贵阳国际会议展览中心c2 201大厦具有复杂的筒式悬挂结构，拥有多个悬挂体且悬挂体在结构上呈不对称分布。本文介绍了201大厦的施工精度控制措施，通过有效地施工过程监测，准确、高效地完成了复杂悬挂体结构的精确安装。
[关键词]：筒式悬挂 施工测量 不对称结构 监测

1 工程特点及测量难点分析

贵阳国际会议展览中心c2 201大厦全高201米，建筑面积5.1万平方米，是全球最高的筒式悬挂建筑，同时悬挂体结构在结构分布上不对称。大厦由核心筒和吊挂楼层两部分组成，核心筒部分由12根钢管混凝土柱组成的巨形框架体系，吊挂楼层从第八层开始吊挂，平面上吊挂楼层在核心筒周围分为4个对称的部分，每部分平面投影为15mx15m，立面上4部分相互错开呈阶梯式上升，每部分吊挂到一定楼层间隔2～3层后重新开始吊挂。如图1所示
 

2 控制网的建立和垂直引测

根据总包及业主提供工程现场平面控制点平面布置图的主轴线点，结合现场的实际情况，平面控制网需经过多次测放来完成对整个钢结构工程的安装控制。根据大厦的施工特点，采用外控+内控相结合的方法来控制钢构件的轴线位置和整体垂直度，将场区控制网布置为一四边形。使用日本GTS332全站仪观测水平角四测回，往返测距。按三角网严密平差。主要精度指标：测角中误差±1.6″；平均点位误差4mm;最弱边相对中误差1：10.5万。B点为单一三角形，按边角计算坐标。轴线控制点靠近建筑物布设。简单图形，有多余观测条件。水平角观测两测回，往返测距。高程测量上，采用几何水准方法联测BM1水准点和附近控制点。外围控制点采用多方向（往返）三角高程法测定其高程。场区控制点计算采用地方坐标系。施工测量采用以楼心为原点的工程坐标系，具体详见图2。
 

2.1 地下室控制网的测放——外控法
      当地下室负2层底板浇筑完毕并达到一定强度后，根据基坑外围地面控制点，在地下负2层底板面进行平面控制网的第一次测放，测放时首先根据土建和测绘院提供的轴线交点坐标为起始坐标，结合现场的通视条件用全站仪通过坐标放样，并在基坑周围做好控制轴线引桩以备测量放线用。地下1~2层测量放线的基准均从基坑外围地面控制轴线做起始，每次测量放线前进行轴线坐标的复测检查，确保每次放线位置正确一致。

2.2 地上部分控制网的建立——内控法
      对于±0.000m以上即采用“内控法”，当±0.000Mm层结构楼面砼浇筑并达到一定强度后即可开始进行第二次控制轴线的测放。根据测设好的基坑四个主轴线控制点，将主轴线点垂直引测至±0.000m层楼面，在塔楼筒体内建立四个激光测量控制点，进行距离和角度闭合，达到一级控制网的精度后，用墨斗弹上十字线保存下来，并做上油漆标识，以此作为地上部分结构测量放线的施工依据，由于本工程内筒结构的施工要提前于外筒，为满足工程的施工进度，故本工程在± 0.000m层上建立4个激光测量控制点，分别控制内筒柱和外筒柱的安装, 4个激光测量控制点分别建立于距轴线1000mm和4350mm为中心点的内控点，如下图3。
 

2.3 垂直引测
      2.3.1首层以上内控点相应位置留设200×200预留洞，预留洞做好测量标识，分别架设激光铅直仪于首层油漆标示的内控点上，将内控点逐一垂直引测至上一楼层，以便上一层的轴线测放。高层结构施工具有一定的特殊性，例如随着结构施工高度的不断增加，激光预留孔洞位置容易受到施工障碍物的阻碍遮挡，为了不影响、施工测量投点进度以及标高在竖向传递时受钢尺长度的影响，因此高度每增加50m左右，投测层接力上移，接力投测层选择在11、22、33、43层。中间各层可从循环基准点垂直向上投测轴线，投点得到的楼层轴线控制点需作闭合复测，正确无误后进行钢柱梁的测量定位和检测，如图4~6所示。

2.3.2平面控制点垂直引测的具体操作方法如下：
      (1)架设激光铅直仪于激光测量控制点上。仪器整平、对中,通知要测量的楼层上方人员安置好激光接收靶，做好投点准备。
      (2)接通激光电源，打开激光器，上方人员收到激光后，通知仪器操作人员进行调焦，待光斑直径达到最小时，通知下方缓慢360°水平旋转仪器。
      (3)上方人员用钢笔或签字笔随着光斑的移动轨迹作标记画圆，待圆形轨迹闭合后，通知下方点已作好。由于仪器的精度及整平操作存在误差，所作圆形轨迹会有大小，当圆形轨迹过大时，上方人员应及时通报下方人员再次精确整平仪器，并调整仪器的各项指标，要求圆形轨迹的直径在5mm左右时为好。最后根据已画好的圆，确定圆心点，此点即是本楼层的测量控制点。
      (4)依据同样的方法对激光铅直仪搬站，确定下一点。待四个控制点投出后，用激光全站仪进行角度和距离的闭合及平差精确定出本层测量控制点。

3  主要施工测量技术

3.1 核心筒钢柱安装
      3.1.1钢柱的安装校正
      钢结构连接临时固定完成后，应在测量工的测量监视下，利用千斤顶、倒链以及楔子等对其的垂直度偏差、轴线偏差以及标高偏差进行校正。
      3.1.2垂直度的控制和调整
钢结构平面轴线及水准标高核验合格后，排尺放线，钢柱吊装就位在基础上。用经纬仪检查钢柱垂直度的方法是用经纬仪后视柱脚下端的定位轴线，然后仰视柱顶钢柱中心线，互相垂直的两个方向均钢柱顶中心线投影均与定位轴线重合，或误差小于控制要求，认为合格。垂直度偏差在高强螺栓紧固、焊接前后都应严格控制。
      利用焊接收缩来调正钢柱垂偏是钢柱安装中经常使用的方法。安装时，钢柱就位，上节钢柱柱底中心线对准下节柱顶的中心线，而上节柱顶的中心线可以在未焊前向焊接收缩方向预偏一定值，通过焊接收缩，使钢柱达到预先控制的垂直精度。
      3.1.3控制柱底位移来调正钢柱的偏差
      (1)如果钢柱垂偏尺寸过大，个别情况可以利用调整该节柱底中心线的就位偏差，来调整钢柱的垂直精度，但这种位移偏差一般不得超过3毫米。
      (2)焊接与日照综合影响时，单节柱和中心柱可以不必预留收缩，应控制垂直偏差为主。
      (3)加强焊接工艺控制，采用对称焊等方法，可以克服中心柱与单节柱的偏差，对于边缘的钢柱，应控制边柱上部建筑物中心的垂偏，可适当预留一定的焊缝收缩量。

3.2 悬挂体安装精度控制
      201大厦共具有10个单独悬挂体，平面上分布于大厦的四个方向上，立面上不对称分布，悬挂体之间相互间隔2~3个楼层。单个悬挂体具有九层楼层高度，平面尺寸为15m*15m，体量及重量都较大，施工中应严格控制悬挂体的变形。
      3.2.1悬挂体的个体安装偏差
      201大厦悬挂体采用高空散件拼装的方式，其具体作法为在悬挂体下部搭设胎架，悬挂体构件在胎架上进行安装。待安装完成后拆除胎架，结构内力改变，悬挂体内部构件发生变形，因此安装中要考虑个体构件变形在整体结构中的累变影响。
      (1)单根构件的加工精度控制:构件在依次组装成形成悬挂体的过程中，其所承受的荷载逐渐形成，构件受结构内力作用而发生变形。构件的变形不能超出结构的整体位形，还应符合其自身的物理性能，其最合适的值应当为当建筑完成后建筑物内部各构件的变形与设计状态相一致。这就需要在构件加工过程中额外施工一部分变形，这部分变形值与结构安装过程中构件产生的变形相抵消，实现构件的理想物理性能状态。利用计算机方针模拟分析软件及反复迭代理论，计算出建筑物在自然状态下各杆件的变形值，反号叠加到建筑物构件位形中，进而分析出没根杆件的加工位形控制值。
      (2)单根构件的安装精度控制:当大厦结构形成撤出胎架后，受结构重力大厦发生整体位移，结构内部的各杆件节点定位也发生改变。在施工中通过控制杆件节点位移以达到调整结构大厦整体位形的目的。具体作法为利用计算机仿真模拟分析软件各杆件在结构完成形态下的节点位移值，将此位移值反号叠加到杆件的设计空间位置上，则在实际施工中杆件的安装采用这个新的空间位置定位，从而中和杆件的物理位移。
      3.2.2悬挂体的整体位形控制
      (1)外部环境影响:贵阳市属于高原山地地貌，且201大厦建于山腰上，施工过程中全年多雾、多雨，且温差、风力较大，同时鉴于本大厦特殊的悬挂体结构形式，外部环境对结构安装精度具有较大影响作用。对悬挂体整体位形的监测应选在日照前进行，减少阳光对测量仪器造成的影响，监测行为应每天都要进行，记录数据，横向对比数据波动情形。本大厦在结构施工过程中，结构的刚度系数处于强烈的不稳定状态，施工变形较大，在悬挂体的施工中应尽量保持悬挂体的对称施工，维系结构的刚度系数处于较稳定的状态，减小结构的侧向变形。
      (2)悬挂体的位形调整:根据本工程施工方案，悬挂体施工采用搭设胎架的方法进行在进行。在进行上层悬挂体施工时上层悬挂体与胎架的自身重力通过胎架传递至下层悬挂体上，下层悬挂体因此会发生下挠。在进行上层悬挂体施工时对下部悬挂体实施监控，如产生下挠则调节设置于胎架顶部的千斤顶，将悬挂体整体顶升至设计标高位置。千斤顶调节悬挂体标高按照从下部到上部依次调节的方式进行，即首先调节最下部的悬挂体标高，完毕后再对其上部一组的悬挂体标高进行调节，以此类推，见图7。
 

4 结语

贵阳国际会议展览中心为具有多组、不对称悬挂体结构，结构复杂，高空安装特别是悬挂体安装精度要求高。针对本工程结构特点和现场测量难点，制定出一套既满足钢结构安装要求、有便于操作，可靠的测量、施工方案，过程层层把关，步步校核，监测成果明确，误差精度均在控制范围内，准确、高效地完成了钢结构高空精确安装的任务。
      参考文献：
      【1】 张正禄．工程测量学．武汉：武汉大学出版社，2005．
      【2】 中国有色金属工业协会．GB50026-2007 工程测量规范[S]．北京：中国计划出版社，2008．
      【3】 JGJ/T8-97国家行业标准，建筑变形测量规程（JGJ/T8-97）
      作者简介：邵麒（1979-）中建钢构公司贵阳会展工程项目经理，工程师 。
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