钢结构工程施工测量

9.7　钢结构工程施工测量

9.7.1　钢结构概述

1985年，“深圳发展中心大厦”作为我国第一座高层钢结构建筑出现。随后，在深圳、北京、上海等地相继建成高层钢结构建筑十多幢。近年来，随着经济的发展和建筑技术的创新，高层钢结构建筑以自身轻、构件截面小、使用空间大、抗震性能好、用工少等特点，在我国取得了快速的发展，使我国的高层建筑进入世界前列。

高层钢结构施工过程中安装测量与精度监控是一门复杂而严格的综合技术，需要各工种紧密配合，相互协作，并要求随安装工艺流程的变化而及时改变测量方法和手段。与传统的施工测量比较，具有下面几个特点:

(1)作业环境比较特殊，需要配备专业的卡具、夹具。

(2)构件安装精度要求高，测量工作量大，对所有钢柱都要进行全程监测。

(3)由于金属构件对外界环境影响比较敏感，应综合考虑到阳光、温度变化对安装施工的影响。

9.7.2　钢结构安装的精度

钢结构施工测量包括整体控制和细部放样定位。

整体控制测量精度要求，主要参见专业技术标准，如《工程测量规范》(GB50026—1993)和《城市测量规范》《CJJ8—1999》。

细部的结构安装和精度控制的现行标准有《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)、《钢结构工程质量检验评定标准》(GB50221—1995)和《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99—1998)。综合以上规范，钢结构的安装允许偏差见表9.8。

表9.8　钢结构安装允许偏差

注:H为主体结构高度;L为梁长度;H₁为单节柱高度。

9.7.3　构件安装测控

1.测量放线工作流程

测量放线工作流程如图9.55所示。

2.地脚螺栓的定位测量

在垫层上埋设地脚螺栓，其施测方法与过程如下。

1)垫层中线投测和抄平

图9.55

当垫层混凝土凝固后，在控制桩上安置经纬仪，盘左、盘右观测，把中线点直接投测到垫层上，由此弹出墨线并标出地脚螺栓固定架的位置，如图9.56所示，以便下一步安置固定架并根据中线支立模板。

螺栓固定架位置在垫层上标出后，即在固定架外框四角处测出四点标高，以便检查并抄平垫层，使其符合设计标高，便于固定架的安装。若基坑过深，标尺不够长时挂钢尺抄平。

2)固定架中线投点与抄平

(1)固定架的安置。固定架是用钢材(或木材)制作，用以固定地脚螺栓及其埋件的框架，如图9.57所示。根据垫层上的中线和所标的位置将其安置在垫层上，然后根据在垫层上测出的标高点，借以抄平地脚，将高的地方的混凝土打去一些，低的地方用小块钢片垫起，并与底层钢筋网焊牢，使其符合设计标高。

(2)固定架抄平。固定架安置好后，用水准仪测出四根横梁的标高，以检查固定架标高是否符合设计要求，容许偏差为－5mm，但不应高于设计标高。固定架标高满足要求后，将固定架与底层钢筋网焊牢，并加钢筋支撑。若是深坑固定架，则在其脚下需浇灌混凝土，使其稳固。

(3)中线投点。投点前，应对中线控制点进行检查，把中线投测到固定架的横梁上，并刻画标志，其投点误差范围为范围±2mm。

图9.56

图9.57

3)地脚螺栓的安装与标高测量

由垫层固定架上的中线点，把地脚螺栓安放在设计位置。为了测定地脚螺栓的标高，在固定架的斜对角处焊两根小角钢，在两角钢上引测同一数值的标高点，并刻画标志，其高度应比地脚螺栓的设计高度稍低一些。然后在角钢上两标志处拉一细钢丝，以定出螺栓的安装高度。待螺栓安装好后，测出螺栓第一丝扣的标高。地脚螺栓不宜低于设计标高，容许偏差为+5～+25mm。

4)支立模板与浇灌混凝土时的测量工作

由固定架上的中线位置，根据设计尺寸支立模板。在浇灌混凝土时，为了保证地脚螺栓位置及标高的正确，应进行看守观测，如发现变动应立即通知技术人员及时处理。

3.柱端画线

在吊装前，在每一个钢柱的两端标出其几何中心，以便安装后用钢针准确地画出其轴线位置，作为校正垂直度的依据。

4.柱顶放线

在柱顶四周进行轴线放线，便于施工监测及推算钢柱的扭转量。

5.安装监测

钢结构安装精度的控制以钢柱为主。在监控时应预留梁柱节点焊接的收缩量，以免焊接后因焊接变形导致垂直度和标高误差超限。在焊接过程中，钢柱的垂直度因温度升高而发生变化，这是需要采用经纬仪进行跟踪观测，确定其变化情况，以指导焊接。

在同一节构件所用节点高强螺栓初拧完后，对所有钢柱的垂直度再次测量。所用节点焊接完后作最终测量，测量数据形成交工记录。