钢结构工程测量施工方案

钢结构工程±0.０0以上部分测量施工方案

一、工程概况:

1、北京**中心综合业务楼地上钢结构工程±0．00以上分为首层（标高±0.０0米）至地上46层共四十六层，建筑高度237米。平面尺寸为67×61平方米,分为四个施工区:I区（H-1轴-－R2轴、３5轴—３8轴),II区（Ｆ轴—H-1轴、29轴—３8轴)，III区(F轴—Ｐ-１轴、2５轴—２9轴)，ＩV区（P-1轴—Ｒ-2轴、25轴—35轴)。施工顺序为由北向南,按Ⅰ→Ⅳ区、Ⅱ→Ⅲ区两个流水段展开施工。土建单位在地下一层砼楼顶板浇筑施工完成之前继续使用地下部分施工的测量控制网，采用外控法进行东北角Ⅰ区钢结构施工的测量工作;等土建单位在地下一层砼楼板浇筑施工完成之后采用内控法进行其他部分钢结构施工的测量工作。 2、编制依据

2.１本工程执行的规程、规范、标准： 《工程测量规范》 (GB50０26－93）

《建筑工程施工测量规范》（ＤBＪ 01-21-9５） 《高层民用建筑钢结构技术规程》 (JＧJ 99－98) 《建筑工程施工质量验收统一标准》（ＧB503０0-200１） 《钢结构工程施工质量验收规范》 (GB50205-２001) 2.2本工程的钢结构设计图纸和施工组织设计。 二、施工准备 1、总包工作：

1.1提供平面控制网(附图01）和高程控制网(测量精度L／24000 )，并提供正式数据;

１．２组织协调监理(甲方）的验收工作。 2、分包工作:

２.1提出平面控制网和高程控制网布设要求； 2.2负责钢结构安装过程的全部测量工作; 2.3负责钢结构安装的复测、检验、报验；

2.４负责整理提供测量资料。 三、人员、仪器设备的准备 １、测量人员准备：

1.施工测量组：负责钢结构安装过程的测量工作。本工程的测量小组由安装一、二队8名测量人员组成,并保证每个作业段不少于２人，该小组的每位成员在施工前必须接受培训。

1．２复测组:负责本单位测量工作的复测检验，组织协调监理及相关管理部门的复测检验工作,由项目部的４名专业测量人员组成。 1.3所有测量人员均持有相应的资质或测量工作上岗证。 1．4测量工程控制体系如下：

2、测量仪器准备: 2．1仪器配备： 仪器名称 SOKIA全站仪 拓扑康全站仪 电子经纬仪 光学经纬仪 光学铅垂仪 弯管镜头 水准仪 磁力线坠 50ｍ钢尺 5m、１0m盒尺 1ｍ钢尺 角尺 钢划针 样冲 铁锤（5磅） 对讲机 型号 ＳET-2１０ GTS-３01 北光 苏光 C30Ⅱ 数量 １台 １台 ４台 4台 2台 ６个 ６台 １0个 3把 各10把 ２把 １0把 若干 若干 4把 1６部 备注 内置数据记录,温度气压自动改正 内置数据记录,温度气压自动改正 2″ 2″ 墨斗、红蓝铅笔、红、白色油漆笔、石笔、工具刀、工具袋、胶条等 若干 ２.２仪器的检校：所有进入施工现场的测量仪器均要进行计量检定,不得使用未经检定或已超过检定周期的测量仪器，每月对仪器进行一次自检,确保其始终处于受控状态。 ２.2.1经纬仪的检校：

 水准管轴（LL）垂直竖轴(ＶV)的检校,校正到误差小于1／４（水准管分划值）。

 视准轴（CC）垂直于横轴(HH）的误差要求小于2″。

 超高层钢结构施工测量中,要特别注意横轴(ＨH）垂直于竖轴（VV)的检校,以保证竖向投测的精度。 2.2．２水准仪的检校:

 水准管轴(ＬL）平行于视准轴(CC)的检校,校正到误差小于10″。

 本工程使用自动安平水准仪，还应对其视准轴（CC)检校。 2.２.3钢尺使用注意事项：我部现场测量使用的50ｍ标准钢尺在使用之前应和沪宁加工厂提供的经过检定的50ｍ钢尺进行现场检校，以确保计量检测工具与制作厂家匹配统一，并且在使用时要考虑修正数值:

 温度修正值=0.00０012(ｔ-t0）L  式中 L----测量长度

t----测量时温度

t0--－标定长度时的温度，2０℃。

 标准拉力：本工程测量采用5kg拉力。  钢尺的精度修正值＝W２L3/２4Ｔ２ 式中 W--－-钢卷尺，kg／m

Ｌ----钢卷尺长度,m T----量距时的拉力,kg。

标准读数＝实际读数+温度修正值＋钢尺修正值

2.4复测、验线:各基准控制点、轴线、标高等都要进行两次以上的精测，以误差最小为准。验线工作与放线工作要做到人员、仪器和测量方法三分开，要进行,验线的精度要高于放线的精度,复测验线的工作是测量施工的关键环节。

２．5加强仪器的存放和使用管理制度。测量仪器的管理采用“谁使用、谁管理、谁负责”的专人专管制度,保证仪器设备能最大限度的为工程提供服务。 3、其他准备工作：

３.1现场标记:钢构件进场之后,钢构件安装之前测量人员要对钢构件的尺寸、轴线位置进行检查，确保钢构件正常安装。并对构件加工厂标识的钢构件中心线等标记进行检验，并做好检测记录。对钢柱的长度、中心线标记等的检测结果及时通知测量部门,并按实际情况做好安装测量的标记,以作为钢柱安装测量校正的依据。现场标记制作要区别于加工厂的标记,并且要求色泽明显、位置统一、大小相同或相近，同一类型标记符号必须一致,边缘要求整齐美观,制作精度必须满足现场施工要求。本工程测量标记见下图１所示。 3.2仪器托架:

钢柱中心线标记（加工厂制作） 钢柱标高标记（加工厂制作）A--A剖面A--A剖面钢柱测量轴线（现场制作） 钢柱抄平标记现场制作） （安装下一节柱之前抄平标记）AAA--A剖面图1 测量标记高层钢结构安装不同于土建施工,为保证测量精度在实际的施工测量放线工作中应设定稳定的操作平台，为此本工程安装之前应按图２所示的方法制作托架。

-16×400×800 仪器基座A12M12BAC12B-16×200×700 仪器基座--10×200×LL视具体情况而定CCA--A剖面--10×200×LL视具体情况而定--10×200×LL视具体情况而定楼面B--B剖面楼面C--C剖面图2 仪器托架3.３内控桩点布设：在土建单位进行首层楼板和每个阶段性传递层施工之前按照附图±0．00以上内控法测量内控点布置图(0３）布置好内部控制点的预埋钢板-１0*100ｍm*10０mm。

３.４楼板预留孔洞:在每一层混凝土楼板上预留激光传递孔如图

φ=150柱梁激光靶或直角靶楼板φ=150梁AAA-A剖面图3 楼板预留孔洞示意图３。 四、测量方法

测量工作是高层钢结构安装中的先行工序,又是关键工序,而测量精度又是确保工程质量的重要环节，因此制定合理、适用的测量施工方案,采用科学的测量工艺是保证钢结构安装工程质量的前提条件。按照总包单位整体进度计划要求,本钢结构工程地上部分的测量工作将根据实际情况采取内控法和外控法相结合的控制办法。 1、钢结构安装测量工作的难点：

１.1 测量精度高：本工程梁、柱、支撑大部分采用大六角头高强度螺栓和扭剪型高强度螺栓连接，对安装精度要求较高。

１.2环境影响大:虽然测量仪器的精度可以满足钢结构安装测量控制的精度要求,但由于塔吊吊装时的震动和塔吊内爬对测量施工的影响、早中晚温度变化和焊接温度变化等不利因素的影响，都给测量工作带来很大难度。

1．3测量强度大:无论是在钢结构安装前后还是钢结构安装过程中,都需要实时或即时测量来密切配合安装工作。此外，还需要按施工工序和进度要求随时做好复测和检查验收工作。 2、测量工艺流程:见图4 3、钢结构安装的测量方法：

本工程地上部分的测量工作分为两大部分:第一部分,土建单位在地下一层砼楼顶板浇筑施工完成之前继续使用地下部分施工的测量控制网，采用外控借线法进行东北角Ⅰ区地上1~３节钢结构施工的测量工作；第二部分，其他部分钢结构施工按布置在钢柱上内控网采用内控法进行测量工作。

3.1按照工程总的进度计划安排，在土建单位未完成地下一层顶板混凝土的浇筑施工之前，我部无法使用布置在其上的内控点，在此期间还要完成Ⅰ区地上一～三节、Ⅱ区、Ⅳ区地上各一节的钢结构安装工作，因此根据地下部分的测量控制网从轴线控制点向外借出一固定数据采用外控借线法进行钢结构施工的测量工作，具体见附图±0.00以上外控法测量放线平面控制网（02)。在使用地下部分的测量控制网之前首先要对其进行复测,在满足精度要求时方可使

编制方案人员培训准备工作建立数学模型建立数据库桩点保护控制网测设桩点标识仪器选型仪器检定仪器自检平面控制网高程控制网安装测量验收测量拼装测量提升测量安装测量场地平整工作台平整度拼装大样状态控制提升同步控制校正测量状态测量挠度测量跟踪测量图4 测量工艺流程用。

具体施工按照如下方法操作：钢柱吊装就位至安装面,首先找正柱底轴线位移,安装钢柱连接耳板上的大六角高强度螺栓,但是并不夹紧，用钢楔子或千斤顶通过调整柱－-柱之间的缝隙,按照先标高,后位移,最后垂偏的原则进行钢结构安装的校正。钢柱安装时每节钢柱垂直度的校正采用外控借线法观测，用两台经纬仪安置在基坑边的外控点位上用经纬仪加弯管镜头在两个垂直方向随时观测，配合安装校正。

为了减小累积误差,每层钢柱垂直度的施测都必须将经纬仪支架到控制轴线上（或从控制轴线借线）前视下一节钢柱顶部的轴线,然后观测钢柱顶部中线,禁止从钢柱边进行观测。位移、垂偏、标高的测量方法如图5.１、5．２所示。

经纬仪经纬仪轴轴线经纬仪经纬仪线经纬仪经纬仪图5.1 钢柱安装测量示意图 说明:经纬仪优先架设在轴线位置上,当架设在轴线位置上无法测量时,可以将经纬仪架设在偏离轴线位置大于或等于5°的位置进行测量观测.水平尺钢尺水准仪图5.2 钢结构安装高层测量示意图 3.2在土建单位完成地下一层顶板混凝土的浇筑施工之后,我部将按照内控法（部分结合外控法）进行钢结构安装工程的测量施工。3.2．1内控网的布设方法:

3．２.1.1平面控制网布设:为保证本高层钢结构安装测量的精度要求,以及便于内部控制点能够长期保存、方便使用，钢结构内部控制点采用1０0mm×100mｍ预埋钢板,用钢针刻划十字线定点，线宽0．２ mm，并在交点上打样冲眼,然后在钢板以外的混凝土面上放出轴线控制网线。在控制点的正上方，在传递控制点的楼面预留φ200mm孔。具体见附图±0.00以上内控法测量内控点布置图(０3)。 施工过程中控制点要有防碰损保护措施并加以保护。 3.2.1.2高程控制网布设：

高程控制网使用土建提供的高程控制网的基准点，在每安装区域设立三个基准点，形成一个闭合的水准线路，并对其进行闭合测量,每次使用前都要对其标高点复测检查,以提高测量准确度。具体见附图±0.０0以上内控法测量放线高程控制网（04)

误差控制:标高竖向传递允许误差每层为±3mm，地上部分H=22７.09m，总高允许误差±20mm。 3.２.2控制网的竖向传递: 3.2.２.1平面控制网的竖向传递

由于本工程高度较高,约23０米,因此根据本工程的结构特点和实际情况,分别把Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区的首层、1３层、25层、３7层作为控制网阶段性传递层（每个相邻的阶段性传递层之间的距离不超过60米)，用激光铅垂仪按图6的方法在每个阶段性传递层控制点架设仪器,精密整平对中后向上投测到下一传递层，在控制网点位预留孔处设置光靶接收。每个基准点上垂准仪全圆周旋转施测(０°、9０°、１80°、270°)四个点,在光靶上接收四个点。如果4个点重合则传递无误差，如果4个点不重合，则找出4点对角线的交点作为传递上来的控制点。然后用0.3mm的油性记号笔做好标记。采用同样的方法将其他控制点引测到同一施工层面上,构成一个新的平面控制网。所有控制网点投测完毕,用全站仪检测网点的边角关系,进行平差计算并归化改正后方可投入阶段性使用。根据

传递上来的投测点利用全站仪或经纬仪进行平面控制网放线,把轴

钢柱 槽钢有机玻璃板（激光接收靶） 激光束 测量基准点 图6 激光传递示意图线放到柱顶上。见图7.１,7.2所示。

0标准柱托板0φ100经纬仪或激光仪标准柱托板图7.1 测光点在柱的一侧

柱激光靶或直角靶柱图7.2 测光点在柱的一侧注意:建筑轴线测投是一项精密细致的工作，需要高精度的经纬仪(２″以上)配合50ｍ钢尺(经过鉴定，并作温度修正），以标准拉力施测，在钢柱的四个面标出实际的轴线，为下一节钢柱的安装校正提供依据。假定沿X方向钢柱一侧偏移值为a ,另一侧轴线偏移值为ｂ ，实际上钢柱中心沿X方向的轴线偏移值为△Ｘ＝（ａ+b）/2,柱顶扭转值为(a-b)/2。同理,假定沿Ｙ方向钢柱一侧偏移值为c,另一侧轴线偏移值为d ,实际上钢柱中心沿Y 方向的轴线偏移值为△Y =（c+d )/2，柱顶扭转值为

(c–d ）／2。具体见图7.3所示。

yc△xb△yaxd实际位置设计位置图7.3 钢柱扭转分析图在钢结构安装过程中,按照实际的钢柱扭转值进行适当的调整。 ３.２.2．2高层控制网的竖向传递

本工程高度约２３0米,根据本工程的实际情况,分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区的首层、8层、１8层、28层、３8层做为高程的阶段性控制层，每个相邻的传递区间高度＜50米．在每个阶段安装每一节钢柱时利用每个施工区域首层、8层、18层、２8层、38层底板上的三个标高控制点,运用水准仪配合钢卷尺按照图8所示的方法将标高点引测到施工楼层上来。每一区的三个标高控制点组成一个高层闭合网,并对此闭合网进行联测，闭合差符合规范要求后方可使用。

3.2.3标高的控制

本工程采用相对标高控制和设计标高控制相结合的办法进行钢结构的安装，每安装一节钢柱以后，引测实际标高复核设计标高，将设计标高的误差控制在5ｍｍ以内,逐渐趋近设计标高。控制的方法是通过调节柱与柱之间的焊缝间隙来控制,并考虑焊缝收缩量。 3．2.４钢结构安装校正测量:

钢结构钢柱的校正是钢结构安装测量的关键工序、关键技术。在钢柱吊装就位后,其校正的内容和顺序为：标高的调校、位移调整、垂直度校正、垂直度的看守观测（跟踪观测)。

读数为a2安装平台钢卷尺（已鉴定） 测量通视孔200mm×200mm塔尺读数为a1标准拉力的弹簧称测量基准点（高层为H1） 图8 标高传递示意图3．2.4.1钢柱标高调校:钢柱吊装就位后,用大六角高强度螺栓通过连接板固定上下耳板,但是不夹紧,通过起落吊钩并用撬棍调整柱间间隙或通过加焊钢楔子结合千斤顶调整钢柱柱间间隙。通过上下柱的标高控制线之间的距离与设计标高数值进行对比,符合要求后打入钢楔,点焊钢柱下落，并考虑其焊接收缩量和压缩变量,将其标高偏差调整至+５mｍ内,如图9所示。柱子安装后，在安装面安置水准仪测设相对标高，配合钢尺进行测量换算各钢柱柱顶线，将标高测量结果与下节柱顶预检长度对比进行综合处理。

塔吊吊钩标高控制线撬棍或千斤顶点焊位置钢楔子标高控制线图9 无缆风校正示意图3.2．4.2位移调整:钢柱对接时钢柱的中心线应尽量对齐,其错边量不得超过规范、“长城杯”规定的要求。为上下柱不出现错口,尽量做到上下柱十字线重合,如有偏差,在柱-－柱的连接耳板的不同侧面夹入垫板（垫板厚度0.5~1.0mm），拧紧大六角高强度螺栓,钢柱的位移偏差每次调整３mm以内,如果偏差过大可以分2~3次调整。

注意:每一节钢柱的定位轴线决不允许使用下面一节钢柱子的定位轴线，必须从地面控制线引到高空,以保证每节钢柱安装正确无误,避免产生过大的累积误差。 ３.2.4.3垂直度校正：钢柱校正的重点是对钢柱有关尺寸预检,对影响垂直的因素的预先控制。对于安装误差、焊接变形、日照温度、钢结构弹性等因素引起的误差值通过不断总结、不断积累的经验预留垂偏值。钢柱的校正采用无缆风校正法，在钢柱的偏斜一侧打入钢楔或用顶升千斤顶，如图9所示。采用两台经纬仪在钢柱的两个互相垂直的方向同时进行跟踪观测控制。在保证单节钢柱垂直度不超过规范的前提下注意预留焊缝的收缩对垂直度的影响,加强焊

接工艺采用对称焊接以减小焊接收缩对钢柱垂直度的影响。 3.2.4.4垂直度跟踪观测：为了如实掌握每一根钢柱垂直度的动态,更好的指导安装工作和确定安装顺序。在钢梁安装时、钢梁安装完毕焊接过程中，采用经纬仪对钢柱的垂直度随时进行跟踪观测，保证钢结构安装的各项控制指标受控。钢梁安装过程中对钢柱垂直度的影响，可采用千斤顶和手拉葫芦进行调整,如图1０所示

手拉葫芦千斤顶图10 标准垂直度的校正

3.２．４.5梁的水平度校正：同一根梁两端的水平度,允许偏差(Ｌ/10００）+3ｍm。最大不超过１0mm，如果钢梁水平度超标，主要原因是连接板位置或螺孔位置有误差,可以采取更换连接板或塞焊孔重新制孔处理。

3.２．4.６每一节钢柱所有构件安装螺栓（高强度螺栓)终拧完毕并

且梁—梁、柱—梁节点全部焊接完成后,复测安装精度,满足要求后组织中间验收。

3．2.4.７每一节钢柱高度范围内的全部构件,在完成安装、焊接后，进行最后的验收测量，做好实际的测量记录，经专人整理之后编制实测资料并进行报验。验线工作与放线工作要做到人员、仪器和测量方法三分开，要进行，验线的精度要高于放线的精度。 ３.3本工程中钢桁架的预拼装和整体提升的测量施工方案具体详见钢桁架的预拼装方案和钢桁架整体提升方案。 ４.钢结构安装允许偏差要求： 4.1规范允许偏差： 项目 允许偏差(㎜) 图 例 aa柱定位轴线 1.０ a地脚螺栓位移 2．0 a 柱底座位移 3.０ a ±2.0 (尽量控制到±０) 柱底标高 Δ±aa单节柱的垂直度 ｈ／1000 h 同一层柱的柱顶标高 ±5.0 aH建筑物的整体垂直度 ≤５0 aa 建筑物总高度 按相对标高安装 1n(ａh+aw） ±3０ H+a 按设计标高安装

注：表中ａh为柱的制造长度允许误差；aｗ为柱经荷载压缩后的缩短值；ｎ为柱子节数。

4.2由于本工程要按“长城杯”标准验收,因此验收标准精度更高。“长城杯”钢结构安装允许偏差和检查办法如下表所示:

钢结构安装允许偏差及检查方法 允许偏差值（mｍ） 序号 项目 国家规范 结构长城杯标准 标准 1 1 检查方法 基础上柱、柱高 杯口位置 1 定位 轴线 地脚螺栓(锚栓)移位 10 5 经纬仪 尺量 2 1 底层柱对定位轴线 3 2 支承面、地脚螺栓 ±3 2 座浆垫板顶面 2 标高 杯口底面 -0.3 －０.３ 水准仪 尺量 -０．5 －0.3 基础上柱底 3 杯口、单节柱 ±２ H/１０00、且≯1０ H／２50、且≯15 H／1000、且≯25 ±5 ±2 ８ 单层结构跨中 １0 多层、高层整体结构 ２0 经纬仪 尺量 垂直度 支座锚栓中心偏移 ±5 支座中心偏移 ≯30 ≯20 纵、横向长度 ±3０ L/4０0、且≯１5 12 ±2０ 相邻支座高差（周边) ≯１0 檐口与屋脊平行度 10 檐口相临板端错位 4 压型板 安装 墙板包角板垂直度 6 H/800、且5 尺量 ≯2０

五、钢结构安装测量精度的保证措施

１、对每一级别的控制网基准点,都必须做好安全保护措施,控制网基准点在使用过程中，应定期对其稳定性进行检查。

2、使用经计量单位检测合格的仪器，坚持定期对所使用的测量仪器、量具进行自检或送检，使仪器在可知状态下运行。多雨天气，增加自检次数。下雨天气,提前做好仪器、棱镜的防雨淋措施。在遇到风雨等恶劣天气时，应在测站周围围上挡雨篷布以防风雨,在棱镜部位亦应加以防护。

3、在条件允许的情况下，选择良好的测量环境,尽可能避免不良环境(如日照、温度、大气压强以及其他工序施工）等因素的影响。为了控制和减少温差对测量工作的影响，除了考虑温差效应产生的偏差值外,应尽量避开高温施测，安排在早晨１０:00之前，下午4：00之后进行钢柱垂偏的测量。在对本区钢柱的垂偏施测时，本区的塔吊禁止运转，以免影响测量的精度。正午时施测，所用测量仪器宜打伞加以保护。

4、为了尽量减小塔吊内爬对测量施工的影响，在每次使用铅直仪向上投点和进行标高传递时，必须保证本区的塔吊静止，并且要根据现场实际情况进行阶段性复核、检验。本工程预计每安装3节钢柱(6层—9层)分别对四个区的控制网进行闭合检查，检查时塔吊要保持静止。

5、为更准确的做好钢结构安装的施工测量工作，在钢结构测量施工中必须观测并记录好如下项目，以便为后续测量工作提供可靠的数据。

➢ 钢柱与钢梁焊缝收缩引起钢柱垂直度的测定值； ➢ 钢柱的日照温差变形的测定值;

６、对于超高层钢结构的安装,应尽可能在一定范围内（本工程在相邻的两个阶段性传递层之间）使用同一个基准点向上投递，决不允许施工控制网逐层向上投测。

7、在使用钢尺进行距离测量时，应注意加温度常数改正并采用标准拉力施测。

８、整个钢结构安装的计量器具应统一。

9、其他各工序的施工必须保障各测量通视孔的贯通。测量工作严格执行三级检查一级审核验收制度，对于检查中发现的错误,必须立即现场给予纠正,不能让问题影响下一施工环节。 六、安装测量的注意事项：

1、钢结构安装时测量人员进入施工现场必须戴好安全帽,高空操作时要系好安全带，并做好对仪器的保护;

２、测量人员要随时做好桩位点的保护、恢复、标识；

3、每个安装过程必须固定测量人员和测量仪器,不得随便更换施测人员和测量器具,以保证测量数据相对准确；

4、施测过程的每个环节都应精心操作，对中要准确,测角应采用复测法,后视应选长边,切忌以短边定长边。遵循“先整体后局部,高精度控制低精度”的工作程序;

5、无论是经纬仪的平面测量,还是水准仪的高程测量,每次测量操作都要进行闭合检查,确保测量无误时方可进行下一步工作； ６、测量数据要有专人记录,数据处理要保证至少经过两人计算、复核,坚持测量、计算步步有校核的工作方法；

7、选用合理的仪器和科学的施测方法，并正确使用和精心爱护仪器，每次测量完毕,首先要对仪器进行检查，具备装箱条件方可装进仪器箱,并检查仪器的电池和备用电池的电量，保证仪器随时有足够的电量可以使用。

８、仪器操作人员不允许擅自离开岗位，以免仪器由于外力而引起倾倒摔坏。