超高層鋼結構施工測量技術

羅晨星 姜君琳

【摘 要】超高層鋼結構施工中放線測量與精度監控技術主要具有以下特點：施工環境較為惡劣，需要借助專業的卡具和夾具進行施工；鋼結構安裝精度要求較高，精度誤差通常以為mm進行計量；測量工作量較大，對每根鋼柱都要進行全程跟蹤監測，同時，需要綜合考慮溫度和光照等不利影響因素。因此，超高層鋼結構測量施工中，要嚴格按照技術標準進行，提高測量精度。

【關鍵詞】超高層；鋼結構；施工測量；案例分析

隨著我國經濟的快速發展，建筑工程項目數量快速增加，城市土地資源日益緊張，大型超高層建筑逐漸成為現代城市建筑的主體。建筑鋼結構具有自重較輕、抗震性能較好、便于工業化生產、安裝施工速度快且工期短等優點，廣泛應用于高層、超高層建筑、大跨度空間結構和廠房建筑中，其中鋼結構測量成果直接影響工程質量，為此，文章以具體工程為實例，對超高層鋼結構施工測量技術及其精度控制進行分析，以期為相關人員提供參考。

一、超高層鋼結構測量監控的一般工藝程序

（一）建立平面控制點與標高控制點。控制點要從城市控制網直接引測，多個平面控制點構成建筑物的控制網，為了保障鋼結構施工質量，要不斷對控制網進行優化，要求測距相對誤差小于L/20000，測角中誤差小于5″。標高控制點一般布設2個以上，運用精度水準測量方法測得，測定高差中誤差小于1.0mm。

（二）控制點的豎向傳遞。每節鋼柱安裝時，樓層平面放線的控制網應從地面控制網直接引上，不得利用下節柱的軸線。平面控制點的豎向傳遞一般采用內控法，投點儀器宜選用天頂準直儀。當按設計標高安裝時，每節柱的標高都應從地面傳遞上來；若按相對標高安裝，則無需進行標高傳遞。

（三）柱頂放線。利用投測點，運用全站儀或J2經緯儀進行排尺放線。鋼柱柱頭的4個面應該明確標注標注柱頂軸線放樣點，這樣既方便施工監測，又便于推算鋼柱的扭轉值。

（四）安裝監測。鋼結構安裝精度的控制以鋼柱為主，鋼柱在自由狀態校正時，垂直度偏差應該校正到0。鋼梁安裝時還應監測鋼柱垂直度的變化情況，單節柱的垂直度偏差要小于H/1000且不大于10.0mm，在監測時應預留焊接變形值以防焊后超標，每節柱所有節點焊接完畢后復測構件的安裝偏差值。

二、超高層鋼結構測量工作的基礎條件

（一）測量依據

在超高層鋼結構測量中要以《鋼結構工程施工及驗收規范》（GB50205-2001）、《高層民用建筑鋼結構技術規范》（JGJ 99-98）；《工程測量規范》（GB50026-93）、《城市測量規范》（CJ J 8-99），以及業主應提供的有關測量資料及實物、工程圖紙和其他相關技術文件。

（二）統一計量尺度

同一工程項目要設置3把“基準尺”，鋼結構制造單位、安裝單位和監理單位各執一把，這3把尺子必須經過同一部門檢定改正，成為長度計量的標準用尺。在構件加工、安裝和驗收過程中，各單位實際使用的尺子都應跟各自所持的“基準尺”進行對比，并經溫度尺長的修正。另外，“基準尺”應妥善保存，不應在實際施測時使用。

三、超高層鋼結構施工測量案例分析

（一）工程概況

長江傳媒大廈位于武漢后湖三金潭，建筑面積約14萬㎡，其中主樓地上48層，地下2層，建筑高度241.55m，主樓大屋面以上為全鋼結構；副樓建筑地上5層，地下2層，建筑高度23.85m；采用鋼骨混凝土結構，主樓與副樓之間由地下室連為整體。建筑形體自上而下依次展開，賦予建筑一種“展翅欲飛”的姿態，寓意武漢未來的發展節節攀升。

本工程鋼結構部分為：地下室、主樓和副樓三部分組成。地下室由30根十字型鋼柱和16根H型鋼柱組成；主樓部分核心筒為H型鋼柱；副樓部分采用大跨度鋼梁和十字鋼骨柱組成；核心筒外采用十字型及箱型柱組成，并在204.65m結構頂部設置造型屋頂剛架，本工程鋼結構總用鋼量約7000噸。

（二）現狀調查

為了加強對施工現場的了解，按照試驗先行的原則，對現場已經安裝的30根鋼骨柱的標高、定位精度、垂直度偏差進行全方位的測量復查，結果有9根鋼骨柱的安裝精度存在不同程度的超差，當前的超差率為30%，同時，對影響施工精度因素進行統計分析，結果如表1所示。由表1可以看出測量儀器架設平面穩定性與焊接工藝問題最為突出，這兩項因素占總影響焊接質量因素頻數的90%，是影響焊接質量的主要因素。

（三）分析原因

針對影響因素分析，相關人員邀請業主、監理單位進行相關討論，就影響施工精度的主要問題進行分析，并進行整理歸納，繪制了魚刺圖（見下圖）。從魚刺圖中可以看出，影響施工精度主要因素的末端因素有9項，分別為：第一，焊材自身質量較差；第二，焊接工藝存在問題，焊接作業人員專業水平有限；第三，受外界環境影響較大，晝夜溫差大、現場風速大等；第四，沒有穩定的測量儀器架設平面，再加上測量儀器存在誤差。

（四）控制措施

1.加強焊接質量管理

為了防止晝夜溫差對測量精度的影響，當現場溫度低于5攝氏度時，要對焊接部位進行預熱處理，使焊接部位溫度達到正常焊接標準；在焊接完成后對焊縫進行保溫處理，避免出現溫度驟降引起的焊縫開裂變形等問題。此外，在施工前，要對焊接工人進行技術交底，要求在溫度較低的情況下，焊接前必須使用專業的烘槍對焊接部位進行預熱，并在焊接完成后，使用保溫棉對焊接部位進行保溫處理，確保焊縫的焊接質量達到規范標準。

2.提高焊接工藝水平

在焊接施工前，要對焊接工藝進行評定，按工藝評定編制好《焊接工藝評定作業指導書》并經編制審核審批手續，完善管理程序。同時，做好焊前技術培訓、技術交底，落實檢查工藝控制措施。

四、結束語

綜上所述，當前由于可持續發展戰略的不斷推進，鋼結構憑借自身剛度大、自重輕、可循環利用的優勢廣泛應用于工程建設中，特別是超高層建筑結構。在超高層鋼結構施工中，測量技術非常重要，在具體實施過程中，不但要嚴格按照施工技術規范進行，還要加強控制和管理，縮小測量誤差，為后續施工奠定基礎。

【參考文獻】

[1]黃文斐.基于超高層建筑鋼結構施工技術分析[J].江西建材，2016（02）：49+48.

[2]李健良.超高層建筑鋼結構測量技術[J].山西建筑，2016，42（08）：225-226.

[3]楊少亮.超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術與措施[J].建材與裝飾，2016（26）：72-73.

[4]李強.高層鋼結構施工測量技術淺析[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2010（08）：201-202.