大跨度管桁架钢结构安装测量控制技术.doc

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1、大跨度管桁架钢结构安装测量控制技术近几年来，随着我国建筑市场的发展以及建筑水平的提高，大跨度空间钢结构建筑逐步增多，钢结构测量方法与精度至关重要，直接影响到钢结构施工质量和结构安全。一、大跨度钢结构测量的一般技术特征：（1）内容复杂多样：包括主拱钢结构三维坐标检测、主拱钢结构变形监测、轨道梁三维坐标检测及钢构件的地面拼装测量、吊装监控测量和安装后的坐标监测，各项任务均需要因地制宜采取合适的测量技术方案。（2）测量精度要求高、技术难度大：地面控制测量、钢结构测量的点位中误差等精度指标一般为毫米级；钢结构

2、测量目标多为钢结构中心，无法直接测量，需采用“过渡”方式测量。（3）测量工期紧：施工项目多为政府标志性工程，其工期往往紧迫。而钢结构施工单位为了减少施工人员窝工现象，常要求测绘人员在短期内超常规完成测量任务。测量方案设计、方案试验、测量和施工几乎同步进行。（4）测量环境恶劣：由于钢结构形式复杂，高空作业危险，施工期间脚手架林立，尘土飞扬，通视条件不好，且易造成控制点破坏，以上诸因素造成现场观测条件很差。二、精密三维控制网测量：为满足高精度的钢结构测量必须首先建立精密三维控制网，三维控制网的预设精度根据

3、钢结构测量精度要求进行估算。平面控制网布设主要原则：（1）平面控制网根据需要一般分两级布网，首级网以三角网、导线网、方格网为主建立边角网，次级网在首级网基础上插点或插网加密；（1）平面控制网多以土建控制点为起算点，因其精度难以满足毫米级的钢结构测量需要，必须根据检测边长对起算点坐标进行必要的修正而布设独立控制网；（2）在尽量保证网形结构强度的前提下，控制点因地制宜地选择在地面稳定、便于保存和易于观测的地方；（3）控制网的点位初步确定后，应进行控制网精度的模拟估算，通过对边角数、测回数增删等手段，使控制

4、网各点满足预设点位精度。平面控制测量必须有效减弱对中误差的影响，采用强制归心装置或是使用激光跟踪仪。场地限制或时间不允许时，选用对中性能良好的全站仪和觇标牌观测，或采用精度相当高的激光跟踪仪，徕卡AT401激光跟踪仪，有效的测量距离是120m,测量精度能达到微米。为有效减小大气折光，通常选择不同时段取平均值或阴天气候减弱折光差对测角影响，测距应进行棱镜常数、温度和气压的改正。高程控制网一般与平面网点重合（或部分点重合）布设，以土建高程点为起算点，构成结点水准网或附合水准路线，按二等水准观测要求测量。当

5、两高程控制点间落差过大时，以及在对高空钢结构进行高程测量过程中，我们广泛采用“全站仪水准”方式进行钢结构高程测量，能有效消除仪器高、棱镜高量取带来的厘米级误差，作业方法简介如下：在需传递高程的两点（A、B）中间位置架设全站仪，后视点A设置观测标志（为短棱镜杆或棱镜片，高度为I）；全站仪后视A测量斜距S1和垂直角A1，则全站仪中心（O）高程为Ho＝Ha＋I－S1×SinA1；将观测标志从A点移到B点安置，全站仪前视测量斜距S2和垂直角A2，则B点高程为：Hb＝H0＋S2×SinA2－I；综合（2）、（3

6、）后，B点高程简化为：Hb＝Ha－S1×SinA1＋S2×SinA2；为提高精度和检核需要，采用后视观测两个高程点，获取两组高程后取中数的方法。经大量数据比较验证，高程测量中误差≤±2mm（视距在200m以内）。三、钢结构坐标检测技术方案：钢结构测量一般要求观测圆柱中心、圆球中心或节点（即多个钢构件交点）的三维坐标，必须根据钢结构的几何、重力等特性将测量点“引出”到钢结构表面等可测区域形成若干过渡点，观测过渡点坐标后，再参照钢构件的几何尺寸（如半径、截面中心距等）推算出测量点的三维坐标。由于钢结构观测

7、多为高空目标，为避免高空设置观测标志带来人身安全隐患，因此采用免棱镜全站仪、不设观测标志的“非接触式”测量技术方案或是采用激光跟踪仪，用反射球接触待测物体的表面来定位。四、桁架就位控制：根据定位轴线引测下弦杆标高，将下弦杆的标高及定位尺寸误差调整在控制范围内。在桁架吊装前，根据设计图纸，在定出桁架下弦支撑点空间位置，并打好标记，吊装时按照标注就位。五、钢结构测量方法：屋面钢结构的安装测量是一项非常重要的测量工作，如何采用先进的测量技术将结构体按照设计图纸准确无误地安装就位，将直接关系到工程的质量和进度

8、。以下分别介绍地脚螺栓的埋设及结构体的安装测量。1.地脚螺栓的埋设：⑴、平面位置测量：在场地平面控制网上用高精度全站仪（或经纬仪）以极坐标方法确定出每根柱子的法线（纵向中心线），距离采用全站仪测距，定出地脚螺栓的中心，然后过中心点做垂线，定出横向中心线。定位线相对精度为1/40000，定位方向线的测角中误差为±5"，对应两点间的纵向距离误差为±1.5mm，相邻两点间的横向距离误差为±2.0mm。⑵、施测方法：在下部混凝土中预埋与地脚螺栓定位板面同高度的角