钢结构安装测量与施工监测方案

第二节钢结构安装测量与施工监测

一测量前的准备工作

（一）本工程主要测量内容

（二）测量人员配置

本工程施工占地面积大，钢结构屋盖采用斜交网格结构体系，由单层网壳、双层网架及竖向支撑系统等组成，构件定位多采用空间三维坐标控制，测量工作极其复杂且繁重，现场钢结构安装测量根据网壳结构、竖向支撑、双层网架等不同特点分为三个片区，钢结构测量人员组织体系如下图：

测量人员组织机构图

（三）测量仪器设备配置

开工前必须将仪器送有资质的计量检定单位进行检定，检定证书作为技术资料归档。

本工程施工拟投入的测量仪器设备如下表：

序号仪器名称型号技术规格数量用途

1 全站仪

Leica TCA1800 测角精度：±1”

测距精度：±1mm+2ppm

配合反射片测距长度：

200m

补偿方式：电子双轴补

偿器

机载应用程序：放样，

后方交会，面积，导线，

变形监测。

7

首级平面控制网布设，施

工放样，竖向测距，建筑

变形监测。

2 全站仪

索佳SET1130R3 测角精度：±1”

测距精度：±2mm+2ppm

配合反射片测距长度：

200m

激光等级：3级

4

施工放样，构件拼装精度

检测，构件空间定位控制

3 经纬仪

苏光LT202C 测量方法：光栅增量式

数字角度测量系统

测角精度：±2”

望远镜倍率：30倍

补偿方式：倾斜传感器

补偿范围：±3’

3

轴线垂直投测，钢柱钢梁

垂直度检测

4 水准仪

索佳PL1 每公里往返测量中误

差：0.2mm

放大倍率：40倍

4

高程控制点引测，构件定

位标高复测，沉降监测

5 计算器

CASIO4800P 计算程序：导线坐标计

算，放样角度距离计

算，任意曲线线路坐标

计算等。

6 三维坐标数据计算处理

（四）测量技术依据收集

开工前应收集齐全相关的图纸及规范，为测量工作的实施做好准备。

需收集的技术资料一览表：

二安装测量程序

三建立测量控制网

（一）测量控制网布设

根据设计院提供的大树广场中心点为坐标原点建立平面控制体系，根据总承包单位提供的基准点，在建筑外围建立钢结构施工测量控制网，平面坐标和高程控制点合二为一点，经复测平差闭合后将平面点位作好油漆标记。

钢结构安装测量总平面控制网

因施工场地面积很大，总平面控制点点位间距均在120~150米，应对总平面控制网进行适当加密，以满足各分馆的测量控制需要。

各分馆控制点应以总平面控制点坐标为起算依据进行测设，布点完成后进行闭合导线复测，误差在规范允许范围内后方可使用。经平差计算后得出二级控制点点位坐标。

（二）平面控制点的埋设

平面控制点应选择在通视条件良好的位置进行埋设，采用混凝土柱内嵌仪器支座的方式埋设平面控制点，可以避免因人为操作、恶劣天气、强光照射导致仪器脚架受热不均匀等因素引起的测站点对中误差，以此提高测量精度及效率。

平面控制点标桩示意图四钢结构柱脚安装定位

（一）钢结构柱脚测量定位

钢结构柱脚测量定位步骤如下：

轴线标高投测螺栓定位板安

装测量

柱脚螺栓安装

测量

混凝土浇筑跟

踪测量

钢柱脚安装测

量

柱脚三维坐标

复测

报监理验收

（二）柱脚测量定位及复测

现对本工程典型的屋盖V形柱脚安装进行简要说明：

（1）十字轴线投测（2）埋件定位板安装测量

仪器支架

（3）预埋螺杆安装定位（4）V形柱脚安装复测

五构件地面拼装测量

深圳湾体育中心II标段由综合馆、游泳馆、下沉广场及运动员公寓等部分组成，屋面结构相互交错形成斜交网壳结构，屋面结构安装分段单根安装和成片吊装相结合的方法进行。为了保证钢结构顺利安装，最终保证钢结构的安装精度，II标段钢结构工程对成品吊装的钢结构安装单元进行地面拼装，因此拼装的精度直接影响着钢结构安装效率和安装的精度。

由于吊装单元是根据吊装工况及构件受力情况划分而来，所以各片吊装单元根据构件特点单独拼装，屋面结构构件连接复杂且存在部分弯扭构件，以弯扭构件地面拼装测量为本方案的重点。

（一）地面拼装测量思路

深圳湾体育中心II标段网壳地面拼装测量工作，采用常规测量与三维测量系统相接合的方法，通过三维坐标测量仪扫描测量、重构模型，采用计算机模型与实际测量模型相互比较的方法，测量出构件拼装过程中产生的偏差。

单个部件的安装就位采用Leica TCA1800全站仪测量，拼装单元的整体检测采用三维测量系统。将制作合格的部件运至现场后，通过设计图纸计算出各个部件之间的相对位置关系，并在已搭建好的胎架基础上将其调整、拼装至正确的位置，使拼装完成后的整体空间几何特性满足安装要求。

拼装的质量控制关键点为对接接口的坐标偏差及因该偏差产生的焊接质量和外观质量的影响，因此严格控制上下段对接接口的空间坐标是控制该节点质量的有效手段，针对网壳结构工程的特殊性，拼装定位、测量采用三维坐标测量系统，并且在拼装就位过程中配备了同型号的全站仪进行构件空间坐标的实时测量，保证拼装控制精度。

（二）地面拼装测量控制

（三）控制网点设置

为满足拼装测量要求，保证整体精度，在拼装平台周围尽量均匀设置六个以上的测量控制点，形成一个闭合控制网。控制点采用挖坑现浇混凝土，并在顶部预埋钢板，在钢板上刻“+”标记点位作为平面控制点，在钢板上垂直焊Φ10螺栓，螺栓长10mm，螺栓顶面作为高程控制点。

用Leica TCA1800全站仪进行精密测量，并对点位进行调整，使其闭合差满足拼装精度要求。为确保各点之间的相对精度，每隔一周或控制点有变动可能时，都需对控制网进行复测，计算各点的位移量和各点的高程，根据测量数据对点位进行调整，使平面各点精度满足施工要求。

控制点布置如下图所示：

（四）拼装施工测量

1拼装测量做标转换

在施工图纸中构件的坐标是以设计院提供的深圳湾体育中心的设计点为坐标原点，坐标为高空的安装坐标，无法直接用于拼装，因此采用模型取点转换的方法，将图纸中待拼装单元在整体设计中的坐标根据拼装单元的大小转换为拼装场地的局部坐标。

根据拼装杆件形式合理选取做标原点O，再由杆件拼装方向确定X轴、Y轴。局部做标系以向上为Z轴正向。根据所整体转化为局部的标系，在拼装平台上放线，确定实际杆件的拼装方向和支架布置位置。

根据上面取得的坐标原点，在CAD中读取各控制点的相对坐标，这些控制点包括但不限于对接端头棱4个角点、杆件中点连线、节点焊缝连接节点及胎架设置点，以确定网壳的准确拼装位置。

这种转换方法可根据拼装测量的相关要求建立坐标系，可根据重要的控制点坐标