超高层钢结构测量控制技术

超高层钢结构测量控制技术

董鹏

中机建 (上海 )钢结构股份有限公司，上海 201108

摘要：超高层钢结构建筑吊装要合理划分施工阶段，根据不同施工阶段的施工环境，工期、构件特性等要求，选择和布置合理的吊装机具、科学的进行结构单元的分段，提高施工效率和设备的利用率，对施工进度和经济成本具有十分重要的影响。本文主要探讨了超高层钢结构测量控制技术。

关键词：超高层；钢结构；测量

引言

城市化进程的深入为我国建筑行业的发展带来了巨大的挑战，同时，也为其创造了更加多元的机遇。尤其在超高层建筑拔地而起的当下，钢结构施工技术更是成为了建筑行业的核心技术。要想让企业在日益激烈的市场竞争中保持旺盛的战斗力，就需要对钢结构施工的关键技术提高重视，尤其要重视钢结构控制技术的运用，严格遵照施工规范要求，并及时更新技术，加强创新，提高工程整体的质量。

1钢结构测量概述

钢结构具有自重轻、整体刚度好、抗震性能好、工业化生产程度高、施工速度快、建筑造型美观、施工环保、空间使用大、可满足各种功能需求等特点，近几年来发展迅速，被广泛应用于高层、超高层、大跨度空间结构等各种造型复杂的建筑中。这些建筑通常具有结构复杂、造型独特、施工测量复杂、测量工作难度较高的特点。钢结构安装测量是钢结构工作质量控制的重要工作，测量成果的精度将直接影响钢结构工程质量和施工的进度。钢结构测量工作精度要求较高，允许误差以毫米计，测量工作包括构件加工尺寸测量、现场施工安装测量。构件在加工厂采用数控加工，测量精度较高。受现场环境、结构形式影响，很多超高层钢结构钢柱在安装测量时没有仪器操作平台，需要借助临时搭设平台或者借助全站仪专业的卡具和夹具来架设仪器。现场施工安装测量工作量较大，除了对钢柱进行定位测量外，还要对钢柱全程开展跟踪监测工作。

2钢结构施工特性及优点

复杂性是钢结构施工的特点之一，与混凝土建筑造成质量因素相比更加复杂，在施工过程中影响钢结构质量的因素也相对较多。复杂性表现性质相同的质量问题，产生的原因和解决措施可能大不相同。加大了管理和施工难度。严重性是钢结构的第二个特点，钢结构的连接强度较大，在一个环节出现问题，其他施工环节也会受到影响。如果在施工前期出现建设问题，会直接影响后期施工的质量，对施工的进度和经济效益也会产生一定的影响。更严重的还会造成生命安全问题。普及钢结构的应用的优势在于钢结构没有烦琐的工作程序，按照简单的程序做好结构搭建，钢结构的应用为整个工程省出了多余的时间，不会因为需要完成复杂的程序而耽搁接下来的工作时间，极大地减少了工作周期，进而提升了工程的工作进度。

3超高层钢结构测量控制技术应用

3.1平面控制网的建立与施测

从工程±0.000m开始的所有楼层都必须在其外侧轴线以内1m位置预留孔洞，建立平面控制网，以便采用电子经纬仪测设，本工程平面控制网建立起后由A,B,C,D4条轴线构成，在各楼层层板指定位置预留尺寸为200mm×200mm的4个电子经纬仪投测测设孔洞。为进行距离与角度闭合程度的测量，本工程1~10层裙楼筒体及楼面混凝土浇筑完工并达到强度设计值后须加设4个电子经纬仪测量控制点，待角度测量误差接近±9″，边长测距误差达到1/25000，直线度小于±5″时，必须以油漆标记，并作为地上钢结构构件安装测量放样的依据。考虑到工业研发大楼工程内筒结构施工必须先于外筒，为保证工程进度，必须在±0.000m层内筒以外再加设4个电子经纬仪测量控制点，用于内筒和外筒柱安装过程的测量控制。工业研发大楼工程为超高层钢结构，须加强主楼垂直度测量控制，即通过主楼轴线垂直引测进行竖向偏差的量化与控制，为确保测量精度，此处采用MinGeo010型经纬仪进行轴线控制网垂直引测。经纬仪架设于建筑物底层红色油漆所标示的轴线控制点处，进行主轴线点向上一楼层的逐层垂直引测，最终完成钢结构构件轴线测放。考虑到工业研发大楼工程超高层钢结构的特殊性与施工难度，以60m为单位段将主轴线垂直引测段布置为5个循环单元，每次循环引测先设置±0.000m层为基准点并以此向上投点，有效减少测量误差的累积。对中间各层的垂直引测应基于循环基准点确保轴线垂直向上投测，并对最终得到的轴线控制点进行闭合复测，结果准确的情况下完成钢主梁的测量定位。

3.2标高控制网的建立与施测

进行水准仪精度校核后向工业研发大楼超高层钢结构构件进行本工程±0.000m标高外测，为完成钢结构高程测量控制，必须进行标高控制网的2次测放，同时用红色油漆做好标记，并以此作为本工程施测高程参考值，其实测高程精度主要通过前后视等长原则予以控制。首次（±0.000m以下，即地下室）测放。随着基础垫层浇筑结束，在深基坑左右塔式起重机标准节室进行标高控制点测放，从而进行预埋件与地下钢柱测量控制，在闭合引测过程中，为消除系统性误差，必须保证前后视距的一致。二次（±0.000m以上）测放。待±0.000m混凝土浇筑结束后测放标高基准点，先按照工程大楼施工组织设计在建筑物四角柱外侧+0.750m位置设置原始标高控制点，并以4个基准点为依据建立闭合回路，以此作为±0.000m以上部分钢结构的测控基点。在每一节钢柱安装结束后，采用50cm钢尺进行各角柱+0.500m标高基准点的铅直引测，钢卷尺保证垂直引测，不需做温度改正，待引测到达目标高度再作闭合处理，确保闭合差在±2mm范围内，且闭合差只能出现在楼层结构面1.000m位置，以闭合处作为本楼层和上节钢柱安装校正的高程控制点[6]。

3.3预埋件测量

通常一块埋件外方要检查3个坐标，即埋件的左上方、右上方以及下方中央，三点确定一个平面。实际情况是此类埋件往往和土建一起交叉作业，工作人员站在提升脚手架上作业，外面的密目网和脚手架完全把埋件的视线遮挡。仪器架好后，把小棱镜放在全站仪最上面的正中央，掀开一块密目网，让下方的人员读出其坐标。通过小方孔可做到与下面的全站仪通视。通视后即可得之架设点的坐标，通过后方交会，可测出待测埋件的坐标^[5]。

3.4地脚螺栓测量

相对于国内的地脚螺栓埋置，主要是放出十字线，然后施工人员根据十字线吊线锤或直接卷尺量出即可。因地脚螺栓上面不好放棱镜，全都要采用反射片测量。反射片的十字丝对准螺栓中心，反射片要正对全站仪方向，读数时要瞄准十字丝的下方，然后根据所读的数字调整地脚螺栓。

3.5钢柱校正测量

在钢柱吊装完成之后，通过吊钩起落调节上下柱之间间隙，量取上柱根标高 线和下柱头标高线之间的距离，调整钢柱标高。在建筑钢结构的制造、运输、堆放和安装的过程中钢柱容易产生扭转偏差， 可以通过在上下柱耳板的不同侧面夹入一定厚度的垫板，调整钢柱的扭转偏差。在保证单节钢柱垂直度不超标的前提下，通过调节螺栓的孔间隙，来校正建 筑钢柱的垂直度。

结束语

当前，对建筑工程提出了新的要求和方向，健康、绿色、环保成了建筑工程的新标准。随着人们环保意识的提高，企业为了实现建筑的可持续发展，绿色施工管理理念已经成了建筑施工中的主导思想。钢结构工程已经成为主要的建筑结构，其具有绿色环保、安全性能高、成本消耗低等特点，使其在现代化的建设中越来越重要，对结构质量的要求也相应地越来越高。钢结构工程施工质量的控制为我国工程建设的可持续发展提供了途径。

参考文献

[1]张智敏.超高层钢结构施工测量控制技术研究[J].山东工业技术，2019（12）：115.

[2]徐灿青，杨志.浅谈超高层的测量控制[J].建材与装饰，2018（34）：223.

[3]路敬伟，万瑞.超高层建筑结构施工测量控制方法[J].中国港湾建设，2019，39（7）：43–47，82.

[4]李新忠,季璐.对高层钢结构设计与施工质量管理的探讨[J].中国科技纵横,2014(009):112-112.

[5]田玺.对建筑钢结构设计施工与质量控制的分析探讨[J].工程技术,2016(11):00120-00120.

[6]刘继元.超高层建筑主体钢结构的具体施工工艺[J].中小企业管理与科技,2011(10):186-186.