摘要：近些年，随着城市化的不断深入，导致土地资源面积日渐短缺，因此，大型超高层建筑已成为现代城市建筑的主体。建筑钢结构具有轻质高强、抗震性能好、便于工业化生产、施工安装速度快且工期短、建造质量高及投资成本低等优点，在高层、超高层建筑、大跨度空间结构及厂房建筑中，建筑钢结构工程技术运用得相当广泛，而钢结构测量成果则直接影响工程质量。
引言
随着我国建筑业的发展，高层、超高层钢结构工程越来越多，施工测量贯穿在钢结构施工的整个过程中，测量的精度直接影响着钢结构的安装质量，引起了越来越多的重视。
1工程概况
某工程建筑用地呈L形，建筑高度为530m，南北185m，东西171m；总建筑面积为39万㎡，包括4层地下室、100层塔楼、5层裙楼。塔楼为“钢筋混凝土核心筒+钢框架”结构体系，核心筒的平面结构纵向不断变化，其外框由角框柱、边框柱、钢梁等组成。
2测量坐标系转换
本工程总承包提供的一级控制网控制点，其坐标系为天津城市坐标系。坐标位数多，且与建筑物的定位轴线不平行。为了方便现场钢结构安装测量，利用CAD软件将城市坐标系转换成与建筑定位轴线相平行的假定施工坐标系。
3平面控制网的建立
（1）根据每个工程的特点，为方便施工测量，提高施测效率，施工测量可分为一个或两个蜘进行。通常两个区域的划分为：核心筒的施工测量是一个单独区域，核心筒外的钢柱施工测量是另一个区域。根据每个工程的高度和工程的特点，可采用内控法或内控法和外控法相结合的方法。
（2）核心筒控制网建立
1）外控网建立：将核心筒最外边的四条轴线分别向外扩lm，形成核心筒外控平面网，如图1中的abcd.
图1 核心筒外控平面控制网
2）内控网建立：从首层（±0.000以上）开始往上的所有层，必须要在核心筒每层顶板上预留孔洞以便用激光铅垂仪进行测设。a、b、c、d四个轴线的交点构建本工程的内控网，每层板上预留4个200mmX200mm的激光铅垂仪用的孔洞，用来投测施工时使用。
4高程控制网建立
因本工程布设的二级控制网观测高台上已安置高程观测点，所以可以利用已有观测高台进行二级高程控制网布设。高程网点应定期进行复测，以保证精度。主体施工的前三个月每15天复核一次，以后每45天复核一次。
5测量放线控制
5.1平面控制
首层底板放线，首先校测控制桩无误后，在控制桩架经纬仪，精密对中后，以盘左盘右取中法，把控制点投测到首层板面上，并进行闭合校核，闭合差符合测角中误差10"，边长相对中误差1，10000范围内校核无误后，进行细部点投测，经自检、互检，报监理工程师验线合格后，依据轴线控制网图和施工分区图作控制桩点，作为竖向控制基点。控制桩点做法，用冲击钻把桩点钻出，然后把钢筋埋人，并用钢锯条锯出十字划在钢筋上作出标记。
5.2竖向控制
（1）从首层顶板上开始按留洞平面图所示位置每层顶板留出4个200mmX200mm的方洞，作为用激光经纬仪向上传递各层轴线的依据。
（2）留设此施工洞时，位置必须正确，测量人员在每层浇混凝土前应对各洞定位进行校核。用线坠校核上下层控制线间的误差，用钢卷尺闭合校核轴线控制线间的距离。在首层顶板上就把各控制轴线引测到较远的马路上，然后每隔6层用激光经纬仪加弯管目镜串中法向楼层投测相应轴线作为闭合，保证高层竖向轴线正确。内控法与外控法共同操作，相互校核，保证层层有校核。
（3）当建筑物施工到一定高度时，外控制和远方轴线标志不太好利用，此时必须以内控制为主要依据。测量员必须注意，外控制、轴线标志和内控制之间的关系必须保持一致，控制点之间距离误差要求不大于2mm，测角中误差5"。
5控制网传递
（1）平面控制网的竖向传递与校核。塔楼核心筒采用顶模施工，根据本工程的特点，平面控制网的竖向传递拟采用内控法。因竖向结构施工进度大于筒外楼层板，没有水平结构载体来进行观测，所以内控点传递时需在核心筒外墙四个角上搭建观测平台，在观测平台底板上对应内控点的位置预留200*200mm洞口，洞口处安装激光捕捉靶。为提高投测点位的精度，将激光垂准仪依次旋转0°、90°、180°、270°在激光捕捉靶上投点4次，取几何交点作为最终点位。投测的平面控制网须进行平差，并对投测点进行归化改正。高度100m以上时，建筑物结构受混凝土膨胀收缩、风动、日照等外界影响比较大，不同观测时间测得的点位坐标相差较大。本工程拟采用GPS不间断观测，根据不同时间段的观测数据来确定最佳投点时间，以提高投点的精度。因核心筒结构平面不断内缩，控制网竖向传递过程中要进行转换，所以需要设置控制网的检核层及转换层。
（2）高程控制网的传递与校核。目前，超高层建筑标高传递的方法有悬吊钢尺法和全站仪天顶测距法。因钢尺法受外界影响大、效率低、易累积误差，故本工程采用全站仪天顶测距法进行标高的传递。在核心筒墙面+1.000m标高基准线处放置塔尺，调整全站仪水平读取塔尺读数，推算出仪器高度值，然后在全站仪上安装弯管目镜后竖直对准上方预留洞口反射棱镜测距，计算得到反射棱镜位置的标高，最后通过水准仪测设出核心筒四面设计标高+1.000m线，闭合校验合格后作为钢构件安装与校核的高程控制线。
6钢构件的安装与测量
（1）首节柱地脚螺栓测量。地脚螺栓安装前先画出定位板十字中心线，如图2所示。钢筋绑扎完毕后使用全站仪进行地脚螺栓的测量安装定位，并在浇筑混凝土时进行跟踪测量，确保地脚螺栓的定位精度。地脚螺栓安装轴线偏差≤5㎜，标高偏差≤3㎜。
图2 地脚螺栓定位图
（2）钢柱的安装与测量。在核心筒四个角上的测量平台上架设全站仪对外框钢柱进行定位测量调整。对于人员不便到达的位置，可将反射片贴于钢构件各节点上进行定位，反射片中心要与软件定位点重合。上节钢柱吊装前，测量下节钢柱顶轴线及标高偏差，为将要安装的钢柱带来参考。误差在5mm以内，利用焊缝间距使用“无缆风绳校正方法”加以调节。若吊装的偏差太大，利用焊缝无法调节的，将实测数据反馈给生产厂家，以便调整下一节钢柱的制作，使整体达到实际设计标准。
（3）钢梁及其核心筒埋件的定位测量。核心筒预埋件在安装前应做好定位标记，在土建核心筒墙钢筋绑扎前将埋件初步就位。待土建钢筋绑扎完毕，再对预埋件进行精确校正。在核心筒墙体合模完毕后再对预埋件进行整体调整并加强固定。当混凝土浇筑完毕达到强度后在预埋件上弹出钢梁连接耳板的定位控制线。
钢梁安装过程中，不得对钢柱进行调整。在高强螺栓终拧前后，均需对所有钢柱的垂直度进行测量并记录。钢梁施焊过程中必须实时监测钢柱的垂直度，并依据垂直度偏差情况对焊接顺序以及焊接速度进行调整。
结语
超高层钢结构定位测量受焊接、风动、季节性温差等外界影响较大，本文介绍的超高层钢结构施工测量控制的技术与方法，保证了测量精度，为类似的工程测量提供有价值的参考。
参考文献：
[1]称艺铭.三维控制在超高层钢结构施工测量的关键技术[J].电脑知识与技术，2014（09）：2073-2076.
[2]李春祥，檀永松.基于BIM和三维测量的高层钢结构数字化安装方法[J].2015.
[3]胡鸿志，付宗满，毛春红.超高层大跨度钢结构安装测量控制技术[J].建筑技术，2007，38（07）：506-509.
[4]张腾龙，桂宇飞，李伟男，等．复杂超高层钢结构施工测量技术［J］．建筑技术，2014（7）：92-93．
论文作者:王文胜,曹天祥,李杰
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第26期
论文发表时间:2019/7/22
标签：测量论文; 轴线论文; 核心论文; 钢结构论文; 标高论文; 地脚论文; 高层论文; 《建筑细部》2018年第26期论文;