前言
    随着钢结构的迅速发展，高层、异形、大跨度结构在钢结构建筑中已是屡见不鲜、同时针对各种类型的测量控制的难度也越来越大，高层、异形、大跨度结构的测量定位施工工序是保证钢结构安装质量的首要前提，因此大跨度、异形、大跨度结构中的测量控制就显的尤为重要，为了探索出适合各种结构尤其是异形、大跨度结构测量方法，并遵守求同存异的原则，在此以杭州国际会议中心高层球体结构的测量定位施工工艺进行进行介绍，此测量方法可以在高层、异形、大跨度结构中广泛运用。

一、工程概况
    杭州国际会议中心工程位于杭州新城市中心--钱江新城核心区块；毗邻新规划的市政府大楼和杭州大剧院；其中南面紧邻高架城市阳台，北面为富春江路，西面紧靠解放东路，东面为杭州大剧院及在建的波浪文化城，并且地下一层与波浪文化一期相联通，与杭州大剧院对称坐落位于钱江新城中心轴线上。

    工程由球形的主楼和椭圆形投影面的裙房组成，总建筑面积为130096平方米，其中地上总建筑面积为78009平方米。主楼为超五星级酒店部分，19层85米高，内设高级办公楼层和公寓式酒店层；裙房为会议中心部分，2层12米高，主要为商场及大堂，低座为豪华酒店。地下室为两层，建筑面积为52087平方米，主要用作停车场、机电用房、酒店后勤区等。本文主要介绍主楼测量方案的探索。

 

二、结构特点及测量难点
2.1结构特点
    杭州国际会议中心主楼与裙房通过主楼外侧的弧形柱上的牛腿连接成一个结构整体。其中主楼结构为钢框架—支撑体系，共由43榀平面钢框架组成。各榀平面框架外柱与内柱的定位轴线在平面上为不同半径的同心圆，平面框架在竖向剖面上呈现“C”形，四层以下的框架柱为竖直的框架柱，而四层以上的内框架柱为折线形斜柱，四层以上的外框架柱为圆弧形斜柱；结构在A2、A8、A16、A20、A26、A30、A38轴上的框架通长高度设置斜支撑构件；框架的跨度约为12m，层高为3.52m和5.22m。整个球形结构的外侧框架柱距球心的最大距离约42m。         

2.2测量难点
    本工程属高层钢框架结构，为球体造型。外围结构柱均为竖向弧形构件，每一钢构件安装空间位置不统一，结构整体测控量大，测量精度要求高，轴线标高竖向传递次数多。由于主楼的结构特征，无法利用常规的高层结构测量手段来定位钢柱，针对本工程施工安装测量难点，选择合适的测量方案，从而保证工程的安装精度，将是本工程的重点。

 

三、测量方案的选择
针对本工程的结构特点，采用一般的内控法或外控法测量方案将无法满足本工程测量精度要求，我司提出了3种测量方案，如下：

 

 

四、方案的确定
通过对提出的三中方案在难易性、精度、工期及对其他工种的影响等多方面的可行性分析，择优选择方案三内控和外控相结合的测量方法做为本工程的测量方案，方案三主要由以下优缺点：
1、每一径向轴线上的柱子均为标准柱，且每一径向和环向轴线均向上传递，测量精度容易保证；
2、测量施测和校正工作量较大，可能会影响工期；
3、测量控制点较多，控制点的保护是重点；
4、增设附助轴线后，贯通了环向轴线向上传递，方便了测量

五、方案的实施
5.1平面控制网建立
1、根据本工程的结构形式，建立以下平面控制点：
（1）作G轴和A23轴垂直交线于一点，分别向南50米、向东、西、北50米、100米间距设控制网，共设置20个控制点。
（2）测设方法
控制网采用四等导线的精度要求施测，准确计算出导线成果后，进行精度分析和控制点点位误差。
各控制网点在选择好的点位上进行布设，按规范要求做好测量标志，同时做好防护和保护措施（如示意图）。为了保证测量精度，在控制点标志埋设后一周内不得进行观测。同时为防止测量基准标志点产生位移和沉降,在施工过程中坚持不定期检测。检测发现误差时，在起算的大地控制点的基础上按导线测量方法进行复测和平差计算。

5.2高程控制网的建立
（1）首先对现场已知水准点进行水准复测。（按国家四等水准测量要求）。水准点标石经复测，精度满足要求后，在施工现场根据限差要求埋设水准点标石（如下图）。为了便于施工测量，整个场地内，东西、南北每相距100m左右设有水准点，并构成闭合图形，以便闭合校核。I级水准基点组选8个水准点均匀地布置在整个施工现场四周形成一闭合路线。II级水准点采用M8膨胀螺栓的钢筋打入砼作为标志。由水准基准点组成闭合路线，各点间的高程进行往返观测，闭合路线的闭合误差应小于±5 mm（n为测站数）。在水准联测时把I级控制点作为首级水准点使用联测，计算出高程值，以方便主楼安装时高程的投测。
（2）主楼高程控制网布设
主楼外设置3个II级固定的水准基准点，如下图所示：

5.3轴线的定位与传递
5.3.1轴线的定位测设
根据平面控制网和G轴与A23轴的垂足控制点（即主楼圆心），用经纬仪及钢尺或用全站仪即可定出主楼径向的A1轴到A44轴和环向的B1轴到B3轴共47条轴线和所有本工程的施工平面轴线。轴线控制桩用M8膨胀螺栓的打入砼固定作为标志，并引测至周围永久性建筑物或构筑物上。

5.3.2主楼轴线的坚向传递
1、主楼一至四层的轴线控制
主楼首层定位轴线利用平面控制网点和主楼圆心进行控制（圆心控制点同样用M8膨胀螺栓打入首层楼面混凝土中）。由于二至四层的钢柱均为直形柱，且主楼中庭不悬空，因此二至四层的定位轴线同样利用平面控制网点和主楼圆心向上传递的方法进行控制。
2、主楼四层以上的轴线控制
（1）径向轴线控制
本主楼工程的定位轴线采取外控法，即定位轴线延长线上设置控制桩位，在控制桩位上架设经纬仪进行轴线的逐层传递。由于本工程结构平面径向轴线呈放射性布置，所以采取将主楼的每条径向定位轴线贯通后，向两个方向延长至建筑物外部，并在两个方向的延长线上各设置两个控制桩位（控制桩设置如上图），进行主楼径向定位轴线的坚向传递和控制。
（2）环向轴线控制
根据本主楼工程立面框架的形式，为满足施工测量控制的需要，在环向轴线B2与B3之间增设一条离圆心为31.5米的环向附助轴线Bx。在首层楼面上利用平面控制网点和主楼圆心测设出该轴线后，将该轴线与44条径向定位轴线的44个交点（Bx-1～Bx-44）往径向和环向各500?处设定为控制基准点（同样用M8膨胀螺栓打入首层楼面混凝土中）。上面各层在立楼板模板时，在相应位置留200?×200?方洞，用激光铅垂仪把各点引测至各楼层，校核后通过量距放出各钢柱的十字控制中心线。在第10层将此44个控制基准点转移一次，仍用M8膨胀螺栓打入楼面混凝土中控制上9层定位。
 

 

5.4标高传递
本工程的标高传递主要为主楼结构的高程坚向传递。按照主楼外设置的3个II级固定水准基准点，用水准仪将基准点引至首层平面。首层施工好后，将+1.000m标高引至指定钢柱上并做红漆标记，用钢卷尺向上丈量至各楼层（同样在第10层设一个转点）。然后用水准仪抄平控制各钢柱的牛腿上表面标高。

6.钢构件安装的测量校正
6.1主楼钢柱的安装测量校正
钢柱的测量校正主要为平面位置、标高和垂直度三项内容，按照先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度的顺序按照规范规定的数值进行校正。同时为保证安装精度，避免因温度变化对钢柱垂直度校正产生的偏差，主楼钢柱的测量校正统一日照变化小的傍晚进行。

6.2直钢柱的校正测量
（1）标高的调整：每安装一节柱后，对柱顶进行一次标高实测，误差超过偏差时，采用螺栓千斤顶进行调整，偏差过大时分两次或几次进行调整。
（2）轴线位移校正：以传递至下节柱柱顶的轴线为基准，安装钢柱的底部对准下节钢柱中心即可。
（3）垂直度校正：把钢柱的成90°的两条控制线引出，在控制线上架设两台经纬仪，照准钢柱的中轴线同时监测，直到两个方向的轴线上下为同一垂直线。
垂直度校正调节主要是依靠揽风绳，直至焊接完后，按以上观测方法对钢柱进行复测，对钢柱的测量数据要认真记录。

6.3弧形钢柱的校正测量
弧形钢柱的标高和轴线位移校正测量同直钢柱的方法相同，其中弧形钢柱的垂直度校正由于弧形钢柱的一侧为外圆弧形，因此在校正完弧形钢柱底部的轴线位置后，同时在柱顶端采取三点坐标进行校正监测。即在钢柱顶部外截面角点做为校正点，采取三点坐标定位（如图所示控制点1、控制点2、控制点3），根据3点的三维坐标采取坐标测量进行校正定位控制。

 

九、总结
实践证明，杭州国际会议中心的测量定位施工工艺最终取得良好的预期效果，结合本工程实际情况展开分析，对于高层、异形、大跨度的特殊结构在测量定位控制中，为了其保证安装精度和工程质量，就要选择合适的测量方案，同时要配备合适的测量仪器。尤其针对异形结构而言，想用常规的测量手段进行测量定位是比较困难的，而且也很难保证测量质量，因此就要在常规方法中寻求突破，对于采用线控制不了的就应采用点（坐标控制）、线、面结合的测量控制方法，基本能够解决高层、异形、大跨度结构测量的难点问题，这种点、线、面相结合的测量定位方法可以被广泛运用。