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樁基礎鋼結構工程測量專項方案
前言 隨著鋼結構的迅速發展，高層、異形、大跨度結構在鋼結構建築中已是屢見不鮮、同時針對各種型別的測量控制的難度也越來越大，異形、大跨度結構的測量定位施工工序是保證鋼結構安裝質量的首要前提，因此大跨度、異形、大跨度結構中的測量控制就顯的尤為重要，為了探索出適合各種結構尤其是異形、大跨度結構測量方法，並遵守求同存異的原則，在此以秀山國際會議會展中心異形鋼結構的測量定位施工工藝、方法介紹如下：
一、工程概況
秀山方全國際會議會展中心工程位於秀山物流園區；毗鄰新規劃的市政白沙大道和 ；系新建的波浪文化城，並且與波浪文化城二期相聯通，與杭州大劇院對稱坐落位於新文化城中心軸線上。
工程由球形的主樓和橢圓形投影面的裙房組成，總建築面積為130096平方公尺，其中地上總建築面積為78009平方公尺。主樓為超五星級酒店部分，19層85公尺高，內設高階辦公樓層和公寓式酒店層；裙房為會議中心部分，2層12公尺高，主要為商場及大堂，低座為豪華酒店。地下室為兩層，建築面積為52087平方公尺，主要用作停車場、機電用房、酒店後勤區等。
本文主要介紹主樓測量方案的探索。
二、結構特點及測量難點
2.1結構特點
杭州國際會議中心主樓與裙房通過主樓外側的弧形柱上的牛腿連線成乙個結構整體。其中主樓結構為鋼框架—支撐體系，共由43榀平面鋼框架組成。各榀平面框架外柱與內柱的定位軸線在平面上為不同半徑的同心圓，平面框架在豎向剖面上呈現「c」形，四層以下的框架柱為豎直的框架柱，而四層以上的內框架柱為折線形斜柱，四層以上的外框架柱為圓弧形斜柱；結構在a2、a8、a16、a20、a26、a30、a38軸上的框架通長高度設定斜支撐構件；框架的跨度約為12m，層高為3.
52m和5.22m。整個球形結構的外側框架柱距球心的最大距離約42m。
2.2測量難點
本工程屬高層鋼框架結構，為球體造型。外圍結構柱均為豎向弧形構件，每一鋼構件安裝空間位置不統一，結構整體測控量大，測量精度要求高，軸線標高豎向傳遞次數多。由於主樓的結構特徵，無法利用常規的高層結構測量手段來定位鋼柱，針對本工程施工安裝測量難點，選擇合適的測量方案，從而保證工程的安裝精度，將是本工程的重點。
三、測量方案的選擇
針對本工程的結構特點，採用一般的內控法或外控法測量方案將無法滿足本工程測量精度要求，我司提出了3種測量方案，如下：
四、方案的確定
通過對提出的三中方案在難易性、精度、工期及對其他工種的影響等多方面的可行性分析，擇優選擇方案三內控和外控相結合的測量方法做為本工程的測量方案，方案三主要由以下優缺點：
1、每一徑向軸線上的柱子均為標準柱，且每一徑向和環向軸線均向上傳遞，測量精度容易保證；
2、測量施測和校正工作量較大，可能會影響工期；
3、測量控制點較多，控制點的保護是重點；
4、增設附助軸線後，貫通了環向軸線向上傳遞，方便了測量
五、方案的實施
5.1平面控制網建立
1、根據本工程的結構形式，建立以下平面控制點：
（1）作g軸和a23軸垂直交線於一點，分別向南50公尺、向東、西、北50公尺、100公尺間距設控制網，共設定20個控制點。
（2）測設方法
控制網採用四等導線的精度要求施測，準確計算出導線成果後，進行精度分析和控制點點位誤差。
各控制網點在選擇好的點位上進行布設，按規範要求做好測量標誌，同時做好防護和保護措施（如示意圖）。為了保證測量精度，在控制點標誌埋設後一周內不得進行觀測。同時為防止測量基準標誌點產生位移和沉降,在施工過程中堅持不定期檢測。
檢測發現誤差時，在起算的大地控制點的基礎上按導線測量方法進行複測和平差計算。
5.2高程控制網的建立
（1）首先對現場已知水準點進行水準複測。（按國家四等水準測量要求）。水準點標石經複測，精度滿足要求後，在施工現場根據限差要求埋設水準點標石（如下圖）。
為了便於施工測量，整個場地內，東西、南北每相距100m左右設有水準點，並構成閉合圖形，以便閉合校核。i級水準基點組選8個水準點均勻地布置在整個施工現場四周形成一閉合路線。ii級水準點採用m8膨脹螺栓的鋼筋打入砼作為標誌。
由水準基準點組成閉合路線，各點間的高程進行往返觀測，閉合路線的閉合誤差應小於±5 mm（n為測站數）。在水準聯測時把i級控制點作為首級水準點使用聯測，計算出高程值，以方便主樓安裝時高程的投測。
（2）主樓高程控制網布設
主樓外設定3個ii級固定的水準基準點，如下圖所示：
5.3軸線的定位與傳遞
5.3.1軸線的定位測設
根據平面控制網和g軸與a23軸的垂足控制點（即主樓圓心），。軸線控制樁用m8膨脹螺栓的打入砼固定作為標誌，並引測至周圍永久性建築物或構築物上。
5.3.2主樓軸線的堅向傳遞
1、主樓一至四層的軸線控制
主樓首層定位軸線利用平面控制網點和主樓圓心進行控制（圓心控制點同樣用m8膨脹螺栓打入首層樓面混凝土中）。由於二至四層的鋼柱均為直形柱，且主樓中庭不懸空，因此二至四層的定位軸線同樣利用平面控制網點和主樓圓心向上傳遞的方法進行控制。
2、主樓四層以上的軸線控制
（1）徑向軸線控制
本主樓工程的定位軸線採取外控法，即定位軸線延長線上設定控制樁位，在控制樁位上架設經緯儀進行軸線的逐層傳遞。由於本工程結構平面徑向軸線呈放射性布置，所以採取將主樓的每條徑向定位軸線貫通後，向兩個方向延長至建築物外部，並在兩個方向的延長線上各設定兩個控制樁位（控制樁設定如上圖），進行主樓徑向定位軸線的堅向傳遞和控制。
（2）環向軸線控制
根據本主樓工程立面框架的形式，為滿足施工測量控制的需要，在環向軸線b2與b3之間增設一條離圓心為31.5公尺的環向附助軸線bx。在首層樓面上利用平面控制網點和主樓圓心測設出該軸線後，將該軸線與44條徑向定位軸線的44個交點（bx-1～bx-44）往徑向和環向各500㎜處設定為控制基準點（同樣用m8膨脹螺栓打入首層樓面混凝土中）。
上面各層在立樓板模板時，在相應位置留200㎜×200㎜方洞，用雷射鉛垂儀把各點引測至各樓層，校核後通過量距放出各鋼柱的十字控制中心線。在第10層將此44個控制基準點轉移一次，仍用m8膨脹螺栓打入樓面混凝土中控制上9層定位。
5.4標高傳遞
本工程的標高傳遞主要為主樓結構的高程堅向傳遞。按照主樓外設定的3個ii級固定水準基準點，用水準儀將基準點引至首層平面。首層施工好後，將+1.
000m標高引至指定鋼柱上並做紅漆標記，用鋼捲尺向上丈量至各樓層（同樣在第10層設乙個轉點）。然後用水準儀抄平控制各鋼柱的牛腿上表面標高。
6.鋼構件安裝的測量校正
6.1主樓鋼柱的安裝測量校正
鋼柱的測量校正主要為平面位置、標高和垂直度三項內容，按照先調整標高，再調整位移，最後調整垂直度的順序按照規範規定的數值進行校正。同時為保證安裝精度，避免因溫度變化對鋼柱垂直度校正產生的偏差，主樓鋼柱的測量校正統一日照變化小的傍晚進行。
6.2直鋼柱的校正測量
（1）標高的調整：每安裝一節柱後，對柱頂進行一次標高實測，誤差超過偏差時，採用螺栓千斤頂進行調整，偏差過大時分兩次或幾次進行調整。
（2）軸線位移校正：以傳遞至下節柱柱頂的軸線為基準，安裝鋼柱的底部對準下節鋼柱中心即可。
（3）垂直度校正：把鋼柱的成90°的兩條控制線引出，在控制線上架設兩台經緯儀，照准鋼柱的中軸線同時監測，直到兩個方向的軸線上下為同一垂直線。
垂直度校正調節主要是依靠攬風繩，直至焊接完後，按以上觀測方法對鋼柱進行複測，對鋼柱的測量資料要認真記錄。
6.3弧形鋼柱的校正測量
弧形鋼柱的標高和軸線位移校正測量同直鋼柱的方法相同，其中弧形鋼柱的垂直度校正由於弧形鋼柱的一側為外圓弧形，因此在校正完弧形鋼柱底部的軸線位置後，同時在柱頂端採取三點座標進行校正監測。即在鋼柱頂部外截面角點做為校正點，採取三點座標定位（如圖所示控制點1、控制點2、控制點3），根據3點的三維座標採取座標測量進行校正定位控制。
九、總結
實踐證明，杭州國際會議中心的測量定位施工工藝最終取得良好的預期效果，結合本工程實際情況展開分析，對於高層、異形、大跨度的特殊結構在測量定位控制中，為了其保證安裝精度和工程質量，就要選擇合適的測量方案，同時要配備合適的測量儀器。尤其針對異形結構而言，想用常規的測量手段進行測量定位是比較困難的，而且也很難保證測量質量，因此就要在常規方法中尋求突破，對於採用線控制不了的就應採用點（座標控制）、線、面結合的測量控制方法，基本能夠解決高層、異形、大跨度結構測量的難點問題，這種點、線、面相結合的測量定位方法可以被廣泛運用。
本工藝適用於工業與民用建築基礎測量的實施過程。
1.2.1.1 熟悉圖紙，認真閱讀基礎圖，確定基礎中柱基關係，編制測量施工方案，作好技術交底。
1.2.1.2 校核定位測量樁釘的軸線控制樁及高程控制點，獲取相關資料資料
1.2.1.3 確定基礎時施工測量的內容及順序。基礎施工測量是乙個重要環節，主要工作有基槽挖土的放線和抄平、基礎施工的放線和抄平。
1.2.3.1 作業人員具有相當等級的測量資質。
1.2.3.2 儀器裝置經檢定合格,足夠數量的儀器裝置。
1.2.3.3 軸線控制點和高程控制校驗合格
對於基槽挖土，由於定位測量已經確定了平面的開挖邊界，所以主要內容是控制基槽開挖深度，一般可在基槽挖到一定深度後，用水準儀在壁上每隔2～3m和拐角處設定一些水平的小木樁（平水樁：標高誤差控制±10mm），這些木樁可作為清理槽底和鋪設墊層的依據，待土方挖完後，再根據控制樁複核基槽寬度和標高，合格後，可允許施工單位進行墊層施工。
1.3.2.1 施工方法
軸線投測時最常用的方法是經緯儀正倒鏡取中法投測軸線。在軸線控制樁或軸線釘上安置經緯儀，正鏡，以地面上的軸線控制樁定向，按經緯儀視准軸方向在施工面上標定一點；倒鏡，再標定一點。若兩個投影點不重合，則取中點作為軸線端的投影位置。
按相同的方法標定軸線另一端的投影位置，兩端投影點的連線即為一條定位軸線。
按上述方法投測出每條邊界軸線，檢測邊界軸線交點間的距離，如果與設計資料誤差符合規範要求，則採用按長度配賦誤差的距離內分法做出每條軸線上的軸線交點。按設計圖紙，將對應的軸線交點連線得到全部軸線，基礎的軸線控制網就已經投測完畢。
1.3.2.2 軸線測設步驟
1) 正倒鏡取中法投測軸線。
2) 距離內分法做出軸線交點。
3) 軸線交點連線。
1.3.2.3 檢驗
4) 用全站儀檢測邊界軸線交點的平面座標與設計座標間的誤差是否超限。
5) 用全站儀檢測軸線交點間的軸線距離誤差是否超限。
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