前言
隨著(zhù)鋼結構的迅速發(fā)展，高層、異形、大跨度結構在鋼結構建筑中已是屢見(jiàn)不鮮、同時(shí)針對各種類(lèi)型的測量控制的難度也越來(lái)越大，高層、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(zhì)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，并遵守求同存異的原則，在此以杭州國際會(huì )議中心高層球體結構的測量定位施工工藝進(jìn)行進(jìn)行介紹，此測量方法可以在高層、異形、大跨度結構中廣泛運用。
一、工程概況
杭州國際會(huì )議中心工程位于杭州新城市中心--錢(qián)江新城核心區塊；毗鄰新規劃的市政府大樓和杭州大劇院；其中南面緊鄰高架城市陽(yáng)臺，北面為富春江路，西面緊靠解放東路，東面為杭州大劇院及在建的波浪文化城，并且地下一層與波浪文化一期相聯(lián)通，與杭州大劇院對稱(chēng)坐落位于錢(qián)江新城中心軸線(xiàn)上。
工程由球形的主樓和橢圓形投影面的裙房組成，總建筑面積為130096平方米，其中地上總建筑面積為78009平方米。主樓為超五星級酒店部分，19層85米高，內設高級辦公樓層和公寓式酒店層；裙房為會(huì )議中心部分，2層12米高，主要為商場(chǎng)及大堂，低座為豪華酒店。地下室為兩層，建筑面積為52087平方米，主要用作停車(chē)場(chǎng)、機電用房、酒店后勤區等。本文主要介紹主樓測量方案的探索。
二、結構特點(diǎn)及測量難點(diǎn)
2.1結構特點(diǎn)
杭州國際會(huì )議中心主樓與裙房通過(guò)主樓外側的弧形柱上的牛腿連接成一個(gè)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(xiàn)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(xiàn)形斜柱，四層以上的外框架柱為圓弧形斜柱；結構在A(yíng)2、A8、A16、A20、A26、A30、A38軸上的框架通長(cháng)高度設置斜支撐構件；框架的跨度約為12m，層高為3.52m和5.22m。整個(gè)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(diǎn)
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(xiàn)標高豎向傳遞次數多。由于主樓的結構特征，無(wú)法利用常規的高層結構測量手段來(lái)定位鋼柱，針對本工程施工安裝測量難點(diǎn)，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(diǎn)。
三、測量方案的選擇
針對本工程的結構特點(diǎn)，采用一般的內控法或外控法測量方案將無(wú)法滿(mǎn)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(guò)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(yōu)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(yōu)缺點(diǎn)：
1、每一徑向軸線(xiàn)上的柱子均為標準柱，且每一徑向和環(huán)向軸線(xiàn)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(huì )影響工期；
3、測量控制點(diǎn)較多，控制點(diǎn)的保護是重點(diǎn)；
4、增設附助軸線(xiàn)后，貫通了環(huán)向軸線(xiàn)向上傳遞，方便了測量
五、方案的實(shí)施
5.1平面控制網(wǎng)建立
1、根據本工程的結構形式，建立以下平面控制點(diǎn)：
（1）作G軸和A23軸垂直交線(xiàn)于一點(diǎn)，分別向南50米、向東、西、北50米、100米間距設控制網(wǎng)，共設置20個(gè)控制點(diǎn)。
（2）測設方法
控制網(wǎng)采用四等導線(xiàn)的精度要求施測，準確計算出導線(xiàn)成果后，進(jìn)行精度分析和控制點(diǎn)點(diǎn)位誤差。
各控制網(wǎng)點(diǎn)在選擇好的點(diǎn)位上進(jìn)行布設，按規范要求做好測量標志，同時(shí)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(diǎn)標志埋設后一周內不得進(jìn)行觀(guān)測。同時(shí)為防止測量基準標志點(diǎn)產(chǎn)生位移和沉降,在施工過(guò)程中堅持不定期檢測。檢測發(fā)現誤差時(shí)，在起算的大地控制點(diǎn)的基礎上按導線(xiàn)測量方法進(jìn)行復測和平差計算。
5.2高程控制網(wǎng)的建立
（1）首先對現場(chǎng)已知水準點(diǎn)進(jìn)行水準復測。（按國家四等水準測量要求）。水準點(diǎn)標石經(jīng)復測，精度滿(mǎn)足要求后，在施工現場(chǎng)根據限差要求埋設水準點(diǎn)標石（如下圖）。為了便于施工測量，整個(gè)場(chǎng)地內，東西、南北每相距100m左右設有水準點(diǎn)，并構成閉合圖形，以便閉合校核。I級水準基點(diǎn)組選8個(gè)水準點(diǎn)均勻地布置在整個(gè)施工現場(chǎng)四周形成一閉合路線(xiàn)。II級水準點(diǎn)采用M8膨脹螺栓的鋼筋打入砼作為標志。由水準基準點(diǎn)組成閉合路線(xiàn)，各點(diǎn)間的高程進(jìn)行往返觀(guān)測，閉合路線(xiàn)的閉合誤差應小于±5 mm（n為測站數）。在水準聯(lián)測時(shí)把I級控制點(diǎn)作為首級水準點(diǎn)使用聯(lián)測，計算出高程值，以方便主樓安裝時(shí)高程的投測。
（2）主樓高程控制網(wǎng)布設
主樓外設置3個(gè)II級固定的水準基準點(diǎn)，如下圖所示：
5.3軸線(xiàn)的定位與傳遞
5.3.1軸線(xiàn)的定位測設
根據平面控制網(wǎng)和G軸與A23軸的垂足控制點(diǎn)（即主樓圓心），用經(jīng)緯儀及鋼尺或用全站儀即可定出主樓徑向的A1軸到A44軸和環(huán)向的B1軸到B3軸共47條軸線(xiàn)和所有本工程的施工平面軸線(xiàn)。軸線(xiàn)控制樁用M8膨脹螺栓的打入砼固定作為標志，并引測至周?chē)谰眯越ㄖ锘驑嬛锷稀?/div>
5.3.2主樓軸線(xiàn)的堅向傳遞
1、主樓一至四層的軸線(xiàn)控制
主樓首層定位軸線(xiàn)利用平面控制網(wǎng)點(diǎn)和主樓圓心進(jìn)行控制（圓心控制點(diǎn)同樣用M8膨脹螺栓打入首層樓面混凝土中）。由于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(xiàn)同樣利用平面控制網(wǎng)點(diǎn)和主樓圓心向上傳遞的方法進(jìn)行控制。
2、主樓四層以上的軸線(xiàn)控制
（1）徑向軸線(xiàn)控制
本主樓工程的定位軸線(xiàn)采取外控法，即定位軸線(xiàn)延長(cháng)線(xiàn)上設置控制樁位，在控制樁位上架設經(jīng)緯儀進(jìn)行軸線(xiàn)的逐層傳遞。由于本工程結構平面徑向軸線(xiàn)呈放射性布置，所以采取將主樓的每條徑向定位軸線(xiàn)貫通后，向兩個(gè)方向延長(cháng)至建筑物外部，并在兩個(gè)方向的延長(cháng)線(xiàn)上各設置兩個(gè)控制樁位（控制樁設置如上圖），進(jìn)行主樓徑向定位軸線(xiàn)的堅向傳遞和控制。
（2）環(huán)向軸線(xiàn)控制
根據本主樓工程立面框架的形式，為滿(mǎn)足施工測量控制的需要，在環(huán)向軸線(xiàn)B2與B3之間增設一條離圓心為31.5米的環(huán)向附助軸線(xiàn)Bx。在首層樓面上利用平面控制網(wǎng)點(diǎn)和主樓圓心測設出該軸線(xiàn)后，將該軸線(xiàn)與44條徑向定位軸線(xiàn)的44個(gè)交點(diǎn)（Bx-1～Bx-44）往徑向和環(huán)向各500?處設定為控制基準點(diǎn)（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(shí)，在相應位置留200?×200?方洞，用激光鉛垂儀把各點(diǎn)引測至各樓層，校核后通過(guò)量距放出各鋼柱的十字控制中心線(xiàn)。在第10層將此44個(gè)控制基準點(diǎn)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。按照主樓外設置的3個(gè)II級固定水準基準點(diǎn)，用水準儀將基準點(diǎn)引至首層平面。首層施工好后，將+1.000m標高引至指定鋼柱上并做紅漆標記，用鋼卷尺向上丈量至各樓層（同樣在第10層設一個(gè)轉點(diǎn)）。然后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，最后調整垂直度的順序按照規范規定的數值進(jìn)行校正。同時(shí)為保證安裝精度，避免因溫度變化對鋼柱垂直度校正產(chǎn)生的偏差，主樓鋼柱的測量校正統一日照變化小的傍晚進(jìn)行。
6.2直鋼柱的校正測量
（1）標高的調整：每安裝一節柱后，對柱頂進(jìn)行一次標高實(shí)測，誤差超過(guò)偏差時(shí)，采用螺栓千斤頂進(jìn)行調整，偏差過(guò)大時(shí)分兩次或幾次進(jìn)行調整。
（2）軸線(xiàn)位移校正：以傳遞至下節柱柱頂的軸線(xiàn)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(xiàn)引出，在控制線(xiàn)上架設兩臺經(jīng)緯儀，照準鋼柱的中軸線(xiàn)同時(shí)監測，直到兩個(gè)方向的軸線(xiàn)上下為同一垂直線(xiàn)。
垂直度校正調節主要是依靠攬風(fēng)繩，直至焊接完后，按以上觀(guān)測方法對鋼柱進(jìn)行復測，對鋼柱的測量數據要認真記錄。
6.3弧形鋼柱的校正測量
弧形鋼柱的標高和軸線(xiàn)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于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(xiàn)位置后，同時(shí)在柱頂端采取三點(diǎn)坐標進(jìn)行校正監測。即在鋼柱頂部外截面角點(diǎn)做為校正點(diǎn)，采取三點(diǎn)坐標定位（如圖所示控制點(diǎn)1、控制點(diǎn)2、控制點(diǎn)3），根據3點(diǎn)的三維坐標采取坐標測量進(jìn)行校正定位控制。
九、總結
實(shí)踐證明，杭州國際會(huì )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(shí)際情況展開(kāi)分析，對于高層、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(zhì)量，就要選擇合適的測量方案，同時(shí)要配備合適的測量?jì)x器。尤其針對異形結構而言，想用常規的測量手段進(jìn)行測量定位是比較困難的，而且也很難保證測量質(zhì)量，因此就要在常規方法中尋求突破，對于采用線(xiàn)控制不了的就應采用點(diǎn)（坐標控制）、線(xiàn)、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(diǎn)問(wèn)題，這種點(diǎn)、線(xiàn)、面相結合的測量定位方法可以被廣泛運用。
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