国强家园装配式住宅钢结构安装精度控制与测量公析

邵国权

摘要：国强家园项目，开发单位：宝应县经济适用房发展中心，勘探单位：扬州大学工程设计研究院，设计单位：江苏扬建集团有限公司：施工单位：宝胜系统集成科技股份有限公司：监理单位：江苏创盛项目管理有限公司。本项目规划用地面积24.3亩，建筑面积44726.45㎡，结构形式：钢框架—剪力墙，建筑高度：51M；用钢量约2000顿，连接方式：焊接和铰接。栋数：4，层数：16+1，容积率：2.17，建筑密度：17.9，绿地率：30%，居住户数：472户，非机动车停车库472个，机动停车：248辆。

关键词：

1钢结构测控总体思路

1.钢结构测量分平面、高程控制两部分，总体思路：平面控制点使用激光垂准仪向上传递，高程控制点使用钢卷尺分段向上量距，每次传递的点位自检闭合。

(1)平面控制网根据不同的施工阶段，点位布置略有调整，主楼平面控制网考虑核心筒、外框架两部分，各部分点位可独立使用，也可相互换算联测。

(2)平面控制点使用激光垂准仪垂直向上投递，激光传递的点位在楼层组成多边形，具有闭合复测条件。

(3)用计量检测过的50米钢卷尺分段向上量测，分三处传递高程，每次各点之间相互复测闭合。形成新的控制网。

(4)钢结构与土建、设备安装、室内外装修等专业使用的平面、高程控制网相同。

2.平面、高程控制网的布设

平面控制网的基准点设置在F1楼板面，由激光垂准仪分层向上传递到各个楼层并组成多边形，经多边形条件闭合复测，用于楼层放线控制；高程控制网的基准点设置在地面外围，引测到首层核心筒内墙面或电梯井道+1.00米位置并作标记，作为标高起始基准点。

三，平面控制点位布置及引测具体操作方法

1，当砼结构施工至±0.00m后，即根据基坑外围布置的控制轴线，引桩重新测设激光控制点到±0.00m层混凝土楼面，并做好点位标记。制作激光捕捉辅助工具，提高点位捕捉的精度，减少分阶段引测误差积累。

2，±0.00m层由于人员走动较频繁，激光点测放到楼面后需进行特殊的保护，激光点穿过楼层时，需在组合楼板上预留150×150的孔洞，浇筑砼后将点位引线测放在各楼层上。

3，测量平台进行激光点位接收。见图一激光垂准仪轴线投递示意图。

4，在点位接收完毕后架设全站仪于内筒剪力墙上，然后多角度(≤4)后视测量平台上的各个反射棱镜，通过全站仪内置的对边测量功能(后方交会原理)建立起临时建筑坐标系。

5，测量程序

测量控制总流程，见图一所示。

四，钢构件安装测量控制

1，预埋件测量控制

（1）预埋螺栓施工测量

预埋螺栓安装采用全站仪、水准仪直接跟踪测控的测量方法，即全站仪、水准仪直接对已形成框架整体的每一组预埋螺栓进行轴线和标高线的测量，每组预埋螺栓安装加固的完成后进行轴线、标高的复测。预埋螺栓安装轴线偏差<5mm，标高偏差<±2mm，符合规范要求后报专业监理工程师验收。

根据《钢结构工程施工质量验收规范》柱子定位轴线的允许偏差为1mm，地脚镙栓的埋设正确与否是钢结构吊装过程中的一个重要环节，包括地脚镙栓的安装就位、浇筑混凝土过程中与混凝土凝固后偏差的测量。

1）安装地脚镙栓前，在地脚镙栓的钢板上刻画"十"字中心线；

2）钢筋绑扎完成后，在钢筋上准确投测地脚镙栓理论"十"字中心线；

3）地脚镙栓附近利用高程控制网引测高程点；

4）用钢筋上的中心线安装地脚镙栓；

5）地脚镙栓中心线方向上架设2台经纬仪，准确指挥地脚镙栓的安装就位；利用水平仪指挥调整地脚镙栓的高度；

6）重复上述2条的过程，直至地脚镙栓的平面位置及高程都达到规范要求为止。

2，预埋件的施工测量

在钢筋绑扎完成后，测量人员立即用全站仪和水准仪测放出预埋件的安装轴线及标高控制线，并标明记号作为预埋件安装的精度控制依据。预埋件安装完成混凝土浇筑模板拆除后，测量人员在预埋件上测放出钢构件安装轴线及标高控制线。

3，钢柱的测量控制

1）经纬仪校正法

测量校正时，用两台经纬仪分别架设在钢柱纵横轴附近，但偏离的角度不应大于15度。离柱的距离约为1.5倍柱长。校正时先瞄准柱子下部的控制线，经纬仪照准部固定后，再仰视柱顶部控制线；如果重合，则表示这个柱子在这个方向上就是竖直的，如果不重合，应进行调整，直到相互垂直的两个方向都符合要求为止。首根钢柱就位时除了要校正垂直度外，还要对柱底的标高进行调整，通过调整柱底的螺母对首根柱的高程进行调整，保证钢梁的准确就位。

2）用缆风绳校正钢柱时，在松开缆风绳时，柱子能保持“0”位移状态，才能算校正完毕。如果缆风绳的力量很大，柱子就有很大的安装内力，松开缆风绳。柱子的位置就会发生变化，这样也会使结构产生较大的变化，此时不能算校正完毕。

（3）空间后方交会技术

由于施工现场条件的限制，在作业层施工作业时，可能会出现以下问题：现场控制点无法通视，已知点上无法架设仪器，视线较长时间遮挡，为解决以上问题采用空间后方交会技术，把全站仪架设在通视良好的位置，利用“后方交会法”交会出仪器中心坐标，然后利用坐标数据进行放样。

4，钢梁安装测控

（1）钢梁安装

1）当钢柱校测完毕后，下一道工序吊装钢梁。在安装主梁前，根据焊接收缩量预留焊接变形值，预留的变形值应作书面记录。如果柱子安装时垂直度达到了，那就在安装和校正钢梁时，再把柱子撑开，留出接头焊接收缩量，这时柱子产生的内力，在焊接完成和收缩后也就自动消失。

2）梁和钢柱之间用高强螺栓连接，由于柱与柱之间的主梁截面大、刚度也大，在安装柱和柱之间的主梁时，将会影响钢柱的垂直度，因此需要进一步对柱子进行跟踪校正；对主梁联系的隔跨甚至隔两跨以上的柱子也要一起监测，只有采取这样的措施，柱子的安装质量才有保证。

3）当高强螺栓紧固完成后，对这一片区的钢柱再次进行整体观测，并做好记录，根据记录的偏差值大小及偏差方向，决定对焊前偏差是否还需要进行局部尺寸调整以及确定焊接顺序、焊接方向、焊接收缩的倾斜预留量，然后交付焊接班组进行施焊。

4）高强螺栓终拧之后，下一道工序焊接，焊接时焊接缝将会收缩。因此在焊接完成以后必须再一次对该片区的钢柱、钢梁再次复测，并做好记录，校测后所记录的测量数据，进行整理，作为下一层钢柱吊装校正及焊接的预控数据。

（2）焊前轴线及标高测量

施工区域的钢柱全部校正完成后，将平面控制网向上引测至施工楼层，经全站仪闭合后进行钢柱柱顶轴线及报告的测量施工。轴线及标高测量偏差达到规范要求时，高强螺栓终拧施工，施工完成再次进行柱顶轴线、标高的偏差测量、整理偏差数据确定焊接施工顺序；

（3）焊后轴线及标高测量

焊接完成后根据引测闭合后的楼层平面控制网，用全站仪测出本节钢柱的柱顶轴线及标高偏差值，整理偏差数据后报专业监理工程师并为下节钢柱的安装测量校正提供数据。

五，施工测量精度的措施

根据施工测量误差产生的原理可知，欲提高钢结构施工测量精度，应从确保控制网点位元精度和采取合理施工放样方法两方面努力。主要措施为：

1，选择与钢结构施工要求相适应的施工控制网等级。结合误差分析理论和类似工程的施工经验，平面控制网按照一级导线精度要求布设，高程控制网按照三等水准精度要求布设，能够确保控制网点位精度要求。

2，配置相应精度等级的施工测量仪器，进行施工现场测量放线提高测量放线精度。仪器测角标称精度为：±2″，测距标称精度：土(2mm＋2PPm)，测设精度满足施工定位要求。水准测量仪器标称精度为：1公里往返测标准差1.0mm。

3，控制测量内业计算引进测量平差软件

内业平差计算采用NASEWV3.0测量平差软件，该软件经我司多个大型工程使用，对导线网可以计算指定路线(条数不限)的各项闭合差及限差，并根据检查验收标准评定统计观测质量、平差及精度评定等。平差结果按测量生产惯用格式生成磁盘文件，便于保存、打印输出，并将计算成果生成直接回送数据库数据文件。输出结果编排清晰明了、方便实用。测量内业计算引进测量平差软件，能够解决以往手工计算耗时久、效率低下、容易出错等弊病，确保测量成果的高质量。