平面控制网分两级测设:首级为总控制网,二级控制网为轴线控制网。首级平面控制网的建立以业主提供的控制点为基准,采用全站仪进行测设。二级控制网依据首级平面总控制网采用直角坐标法和极坐标法来测设轴线控制点。标高控制以业主提供的水准点为依据,采用电子水准仪进行数次往返闭合测量形成闭合水准网,引测到现场首级平面控制网的控制点上,建立水准基准控制网。
地下施工平面测量采用外控法,直接用全站仪(经纬仪)投测各控制轴线和定位点,标高采用悬吊钢尺法进行传递;地上施工测量采用内控法,用激光垂准仪将轴线控制点整体同步传递,标高用30m钢尺向上传递。
测量工作实施前与监理工程师进行基准点交接桩,要求所有桩位现场确认,索取点之记录和成果表,填写交接桩记录,并对基准点进行复测,其测量方法及精度与原等级测量的技术要求相同。复测测量成果与原成果比较其误差小于原等级中误差的两倍。复测结束在规定时间向提交复核测量报告。复核测量报告在监理工程师审核期间,测量人员不得在现场进行施工放样。
高程控制的建立是根据业主提供的场区水准基点,采用水准仪对所提供的水准基点按二等水准精度进行复测检查,校测合格后,测设一条闭合或附合水准路线,联测场区平面总控制网控制点,以此作为保证施工竖向精度控制的首要条件。
1.1 测量内容
本工程结构体系繁多,施工穿插作业多,且场地内部环境复杂,是本工程测量的环境特点。同时由于本工程的各部分结构体系的施工精度直接影响下道工序的安装误差精度,因此必须制定严格的测量方案,采用科学的测量仪器及测量手段进行各道施工精度的控制。另外由于钢结构屋顶网架跨度大、结构的施工面积大且安装精度要求高的特点,以及现场施工安装过程中不同结构体系的温差效应导致的热胀冷缩差异,所以本工程所涉及的测量内容繁多,技术要求很高。
依据基准点和测量的坐标,以及施工现场平面图和肇庆市一级控制点的标高和坐标,在建筑结构周围引二级测量控制点,建立二级控制网,作为外控法测控钢结构控制点和建立三级控制网的控制点。
1.1 地上结构工程测量
轴线内控点的布设:轴线内控点的平面布设在正负零底板上,埋设铁件并与钢筋桁架楼板钢筋焊接牢固。预埋铁件由钢板制作而成。待预埋件埋设完毕后,将内控点所在纵横轴线分别投测到预埋铁件上,并用全站仪进行坐标校核,精度合格后作为平面控制依据。预埋件及预埋件埋设方法如下:
施工层放线时,应先在结构平面上校核投测轴线,闭合后再细部放线。室内应把建筑物轮廓轴线和电梯井轴线的投测作为关键部位。为了有效控制各层轴线误差在允许范围内,并达到在装修阶段仍能以结构控制线为依据测定,要求在施工层的放线中弹放所有细部轴线,墙体边线、门窗洞口边线等。
1.1 装饰工程施工测量
1.2 钢结构测量 1.2.1 吊装测量流程
1.1.1 细部测量放样流程
1.1.1 钢结构测量校正
内业计算柱顶或节点中心坐标,并在柱顶或节点作好点位标示。在下节构件用临时连接件连接架设全站仪,后方交会仪器站点坐标,测量上节构件中心轴线偏差,检查单节构件垂直度和位置。
1.1.1 钢结构标高测量校正
1 施工监测
根据设计要求,施工及使用过程中,对钢结构的沉降进行监测,对结构的自振周期及阻尼比、重要构件及重点部位的应力等进行长期监测,掌握建筑物服役期间的受力荷变形状态。通过加速度传感器监测与记录结构在风和地震作用下的响应,确定结构的动力特性及其在结构使用期间的变化,及时把握结构的健康状态。
采用先进的监测仪器,提供准确的实时监测数据,为钢结构、幕墙安装等提供定位、校正的依据;监测环境影响如温度、湿度、风力变化,为顺利安装提供施工依据;对应力集中的部位进行应力应变测试,跟踪杆件的应力变化,验证施工方案的安全可靠性。
1.1 监测项目
测试设备的精度,如垂线坐标仪为0.1mm,激光垂准仪为1/40000、全站仪测距精度1mm+2ppm等,可满足监测精度要求。而且点位设置相对固定,整个施工过程中,传感器放置固定不变,其稳定可靠性十分有利于长时间重复监测。
1.1.1 多级分步测量法
1.1.1 直接测量法
差分测量的优势:影响三维坐标测量精度的主要因素有仪器精度、点间斜距及垂直角,后两者涉及大气的气象改正、水平折光、垂直折光等许多复杂的因素,故很难精确求出,从而降低了点位测量精度。然而根据变形监测的特点,需要测量的只是相对变化量,采用建立基准站进行差分的方法,极坐标法测量的点位精度可达到亚毫米甚至更高。
差分测量原理:在一个测站上对两个观测目标进行观测,将观测值求差;或在两个测站上对同一目标进行观测,将观测值求差;或在一个测站上对一个目标进行两次观测求差,求差的目的在于消除已知的或未知的公共误差,以提高测量精度。
在该系统中,计算机通过电缆与监测站上的全站仪相连,在计算机控制下,全站仪对建筑物外围的基准控制点及被监测物上的变形点进行测量,观测数据通过通讯电缆实时输入计算机,用软件进行实时处理,结果按用户的要求以报表的形式输出,监测人员能实时地了解监测运行情况。差分测量系统工作原理如下图所示:
多级分步测量、直接测量二种监测方法都需要有位置相对稳固的外围测量控制点坐标值或基准面、基准线、基准数作起算依据。对同一测点采用二种检测方法所测得的变形值应进行相互校核比较,提高监测结果的可信度和准确度。
影响测试精度的主要因素是仪器精度和现场环境,选择合适的测试时机,一般在清晨6:00~8:00,因为经历了一个夜晚后,整体结构的温度比较均匀,比较容易剔除温度差的影响;此时施工人员少、施工设备对仪器的扰动较小。具体随日出时间而定,夏季相对于冬季时间稍早些。日出前40分钟开始,30分钟内观测完成。
1.2 沉降监测 1.2.1 沉降监测点布置
本工程在结构施工和钢结构施工过程中作沉降观测记录,地面设二等水准基点,沉降观测点全部设置在新建结构首层柱上。沉降观测工作从结构施工完成后读零开始,钢结构安装过程中每5天观测一次,完成后每月观测一次,直至沉降稳定为止。沉降稳定标准:平均每天沉降量小于或等于0.01mm。
1.2.2 沉降监测基准点设置
标高基准点位布置在结构范围外,4个基准点形成闭合水准导线,并定期地与城市导线点进行联测,当基准点发生变化时及时恢复,长期观测建筑沉降。标高基准点的锚固长度锚入土内1m,地面用护栏模板围护,形式如下:
1.1 挠度变形监测
挠度变形的观测,首次观测时,在变形点上精确安装反射镜,在基准点上用全站仪测定每一变形观测点与基准点之间的高差和水平距离,经平差解算处各点的高程和相对于各基准点的水平距离,作为以后每次变形观测比较的依据,以后要定期进行检测。这种观测精度要求较高,规范要求必须连续进行两侧观测,互差小于限差时时取其平均值作为最后结果。
1.2 温度、湿度、风力、污水、空气质量监测
整个建筑施工跨度时间较长,冬夏季的温度变化较大,结构变形的主要影响是温度作用,可分为三种形式:一是季节温差,二是日温度变化,三是日照温差。其中日照温差影响最大,但难于精确计算,因此,选择每日清晨的日出之前进行测试,避免日照温差影响。
1.3 应力应变监测
钢结构杆件应力应变测试可采用钢筋应变片法、光纤传感器测应变法、振弦式钢筋应变计等方法进行。考虑到测试设备的精度和稳定性及坚固程度,本工程选用振弦式钢筋应变计进行测试,振弦式钢筋应变仪的内部构造如下图:
通过连出的导线测出应变仪中钢弦的频率变化,经公式换算(或根据标定记录直接插值)即可求得相应测点处的应变值。当采用混凝土应变计时,则可测出测点埋设部位的混凝土应变值。
1.1 首层组合楼板下梁的挠度监测
1.1 监测注意事项
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