沈阳市府恒隆广场皇冠施工测量三维网格空间定位技术

1、沈阳市府恒隆广场皇冠施工测量三维网格空间定位技术沈阳市府恒隆广场, 皇冠施工测量三维网格空间定位技术段 海 汪晓阳 米 裕 杨 振 方伟建: 中建钢构有限公司北方大区 , 北京 :,摘 要 : 沈 阳市府恒隆广场项目中 , 一 号塔楼皇冠位于塔 楼 顶 部 : 层 : 至标 高 处 , 为 空 ,(, , ,(, ,钢 结构用量约为 。由 于皇冠结构造型奇特工 ,(, , 测间三维网架结构 , 皇 冠总高度为 , , 结 构复杂 , 故 其施,。 , 。量复杂 难 度较大针对此种三维网架特点 阐 述了三维网架的空间定位技术:; 关键词 三 维网格空间定位四面倾角双向七字板:,:, , ,:,:

2、,:,:,:,:,:,: ,:,:, , , , , , , ,:,:,;,;, ,:,;,;, , ,:,(, ,(, ,;,(, , ,;,(,;,;,;,;, ,;,;,;,;,;, ,;,(,;,;, ,:,;,;,( , ,:,;七 ,;,工程概况 , , 沈阳市府恒隆广场项目中 一 号塔楼皇冠位于 :, 塔楼顶部层至标高 处,(, , ,(, , 为空间三维网架结构 造型 总高度为 钢结,(, , 。 构用量约为 皇冠结构因其形状 类 似 , 一个皇, 冠而得名因 为其造型奇特结 构复杂故 其 施工测, 量复杂难度较大测量控制是关系整个结构 安装质 。 , 量的重要因素为确保钢结构

3、安装质量和精 度皇“”。 冠测量严格 遵循 由 局部到整体 的 原则为 保证构 层 层 , 。 ;件安装精度提高施工质量采用全程跟踪测 量整 , ,图 屋顶皇冠结构整体概况 , , 体测 控 过 程 中施工测量与变形监测同步进行根 , 重要参据测校结果合理分析测量值 为后续工序提供 , 。定位为本工程一大重点 ,: 。考依据且施工时尽量做到提前预控图 , :, 皇冠造型 中多腔管巨型节点的支点多而复 , 杂共分为方形牛腿和圆形牛腿两种 作为主要连接 、重难点分析 , , 节点如何保证如 此复杂的节点在三维空间的定位 、 :钢结构测量主要重难点如下: 。 中建钢构课题 , , 第一作 , ,:,

4、 皇冠结构复杂杆件较 多总高度 ,(, ,: 年 : 段 海 , 男 , 出生 工 , 程师。 , 者 , 必须首先确保底部基础构件定位准确 安装稳固才 ,(,(;, ,: 收稿日期 , , , , 能承受住上方的巨大造型结构 因 此底部外挑钢梁 :,;,(, ,(,(, ,。 , 是重中之重 标值转动仪器 照准后视点 确 定仪器测量方位角 :, 。 。 , 皇冠结构采用悬空外挂式 且四面向外倾倒 开始钢柱柱顶轴线偏差测量测量作业时 一 名测 , 量员操作仪器进行观测 一名测量员手持小棱镜将 , “” , 由于其样式独特 节点标高处各个实测点呈切面, 施测难 度 较 大并 且 相 邻 的 实

5、测 点 标 高 误 差 小 于 棱镜放于钢柱柱顶事先选择好的坐标测量点上点 , 。 , , 镜头对准全站仪方向, 全站仪目镜照准棱镜开始测量棱 , 。因此如何保证其施测设计要求是重并保持棱镜的水平气泡居中记录下该点的观测, 。坐标值记录完毕转至下个点进行测量 控制网建立及准备工作 , 针对本皇冠的具体情况 结 合施测点的平面布 测出全部钢柱柱顶坐标点的坐标数据后将 每, 、置建立三级平面 测量控制网 达到通视条件好标值 与 理 论 坐 标 值 进 行 对。 , 点稳固等要求各控制点之间及各控制网之间能够网 根钢柱坐标点的实测坐比得出钢柱的轴线偏差值 数据整理后报项目部审,。 , 进行闭合校验及

6、平差 各控制网之间形成统一的测较大的钢柱 则 用经纬仪。 , 量控制体系测设完成后用全站正 校正完毕后重新用全、 , 之间的间距对角线长度是否相等仪检查各投测点并对全站仪进行核对于轴线坐标值偏差观测进行垂直度的二次校。站仪进行轴线坐标复测所有钢柱的柱顶轴线偏差, 、。 。温度和气压改正保证间距对角线角度符合要求值达到要求后通知焊接工段开始焊接施工以此矩形控 制 网 作 为 皇 冠 结 构 施工的轴线控制网 倾斜角标高控制 ,(, : 图:。 , 施工区域的钢柱全部校正完成后将 平面控制 , 网向上引测至施工楼层 经全站仪闭合后进行钢柱。柱顶轴线及标高的测量施工轴线及标高测量偏差, 达到要求时对

7、高强螺栓进行终拧之后再次进行柱、 , 顶轴线标高的偏差测量 整理偏差数据确定焊接施。工顺序, 焊接施工过程中安 排专人对钢柱垂直度进行, 焊接跟踪观测如钢柱垂直度出现较大变化时 则通, 过改变焊接顺序或即时调整导链 使 柱顶 根缆风 ,。 绳的受力发生变化 达到调整钢柱垂直度的目的焊后轴线及标高测量 ,(, 图 控制点分布 , 钢柱全部焊接完成后根据引测闭合后的楼层平 , 在钢柱校正之前根据构件截面形式 确定构件 , 面控制网用全站 仪测出本节钢柱的柱顶轴线及标: 。校正时棱镜放置点图 , , 。高偏差值合格后进入下一节钢柱的安装施工圆管柱轴线定位 ,钢柱的测量校正 ,(, 测量校正时用 全站

8、仪架设在待校正钢柱可视。 , 范围内距柱的距离最为约为 倍柱长进 行全 ,(, 。 站仪坐标前后视校准 校 准无误后进 入校正工作, 校正时瞄准柱子上部待测控制点棱镜 将 所得结果, 与设计坐标进行比对 对 所得差值通过钢柱微调进,: 行逐步校正当最终结果趋近于设计值最小值时满 图 构件观测点标注及标识 , :, 。足要求进行加固处理 、 , 钢柱临时钢梁安装完毕形成一个框架片区后钢柱定位测量。 , 再进行钢柱的整体校正钢柱校正时确保整体协调 三维空间轴线定位 ,。 ,(, 合理性同时相邻之间柱误差值低于 , , 钢柱标高控制根据场地的通视条件 架 设全站仪于轴线控制 ,(, 点上设置好坐标参

9、数及气象改正 输入仪器站点坐 钢柱的标高校正控制根据前一节柱顶标高偏差 钢结构 年 第 期 第 卷 总第 期 , ,、 , 值本节钢柱的制作长度偏差值 钢柱焊缝收缩值确 为了保证钢柱的整体质量 柱垂直度需通过多次 ,。 , 定本节柱的标高调整值如钢柱需调高通垂直度完成校正时 柱 , ,; 钢柱连接板上的千斤顶来调整钢柱的标高偏差同时重复上述步骤进行其 , 。 钢柱需降低则在过调整 , 整体微调校正保 证 柱如 。垂直度偏差值保持不变钢柱安装前在下口做等量的切除他柱校正时柱垂直度保持不变以 此类推在 , ,。 , 处理 根钢柱校正完成后再进行整体复测 依 据复测结果偏差值大小再进行局部微调处理以

10、达到高精度校正 钢柱对接口错位校正 ,(,。质量 : 、初校钢柱安装就位后立即进入上 下节钢柱的 。 , 接口错位及中心轴线的对齐校正钢柱安装时安, 装人员根据测量人员提供的标高控制数据 对 需要, 调整标高的钢柱在柱对接口处加设垫片 以满足标。 、高控制的要求当钢柱安装就位柱顶四周缆风绳、 , 拉设与相邻钢柱形成安装稳定结构后 开始钢柱对。接口错位的校正、将水平尺竖向靠于上 下 节钢柱接口处的钢柱, 翼板面与翼板 贴合调整水平尺 的竖向水平气泡 。 、使气泡位于其中若上下钢柱接口处存在较大的, 错口在水平尺与翼板贴合处 上节或下节钢柱的翼, 板面与水平尺的贴合面会存在一定的距离差 该 差 图

11、 整体校正步骤示意 , 、。 值为上下节钢 柱接口水平错位值用该方法依次 圆管柱精确定位控制措施,(, 。 : 位 值具 体 方 法 如 下 图 测出个方向的水平 错 , :, 在下面一 节 已安装钢柱上口位置测量放线 ,:, 错位 值 调 整 时一 人 手 持 水平尺竖向与翼板贴 , 。 , 标出轴线位置轴线控制点由基点投影确定 以 避 , 合随时注意翼板与水平尺间的距离偏差 当距离小 。免累积误差 , 于时则停止千斤顶操作 复 测完毕 后 进 行 另 , , :, 圆管柱的 轴线以牛腿中线来控制 当 圆管柱 , 。一个方向的柱接口错位调校当钢柱对接口错位全 , 上的牛腿间夹角有偏差但不能忽

12、略时以 控制外侧 , 部校正完后在接口 处下节钢柱顶部 个翼板面垂 , , 牛腿中线为主通 过控制外框线来保证结构整体的 , 直焊接两块限位板限制上节钢柱 柱底接口处的位 。偏差 , “”。移拆除千斤顶切除形钢板 ,:、 , 当上下层牛腿中线不在同一竖直线时 采用 ,。均分综合处理法进行测量控制: 根据制作组装的洋冲孔位置对钢柱 个正方 ,。 , 向进行标线这样在进行钢柱扭转校正时 以 安装钢柱柱底标线与下面一节已安装钢柱柱底复测控制。线为扭转校正的依据 :, 扭转校正 时如柱下段扭转采用千斤顶转动 , ,、 ; 钢柱将上下钢柱 在 个方向的标线全部对正 柱 , 图 错位调整方式示意 ,上段扭

13、曲则采用手拉葫芦用钢丝绳绑于上段牛腿处。单元整体校正控制 ,(, 朝反方向拉扭校正、 , 当一个片区的钢柱梁安装完毕后对这一片区。 、钢柱进行整体测量校正局部偏差通过导链 缆 风 皇冠连接节点定位 ,; 绳进行钢柱垂直度校正 整体偏差则用全站仪同时 , 现场所有钢柱标高和垂直度校正完毕后立 即。进行垂直度校正 。进行多支管节点轴线的偏差测量施工具体操作方:。 法为全站仪反射小棱镜 激光反射片根据构 、 ,， ， 钢柱钢梁安装完成后相邻三根钢柱形成一个,: 、 , 整体片区在校 正 过 程 中 图 首 先 校 正 中 间 件尺寸将支管管口部位进行分中处理 并 做好标志 , 。柱垂直度完 成 后再

14、 进行两 边任意一根钢柱 校 正 : 图:。 ,:,;,(, ,(,(, ,。元圆管的主梁平面同截面两点标高一致网架连接, 、临时固定完成后利用千斤顶倒链等对其轴线偏差。以及标高偏差进行校正框架杆件精确定位 ,(, 图 支管轴线定位处理 , , 在控制基点上架设全站仪 对中整平后视另一 , 、 , 皇冠网架构件安装时 对 构件的垂直 度标 高控制点 同时 将 竖 盘 调 成 照 准 一 标 高 控 ,?, , , 侧向倾斜以及预调进行合理分析 使校正过程中校 , 制点上的水准尺得到该水平视线标高即仪器横轴。 , 正方式更加精确合理 与视准轴交点标高然后观测反光贴片 进 行钢柱 , 、坐标数据的

15、自动采集 计 算该点实际坐标与理论坐 上下弦杆定位测量 ,(, , 。标的差值得到该点的校正值 , 首先平面解析出皇冠结构与轴线的尺寸关系 采用放大样的方法将皇冠的正投影线放样在附着面, 结 语上依据本工程测量坐标系统 解析出桁架的监测点 , 空间三维坐标作为安装测控的预控数据 并在相应 沈阳市府恒隆广场项目中一号塔楼皇冠施工采, 。用三维网格空间定位技术 确保了工程质量为复杂 位置贴代替棱镜的反光膜片, 三维网架结构的空间定位及 相 关 领 域 提 供 了 有 益 在皇冠附近刻画明显标高控制点 作为竖向就。参考 。 , 位的标高控制依据安装时架设水准仪适 时监控。桁架上弦杆件的标高变化参考文

16、献 , 根据定位轴线引测下弦钢梁标高 将 下弦钢梁北 京 , 王宏超高层钢结构施工技术 ,: 中国建筑工业出版 ,( 。的标高及定位尺寸误差调整在控制范围内在桁架 社 ,( , 吊装前根据设计图纸定出桁架下弦支撑点空间位 北 京 , ,:, 李青岳 陈 永奇 工 程测量学测 绘出版社 ,(,( (, 。置并作好标记 版 武 汉 , ,:, 孔祥元 郭 际 明 控 制 测 量学 武 汉 大 学 出 版 ,(, (, 根据钢柱附近的上弦主梁控制点的标高 利 用钢结构工程施工规范的标高 以控制整个单: 上接第页结 语 , ,、 , 在制作台山核电, , 、 , ,(号号烟囱过程中应 用此 ,社 ,(

17、水准仪平尺等仪器测几个点表 组装尺寸内控公差和检验公差 , , 、组装工艺焊接顺序防焊接变形措施钻孔孔位控差 。 制方法及外观几何尺寸均符合设计要求通过预拼项 目 内控公差 检验公、零件的宽度 长度 ?, ?, , 、 , 装处理经质检检验监理第三方抽检结果表明组装 ?, ?, , 带端部底板的零件 , 几何尺寸及孔位控制质量均符合要求所采用的组装， , ， , , ， , ， ,验 、 其他板 加 强板?, ?, 割面平面度 金属材料焊接工艺定 , , ,(, ,(, ,(。工艺可为今后同类大型构件制作提供借鉴和经、开槽 切 割等公差 ?, ?, 参考文献 ,(, ,(, 切评第 部分 钢的弧焊焊接工艺试验 , ,(, 钢结构和铝结构的实施 , , ,( ,(, ,(,程施工质量验收规范 , , ,( 割纹深度 ?,(, ?,(,钢结构工烟囱工程施工及验收规范 , , ,( 局部缺口深度 ,(, ,(,规程 , , 筒体连接法兰平整度 , ,( ,(, ,(,度螺栓连接的设计 , ,(, , 、施工及验收规程 , , ,(建筑钢结构焊接技术 制孔误差 钢结构高强螺栓