材质主要为Q235B、Q345B、Q345GJC、Q390GJC。施测前的准备工作（1）对业主现场移交的外围控制点进行复核并形成记录,建立技术资料档案。（2）收集工程测量规范GB50026-2007、建筑变形测量规程JGJ/T8-2007、钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2002，整理现场施工图、钢结构深化计图等资料。（3）仔细熟读图纸，认真分析轴线与各构件之间的位置关系，并做好记录

7、。（4）根据本工程的安装难度和工作量大小，钢结构测量人员配备如下表：序号人员人数1测量工长12测量员1（5）准备测量器具，对仪器进行检验校正与计量检定，相应的计量检验合格证留存备查，测量器具配备如下表：序号名称规格单位数量备注1全站仪TOPCON-GTS-602台1配弯管目镜2全站仪配套棱镜/套1/3全站仪小棱镜/个1/4经纬仪J2台1配弯管目镜5水准仪索佳BII0-I型台1/6塔尺苏一光把3/750米手摇盘尺/把3/87.5米卷尺/把2/95米卷尺/把3/101.5米水平尺/把2/11计算器/个1/12弹簧称20kg把1/13线锤0.5kg、0.75kg个各2/14油漆笔白色、红色、蓝色支各

8、10/15磁力线锤0.5kg个2/16对讲机MOTOROLA部4/17晴雨伞/把1/18太阳伞直径2.5米柄1/19湿度仪/支1/20油漆白色、红色千克各5/21激光铅直仪台1/钢结构测量重难点分析针对钢结构的结构特征和安装施工工艺要求，钢结构施工测量中存在以下重难点：（1）钢结构施工控制网的布设钢结构施工控制网是整个测量工作得以开展的基础。本工程施工精度要求高。施工控制网布设的好坏、合理与否，直接关系到整个测量施工的成败。（2）钢柱三维坐标定位控制由于本工程采用型钢凝土柱、焊接H型钢和箱型钢梁，钢柱吊装的精确度将影响到观光电梯钢结构及连廊钢结构的正确定位，因此是本工程施工测量重点需解决的问题

9、。（3）钢结构测量精度控制连廊钢结构钢梯梁与混凝土墙柱通过埋件形式连接，由此可见埋件测量定位的重要，是本工程全局测量定位的重点。（4）减小钢结构安装误差如何减小构件在吊装过程中因自重产生的变形、因温差造成的缩胀变形、因焊接产生收缩变形等造成的误差累积，使安装构件的空间位置符合设计要求，也是钢结构施工测量需重点考虑的问题。施工控制网的布设结合施工现场的实际情况和深化设计图纸要求，本工程的主要测量工作有以下几点：（1）城市大地坐标与建筑坐标转换统一；（2）首级控制网的移交与复测；（3）平面和高程二级控制网“外控法”布置；（4）平面和高程二级控制网“内控法”垂直引测，同步控制内外筒轴线、标高；（5）

10、平面和高程三级控制网测量，控制柱、梁、洞口的轴线、标高；（6）底板基础平面钢柱底预埋件、墙立面预埋件安装定位测量；（7）钢柱三维坐标位置的定位校正测量，并分析气候条件对测量结果的影响；（8）施工及使用期间沉降监测。统一测量控制的坐标系业主提供的首级控制网布设在用地范围内红线界桩点及主要轴线控制点外，坐标已为建筑坐标。为了施工作业及测量工作的效率和质量，将根据业主提供的首级控制网布设二级控制网。首级控制网的移交与复测进场后，在业主、监理单位的主持下，对首级测量控制网办理正式的书面移交手续，实地踏勘点位，对已经损坏的点位做出标记说明。复测首级控制网的点位精度，测量点位之间的边长距离和夹角，计算点位

11、误差。如点位误差较大，需进一步和业主、监理核对并确认。测量二级控制点的布设地下室施工阶段的二级控制点布设地下室三层，地下室底板标高为-15.6m，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点，控制基坑内各结构的轴线和标高位置。示意图如下： 地下室施工阶段二级测量控制点布设主塔楼二级控制网布设塔楼施工阶段，采取内控法进行测量控制，将控制点布设在核心筒四个角部，便于轴线观测及垂直引测。地上施工阶段二级测量控制点布设控制点的向上引测平面轴线控制点的引测（1）地下室施工阶段的各结构部位定位放线，其平面轴线控制点的引测采用“外控法”，在基坑周边的二级测量控制点上架设全站仪，用极坐标法或

12、直角坐标法进行细部放样。（2）当楼板施工至-0.150时，在基坑周边的二级测量控制点上架设全站仪，用极坐标法或直角坐标法放样测设激光控制点。由于首层人员走动频繁，激光点测放到楼面后需进行特殊的保护，因此需在首层混凝土楼面预埋铁件，楼板混凝土浇筑完成且具有强度后，再次放样测设激光控制点并进行多边形闭合复测，调整点位误差，打上样冲眼十字中心点标示，示意如下图：-1.150楼面激光控制点点位做法（3）上部楼层平面轴线控制点的引测，是在首层混凝土楼面激光控制点上架设激光铅直仪，垂直向上投递平面轴线控制点。为提高激光点位捕捉的精度，减少分段引测误差的积累，制作激光捕捉靶。（4）激光点穿过楼层时，需在楼板

13、上预留200 x200的孔洞，浇筑楼板砼后，将点位通过空洞引测到各楼层上。预留洞的做法示意如下：激光点穿过楼层的预留洞示意图（5）激光控制点投测到上部楼层后，组成多边形图形。在多边形的各个点上架设全站仪，复测多边形的角度、边长误差，进行点位误差调整并作好点位标记。如点位误差较大，应重新投测激光控制点。（6）激光控制点二级测量控制网的分段投测激光控制点二级测量控制网分三段循环垂直投测，每一段控制距离在60m左右，以降低塔体晃动所造成的摆动影响，控制点垂直引测示意图如下：控制点垂直引测示意图主楼标高控制点的引测地下室施工阶段的高程基点与基坑外围二级平面控制网点合二为一，点位要求尽量布置在基础沉降区

14、及大型施工机械行走影响的区域之外。确保点位之间通视条件良好，便于联测。（1）地下室基准标高点引测选择34个标高点组成闭合回路，用水准仪配合塔尺和钢卷尺顺着基坑围护桩往下量测至地下室基础。到基坑复测水准环路闭合差，当闭合差较大时重新引测标高基准点。（2）地上各层标高基准点测量引测地上楼层基准标高点由全站仪从首层楼面竖向引测，每升高60m引测一次，60m之间各楼层的标高用钢卷尺顺主楼核心筒外墙面往上量测。全站仪引测标高基准点的方法如下：1）在首层的砼楼面架设全站仪，通过气温、气压计测量气温、气压，对全站仪进行气象改正设置。2）全站仪后视核心筒墙面+1.000标高基准线，测得仪器高度值。对仪器内Z向

15、坐标进行设置，包括反射棱镜的常数设置。示意图如下：全站仪照准+1.000标高线确定Z坐标值3）全站仪望远镜垂直向上，顺着激光控制点的预留洞口垂直往上测量，顶部反射棱镜放在需要测量标高的楼层位置，镜头向下对准全站仪。由于全息反射贴片配合远距离测距时反射信号较弱，影响测距的精度，故本工程用反射棱镜配合全站仪进行远距离测量。反射棱镜放置示意如下：第1步第2步第3步4）计算得到反射棱镜位置的标高后，用水准仪后视全站仪测得的标高点，计算水准仪仪高值，将该处标高转移到剪力墙侧面距离本楼层高度+1.000处，并弹墨线标示。现场测量作业流程预埋锚栓及埋件坐标测控在本工程中，埋件的测量定位主要是分柱底埋件测量、

16、与钢连廊连接的墙面埋件的测量定位两部分。钢柱预埋锚栓及埋件坐标测控（1）采用全站仪放样出已知埋件轴线上的四个坐标点，然后用墨线弹出埋件的控制轴线，埋件示意图如下：柱脚预埋件示意图柱脚十字定位板示意图（2）在埋件定位之后，立即进行轴线复测。在满足规范和设计允许偏差要求后，采用钢筋对埋件及锚栓进行加固，并报监理验收合格后，即可移交下道工序进行混凝土浇注施工。（3）预埋件固定后，在浇捣砼时，由于受振动和砼倾倒流淌时的侧向挤压会有偏移。因此，在砼浇捣时应派人监视偏差情况，及时调校正确。（4）注意事项：在安装过程中，由于现场梁筋、面筋密急，对锚栓预埋精度和速度有较大影响，为此要重复多次测量。混凝土凝固后

17、重测锚栓、钢柱实际位置并记录，为上节钢柱的安装提供准确的三维坐标。钢连廊预埋件的测量定位钢筋绑扎前，将埋件平面位置的控制轴线和标高测设到当前楼层。根据当前楼层上的埋件轴线和标高控制线，在土建墙体水平钢筋绑扎后，把埋件就位，利用土建钢管脚手架，对预埋件进行精确校正，如遇竖向或水平钢筋阻挡，应及时调整钢筋绑扎位置。精确校正埋件标高后，并排焊接两根12mm钢筋作为埋件托筋，埋件与墙体钢筋之间焊接固定。埋件安装立面示意图钢连廊埋件三维示意图埋件安装就位固定后，由项目部、监理测量复核，验收合格后浇注混凝土。钢柱的吊装测量、校正细部测量放样流程本工程钢柱测量方式为采用全站仪观测外框钢柱柱顶平面坐标及牛腿中

18、心线坐标值的方式进行，测量放样总体流程如下：测量放样总体流程钢结构安装允许偏差名称允许偏差(mm)名称允许偏差(mm)建筑物倾斜H/2500+10.0）且50建筑总高度偏差eH/1000且-30e30单节柱倾斜H/1000且10层高偏差H5建筑物矢量弯曲eL/2500 且e25.同层柱顶标高差-5e5梁水平度eL/1000且e10地脚螺柱（锚栓）位移2.0基础柱底标高-2e2建筑物定位轴线L/20000，且不应大于3.0底层柱底轴线对定位轴线偏移3.0柱子定位轴线1.0钢柱测量校正步骤控制部位控制部位为柱顶中心点，牛腿中心线坐标。校正方法采用全站仪直接观测柱顶轴线、标高偏差，进而进行测量、校正

19、。坐标计算按如下两种工况计算三维坐标：（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。钢柱校正步骤（1）计算上一节将要吊装的钢柱顶中心的三维坐标。（2）平面和高程控制网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偏差。（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）用全站仪对外围各个柱顶中心进行坐标测量。（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

20、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）焊接完成后引测控制点，再次测量柱顶三维坐标，为上节钢柱安装提供测量校正的依据，如此循环。钢柱垂直度复测采用经纬仪进行钢柱垂直度复测，复测时应采用两台经纬仪同时对钢柱进行观测，指导校正，保证钢柱的轴线和垂直度满足设计和相关规范要求。示意图如下：钢柱垂直度复测示意图柱顶标高复测每安装完成一节钢柱后，必须对该节钢柱柱顶标高进行整体复测，结合图纸按轴线编号记录各个柱子柱顶标高偏差值，作为下一节钢柱安装校正的预偏指导数据。吊装测量流程施工及使用期间监测根据设计要求，施工及使用过程中，对主楼的沉降进行观测，对结构的自振周期及阻尼比、

21、重要构件及重点部位的应力等进行长期监测，掌握建筑物服役期间的受力荷变形状态。通过加速度传感器监测与记录结构在风和地震作用下的响应，确定结构的动力特性及其在结构使用期间的变化，及时把握结构的健康状态。变形测量按建筑变形测量规程JGJ/T8-2007一级变形测量等级执行，变形测量及平面控制网点位精度要求见下表：变形测量等级沉降观测点高差中误差位移观测坐标点中误差一级0.15mm1.0mm采用先进的监测仪器，提供准确的实时监测数据，为钢结构安装等提供定位、校正的依据；监测环境影响如温度、湿度、风力变化，为顺利安装提供施工依据；对应力集中的部位进行应力应变测试，跟踪杆件的应力变化，验证施工方案的安全可

22、靠性。监测项目（1）基础底板和主楼首层沉降及其基准点引测，采用精密水准仪测量。（2）楼层监测点位移，采用垂线坐标仪基准线或全站仪测量。（3）施工现场每天的温度、湿度、风力，采用传感器测量。测试设备的精度，如垂线坐标仪为0.1mm，激光垂准仪为1/40000、全站仪测距精度1mm+2ppm等，可满足监测精度要求。变形值的获取根据监测点的位置、监测形式和监测仪器的不同，变形值的获取有二种方法：（1）多级分步测量法建筑物由下至上建造，上部楼层某一测点的变形测定是经过多次相对换算，采用多次相对变形叠加获得。具体步骤如下：1）先测出底层监测点相对于建筑物外围的控制点之间的变形；2）测出需监测楼层的控制点

23、相对于底层监测点之间的变形，得到楼层控制点位的变化；3）测出需监测楼层的其余测点相对于本层控制点之间的变形，从而可知本楼层测点位置的变化情况。（2）直接测量法通过仪器直接测出测点的三维变形值，也叫实时差分测量。差分测量的优势：影响三维坐标测量精度主要因素有仪器精度、点间斜距及垂直角，后两者涉及大气气象改正、水平折光、垂直折光等许多复杂因素，故很难精确求出，从而降低了点位测量精度。然而根据变形监测的特点，需要测量的只是相对变化量，采用建立基准站进行差分的方法，极坐标法测量点位精度可达到亚毫米甚至更高。（3）多级分步测量、直接测量二种监测方法都需要有位置相对稳固的外围测量控制点坐标值或基准面、基准

24、线、基准数作起算依据。对同一测点如外框筒测点采用二种检测方法所测得的变形值应进行相互校核比较，提高监测结果的可信度和准确度。监测时机影响测试精度的主要因素是仪器精度和现场环境，选择合适的测试时机，一般在清晨6：008：00，因为经历了一个夜晚后，整体结构的温度比较均匀，比较容易剔除温度差的影响；此时施工人员少、施工设备对仪器的扰动较小。具体随日出时间而定，夏季相对于冬季时间稍早些。日出前40分钟开始，30分钟内观测完成。监测部位主楼地下室施工阶段的沉降变形；主楼地面以上施工阶段的沉降变形；每15个楼层相对首层基准点的平面位置、竖向变形；塔楼首层外围14根钢柱受力较大部位的应力应变；施工现场每天

25、的温度、湿度、风力、空气质量观测、记录。沉降监测沉降监测点布置本工程在地下室施工过程中作沉降观测记录，地面设二等水准基点4个，沉降观测点一开始全部设置在地下室基础底板面。地下室沉降观测工作从基础施工完成后读零开始，首层施工完毕即观测一次，以后每施工完一层观测一次，竣工验收时观测一次。当主楼施工到-1.150m时，将主楼的沉降观测点转移到首层楼面对应位置。主楼在施工及使用过程中作沉降观测记录，作一级变形测量，每升高5层观测一次，结构封顶后每月观测一次，直至沉降稳定为止。沉降稳定标准：平均每天沉降量小于或等于0.005mm。主楼沉降值应扣除上部结构施工增加荷载对墙、柱产生的压缩变形值。主楼首层沉降

26、观测点平面布置图根据设计院要求相应布置。沉降监测基准点设置标高基准点位布置在基础沉降范围外，4个基准点形成闭合水准导线，并定期与城市导线点进行联测，当基准点发生变化时及时恢复，长期观测建筑沉降。标高基准点的锚固长度锚入土内1m，地面用护栏模板围护，形式如下：沉降监测基准点设置示意图钢结构测量精度保证措施建筑工程测量误差理论分析按照建筑工程测量分析理论，建筑物定位的点位中误差m主要包括施工误差m施和点位测量误差m测共同影响，即：m2=m2施+m2测通常取 m测：m施=1：2则m测=1/3 m其中测量误差又包括控制点起始误差m控和点位放线误差m放。即m2测=m2控+m2放若取m控 ：m放=1：2，则m控=1/3m测故得m控=1/3m=1/6，其中m=1/2，为施工极限容许误差根据施工测量规范要求：=1/5000 m