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1、4-7 特殊工程的施工测量4-7-1 钢结构工程中的施工测量随着改革开放，经济发展，我国在建筑行业发展也是较快的，打破了过去常用的砖木结构、混凝土结构的格局，目前也有大批采用钢结构来建造。如北京的京广大厦，上海的新锦江宾馆、上海的国际贸易中心、上海的瑞金宾馆，深圳的深圳发展中心等。1平面控制建立施工控制网对高层钢结构施工是极为重要的。控制网离施工现场不能太近，应考虑到钢柱的定位、检查、校正。2标高控制高层钢结构工程标高极为重要，根据城市II等水准点建立独立的以III等要求的水准网，以便在施工过程中直接应用，在支承标高块引测时必须对水准点进行检查，III等水准精度要求以（mm），n为测站数。3定
2、位轴线检查定位轴线从基础施工起就应引起重视，必须在定位轴线前做好控制点，待基础浇筑混凝土后再根据控制点将定位轴线引到柱基钢筋混凝土底板面上，然后预检定位轴线是否同原定位重合、闭合，每根定位线总尺寸误差值是否超过控制数，纵横网轴线是否垂直、平行。预检应由业主、土建、安装三方联合进行，对检查数据要统一认可鉴证。4柱间距检查柱间距检查是在定位轴线认可的前提下进行，采用检定钢尺实测柱间距。柱间距离偏差值应严格控制在3mm范围内，绝不能超过5mm。柱间距超过5mm，则必须调整定位轴线。原因是定位轴线的交点是柱基点，钢柱竖向间距以此为准，框架钢梁的连接螺孔的直径一般比高强螺栓直径大1.52.0mm，如柱距
3、过大或过小，直接影响整个竖向框架梁的安装连接和钢柱的垂直，安装中还会有安装误差。在上面检查柱间距时，必须注意安全。5单独柱基中心检查检查单独柱基的中心线同定位线之间的误差，调整柱基中心线使其同定位轴线重合，然后以柱基中心线为依据，检查地脚螺栓的预埋位置。6标高实测以III等水准点的标高为依据，对钢柱柱基表面进行标高实测，将测得的标高偏差用平面图表示之，作为临时支承标高块调整的依据。7轴线位移校正任何一节框架钢柱的校正，均以下节钢柱顶部的实际中心线为准，安装钢柱的底部对准下钢柱的中心线即可。由此可见，实测位移是极为重要的，根据实测位移量以实际情况加以调整。调整位称时特别注意钢柱的扭转，钢柱扭转对
4、框架安装很不利，应引起重视。4-7-2 电视塔施工中的施工测量1平面控制惯用方法是先做外控制。外控制必须根据城市等级控制点引测，以保证电视塔正确位置。城市控制点一般均不便量距，设立在高大建筑物屋顶上，为此，引测时必须使用精密经纬仪测角、光电测距仪测距，具体精度要求设计院会提出对电视塔的平面位置的误差，以及垂直度的偏差值。设计院提出的要求是总的误差和精度要求，而测量单位必须考虑测量有误差存在，施工同样也会存在误差，为此测量单位只能用1/2的误差。如平面位置要求正确2cm，测量误差只能在1cm之内，垂直偏差允许5cm，测量只能以2.5cm来考虑。根据这样的要求，首先提出施测方案，施测方案必须经建设
5、单位、施工单位及有关部门同意方可实施。2标高控制电视塔施工过程中标高是极为重要的，首先根据城市II等水准点，建立独立的III等水准网，以便在施工过程中直接应用。III等级水准精度3（mm），n为测站数。3内控制当电视塔施工到一定高度，外控制已无法控制，此时必须建立一套内控制，用内控制作向上传递。用激光的方法垂直向上传递，或应用铅垂仪直接投点，向上传递则视具体施工条件而定。如北京电视塔、天津电视塔均用激光仪作向上垂直传递，上海电视塔（东方明珠）应用Wild ZH天顶垂准仪作向上垂直传递。4沉降观测在电视塔施工过程中必须重视沉降观测。在基础施工时，特别从底板开始必须进行沉降观测，以便及时了解是否有
6、不均匀沉降。在施工过程中，也就是电视塔不断上升过程中，沉降观测显得格外重要，如有不均匀沉降，施工单位应及时采取相应措施。5竣工后的测量工作（1）实测电视塔的平面位置，即测电视塔的桅杆中心。实测结果与设计坐标相比可得出实际的精度。（2）实测电视塔的垂直偏差。（3）长期沉降观测：电视塔竣工后必须坚持长期沉降观测，第一年每月一次，第二年每季度一次，第三年半年一次。如基本稳定可结束沉降观测，以后是否每年一次，或继续观测下去，请示建设单位或有关单位确定。4-7-3 上海电视塔（东方明珠）施工测量实例1概况上海广播电视塔总高度为468m，建筑总面积为6.3万m2，其中高空建筑面积达2万m2。电视塔由地下室
7、、塔座、塔身、下球体、上球体、太空舱及天线等七个部分组成，如图4-216所示。图4-216 上海电视塔各部分组成电视塔地下二层深为-12m，局部达-19.5m。从地面至286m为三筒框架主塔体，由三个直径为9m的直筒体组成。三个直筒从285m处过渡为单筒体至350m，单筒体从310m以上由8m收分至7m，350m至486m为钢桅杆天线。在主塔体68118m，设有直径为50m的钢结构下球体，其顶标高为118m，在250295m，设有直径为45m的钢结构上球体，其顶标高为295m，在单筒体334350m之间设有直径为16m的钢结构太空舱，顶标高为350m。单筒体顶面正中有一个4.2m的正方形空洞，
8、钢桅杆天线就嵌固在空洞中。天线全长118m，截面自3.8m3.8m收缩至0.7m0.7m。主塔体三个直筒体呈三角形布置，全高286m间有七道6m高、1.6m宽的混凝土连梁，连梁与三个直筒体的交接处分叉成Y形，在上、下球体中间各有一高40m50m的中心筒体。三个直径为7m的斜筒体与水平面交角成60，其下端支承于基础上，上端交汇于中心筒体上。2制定施测方案上海电视塔构筑物的施工和安装中，工程测量精度是保证电视塔施工质量和安全的重要内容，因而，设计和施工精度要求也相当高，尤其是塔身垂直度偏差小于50mm。在制定技术方案之初，调研对国内有关工程进行了调研，这些工程的共同特点就是采用激光垂准仪作垂直控制
9、，它的最大优点是直观性强，测量人员当场就可读得垂直偏差值。然而，如果被测物体高度过高，激光的光斑就大，并会产生飘移，因而难以对中，必将影响精确度。上海电视塔其高度为468m，如果用激光仪作垂直控制，难以保证其小于50mm的精度要求，通过综合分析，决定采用Wild ZH天顶垂准仪作垂准测量和Wild T2经纬仪（附弯管）作垂准检查。上海电视塔施工测量的难度不仅在于其超高，而且由于塔的特殊造型，使得三个直筒体之间不能互相通视，因此，我们将电视塔的施工测量分为平面控制和垂直测量两大部分。平面控制测量主要是在建筑场地上建立必要精度的轴线控制网，以建立塔筒中心及放样施工所需的轴线；二是布设筒体测量基准点
10、，通过在塔、直筒及斜筒中心埋设基准控制点，组成精密的筒体控制网，并在-0.05m结构平台上布设一个小控制网，这样就可以解决塔筒中心点不能通视的问题。由于这个控制网精度相当高，而且点位稳固，可使垂准测量精度得到保证，同时也可保证塔、塔中心的平台高度从0.00m98m118m263m285m，直筒中心平台高度从0.00m98m161m285m。垂直测量的方案，是测点布置在塔体筒内，并沿高程分别布置在-12.00m、150m高程上。150m高程断面，测站工作平台搭设利用筒体壁、剪力墙、电梯井墙壁，人行梯道为基础，预埋铁件搭设工作平台和测站。3建立外控制（1）施工平面控制网的建立在施工场地上平面控制布
11、设米字形轴线网（由上海测绘处提供），三条轴线相交于塔的中心。5号轴线（朝向南京路外滩原二喷水池中心）与正北方向的夹角为963615。现以这点城市坐标及此夹角作广播电视塔米字形轴线和桩位中心放样的依据。米字形轴线如图4-217所示：在施工地下室时，轴线上的点位离塔中心较远，看不到基坑下部位。后在基坑周边轴线方向上加密S40，W40，S91和N32等点，作为测设地下室塔筒中心及各层轴线的依据。图4-217 米字形轴线网（2）筒体测量基准点的平面布设由于地下室基础承台上无法设置基准控制点，因此将其点投测至-6.05m平台面上，在塔、直筒及斜筒中心埋设基准控制点。于是形成了由7个控制点组成一个精密筒体
12、控制网，如图4-218所示。在基础出土后，为了便于测量而将三个直筒中心及塔中心测站，分别精确设在+0.550m平台和-1.450m中心平台上，然后根据这四个中心点加密成一个平台小控制网。图4-218 -6.050平台面塔筒中心点布置图（3）平台小控制网的布设根据场地的有利条件，在-0.050m结构平台上布设一个中点六边形小控制网，见图4-219，这网使塔筒四个中心点不能通视问题得到解决。在、轴上的网点通过直筒门洞互相通视，其直线中点即筒中心点。直接检查塔、筒中心点位置。通过精密测量，这个网的精度相当高，网的点位精度2mm，使垂准测量精度能得到保证。同时此网点位相当稳固，产生相对位移可能性很小。
13、使用其点位可测设塔筒周边轴线及裙房7.5轴线，还能直接测量筒体的偏扭。图4-219 中点六边形小控制网（4）测量平台的设置为了保证塔筒中心基准线的铅垂性，使固定在底面上的基准点垂直轴投影点最大限度接近施工区，为此在基准线上选择测量平台，测量平台标高如下：塔中心测量平台标高从0.00m98m118m263m285m。直筒中心测量平台标高从0.00m98m161m285m。4建立内控制直筒体内建立四个中心基准点，直筒体施测方法，直筒体测量困难不小：其难点是四个中心基准点互不通视，不易自检，后投到钢平台上时其四点才能检查正确与否。投点时测量孔径应保持畅通，并选择有利时间，才能保证工作顺利进行。5天顶
14、投点法（1）测站位置设置：直筒体测站位置设在筒中心0.550m平台处，标板浇捣在平台上，中心留有通光小圆孔。塔中心设在塔座底部-1.450m处，标板与直筒体同。（2）精密测量方法在底部塔筒中心基准点上，分别安置Wild ZH天顶垂准仪将四个中心点投至施工平台面上（24.0m以下为临时平台，24.0m以上为自升式整体钢平台）。投点的立面示意图，如图4-220所示。图4-220 投点立面示意1）投点方法放置仪器，对中，整平，水平度盘指向0（塔中心或轴线方向），通知上方，准备投测。作业步骤如下：指挥上方，使标志中心初步移在镜里十字丝交点附近，要小于5mm（图4-221a）。仪器镜面上另放一块精密补偿
15、镜，旋转补偿镜，使标志中心折射在十字丝纵丝上（图4-221b）。仪器旋转180，使标志中心不折射在十字丝纵线上，离开纵线一小段距离a，指挥上方向纵线方向移动a/2的距离（图4-221c）。再旋转移动镜面，使标志中心折射在下纵丝上，再回复位置视标志中心是否折射在纵丝上（图4-221d），如还有一微小距离，按上述调整方法，使点调至纵丝上为止。仪器水平旋转90与270位置按上述方法测量，使标志中心移至在横丝上（图4-221e）。检查投点位置正否、旋转四方，如点都折射在十字丝线上（图4-221f），那点才算投正。点投好后，通知上方，固定标志。图4-2212）投测精度检查投测在平台面上四个中心点，在塔中心安置经纬仪测角，并量测至直筒中心边长检查。视夹角及边长是否满足精度要求。精度要求：夹角误差 120为1边长误差 9.238m为3mm。同时检查三个外方向间夹角，夹角误差小于10。用一个外方向定向（如青海路电视塔尖）。检查在限差之内，就标志点位。在施工平台面上侧设施工轴线，方向标志设在预埋好的木块上，或套板上及钢平台面上。3）照准标志采用两种标志，一是不锈钢十字刻度标板，交点有一个5mm圆孔，另一是滑动标志。在200m以上投点时，接收标志采用滑动标志。滑动标
