超高层钢结构施工测量控制技术研究 郑寿洪

超高层钢结构施工测量控制技术研究郑寿洪

发表时间：2019-10-18T11:32:06.260Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：郑寿洪

[导读] 摘要：随着城市化的进程不断加快，城市可建设面积也越来越少，为增加使用面积展现城市形象，超高层建筑的需求日益增加，发展也十分迅速。

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摘要：随着城市化的进程不断加快，城市可建设面积也越来越少，为增加使用面积展现城市形象，超高层建筑的需求日益增加，发展也十分迅速。由于钢结构在建筑工程中具备许多优点如承载力强、自重较轻、安装速度快、抗震性能好、绿色可循环等，所以钢结构在超高层建筑工程中日益广泛应用。本文主要针对超高层钢结构施工测量控制技术进行简要分析。

关键词：超高层；钢结构；施工测量；控制技术

1、钢结构安装前的准备工作

1.1了解钢结构安装的特性

钢结构安装是较为复杂的一项工程，但再复杂的也有其一些特性与规律，掌握了这些，十分有助于超高层钢结构的安装施工。总结下来，有以下几点特性：1.钢结构占超高层建筑工程中的绝大部分，且自重较大数量较多，严重依赖现场塔吊吊装，但大多情况下施工场地和材料场地往往较小，需要提前参与塔吊选型和材料堆场的确定。2.立体交叉施工是钢结构的另一个特点。组合结构中钢结构往往與土建工程、幕墙工程及精装修工程等均存在工作面交叉，需要提前安排各方对接多方面综合考虑，合理利用BIM技术减少碰撞。3.钢结构安装精度要求较高，对现场构件制作精度、安装测量定位和现场焊接工艺均有较高要求。四、其他方面原因均会影响安装质量，如场地沉降，地脚螺杆现浇混凝土振捣导致偏位，预埋件偏位等。只有了解这些钢结构现场施工特性，才能更好地控制钢结构施工安装质量。

1.2了解钢结构体系

钢结构安装的结构体系有两种。其一是型钢—混凝土组合结构体系，是型钢柱外现浇钢筋混凝土的一种组合结构，抗震性能好耐火性能好，且提高了钢柱的耐久性，在高层建筑中使用较为广泛。其二是钢管混凝土结构体系，是钢管内填充混凝土形成的一种组合结构，重量轻、耐冲击、强度高，施工速度较型钢混凝土结构快。在钢结构安装前应根据施工地点和条件选择合理的钢结构安装结构体系，并根据现场钢结构体系安排现场施工流程。

1.3充足的构件制作准备

钢结构构件制作所需钢材和焊材量较多，制作厂往往加工周期排期较满，现场构件安装工期较为紧凑，故当确定施工计划时，应根据施工计划提前安排构件厂加工，留有充足时间便于构件制作保质保量完成。

1.4合理的人员安排

钢结构现场安装大多情况下属于高空特种作业，对安装工人要求较土建等其他领域高。特种作业所需的各类证件需查实人证合一，其中特别需要加强焊工的质量意识教育。对所有人员进行现场质量及施工重难点交底，针对项目结构形式进行有针对性的质量通病教育，提高人员质量意识和现场施工水平。

2工程概况

工程位于某新区，建筑用地呈L形。建筑高度为530m，南北185m，东西171m；总建筑面积为39万㎡，包括4层地下室、100层塔楼、5层裙楼。塔楼为“钢筋混凝土核心筒+钢框架”结构体系，核心筒的平面结构纵向不断变化，其外框由角框柱、边框柱、钢梁等组成。

3测量坐标系转换

本工程总承包提供的一级控制网控制点，其坐标系为天津城市坐标系。坐标位数多，且与建筑物的定位轴线不平行。为了方便现场钢结构安装测量，利用CAD软件将城市坐标系转换成与建筑定位轴线相平行的假定施工坐标系。

4平面控制网的建立

二级平面控制网采用附合导线方法引测。现场采用直角坐标法与极坐标法相结合的方法测设出主控轴线网。±0.000以下采用内控法向上引测，待±0.000层混凝土结构楼板浇筑完毕并达到设计强度，根据测设好的基坑内4个主轴线控制点将轴线引测至±0.000层楼面，在核心筒外围建立4个控制点，用于外框钢柱的安装校正，利用全站仪进行校核，符合精度要求后做好十字线标记并用油漆标注。

5高程控制网建立

因本工程布设的二级控制网观测高台上已安置高程观测点，所以可以利用已有观测高台进行二级高程控制网布设。高程网点应定期进行复测，以保证精度。主体施工的前三个月每15天复核一次，以后每45天复核一次。

6控制网传递

6.1平面控制网的竖向传递与校核

塔楼核心筒采用顶模施工，根据本工程的特点，平面控制网的竖向传递拟采用内控法。因竖向结构施工进度大于筒外楼层板，没有水平结构载体来进行观测，所以内控点传递时需在核心筒外墙四个角上搭建观测平台，在观测平台底板上对应内控点的位置预留200*200mm 洞口，洞口处安装激光捕捉靶。为提高投测点位的精度，将激光垂准仪依次旋转0°、90°、180°、270°在激光捕捉靶上投点4次，取几何交点作为最终点位。投测的平面控制网须进行平差，并对投测点进行归化改正。

高度100m以上时，建筑物结构受混凝土膨胀收缩、风动、日照等外界影响比较大，不同觀测时间测得的点位坐标相差较大。本工程拟采用GPS不间断观测，根据不同时间段的观测数据来确定最佳投点时间，以提高投点的精度。

因核心筒结构平面不断内缩，控制网竖向传递过程中要进行转换，所以需要设置控制网的检核层及转换层。

6.2高程控制网的传递与校核

目前，超高层建筑标高传递的方法有悬吊钢尺法和全站仪天顶测距法。因钢尺法受外界影响大、效率低、易累积误差，故本工程采用全站仪天顶测距法进行标高的传递。

在核心筒墙面+1.000m标高基准线处放置塔尺，调整全站仪水平读取塔尺读数，推算出仪器高度值，然后在全站仪上安装弯管目镜后竖直对准上方预留洞口反射棱镜测距，计算得到反射棱镜位置的标高，最后通过水准仪测设出核心筒四面设计标高+1.000m线，闭合校验合格后作为钢构件安装与校核的高程控制线。

7钢构件的安装与测量

7.1首节柱地脚螺栓测量

地脚螺栓安装前先画出定位板十字中心线。钢筋绑扎完毕后使用全站仪进行地脚螺栓的测量安装定位，并在浇筑混凝土时进行跟踪测量，确保地脚螺栓的定位精度。地脚螺栓安装轴线偏差≤5㎜，标高偏差≤3㎜。

7.2钢柱的安装与测量

在核心筒四个角上的测量平台上架设全站仪对外框钢柱进行定位测量调整。对于人员不便到达的位置，可将反射片贴于钢构件各节点上进行定位，反射片中心要与软件定位点重合。上节钢柱吊装前，测量下节钢柱顶轴线及标高偏差，为将要安装的钢柱带来参考。误差在

5mm以内，利用焊缝间距使用“无缆风绳校正方法”加以调节。若吊装的偏差太大，利用焊缝无法调节的，将实测数据反馈给生产厂家，以便调整下一节钢柱的制作，使整体达到实际设计标准。

7.3钢梁及其核心筒埋件的定位测量

核心筒预埋件在安装前应做好定位标记，在土建核心筒墙钢筋绑扎前将埋件初步就位。待土建钢筋绑扎完毕，再对预埋件进行精确校正。在核心筒墙体合模完毕后再对预埋件进行整体调整并加强固定。当混凝土浇筑完毕达到强度后在预埋件上弹出钢梁连接耳板的定位控制线。

钢梁安装过程中，不得对钢柱进行调整。在高强螺栓终拧前后，均需对所有钢柱的垂直度进行测量并记录。钢梁施焊过程中必须实时监测钢柱的垂直度，并依据垂直度偏差情况对焊接顺序以及焊接速度进行调整。

8结束语

综上所述，超高层钢结构定位测量受焊接、风动、季节性温差等外界影响较大，本文介绍的超高层钢结构施工测量控制的技术与方法，保证了测量精度，为类似的工程测量提供有价值的参考。

参考文献：

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