超高层钢结构施工测量控制技术研究

摘 要：本文结合天津周大福金融中心工程塔楼施工实例，介绍了超高层钢结构施工测量控制的技术与方法。

关键词：超高层；钢结构；测量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.100

1 工程概况

工程位于天津滨海新区，建筑用地呈L形。建筑高度为530m，南北185m，东西171m；总建筑面积为39万㎡，包括4层地下室、100层塔楼、5层裙楼。塔楼为“钢筋混凝土核心筒+钢框架”结构体系，核心筒的平面结构纵向不断变化，其外框由角框柱、边框柱、钢梁等组成。

2 测量坐标系转换

本工程总承包提供的一级控制网控制点，其坐标系为天津城市坐标系。坐标位数多，且与建筑物的定位轴线不平行。为了方便现场钢结构安装测量，利用CAD软件将城市坐标系转换成与建筑定位轴线相平行的假定施工坐标系。

3 平面控制网的建立

二级平面控制网采用附合导线方法引测。现场采用直角坐标法与极坐标法相结合的方法测设出主控轴线网。±0.000以下采用内控法向上引测，待±0.000层混凝土结构楼板浇筑完毕并达到设计强度，根据测设好的基坑内4个主轴线控制点将轴线引测至±0.000层楼面，在核心筒外围建立4个控制点，用于外框钢柱的安装校正，利用全站仪进行校核，符合精度要求后做好十字线标记并用油漆标注。

4 高程控制网建立

因本工程布设的二级控制网观测高台上已安置高程观测点，所以可以利用已有观测高台进行二级高程控制网布设。高程网点应定期进行复测，以保证精度。主体施工的前三个月每15天复核一次，以后每45天复核一次。

5 控制网传递

（1）平面控制网的竖向传递与校核。塔楼核心筒采用顶模施工，根据本工程的特点，平面控制网的竖向传递拟采用内控法。因竖向结构施工进度大于筒外楼层板，没有水平结构载体来进行观测，所以内控点传递时需在核心筒外墙四个角上搭建观测平台，在观测平台底板上对应内控点的位置预留200*200mm洞口，洞口处安装激光捕捉靶。为提高投测点位的精度，将激光垂准仪依次旋转0°、90°、180°、270°在激光捕捉靶上投点4次，取几何交点作为最终点位。投测的平面控制网须进行平差，并对投测点进行归化改正。

高度100m以上时，建筑物结构受混凝土膨胀收缩、风动、日照等外界影响比较大，不同觀测时间测得的点位坐标相差较大。本工程拟采用GPS不间断观测，根据不同时间段的观测数据来确定最佳投点时间，以提高投点的精度。

因核心筒结构平面不断内缩，控制网竖向传递过程中要进行转换，所以需要设置控制网的检核层及转换层。

（2）高程控制网的传递与校核。目前，超高层建筑标高传递的方法有悬吊钢尺法和全站仪天顶测距法。因钢尺法受外界影响大、效率低、易累积误差，故本工程采用全站仪天顶测距法进行标高的传递。

在核心筒墙面+1.000m标高基准线处放置塔尺，调整全站仪水平读取塔尺读数，推算出仪器高度值，然后在全站仪上安装弯管目镜后竖直对准上方预留洞口反射棱镜测距，计算得到反射棱镜位置的标高，最后通过水准仪测设出核心筒四面设计标高+1.000m线，闭合校验合格后作为钢构件安装与校核的高程控制线。

6 钢构件的安装与测量

（1）首节柱地脚螺栓测量。地脚螺栓安装前先画出定位板十字中心线，如图1所示。钢筋绑扎完毕后使用全站仪进行地脚螺栓的测量安装定位，并在浇筑混凝土时进行跟踪测量，确保地脚螺栓的定位精度。地脚螺栓安装轴线偏差≤5㎜，标高偏差≤3㎜。

（2）钢柱的安装与测量。在核心筒四个角上的测量平台上架设全站仪对外框钢柱进行定位测量调整。对于人员不便到达的位置，可将反射片贴于钢构件各节点上进行定位，反射片中心要与软件定位点重合。上节钢柱吊装前，测量下节钢柱顶轴线及标高偏差，为将要安装的钢柱带来参考。误差在5mm以内，利用焊缝间距使用“无缆风绳校正方法”加以调节。若吊装的偏差太大，利用焊缝无法调节的，将实测数据反馈给生产厂家，以便调整下一节钢柱的制作，使整体达到实际设计标准。

（3）钢梁及其核心筒埋件的定位测量。核心筒预埋件在安装前应做好定位标记，在土建核心筒墙钢筋绑扎前将埋件初步就位。待土建钢筋绑扎完毕，再对预埋件进行精确校正。在核心筒墙体合模完毕后再对预埋件进行整体调整并加强固定。当混凝土浇筑完毕达到强度后在预埋件上弹出钢梁连接耳板的定位控制线。

钢梁安装过程中，不得对钢柱进行调整。在高强螺栓终拧前后，均需对所有钢柱的垂直度进行测量并记录。钢梁施焊过程中必须实时监测钢柱的垂直度，并依据垂直度偏差情况对焊接顺序以及焊接速度进行调整。

7 结束语

超高层钢结构定位测量受焊接、风动、季节性温差等外界影响较大，本文介绍的超高层钢结构施工测量控制的技术与方法，保证了测量精度，为类似的工程测量提供有价值的参考。

参考文献：

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[2]李春祥，檀永松.基于BIM和三维测量的高层钢结构数字化安装方法[J].2015.

[3]胡鸿志，付宗满，毛春红.超高层大跨度钢结构安装测量控制技术[J].建筑技术，2007，38（07）：506-509.

作者简介：张智敏（1989-），男，江苏扬州人，本科，学士，主要从事测绘工程相关工作。