超高层建筑钢结构测量方案（28页）

1、超高层建筑钢结构测量方案 TOC o 1-5 h z u 1、钢结构安装测控总体思路 PAGEREF _Toc256431905 h 22、测量前的准备工作 PAGEREF _Toc256431906 h 23、地下室平面、高程控制网的布设 PAGEREF _Toc256431907 h 34、钢柱地脚螺栓定位测量 PAGEREF _Toc256431908 h 56、钢柱就位与临时固定 PAGEREF _Toc256431909 h 77、钢柱垂直度校正 PAGEREF _Toc256431910 h 88、墙体预埋件的测量控制 PAGEREF _Toc256431911 h 109、0.0

2、0米以上平面轴线位置控制 PAGEREF _Toc256431912 h 1110、0.00米以上高程控制 PAGEREF _Toc256431913 h 1611、吊装测量 PAGEREF _Toc256431914 h 1912、测量精度控制保证措施 PAGEREF _Toc256431915 h 2513、测量资料整理 PAGEREF _Toc256431916 h 271、钢结构安装测控总体思路本工程为混凝土核心筒钢结构外框筒结构，核心筒先行，外框筒钢结构随后。地下4层，地上38层，总高度150m。地下室层高分别为3.5m、3.5m、3.8m，5m。地上F1-F4层高为5.4m、5m、

3、5m、4.5m，其余层高为3.95m。针对本工程的结构特点，钢结构测量分平面、高程控制两部分，总体思路：平面控制点使用激光铅直仪向上传递，高程控制点使用钢卷尺分段向上量距。每次传递的点位经自检闭合后再进行钢柱垂直度测量、柱顶轴线偏差测量、柱顶标高测量、梁轴线与高差检查、地脚螺栓定位检测、柱底对中、变形观测等工作。A、平面控制网考虑地下室、地上钢结构施工阶段和外筒、中筒两部分点位控制范围。B、平面控制点使用激光铅直仪垂直向上投递，激光传递的点位在楼层组成四边形，（总共布设6个控制点）具有闭合复测条件，施工高度每隔50米则将控制点迁移至该层。C、用计量检测过的50米钢卷尺分段向上量测，分三处传递高

4、程，三点之间相互复测闭合。D、钢结构与土建、设备安装、室内外装修等专业使用同一平面、高程控制网。2、测量前的准备工作A、据本工程测量工作量的大小，初步拟定选派一名有经验的测量专业工程师全面负责现场所有测量管理及检查工作，配合安装施工。进场后项目上将专门设立一个测量小组，由项目工程师负责。下设专业测量人员若干。B、测量仪器、工具必须准备齐全，其中全站仪、经纬仪、水准仪及钢卷尺等计量仪器必须送甲方指定的计量所检定，使用的仪器、工具必须保证在计量检测的有效期内，严格按规定统一定期送检，保留相应的检验合格证备查。经监理单位查验合格后才能准予工地使用。C、熟悉和核对设计图中各部尺寸关系，发现问题在图纸会

5、审中及时提出并解决。D、了解施工顺序安排，从施工流水的划分、钢结构安装次序、施工进度计划和临建设施的平面布置等方面考虑，确定测量放线的先后次序、时间要求，制定详细的各细部放线方案。E、根据现场施工总平面布置和施工放线需要，选择合适的点位座标，做到既便于大面积控制，周围视线通畅，又不易被机械碾压破坏，有利于长期保留应用，防止中途视线受阻和点位破坏受损，以保证满足场地平面控制网与标高控制网测量精度要求和长期使用要求。F、整理内业资料，土建测设的施工轴线控制网、水准基点、测量记录办理现场移交，对标志点作好明显标记。3、地下室平面、高程控制网的布设全面复核土建的测量控制网、轴线、标高，根据土建提供控制

6、点及主轴线点（坐标已知），在建筑外围布置地下室高程、轴线控制点，地面以上平面控制网的基准点设置在F1楼板面，由激光铅直仪分层向上传递到各个楼层并组成四边形，量边精度为1/30000，测角中误差为3.5”。距离往返观测，角度观察3测回，经四边形条件闭合复测，用于楼层放线控制；将水准点与土建水准基点组成附合或闭合路线，两已知点间的高程必须往返观测，往返观测高差较差，附合或闭合路线的闭合差应小于4N1/2mm（N为测站数）。将水准点引测到F1钢柱电梯井道+1.00米位置并作标记，作为标高起始基准点，并逐层的电梯井墙都弹有建筑一米线及控制轴线且在建筑一米线上没隔一段距离注明一次此层建筑一米线的相对标高

7、，方便校核内筒钢梁预埋件在土建灌完砼之后是否有偏移和方便再埋件上再次定出梁中和梁顶或梁底标高。每层内筒墙上弹出的标高线及控制轴线都必须经测量专业工程师核实后方可使用。控制点布置网见如下示：控制网布置示意图4、钢柱地脚螺栓定位测量地脚螺栓预埋前，要根据外围四周轴线、标高控制桩，经复测闭合后，结合图纸尺寸，将控制点投测到地下室。在控制点上，架设经纬仪用直角坐标法放出每个钢柱基础的纵横轴线，进行地脚螺栓的定位放线，测设好平面位置的控制线及底面标高线，将所测轴线弹墨线后，量距复核相邻柱间尺寸。轴线复核无误，画红油漆三角标记，作为地脚螺栓就位时的对中依据。纵横轴线上用两台经纬仪分别指挥，使定位钢板平行移

8、动到望远镜的十字丝上，而不允许只将钢板纵横轴线的中心点移到望远镜的十字丝上，仅将定位钢板转动，马上将此地脚螺栓固定在钢筋上，为防止焊接变形，既时找两个焊工分别从两个方向同时施焊，焊接控制应力控制在2mm以内。地脚螺栓预埋在砼浇捣时应派二名测量员在二个互相垂直的轴线上用经纬仪监视偏差情况，一旦发现较大误差，应及时调校正确。待地脚螺栓施工完毕后应及时复测地脚螺栓的定位轴线、螺栓顶标高、螺栓伸出支撑面长度、螺纹长度、平整度、螺杆的垂直度，并作好资料记录。基础底板浇筑砼时，用二台经纬仪监测，发现偏差及时校正。地脚螺栓预埋偏差监测定位轴线钢柱吊装前，根据定位轴线测量每根螺杆偏差。6、钢柱就位与临时固定钢

9、柱吊升到位后，首先将钢柱四周的中心线与基础面的四周中心线对齐吻合（“十”字型与钢柱的柱底板中心线，），然后用直尺将钢柱中心线延长到对齐，四面兼顾。中心线对准或已使偏差控制在规范许可范围，即为完成钢柱的就位工作。由于钢柱自由高度高，长细比大，钢梁安装前钢柱的稳定性不足。钢柱地脚螺栓临时紧固后还需用缆风绳作临时固定。钢柱的临时固定采用四面拉设缆风绳的方法，缆风绳上端拉在钢柱顶部的耳板上，下端拉在已预埋在楼层里的地锚上。如受周围环境的限制不能拉设缆风绳时，在相应的方向设置刚性支撑。安装连接柱间钢梁，检查柱底板中心线对齐吻合情况，如有偏差进行对中就位校正，检测无误后，拧紧地脚螺栓，完成钢柱就位与固定。

10、7、钢柱垂直度校正钢柱临时固定及垂直度校正钢柱吊装就位到基础后，确定柱身方向正确，在测量人员的测量监视下，利用斜铁、缆风绳、倒链等对柱顶标高偏差、柱身垂直度偏差、轴线偏差以及进行校正。钢柱垂直度校正是在柱身相互垂直的两个方向用经纬仪照准钢柱柱顶侧面中心点，然后比较该中心点的投影点与柱底处该点所对应柱侧面中心点的差值，即为钢柱此方向垂直度的偏差值。其值应/1000且绝对偏差10mm。根据以往在超高层钢结构工程施工中所积累的宝贵经验，拟定内部控制目标：8mm。当视线不通时，可将仪器架设在偏离其所在的轴线位置，但偏离的角度不应大于15度。将经纬仪后视柱脚下端的定位轴线，然后仰视柱顶钢柱中心线，互相垂

11、直的两个方向使柱顶中心线投影与定位轴线重合，或误差小于控制要求，认为合格。（钢柱在加工厂加工时柱顶和柱底的4个方向必须有用红三角做的钢柱中，方便我司进行测量校正）单根钢柱吊装，用缆风绳校正钢柱时，应在缆风绳处于松弛状态下，柱保持垂直，才算校正完毕。校正无误后，紧固地脚螺栓，固定钢柱如果钢柱垂直度偏差尺寸过大，个别情况可以利用调整该节柱底中心线的就位偏差来调整钢柱偏差。垂直度偏差在地脚螺栓紧固后应再次测量，重复检查柱顶标高和柱底对中偏差，如此循环往复校正，直到各项指标均满作规范要求。钢柱垂直度校正，应记录准确时间（上午、下午、几点钟）和气候状况（日照），备复测时参考。柱底灌浆：当钢柱垂直偏差、标

12、高经校核无误后，应用砂浆浇灌钢柱底板，浇灌前先在钢柱底板四周立模板，灌浆时砂浆应基本保持自由流动，灌浆从一边进行连续浇注，灌浆后用湿草包、麻袋等遮盖养护。钢柱底灌浆8、墙体预埋件的测量控制当土建施工水平钢筋绑扎到离埋件标高线以下500mm时，应及时穿插进入墙体预埋件的安装施工，测量人员应在土建施工爬模爬升到一定高度后，立即将预埋件的轴线和标高测放到已经绑扎好的钢筋或墙体侧面，保证预埋件的安装不受影响并充分利用内筒的施工爬架，及时进行测量放线与预埋施工。内筒施工爬架的布设见下图：墙面埋件利用爬模挂架，清理、定位、焊连接板。墙体预埋件安装后的效果见下图：9、0.00米以上平面轴线位置控制高层建筑的

13、竖向与平面测量控制是保证钢结构吊装顺利进行的首要环节，也是确保大厦工程质量的重要工序。0.00米以上平面轴线位置控制采用内控法。高层钢结构的竖向轴线控制，其投点受周围环境制约，采用激光铅直仪向上接力传递，激光铅直仪的精度在1/30000左右。待地下室楼面混凝土浇捣完成后，根据外围原有布设的施工平面总控制网如平面、标高测量控制网，钢结构施工前复测各控制点间相对精度和平面图形的角度闭合差，如误差符合要求，则将6个控制点（控制点的布设与地下室控制点的布设一直）。在1层楼面上做出，根据图纸尺寸，用直角坐标法测设平面、标高测量控制网主轴设在地下底层的楼面上，在轴线控制点上架设经纬仪复测90方向夹角并计算

14、闭合差。距离用计量检定过的钢卷尺施加50N标准拉力，经过温度差和尺长差改正计算实际距离。工程测量规范GB50026-93中规定，施工平面控制网距离误差必须达到1/20000，测角中误差小于8的点位定位测量精度要求。平面定位测量结果报请监理复核验证。投递轴线点激光接收靶轴线控制点激光铅直仪激光铅直仪轴线投递示意图1、标高按50米一整尺垂直向上量取；2、施工高度达50米，平面轴线控制点向上迁移至该相应的楼层（迁移尺寸不能超过50米且每次传递的控制点必须逼和）；地下室施工结束后，分别架设激光经纬仪，通过0.00米层楼板的8个预留孔将地下室矩形轴线基准控制网用激光经纬仪竖直向上投递到0.0米层楼面。首

15、层架设全站仪于投递点上复测四边形各点间的角度和距离测量精度，如闭合误差较大，应重新进行激光投点，直到误差检查符合 规范要求时，将闭合差分配调正并作上红色油漆标记。将控制网的6个点，用20020010mm的钢板焊接锚固钩，埋设到预定位置。实际施工中，考虑通视一般将控制点偏离轴线2-3米左右，这样的控制轴线在土建施工中同样不可缺少，双方可互相复核，互为使用。用经纬仪投测各点轴线，定出如平面图中所示激光基准点。用冲子在钢板上凿刻一小圆点作标记即为激光控制点。在施工控制中，将激光经纬仪架设在这些激光基准点上对中、整平。同时在楼板面预留的激光洞孔上盖一块有机玻璃接收靶，然后打开电源使激光器起辉发光，光斑

16、显示在接收靶上。为了保证激光控制点的准确性，在每次施测之前必须检查激光经纬仪使激光点和仪器望远镜内十字丝中心点重合。另外为了消除竖轴不垂直水平轴的误差，需绕竖轴转动照准部，让水平度盘分别在0、90、180、270 四个位置上，观察接收靶上光斑变动情况，并作点的移动轨迹标注，一般其变动的位置成十字对称型，对称连线的交点即为精确的铅垂中心点，重复此方法投出其余的激光点。检查无误后可弹墨线，作为放线依据。采用激光铅直仪通过每层的预留孔洞，直接将点位投递到每个施工区。实际施工中约每隔50米，需要将激光点位向上迁移，便于洞口的快速清理和减小激光光斑直径随高度增加而扩散。每次点位迁移，必须对点位进行角度和

17、距离的复测闭合。误差控制在规范的允许范围之内，轴线和标高基准迁移如下图所示：17层以下的轴线控制点及标高控制立面迁移位置（图中所有标高均为该层梁面标高）17层以上的轴线控制点及标高控制立面迁移位置（图中所有标高均为该层梁面标高）用全站仪测量第一节钢柱浇灌砼后的柱顶轴线偏差。观测方法见后面焊前、焊后轴线偏差测定。浇灌砼后和柱梁焊接后的轴线偏差才可作为竣工验收资料。10、0.00米以上高程控制根据外围原始布设施工标高测量控制网，钢结构施工前复测各标高控制基准点间相对高差和平面图形的高差闭合差，如误差符合要求，选定标高基准点作为钢结构施工的标高起算点，用水准仪往返观测4个水准点到地下室内筒外墙面或钢

18、柱翼缘外侧面、电梯井道作起始标高并画好油漆标记，要求中间无间隔阻挡。报请监理复核验证。引测点标高将作为钢结构部分的施工用基准点。为减少再次远距离标高引测误差，0.0米层以上标高就采用地下室控制标高点作为基准点。钢尺竖向传递法0.00米以上标高传递，主要是用钢尺沿结构外墙、边柱或电梯井筒等向上竖直量距。一般至少要由34处同时向上引测，以便于相互校核和适应分段施工的需要。A、引测步骤如下：a.先用水准仪根据固定水准点或0.00米水平线，在各向上引测处准确地测出相同的起始标高线（一般大多测1.00m标高线）。b.从起始标高处，用50m标准钢尺分四处垂直向上，用标准拉力量至+1m处。相互检测四个标高引

19、测点间的引测误差，如误差值在允许范围内，将闭合差及时调正并用白色油漆作好标高三角标记。各层的标高线均由起始标高线向上直接量取。高差超过一整钢50米尺长时，应在该层精确测定第二条起始标高线，做为再向上引测的依据。c.将水准仪安置到施工层，校测由下面传递上来的各水平线，误差应在5mm以内，在各层抄平时，应后视两条水平线以作校核。B、为了提高精度，可采用以下几种办法测量：a.测设水平线时，采用直接调整水准仪的仪器高度，使后视的视线正对准水平线，前视时直接用红铅笔标出视线标点。这样能提高精度1-2mm。b.测设标高或水平线时，尽量做到前后视距等长。c.由0.00米水平线向上量距时，所用钢尺应经过计量检

20、定，量高差时尺身应垂直并用标准拉力，同时要进行尺长和温度改正。d.为防止标高偏差积累数使建筑物总高度偏差超限，要严格控制各层标高偏差，不得超限。均应以原始起点传距，尺身保持垂直，整尺传递，绝不能逐层传递，避免积累误差。通过上述办法，层间标高测量偏差不应超过3mm，建筑全高（H）测量偏差不应超过3H/1000，且不应大于30mm。当采用设计标高验收，需考虑钢柱接头焊接收缩和重量压缩变形。用水准仪测量第一节钢柱顶浇灌混凝土后的标高偏差，浇灌砼后和柱梁焊接后的标高偏差才可作为竣工验收资料。本工程将应用全站仪对高程进行复测，具体做法如下：在一焊后的钢柱翼面垂直焊接一500长的任意型钢，在型钢的最下面贴

21、上一激光反射贴片，反射面朝下，型钢面通过水平尺调平。然后架设仪器于首层激光反射贴片的正下方，后视全站仪于首层贴在标高基准线上的激光反射贴片(后视标高为H0)，得出此时仪器与后视点的高差为Z1，将此仪高值输入全站仪以刷新此状态下的仪器参数，然后旋转仪器照准部，通过全站仪的弯管目镜瞄准仪器上方位于型钢底部的激光反射贴片的中心，观察仪器的数字化面板，记录下此时的高程坐标值Z2,计算此时引测至目标点处的基准标高为H=H0+Z1+Z2。标高基准点垂直引测示意图如下：基准标高点垂直引测示意图11、吊装测量A、吊装、测量、高强螺栓紧固、焊接四大工艺的协同配合是高层钢结构安装质量的控制要素。任何一方失误都会给

22、安装质量带来隐患，所以高层钢结构的安装必须遵循一定的顺序，才能达到质量的预控目标。B、建立安装测量的三校制度：高层钢结构安装过程中，基准线的设立、平面网的投测、闭合、排尺、放线以及标高控制等一系列的测量准备工作相当重要，当钢柱吊装就位后，就由钢结构吊装过渡到校正阶段。初校：钢柱吊装首先是柱与柱接头的相互对准，确定错位值，保证钢柱接头的相对对接尺寸符合设计要求，又要考虑调整钢柱扭曲、垂偏、标高等综合安装尺寸的需要，保证钢柱的就位尺寸。塔吊松钩后用两台J2经纬仪通过两条相互垂直位置跟踪校正，瞄准柱底轴线测柱顶中线偏差，核对轴线偏差进行钢柱垂直度初校，便于柱间梁的顺利安装和保证钢柱轴线位置的基本准确

23、。松紧钢丝缆风绳和3T（或5t）导链调校钢柱垂直度，使垂直度偏差达到小于1/1000规范要求。当视线不同时，可将仪器偏离轴线15以内。钢柱垂校，调整垂偏：钢梁安装及螺栓紧固后，钢结构已具有一定的刚度和一定的空间尺寸，这时应对钢结构吊装后的柱-梁接头框架进行重新校正，对梁的水平度及钢柱的垂直进行全面的重新校正。校正的方法是借助千斤顶或倒链进行推或拉的校正，使钢柱的垂直和梁的水平度偏差达到公差的要求。高强螺栓终拧后的复校：高强度螺栓全部紧固结束后的复校，是防止在高强螺栓紧固时发生钢柱垂偏，这时测量的垂偏和标高尺寸，应考虑采用焊接收缩变形来校正。高层钢结构的安装质量，通过三校工序使钢结构安装质量得到

24、有效控制。C、钢柱垂偏的控制和调正对于三校后钢结构的空间尺寸情况进行会审，如果复校尺寸有问题或者局部情况有变化，就有必要修正施焊顺序和施焊方法。焊接工程师可以根据复校实测公差和方向等因素，编制焊按顺序和确定施焊方法，来调整安装精度。在施焊过程中还需对安装精度进行连续跟踪观测。利用焊接收缩来调正钢柱垂偏是钢柱安装中经常使用的方法。安装时，钢柱就位，上节钢柱柱底中心线对准下节柱顶的中心线，而上节柱顶的中心线可以在未焊前向焊接收缩方向预偏一定值，通过焊接收缩，使钢柱达到预先控制的垂直精度。焊接与日照综合影响时，单节柱和中心柱可以不必预留收缩，应控制垂直偏差为主。加强焊接工艺控制，采用对称焊等方法，可

25、以克服中心柱与单节柱的偏差，对于边缘的钢柱，应控制边柱上部建筑物中心的垂偏，可适当预留一定的焊缝收缩量。如果钢柱垂偏尺寸过大，个别情况可以利用调整该节柱底中心线的就位偏差，来调整钢柱的垂直度，当上柱和下柱发生扭转错位时，可采用在连接上下柱的临时耳板处加垫板的方法进行调整，拧紧高强螺栓固定，但这种位移偏差一般不得超过3MM。钢柱中心线对齐，扭转偏差应小于3mm。用千斤顶校正是一种方法。钢柱对接校正D、 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：对于局部尺寸偏差，用千斤顶、倒链顶紧合拢或松开；对于整体偏差，用钢丝缆风绳调校。校正后，把高强螺栓拧紧。E、柱顶标高测量在柱顶架设水

26、准仪，瞄准施工层标高后视点，测量每根柱的四角顶点标高，与设计标高比较得到柱子的标高偏差，根据偏差值，在吊下一节钢柱时，垫不厚于5mm的钢板，或切割不大于3mm的衬板来垫高和降低柱顶标高，对柱标高进行调整。钢梁两端的高差需复测检查，误差应小于1/1000且10mm，当高差超过限差时，需重新调整梁面安装高度。钢柱安装标高校正钢柱安装标高误差是钢柱制作长度的公差、安装间隙、焊接变形、压缩变形和季节性温度差、基础沉降等因素的综合反映，校正办法如下：钢柱垂直度整体校正示意图a、第一节钢柱的标高可以通过垫块的高度来控制柱顶标高。b、多节钢柱的标高还可以通过采取柱与柱之间接合处适当加大间隙来调整，垫入的钢板

27、不宜大于5mm。c、钢柱安装时，个别钢柱标高过高时，采用切割柱底村板来调整标高，切割村板不能大于3mm，切割后应打磨平整，不能损伤钢柱面板。d、钢柱安装标高，要求邻近钢柱高差小于10mm，这样才能保证钢梁水平度，如相邻标高差值太大时会影响钢梁的安装水平度。E、钢柱校正完毕后，在柱顶用附件连接架设全站仪，对正于激光点位，分别瞄准另两个柱脚点位，进行钢柱偏差测量。F、钢柱焊接前轴线偏差测定内业准备：根据轴线尺寸、钢柱截面尺寸，计算钢柱四角点位坐标，并绘成钢柱点位坐标平面图，便于使用查找。观测准备：在0.0米层架设激光经纬仪，将控制点投测到施工观测层；在已校正好垂直度并经螺栓终拧的钢柱顶，用附件连接

28、架设全站仪，对中整平于所投递上来的激光点位上，分别瞄准另两个激光点，检测夹角与边长。如角度或距离误差较大，应重新投递激光点；当角度与距离误差均符合要求时，向全站仪输入测站点与另一个点的平面直角坐标，以这两点作起算点和起始方向。观测：瞄准各柱顶角点，直接从仪器读数，得各点坐标。每根钢柱测点不少于两点，便于校核误差和计算钢柱扭曲。根据场地的通视条件，测放出架设全站仪的最佳位置。内业计算构件上所标示的该特征观测点与全站仪架设点之间的坐标关系，并做好参数记录，以备钢柱轴线偏差测量时用。架设全站仪于选定的测量观测点上，根据内业计算成果。结合当日气象值设置好坐标参数及气象改正，准确无误后分别照准仪粘贴于构

29、件上的激光反射贴片，得出构件空间位置的实测三维坐标，比较每柱侧面两反射贴片的北坐标N和东坐标E，得出钢柱的轴线偏差和扭曲值，然后通过导链和千斤顶校正钢柱垂直度至规范允许的范围内。钢柱轴线偏差测量示意图如上：计算整理资料：根据记录的各点坐标与内业计算的设计坐标相比较，得X、Y二个方向的差值，即偏差值。根据偏差值大小及方向，对于焊前偏差决定是否还需进行局部尺寸调整和确定焊接顺序及方向。钢结构焊后的验收测量根据此工程的施工需求，我司根据测绘局提供的测量坐标定位出控制点后，为方便施工放线，再将自行编制一个施工坐标系统。以图纸的西南角为施工坐标系的原点，再算出各个控制点在图纸中的相应坐标。G、高层钢结构焊接以后，先行验收焊接质量，焊接质量达到验收标准后，再进行钢结构的最后验收测量，编制单节柱部分的实测资料，同时进入上一节柱的控制网投设。焊后偏差作为资料和上一节钢柱吊装校正的依据，这样解决了压型钢板预铺设挡住经纬仪校正钢柱垂直度视线问题。H、沉降观察沉降点位的布设，一般由设计单位根据建筑自身特点给定，我们把观察点位设在钢柱+0.50米处，首层钢柱吊装完即做第一次观察，以后每增加一节钢柱观察一次，直至施工完毕资