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1、跨海大橋3.66萬六層海中平臺改造工程專項施工測量方案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月 目 錄1編制依據32工程概況33工程測量工作難點及解決措施74測量準備工作74.1測量人員準備74.2測量儀器與器具84.3測量基準復測95施工測量控制網的布置95.1 平面控制網布置95.2 高程控制網布置106. 施工測量測量方案136.1 平臺房測量136.2 觀光塔的測量方案167.施工測量控制與監測217.1外界因素對測量的影響及應對措施217.2施工過程監測217.3施工放樣控制197.4觀光塔和平臺房的沉2、降觀測20施工測量方案 1編制依據測量工作是高層鋼結構施工的關鍵技術工作之一, 測量工作的好壞，直接影響整體鋼結構的安裝質量和進度。測量工作的開展，嚴格按照工程施工組織設計要求，運用現代測量的新技術手段，合理安排工序，制定切實可行的測量方案，為本工程的順利進行提供準確、及時的數據保障。在測量方案編制及后期施工運行過程中，必須按照有關規范和要求實施每道工序，具體依據如下：1、業主及招標文件的有關要求；2、xx跨海大橋海中平臺改造工程的平面定位圖和設計圖；3、xx跨海大橋海中平臺改造工程施工組織設計；4、嚴格按照工程測量規范（GB50026-93）和鋼結構工程施工質量驗收規范 （GB50205-23、001）的技術指標和限差的要求施測；5、嚴格按照國家建筑變形測量規程（JG/T 8-97）規范要求進行竣工驗收測量。2工程概況觀光塔平臺臨時碼頭回車場棧橋匝道跨海大橋海中平臺建筑總平面圖海中平臺位于xx跨海大橋K66+120處下游150m處，平臺成橢圓形。平臺上部結構造型為大鵬展翅。平臺建筑面積為36616.73，六層，建筑高度為24m。海中平臺作為海上作業人員生活基地、海上救援、測量、通訊、海事監控平臺。大橋建成通車可作為大橋監控、海事監控、海上緊急救援基地。平臺房結構下部為鋼框架支撐體系，樓層結構平面由橢圓形轉變為不規則形狀。柱采用80032mm的圓管截面，底部三層為鋼管混凝土柱。主梁截面4、有H7504001825，H7504501825，H7504502030三種。框架支撐布置在10、11、17、25軸及E、F、G、J、K、L軸，自承臺頂到結構頂部。屋蓋采用焊接球網架結構，鳥翼部分采用三層懸挑網架，其余部分采用雙層網架。網架支撐方式為下弦多點支撐。平臺南立面圖平臺西立面圖平臺東立面圖平臺剖面圖1平臺剖面圖2觀光塔位于海中平臺的東側，觀光塔總建筑面積為5100.42，地上16層，建筑高度為145.6m。觀光塔剖面圖觀光塔立面圖觀光塔為筒體結構，筒體由半徑4.6m圓上均勻分布的八根柱及柱間支撐等共同構成，其平面布置為八邊形。筒體柱截面為800、1600，在筒體中部有部分為變截面柱。5、筒外斜柱為觀光塔的主要抗側力構件，在標高66.080m處與筒體柱通過鑄鋼件相連。裝飾柱位于塔身上部，底部在標高87.656m處通過鑄鋼件與筒體柱連接。在標高133.685m處，為了保證觀光塔一定的舒適度，設置有TMD系統。觀光塔頂部豎有桅桿，桅桿高18.84m，底部固定于觀光塔水箱層。桅桿采用變截面鋼管，截面尺寸1300300，桅桿中間裝有三個球形裝飾。3工程測量工作難點及解決措施u 工程建筑布置緊湊，四面環海，測量控制點布置難度高。u 工程地處海中，環境（風、日照等）對測量的影響因素顯著。u 工程整體精度要求高，尤其是鋼結構部分，觀光塔外塔柱呈傾斜狀態，大鵬展翅造型的構件空間定位要求高，不但6、要重視其空間絕對位置，更需精確控制各施工環節的相對精度。根據本工程特點，結合以往塔桅結構及大型空間結構成熟施工經驗，采取的測量應對方式如下：u 以高精度全站儀測放平面測量控制網；u 使用垂準儀和全站儀測放施工基準點；u 使用全站儀測距進行高程控制，使用水準儀進行校核。對于測量控制點，我們在結構外圍的匝道橋和碼頭上分別設置三個點，利用全站儀控制平臺和觀光塔上部的位置。對累積誤差的處理，采用在每一節立柱安裝時在立柱接縫處進行調整的辦法，逐節消除，防止因累積量過大一次性消除而對結構產生影響。對測量數據，應在設計值的基礎上加上預變形值后使用，并根據施工同步監測數據，及時調整預變形值。由于環境溫度變化和7、日照影響，使測量定位復雜而困難。在精確定位時，規避日照效應，通過計算機模擬計算結構變形并進行調整。4測量準備工作4.1測量人員準備測量放線人員應對各專業圖紙中的軸線關系、幾何尺寸、高程等進行復核，并應及時了解與掌握有關工程設計變更文件以確保測量放樣數據準確可靠。測量人員均應經過培訓合格后持證上崗。測量人員必須接受專業學習及技能培訓，合格后持證上崗；熟練掌握儀器的操作規程，熟悉測量理論，能針對工程特點、具體情況采用不同的觀測方法及觀測程序，對實施過程中出現的問題能夠分析原因并正確的運用誤差理論進行平差計算，做到按時、快速、精確地完成每次觀測任務。工程測量分為兩個層次實施：控制測量和施工測量。實施8、控制測量的專業測量人員擬配備如下：表一：專業測量人員表職位名稱人員姓名責任內容測量工程師負責控制測量方案制定、各專業測量細則審核。測量員負責現場鋼結構控制測量實施。測量員負責現場鋼結構控制測量實施。測量員負責現場土建控制測量實施。 針對機電、幕墻的測量人員隨后續施工單位進場再進行補充申報。4.2測量儀器與器具擬配備適合、高效的測量儀器，各種測量儀器均須經計量檢定單位或部門檢驗合格，并在有效期限內。在使用過程中，應及時校準、保養、維護。表二： 主要測量儀器配置序號儀器名稱精度單位數量1全站儀0.51mm1ppm臺22電子經緯儀2臺23水準儀3mm/km臺34垂準儀1/200000臺1 后附部分儀9、器的檢測證明復印件。4.3測量基準復測進場后，與業主方辦理交接手續并對業主提供的控制點進行復測校核。只有當所有復測精度滿足要求后，才能進行下步工作。5施工測量控制網的布置5.1 平面控制網布置1、首級平面控制網依據業主提供在海中平臺的P1、P2兩GPS點上布置級導線加密控制網點作為海中平臺施工首級平面控制網，主要控制點布置見下圖：級平面控制網布置圖導線測量的主要技術要求詳見下表一，在施工測量過程中嚴格按照一級導線控制網的規范要求來布置施工首級控制網，降低測量誤差。 表一等級導線長度(km)平均邊長(km)測 角中誤差()測 距中誤差(mm)測 距 相 對中誤差測回數方位角閉合差()相對閉合差D10、J1DJ2DJ6三等1431.8201/1500006103.61/55000四等91.52.5181/800004651/35000一級40.55151/3000024181/15000二級2.40.258151/1400013161/10000三級1.20.112151/700012241/50002、二級平面控制網二級控制網作為施工控制網，用于為下一級控制網的恢復提供基準。同時，也可直接引用該級控制網中的控制點，測量重要的或關鍵的測量工序。利用高精度全站儀測放。外業測量結束后對數據進行嚴密平差。3、三級平面控制網三級平面控制網主要是局部區域施工測量控制網。本工程針對觀光塔結構施工，設置三11、級平面控制網。觀光塔三級平面控制網利用高精度全站儀測放。核心筒處的控制點利用垂準儀向上傳遞，層層閉合。三級平面控制點直接利用全站儀測放。5.2 高程控制網布置本工程設置二級高程測量控制網：1、首級高程控制網首級高程控制點采用業主提供的控制點。2、二級高程控制網二級高程控制網采用三等水準測量標準，設置在施工現場以內，作為施工所需的標高來源。以首級高程控制網的依據。隨著結構施工的推進，要定期檢測高程點的高程修正值，及時進行修正。由于施工現場的環境條件較差，影響因素眾多，二級控制點需增加復測的次數，以確保其坐標值正確可靠。高程引測時可使用精密水準儀以水準路線引測。高程傳遞以懸掛鋼尺或全站儀天頂方向測12、距直接傳遞，利用三角高程校核；受海風影響大的區域，采用全站儀天頂方向測距傳遞。3、高程控制網的建立1）、布置原則（1）首先對現場已知水準點進行水準聯測。（按國家四等水準測量要求）。（2）已知水準點經復測，精度滿足要求后，在施工現場根據限差要求埋設水準點標石。點位盡量遠離基礎沉降區及受重型施工機械施工影響的區域，做好點位標識，以便長期保留。I級水準基點組選5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（直接利用平面控制點布置）。II級水準點采用M8膨脹螺栓的鋼筋打入砼作為標志。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于5nmm（n為測站數）。在水準聯測時把13、I級控制點作為首級水準點使用聯測，計算出高程值，以方便觀光塔和平臺房安裝時高程的投測。2）、計算精度要求 水準測量作業結束后，每條水準路線須以測段往返高差不符值計算每千米水準測量高差的偶然中誤差M和全中誤差MW。 高差偶然中誤差M= 14n（ L） （mm） -水準路線測段往返高差不符值（mm） L-水準測段長度 n-往返測的水準路線測段數 高差全中誤差 MW= 1N（WWL） （mm） W-閉合差 L-計算各W時，相應的路線長度（Km） N-附合路線或閉合路線環的個數3）、測量方法與計算（1）水準網的布置水準網布置圖（2）水準網觀測方法 根據業主提供的已知水準點，采取常規水準進行一閉合環高差14、法觀測（3）水準測量的驗算程序和限差要求 閉合路線的閉合誤差應小于5nmm(n為測站數）。水準測量作業結束后，每條水準路線須以測段往返高差不符值計算每千米水準測量高差的偶然中誤差M和全中誤差MW。 高差偶然中誤差M= 14n（ L） （mm） 式中：-水準路線測段往返高差不符值（mm） L-水準測段長度 n-往返測的水準路線測段數 高差全中誤差 MW= 1N（WWL） （mm） 式中：W-閉合差 L-計算各W時，相應的路線長度（Km） N-附合路線或閉合路線環的個數4、全站儀三角高程測量 在工程的施工過程中，傳統的測量方法是幾何水準測量，水準測量是一種直接測高法，外業工作量大，施測速度較慢。但15、本工程的高差大的限制，且幾何水準測量時鋼尺傳遞誤差較大；而全站儀三角高程測量是一種直接測高差法，它不受建筑落差大的限制，且施測速度較快，每次測量都不需量取儀器高，棱鏡高，給測量過程增快了施測速度和提高點位精度。5、高程測量的要求 （1）對施工中所用到的水準儀必須經過相關檢測部門的專業檢測，并附有檢測報告； （2）水準測量儀器本身精度應根據等級要求滿足下表的條件。 水準儀精度要求等級望遠鏡放大倍率水準管分劃值243015/2mm2025/2mm （3）為了保證高程控制網基點的精確，應該定期對控制網進行閉合測控，測控頻率應保證每月一次，并對測控后基點進行標高值校正，保證后續施工的精度。6. 施工測16、量測量方案6.1 平臺房測量 1、平面控制點布置根據本工程的特點，分別選擇8個點作為主控制點，在這些點上架設儀器采用導線測設的方法觀測邊長和水平角，經平差計算，得到主控制點的精確坐標，測量采取往返觀測，角度測量3測回測定，在方格網的基線上，再按軸線間距對準軸線進行復測。并可根據現場實際情況，加密方格網。各點坐標為：X=3372098.954,Y=40607959.410;X=3372104.140,Y=40608002.365;X=3372085.151,Y=40608018.626;X= 3372042.852, Y= 40608015.352;X= 3371995.151,Y= 4060717、962.725;X= 3371998.318, Y=40607917.225;X=3372017.307,Y=40607900.964;X=3372056.675,Y= 40607910.039。主控制點點位布設圖如下：2、豎向測量的施測辦法在澆筑各樓層時，必須在相應的位置預留200mm200mm與首層層面控制點相對應的小方孔。首層控制點樓層測量預留孔洞說明：將鋼板用膠水粘貼在砼樓面上，然后用陽沖眼標示中心位置。說明：澆筑砼后木盒不拆除以防樓面垃圾堵塞洞口。 在首層各控制點分布架設激光鉛直儀，精密整平對中后向上投測，由控制網點點位預留孔設置處設置的一塊有機玻璃光靶接收。每個基點上激光鉛直儀從四18、個方向（0，90，180，270），向光靶上投點，若4個點重合，則傳遞無誤差；若4個點不重合，則找出4個點的對角線的交點作為傳遞上來的投測。透明塑料薄片，中間空洞便于點位標示第一次接收激光點蒙上薄片使環形刻度與光斑吻合通過中間空洞捕捉第一個激光點在激光接受靶上旋轉鉛直儀 90180270用上述辦法捕捉四個激光點取四次激光點的幾何中心即為本次投測的真正點位位置控制點的點位接收示意圖3、柱標高的測控每安裝一節鋼柱前，首先在鋼柱上標設上、下中心線及相對標高，當鋼柱安裝后，應對柱頂作一次絕對標高實測，然后根據實測值來控制下一節鋼柱的標高，以便提前通過臨時固定板及處理端部來進行控制。4、鋼柱垂直度的測控19、用兩臺激光經緯儀置于柱基相互垂直的兩條軸線上，視線投射到預先固定在鋼柱的靶標上，光束中心同靶標中心垂直，且通過旋轉最少3次經緯儀水平度盤，若投測點都重合，表明鋼柱垂直度無偏差，其余鋼梁及柱的控制，通過基準點用經緯儀引至每層剛裝好的樓層上，用激光經緯儀從底層直接引上，以減少偏差，然后通過三點，在樓層上放置梁柱的定位線，并對梁柱進行復測、控制。鋼柱垂直度測量圖施工過程中嚴格按照下表所要求來控制鋼柱、鋼梁等構件的標高及安裝誤差。具體要求見下表：柱子、桁架及梁的安裝測量允許誤差測量內容允許誤差(mm)鋼柱墊板標高2鋼柱0標高檢查2混凝土柱（預制）0標高3混凝土柱、鋼柱垂直度3桁架和實腹梁、桁架和鋼架的20、支撐點間相臨高差的偏差5梁間距3梁面墊板標高2注：當柱高大于10m或一般民用建筑的混凝土柱、鋼柱垂直度，可適當放寬。6.2 觀光塔的測量方案1、平面控制點的布置根據觀光塔的施工特點和條件的限制，擬采用外控+內控相結合的方法來控制軸線位置和整體垂直度。 觀光塔平面控制點與平臺平面控制點都為一級控制點，平面控制點布置如下圖。主要使用其中的、做為內控點，而、做為外控點。級平面控制網布置圖2、高程控制網的建立及其引測方法本工程0.000m 相當于+11.8m標高，根據標高的做法，觀光塔上部基準標高采用全站儀分階段（大約每50m 左右劃分為一個垂直引測階段，然后階段內引測的基準標高通過大盤尺順核芯筒鋼柱21、往上引測至每一層即可）順著激光預留洞口垂直往上引測至測量操作平臺上，然后通過架設水準儀于樓層鋼梁上，后視測量平臺上所引測的標高基準點，將基準標高轉移到距離樓層結構面+1.000m 處并彈墨線標示，垂直引測示意圖如下： 垂直標高引測示意圖 3、塔體中心點引測 當每安裝完成一段結構后，塔體的中心點就要向上傳遞，通過測量塔體中心與每一根井道柱的中心距離，就可以分析出塔體安裝完成部分的整體垂直度。通過整體垂直度偏差數據，及時對下一層鋼柱進行調整，從而保證塔體整體垂直度始終在受控狀態下。4、觀光塔外柱測量塔外柱校正采用全站儀的正投影線法+激光鉛準儀透線法進行校正，安裝前先通過電腦繪制塔外柱的實體模型，并22、確定塔外柱節點的空中三維坐標，然后通過坐標轉換成施工現場的極坐標，依此為依據進行現場的校正與放樣工作。 在級導線控制點K1、K2進行坐標放樣。 激光鉛垂儀校正塔外柱傾斜方向示意圖5、核心筒柱安裝測量 核心筒柱的校正根據結構特點選擇其中的4根鋼柱作為主控鋼柱，這樣有利于誤差的均分。設定、四個軸線的鋼柱為主控鋼柱( 下圖紅色鋼柱)。先精確校正好這四個軸線的鋼柱并固定牢靠，在安裝聯系梁的同時，校正其余的四根鋼柱。激光接收靶核心筒鋼柱激光鉛錘儀核心筒柱垂直方向校正示意圖 6、桅桿測量桅桿的校正采用全站儀前方交會的測量方法進行，通過K1和K2這二個控制點用全站儀角度交會測量。K1控制點K2控制點桅桿桅桿23、安裝測量示意圖7.施工測量控制與監測7.1外界因素對測量的影響及應對措施序號影響因素應對措施1日照單次連續24小時監測塔樓變形，變形與日照的對應關系。2溫度變化、風多次固定時間、固定測量點連續監測塔樓變形，分析變形與溫度、風等因素的對應關系。3塔吊運轉塔吊運轉期間盡量避免進行基準點轉移、測量驗收等工作。7.2施工過程監測由于本工程結構的特殊性，施工過程較長，xx氣候四季明顯，氣溫多變，整個施工過程中結構體型及受力狀態處于不斷變化之中，這些原因將會給施工精度和質量帶來一定影響，因此采取科學的工程監測方法，有利于消除諸不利因素帶來的負面影響，使施工質量得以保證。本工程包含二大監測系統：序號監測系統24、監測類型監測部位監測內容監測方法監測目的1建筑物監測變形監測框架柱各柱標高面豎向位移全站儀測量通過對施工過程中建筑物的沉降和平動的監測，可及時獲取各施工階段不同的結構部位變形情況。通過對受力較大和應力集中的部位進行應力測試，跟蹤構件應力變化情況，及時掌握構件應力數據。水平位移框架梁中間撓度監測全站儀測量應力監測框架柱應力測試振弦式應變計測量框架梁2現場氣象監測氣象監測觀光塔及海中平臺 溫度測試溫度傳感器測量及時掌握施工現場的氣象情況，可為測量和監測時間的選擇提供科學的依據，保證測量的精度。濕度測試濕度傳感器測量風速測試風速儀測量7.3施工放樣過程控制 建筑施工放樣應具備以下條件： 一、總平面圖25、； 二、建筑物的設計與說明； 三、建筑物、構筑物的軸線平面圖； 四、建筑物的結構圖。 根據上述條件，在施工測量前，熟悉設計圖紙，按照施工控制網測放中心線，嚴格按照建筑物施工放樣的主要技術要求，詳見表二： 表二建筑無結構特征測距相對中誤差測角中誤差()在測站上測定高差中誤(mm)根據起始水平面在施工水平面測定高程中誤差(mm)豎向傳遞軸線點中誤差(mm)金屬結構、裝配式鋼筋混凝土結構、建筑物高度100120m或跨度3036m1/20000516415層房屋建筑舞高度60100m或跨度1830m1/1000010253515層房屋、建筑物高度1560m或跨度618m1/5000202.542.5526、層房屋、建筑物高度15m或跨度6m以下1/300030332木結構、工業管線或公路鐵路專用線1/2000305土工豎向整平1/10004510注：對于具有兩種以上特征的建筑物，應取要求高的中誤差值； 特殊要求的工程項目，應根據設計對限差的要求，確定其放樣的精度。在施工過程中對其基礎中心縣，建筑物的結構軸線進行復測與調整，同時對整個控制網的控制點進行水準復測與調整，將誤差控制在允許范圍內，保證建筑物整體的結構穩定性。7.4觀光塔和平臺房的沉降觀測 1、觀光塔和平臺房沉降觀測點的目標設置 根據觀光塔和平臺房的結構形式，對觀光塔和平臺房的沉降觀測點設置包括外環弧形鋼柱、中間直鋼柱和內環直鋼柱。由于現27、場的條件限制，因此選擇在碼頭頂面上設置沉降觀測控制點，對平臺和觀光塔結構進行沉降觀測。根據鋼柱的密度和受力情況，在觀光塔和平臺房外側鋼柱設置沉降觀測點，具體位置設置在+0.000m層的直鋼柱上1m處，即初次的標高在水準基準點的基礎上按常規幾何水準的方法引測到結構+1.000m，注意在引測的過程中，要注意塔尺的垂直度，為了保證精度，盡可能的對每組數據進行多次觀測，測量方法上可采取雙面尺讀數法。沉降觀測的周期安排同樣為每安裝一層為一觀測周期。 2、數據分析 （1）同沉降觀測點不同周期的數據分析 通過對單個觀測點的沉降觀測數據，可以分析鋼柱的安裝誤差和周期變化對底層鋼柱的影響，及時發現結構的垂直變形，對結構的安裝起到及時發現、及時消除誤差的作用。 （2）同周期不同沉降觀測點間的數據分析 在同一周期對不同觀測點的沉降觀測，通過數據分析可以了解單層鋼柱安裝的同步性和荷載力對基礎整體沉降的影響。