基于全站仪的大跨度结构梁安装方法.pdf

本发明涉及一种基于全站仪的大跨度结构梁安装方法，使用全站仪进行大跨度结构的安装定位和变形监测，施工过程中通过BIM技术模拟计算结构的变形，然后通过全站仪进行实际监测，最后两者进行核对，在保证了大跨度结构安装的质量、安全性和稳定性的同时，也为以后施工类似的大跨度结构积累了经验，可以更好的控制大跨度结构的变形；全站仪控制钢梁的安装方式更为方便快捷、并且直接调整钢梁的位置，更能保证钢梁的轴线和顶部标高的准确性。

1.  一种基于全站仪的大跨度结构梁安装方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）在大跨度结构梁安装之前使用BIM技术建立三维模型，并通过模拟计算确定大跨度结构梁在安装过程中、卸载及卸载后24小时之内的变形情况；
（2）钢梁分两个吊装单元，包括：吊装单元一和吊装单元二，各个吊装单元对接接口位置取定2点作为安装控制点，通过在三维模型和图纸中测量出两点的三维坐标值，安装过程中通过全站仪的三维测量来控制钢梁接口的位置，保证钢梁空中接口的精确度，同时保证钢梁安装满足起拱和设计要求；
（3）钢梁分两个吊装单元，为保证中间的对接接口空中对接，搭设临时支架；
（4）先吊装单元一，吊装单元一的一端与钢柱牛腿对接通过定位焊进行临时固定，定位焊焊缝高度大于3mm，长度40mm，间距300mm；另一端落在临时支架顶部，通过全站仪来监控钢梁端部两个测量控制点的三维坐标，通过调整使钢梁端部测量控制点的坐标与在安装模型中量取的坐标一致，调整完毕后在钢梁两侧焊接挡板进行临时固定；
（5）然后用同样的方法吊装单元二，调整吊装单元二与吊装单元一进行对接，将两段钢梁的接口错边量调整完毕后，通过全站仪来复核吊装单元二端部两个测量控制点的三维坐标，确保与在安装模型中量取的坐标一致；
（6）第二层钢梁安装选用两层钢梁之间的立柱作为钢梁安装的临时支撑，在钢梁底部和立柱四周焊接连接耳板，然后通过夹板进行连接固定，在钢梁下部和立柱的连接板中间架设千斤顶对钢梁进行调整，调整方法与第（5）步相同；通过全站仪控制钢梁上测量控制点的坐标来保证钢梁就位的准确性；
调整完毕后将连接板的螺栓全部拧紧固定，然后再进行焊接；通过上述方法安装剩余各层钢梁；
（7）在大跨度结构梁上取定几点使用油漆做好标记，作为监测点，通过在三维模型和图纸中测量出各点的三维坐标值，每安装完一层的钢梁都要对之前安装完毕的各层钢梁的监测点进行复核，并与安装模型中的数据进行核对；
（8）大跨度钢梁安装完毕后进行卸载，两个支架同时卸载，采用切割支架的形式进行卸载；
（9）大跨度结构梁卸载后，每隔3小时进行一次监测，直到24小时后，将最后的监测结果与通过三维模型模拟计算出的结果进行核对，确定结构的实际变形是否与理论变形一致；
（10）使用水准仪进行变形监测。

基于全站仪的大跨度结构梁安装方法
技术领域
本发明涉及一种大跨度结构梁安装方法，具体的说，是涉及一种基于全站仪的大跨度结构梁安装方法。
背景技术
随着建筑市场的发展以及建筑水平的提高，大跨度钢结构建筑逐步增多。大跨度结构梁施工要求安装精度较高，以保证安装接口可以顺利对接。大跨度结构梁卸载完毕后往往会出现较大的下挠变形，因此需要对结构进行变形监测，保证大跨度结构梁安装完毕后的稳定性和安全性。在以往的施工过程中，通常采用的施工方法有：通过经纬仪和水准仪配合定位；采用静力水准系统进行监测下挠变形，主要缺点如下：采用经纬仪和水准仪配合定位操作复杂，且精确度不高。采用静力水准系统进行监测结构的下挠变形，需要使用专用的设备和系统来进行，费用较高。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种结构合理、安全系数高、操作方便的基于全站仪的大跨度结构梁安装方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种基于全站仪的大跨度结构梁安装方法，包括如下步骤：
（1）在大跨度结构梁安装之前使用BIM技术建立三维模型，并通过模拟计算确定大跨度结构梁在安装过程中、卸载及卸载后24小时之内的变形情况；
（2）钢梁分两个吊装单元，包括：吊装单元一和吊装单元二，各个吊装单元对接接口位置取定2点作为安装控制点，通过在三维模型和图纸中测量出两点的三维坐标值，安装过程中通过全站仪的三维测量来控制钢梁接口的位置，保证钢梁空中接口的精确度，同时保证钢梁安装满足起拱和设计要求；
（3）钢梁分两个吊装单元，为保证中间的对接接口空中对接，搭设临时支架；
（4）先吊装单元一，吊装单元一的一端与钢柱牛腿对接通过定位焊进行临时固定，定位焊焊缝高度大于3mm，长度40mm，间距300mm；另一端落在临时支架顶部，通过全站仪来监控钢梁端部两个测量控制点的三维坐标，通过调整使钢梁端部测量控制点的坐标与在安装模型中量取的坐标一致，调整完毕后在钢梁两侧焊接挡板进行临时固定；
（5）然后用同样的方法吊装单元二，调整吊装单元二与吊装单元一进行对接，将两段钢梁的接口错边量调整完毕后，通过全站仪来复核吊装单元二端部两个测量控制点的三维坐标，确保与在安装模型中量取的坐标一致；
（6）第二层钢梁安装选用两层钢梁之间的立柱作为钢梁安装的临时支撑，在钢梁底部和立柱四周焊接连接耳板，然后通过夹板进行连接固定，在钢梁下部和立柱的连接板中间架设千斤顶对钢梁进行调整，调整方法与第（5）步相同；通过全站仪控制钢梁上测量控制点的坐标来保证钢梁就位的准确性；
调整完毕后将连接板的螺栓全部拧紧固定，然后再进行焊接；通过上述方法安装剩余各层钢梁；
（7）在大跨度结构梁上取定几点使用油漆做好标记，作为监测点，通过在三维模型和图纸中测量出各点的三维坐标值，每安装完一层的钢梁都要对之前安装完毕的各层钢梁的监测点进行复核，并与安装模型中的数据进行核对；
（8）大跨度钢梁安装完毕后进行卸载，两个支架同时卸载，采用切割支架的形式进行卸载；
（9）大跨度结构梁卸载后，每隔3小时进行一次监测，直到24小时后，将最后的监测结果与通过三维模型模拟计算出的结果进行核对，确定结构的实际变形是否与理论变形一致；
（10）使用水准仪进行变形监测。
本发明相对现有技术的有益效果：
本发明基于全站仪的大跨度结构梁安装方法，通过BIM技术模拟计算结构的变形，然后通过全站仪进行实际监测，最后两者进行核对，在保证了大跨度结构安装的质量、安全性和稳定性的同时，也为以后施工类似的大跨度结构积累了经验，可以更好的控制大跨度结构的变形；全站仪控制钢梁的安装方式更为方便快捷、并且直接调整钢梁的位置，更能保证钢梁的轴线和顶部标高的准确性。
附图说明
图1是本发明基于全站仪的大跨度结构梁安装方法安装第一层吊装单元一的结构示意图；
图2是本发明基于全站仪的大跨度结构梁安装方法安装第二层吊装单元一的结构示意图；
图3是本发明基于全站仪的大跨度结构梁安装方法安装完毕的结构示意图。
附图中主要部件符号说明：
图中：
3 、临时支架
5 、钢柱
8、立柱
11、吊装单元一               
12、吊装单元二
16、吊装单元一测量控制点
17、吊装单元二测量控制点
21、第二层吊装单元一               
22、第二层吊装单元二
31、第三层吊装单元一               
32、第三层吊装单元二
41、第四层吊装单元一               
42、第四层吊装单元二
26、第二层吊装单元一测量控制点
27、第二层吊装单元二测量控制点
36、第三层吊装单元一测量控制点
37、第三层吊装单元二测量控制点
46、第四层吊装单元一测量控制点
47、第四层吊装单元二测量控制点。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：
附图1-3可知，一种基于全站仪的大跨度结构梁安装方法，包括如下步骤：
（1）在大跨度结构梁安装之前使用BIM技术建立三维模型，并通过模拟计算确定大跨度结构梁在安装过程中、卸载及卸载后24小时之内的变形情况；
可从计算机中实际测量构件的控制尺寸并指导安装施工，以及卸载后的变形监控；
（2）钢梁分两个吊装单元，包括：吊装单元一11和吊装单元二12，各个吊装单元对接接口位置取定2点作为安装控制点，通过在三维模型和图纸中测量出两点的三维坐标值，安装过程中通过全站仪的三维测量来控制钢梁接口的位置，保证钢梁空中接口的精确度，同时保证钢梁安装满足起拱和设计要求；
（3）钢梁分两个吊装单元，为保证中间的对接接口空中对接，搭设临时支架3；
临时支架的高度通过钢梁的起拱值进行放样确定，以保证钢梁落在支架上时，钢梁的起拱值即满足设计要求。
（4）先吊装单元一11，吊装单元一11的一端与钢柱牛腿对接通过定位焊进行临时固定，定位焊焊缝高度大于3mm，长度40mm，间距300mm。另一端落在临时支架3顶部，通过全站仪来监控钢梁端部吊装单元一测量控制点16的三维坐标，通过调整使钢梁端部测量控制点的坐标与在安装模型中量取的坐标一致，调整完毕后在钢梁两侧焊接挡板进行临时固定；
（5）然后用同样的方法吊装单元二12，调整吊装单元二12与吊装单元一11进行对接，将两段钢梁的接口错边量调整完毕后，通过全站仪来复核吊装单元二端部吊装单元二测量控制点17的三维坐标，确保与在安装模型中量取的坐标一致；
（6）第二层钢梁安装选用两层钢梁之间的立柱8作为钢梁安装的临时支撑，在钢梁底部和立柱四周焊接连接耳板，然后通过夹板进行连接固定，在钢梁下部和立柱的连接板中间架设千斤顶对钢梁进行调整，调整方法与第（5）步相同；通过全站仪控制钢梁上测量控制点的坐标来保证钢梁就位的准确性；
调整完毕后将连接板的螺栓全部拧紧固定，然后再进行焊接，通过上述方法安装剩余各层钢梁；
（7）在大跨度结构梁上取定几点使用油漆做好标记，作为监测点，通过在三维模型和图纸中测量出各点的三维坐标值，每安装完一层的钢梁都要对之前安装完毕的各层钢梁的监测点进行复核，并与安装模型中的数据进行核对；
（8）大跨度钢梁安装完毕后进行卸载。两个支架同时卸载，采用切割支架的形式进行卸载；
（9）大跨度结构梁卸载后，每隔3小时进行一次监测，直到24小时后，将最后的监测结果与通过三维模型模拟计算出的结果进行核对，确定结构的实际变形是否与理论变形一致。
（10）使用水准仪进行变形监测。
由于塔尺的长度较长，立尺时如果不垂直会出现较大偏差，而使用全站仪监控变形是通过反光片的反射进行测量，对于结果的影响比较小。
本发明基于全站仪的大跨度结构梁安装方法，通过BIM技术模拟计算结构的变形，然后通过全站仪进行实际监测，最后两者进行核对，在保证了大跨度结构安装的质量、安全性和稳定性的同时，也为以后施工类似的大跨度结构积累了经验，可以更好的控制大跨度结构的变形；全站仪控制钢梁的安装方式更为方便快捷、并且直接调整钢梁的位置，更能保证钢梁的轴线和顶部标高的准确性。