超高层钢结构施工测量技术

　　罗晨星姜君琳
　　【摘要】超高层钢结构施工中放线测量与精度监控技术主要具有以下特点：施工环境较为恶劣，需要借助专业的卡具和夹具进行施工；钢结构安装精度要求较高，精度误差通常以为mm进行计量；测量工作量较大，对每根钢柱都要进行全程跟踪监测，同时，需要综合考虑温度和光照等不利影响因素。因此，超高层钢结构测量施工中，要严格按照技术标准进行，提高测量精度。
　　【关键词】超高层；钢结构；施工测量；案例分析
　　随着我国经济的快速发展，建筑工程项目数量快速增加，城市土地资源日益紧张，大型超高层建筑逐渐成为现代城市建筑的主体。建筑钢结构具有自重较轻、抗震性能较好、便于工业化生产、安装施工速度快且工期短等优点，广泛应用于高层、超高层建筑、大跨度空间结构和厂房建筑中，其中钢结构测量成果直接影响工程质量，为此，文章以具体工程为实例，对超高层钢结构施工测量技术及其精度控制进行分析，以期为相关人员提供参考。
　　一、超高层钢结构测量监控的一般工艺程序
　　（一）建立平面控制点与标高控制点。控制点要从城市控制网直接引测，多个平面控制点构成建筑物的控制网，为了保障钢结构施工质量，要不断对控制网进行优化，要求测距相对误差小于L20000，测角中误差小于5。标高控制点一般布设2个以上，运用精度水准测量方法测得，测定高差中误差小于1。0mm。
　　（二）控制点的竖向传递。每节钢柱安装时，楼层平面放线的控制网应从地面控制网直接引上，不得利用下节柱的轴线。平面控制点的竖向传递一般采用内控法，投点仪器宜选用天顶准直仪。当按设计标高安装时，每节柱的标高都应从地面传递上来；若按相对标高安装，则无需进行标高传递。
　　（三）柱顶放线。利用投测点，运用全站仪或J2经纬仪进行排尺放线。钢柱柱头的4个面应该明确标注标注柱顶轴线放样点，这样既方便施工监测，又便于推算钢柱的扭转值。
　　（四）安装监测。钢结构安装精度的控制以钢柱为主，钢柱在自由状态校正时，垂直度偏差应该校正到0。钢梁安装时还应监测钢柱垂直度的变化情况，单节柱的垂直度偏差要小于H1000且不大于10。0mm，在监测时应预留焊接变形值以防焊后超标，每节柱所有节点焊接完毕后复测构件的安装偏差值。
　　二、超高层钢结构测量工作的基础条件
　　（一）测量依据
　　在超高层钢结构测量中要以《钢结构工程施工及验收规范》（GB502052001）、《高层民用建筑钢结构技术规范》（JGJ9998）；《工程测量规范》（GB5002693）、《城市测量规范》（CJJ899），以及业主应提供的有关测量资料及实物、工程图纸和其他相关技术文件。
　　（二）统一计量尺度
　　同一工程项目要设置3把基准尺，钢结构制造单位、安装单位和监理单位各执一把，这3把尺子必须经过同一部门检定改正，成为长度计量的标准用尺。在构件加工、安装和验收过程中，各单位实际使用的尺子都应跟各自所持的基准尺进行对比，并经温度尺长的修正。另外，基准尺应妥善保存，不应在实际施测时使用。
　　三、超高层钢结构施工测量案例分析
　　（一）工程概况
　　长江传媒大厦位于武汉后湖三金潭，建筑面积约14万，其中主楼地上48层，地下2层，建筑高度241。55m，主楼大屋面以上为全钢结构；副楼建筑地上5层，地下2层，建筑高度23。85m；采用钢骨混凝土结构，主楼与副楼之间由地下室连为整体。建筑形体自上而下依次展开，赋予建筑一种展翅欲飞的姿态，寓意武汉未来的发展节节攀升。
　　本工程钢结构部分为：地下室、主楼和副楼三部分组成。地下室由30根十字型钢柱和16根H型钢柱组成；主楼部分核心筒为H型钢柱；副楼部分采用大跨度钢梁和十字钢骨柱组成；核心筒外采用十字型及箱型柱组成，并在204。65m结构顶部设置造型屋顶刚架，本工程钢结构总用钢量约7000吨。
　　（二）现状调查
　　为了加强对施工现场的了解，按照试验先行的原则，对现场已经安装的30根钢骨柱的标高、定位精度、垂直度偏差进行全方位的测量复查，结果有9根钢骨柱的安装精度存在不同程度的超差，当前的超差率为30，同时，对影响施工精度因素進行统计分析，结果如表1所示。由表1可以看出测量仪器架设平面稳定性与焊接工艺问题最为突出，这两项因素占总影响焊接质量因素频数的90，是影响焊接质量的主要因素。
　　（三）分析原因
　　针对影响因素分析，相关人员邀请业主、监理单位进行相关讨论，就影响施工精度的主要问题进行分析，并进行整理归纳，绘制了鱼刺图（见下图）。从鱼刺图中可以看出，影响施工精度主要因素的末端因素有9项，分别为：第一，焊材自身质量较差；第二，焊接工艺存在问题，焊接作业人员专业水平有限；第三，受外界环境影响较大，昼夜温差大、现场风速大等；第四，没有稳定的测量仪器架设平面，再加上测量仪器存在误差。
　　（四）控制措施
　　1。加强焊接质量管理
　　为了防止昼夜温差对测量精度的影响，当现场温度低于5摄氏度时，要对焊接部位进行预热处理，使焊接部位温度达到正常焊接标准；在焊接完成后对焊缝进行保温处理，避免出现温度骤降引起的焊缝开裂变形等问题。此外，在施工前，要对焊接工人进行技术交底，要求在温度较低的情况下，焊接前必须使用专业的烘枪对焊接部位进行预热，并在焊接完成后，使用保温棉对焊接部位进行保温处理，确保焊缝的焊接质量达到规范标准。
　　2。提高焊接工艺水平
　　在焊接施工前，要对焊接工艺进行评定，按工艺评定编制好《焊接工艺评定作业指导书》并经编制审核审批手续，完善管理程序。同时，做好焊前技术培训、技术交底，落实检查工艺控制措施。
　　四、结束语
　　综上所述，当前由于可持续发展战略的不断推进，钢结构凭借自身刚度大、自重轻、可循环利用的优势广泛应用于工程建设中，特别是超高层建筑结构。在超高层钢结构施工中，测量技术非常重要，在具体实施过程中，不但要严格按照施工技术规范进行，还要加强控制和管理，缩小测量误差，为后续施工奠定基础。
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