钢结构采光井异形穹顶高空定位测量技术

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下6期   作者: 王利明 任帅
[导读] 中国建筑第二工程局有限公司施工的任丘万达广场
        王利明1任帅2
        中国建筑第二工程局有限公司  北京 100160
        引言:中国建筑第二工程局有限公司施工的任丘万达广场、商业街及公寓项目位于河北省任丘市北站西路与昆仑南道交叉口东北角,场地北侧为项目住宅地块、规划路,南侧为北站路,西侧为昆仑道,东侧为项目住宅地块,工程该工程设计共设有12个钢结构采光顶,面材为玻璃、铝板,包括9个长廊采光顶、3个椭圆形采光顶        (1个椭圆采光顶与2个转角椭圆采光顶)及1个圆形采光顶,均为异形钢结构穹顶形,平面形状不规则,高空异形,测量难度较大。该工程施工方案经过多方案对比,施工方式采用采用现场结构阶段的塔吊进行钢结构构件吊装,在钢结构主构件上预设安装拉结点,安装的后期安装操作平台采用移动钢桁架,圆形、椭圆形采光顶安装采用钢丝绳软平台,即采光顶上翻梁搭设钢丝绳,配钢丝网铺设脚手板的方式作为作业平台。
1、测量放线准备工作
1)检定与校检仪器
        (1)全站仪:按《全站仪电子速测仪检定仪器》(JJG100-2003)的要求按期送检。此外,每季度应进行检校。
(2)水准仪:应按《水准仪检定规程》(JJG425-2003)要求按期送检。此外,每季度应进行检校。
2)了解设计意图,学习与校核设计图纸
(1)总平面图的校核。
(2)建筑施工图的校核
(3)结构施工图的校检。
2、场区控制点的测设
1)平面点的测设
根据设计与施工的要求,按照便于施工,控制全面,又能长期保留的原则,在采光顶周围布设若干个控制点(兼做水准点),并组成闭合导线,根据当地测绘局提供的两个以上的控制点,应用闭合导线的方法求算出自己布设的控制点的坐标并应用闭合导线整体平差的方法保证其精度符合要求,以便于施放各个角度及高程的施工点位。其精度要求应符合《工程测量规范》GB50026-2007的规定,其主要指标如下:
场地平面控制网的主要技术指标采用一级级场地控制质量标准,测角中误差±5″边长相对中误差≤1/40000
2)水准点的布测
以控制点兼做水准点布测水准导线,依据国家四等水准测量规范规定,高差闭合差的容许值为:
fn容=±6n-2mm
n---水准测量路线的总测站数。
3、测量施工工艺流程
首先由项目测量组的各部人员对总包方移交的坐标控制点,复核无误后测量组的各部主管及现场测量员测设出本工程的施工坐标网及水准加密控制网。再由现场测量员施工测量放线。各施工段测量放线由现场测量员复核无误后报测量主管和项目总工程师复核,经测量主管和项目总工程师复核无误后再报监理进行复核验收,监理验收后再正式进入下一工序的施工。
4、安装测量
施工进度及精度以满足施工队为依据,及时放线,经常沟通,并及时反馈信息,确保施工进展顺利。
1)玻璃分格节点编号
根据设计图纸提供的玻璃分格编号及设计坐标以表格形式交与测量人员,并现场指认其位置。
2)玻璃分格节点标志
每个玻璃分格节点处均预设方形钢板,钢板中心的十字标志为测量标志。


3)测量方法
利用工程施工现场的控制点为坐标点,采用NTS-312R+型全站仪(精度2〞,测量中误差2mm+2ppm)和棱镜,在测站点施测玻璃分格节点三维坐标,作为玻璃分格的安装坐标。
4)技术交底
(1)将玻璃分格节点测量放样标注于现场位置作为玻璃分格安装的施工技术交底。
(2)具体施工中,以施工图纸为依据,将每一个单体分成若干个分部,使用利用AutoCAD的自动捕捉和查询功能,将工程所需要的控制点坐标自动捕捉下来(任意点的坐标),再结合使用全站仪的坐标放样功能,便可准确、方便地测设出整个建筑的平面控制网,为施工测量提供了新的方法。利用AutoCAD捕捉各控制点的坐标,确定具体的三维坐标点作为施工完成面的控制点,施工过程中通过使用全站仪将坐标在实地放样出来,具体的施工措施为:在结构安装时,施工和放线同步进行,以地面控制点为依据,根据图纸提供的施工控制点坐标,现场通过在施工控制点下方使用角钢、钢板等支撑物,标明施工控制点的实际所在位置,即支撑物上抬的具体高度,重复该步骤确定足够多的施工控制点,然后通过相关尺寸定位完成整体的安装。这样通过对每一个分部的控制就完成了整体的安装测量。
5)主钢结构支座节点的三维坐标测量
为了保证墙面屋面幕墙设计施工的顺利进行,对本工程主结构支座节点进行其三维坐标的测量放样。
(1)主钢结构支座节点编号
根据设计图纸提供的主钢结构支座节点、编号及设计坐标以表格形式交与测量人员,并现场指认其位置。
(2)节点标志
每个节点处均预设方形钢板,钢板中心的十字标志为测量标志。
(3)测量方法
利用工程施工现场的控制点为坐标点,采用NTS-312R+型全站仪(精度2〞,测量中误差2mm+2ppm)和棱镜,在测站点施测主钢结构支座节点的三维坐标作为支座安装的节点坐标。
(4)技术交底
将主钢结构支座节点测量放样于加设标志构件上作为支座安装的施工技术交底。
5、安装变形监控方法
由于放线及安装过程中的各种因素的影响,可能会使安装完成钢结构平或立面产生一定的变形,导致和理论产生一定的偏差,这就需要采用一定的变形监测方法来消除,本工程中,可以采用在施工过程中与相关尺寸复合以及对施工完成面的二次测量来确定偏移程度,包括横向和竖向的偏移尺寸,从而通过调整支座等方法来确保精度,另外,通过定期的沉降观测也能有效监控结构的变形。
6、安装精度控制方法
1)正常施工放样测量,以适当控制点架设仪器,以另一通视控制点为后视点进行方位角设置,再以另一控制点或后视点作为放样点作为检核。
2)上部看不到的点要放样时,采用距离后方交会法设点,将仪器架设至合适地方(以最少可通视两个控制点为准),后方交会设置完后,也必须以一个已知控制点作为放样点进行检核。
3)根据起算数据的唯一性:使用相同的基本控制点(即十字轴线点)将结构施工控制网点纳入屋面控制网中,进行整体观测和整体平差。当同名点互差2mm,且对屋面控制网整体精度影响不大时,将结构控制点视作已知点进行数据处理。当互差较大(2mm)时,首先进行成因分析,报监理同意后视其为待定点处理。数据检验和数据共享:屋面工程的所有桩点将布设在壳体以外,为了达到数据相互检验的目的,并确保共享数据的可信度,方向桩点布设时将尽可能利用结构的点位,差异较小(互差2mm)时,可采用点位取中的方法进行数据共享。现场作业和数据处理必须步步有校核,现场作业自检合格后、计算工作自检互检合格后,交监理或其它工程管理部门审核或验线。
4)测量仪器、设备及人员配备
(1)全站仪2台套。(南方系列2"级),棱镜2组。
(2)工程用计算器2部(卡西欧f×-4850以上的最好),计算机1台。
(3)水准仪(S2)一部及红黑面水准尺2根,尺垫2个。
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