本文摘自：《建筑幕墻創(chuàng)新與發(fā)展》未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載

　　1 工程概況

　　深圳機(jī)場(chǎng)位于珠江口東岸，寶安區(qū)福永鎮(zhèn)，廣深高速公路西側(cè)，航站口東臨寶安大道，西臨海邊，距離深圳市區(qū)直線距離約為32km，建成后的深圳國(guó)際機(jī)場(chǎng)是地位重要的國(guó)內(nèi)干線機(jī)場(chǎng)及區(qū)域貨運(yùn)樞紐機(jī)場(chǎng)。深圳機(jī)場(chǎng)T3 航站樓占地面積約19.5 萬(wàn)平方米，總建筑面積45.1萬(wàn)平方米，南北長(zhǎng)約1128m，東西寬約640m，為一飛魚外形。航站樓主樓地下二層地上四層(局部五層)，為鋼筋混凝土框架+鋼結(jié)構(gòu)，由主樓和呈十字交叉的指廊組成。

圖1 深圳機(jī)場(chǎng)T3航站樓模型圖

　　T3航站樓大廳屋頂為自由曲面，指廊屋頂大部分為規(guī)則筒殼，在筒殼的局部區(qū)域存在凹陷區(qū)，形成具有自由曲面的筒殼外形。屋頂展開(kāi)面積約23 萬(wàn)平方米，其中大廳部分東西長(zhǎng)約640m，南北寬約324m，主指廊部分長(zhǎng)747m，寬36m，次指廊部分長(zhǎng)342m，寬36m。最大跨度為主樓與指廊交接處，為108m。

　　2 測(cè)量工作總體思路

　　根據(jù)甲方提供的起始點(diǎn)，建立首級(jí)平面控制網(wǎng)，在首級(jí)控制網(wǎng)上進(jìn)行控制點(diǎn)的二、三級(jí)加密。高程采用四等水準(zhǔn)布控。

　　測(cè)量的目的：實(shí)測(cè)鋼結(jié)構(gòu)與幕墻結(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，提供給設(shè)計(jì)。提取結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)，利用各級(jí)測(cè)量控制點(diǎn)用全站儀將三維坐標(biāo)放到設(shè)計(jì)位置，以供施工使用，保證測(cè)量和施工的精度（詞條“精度”由行業(yè)大百科提供）符合規(guī)范要求。

　　為了確保測(cè)量精度和工程質(zhì)量，本工程作業(yè)過(guò)程中嚴(yán)格遵守各項(xiàng)規(guī)范要求，包括《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026-2007)、《精密工程測(cè)量規(guī)范》(GB/T15314-94)、《國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》(GB/T17942-2000)、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2001)等。

　　在施工過(guò)程中主要的坐標(biāo)系統(tǒng)包括機(jī)場(chǎng)坐標(biāo)系統(tǒng)(HP)、網(wǎng)架定位坐標(biāo)系統(tǒng)(XY)，其相互轉(zhuǎn)換關(guān)系為坐標(biāo)H=912m+坐標(biāo)Y、坐標(biāo)P=3719.758m+坐標(biāo)X。需要特別注意的是坐標(biāo)系統(tǒng)XY為設(shè)計(jì)坐標(biāo)系，屬于右手坐標(biāo)系，而坐標(biāo)系統(tǒng)HP為測(cè)量坐標(biāo)系，屬于左手坐標(biāo)系。高程系統(tǒng)采用建筑標(biāo)高系統(tǒng)(Z)，與1985國(guó)家高程基準(zhǔn)H關(guān)系為坐標(biāo)H=坐標(biāo)Z +4.900m。

　　3 建筑施工控制網(wǎng)

　　施工過(guò)程中依據(jù)甲方提供的控制點(diǎn)坐標(biāo)(表1)，采用一級(jí)GPS進(jìn)行平面控制網(wǎng)布設(shè)(表2)，四等水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行高程測(cè)量(表3)，全站儀導(dǎo)線測(cè)量進(jìn)行控制網(wǎng)加密(表4)。

表1 甲方提供的控制點(diǎn)坐標(biāo)

表2 GPS測(cè)量控制網(wǎng)的主要技術(shù)要求

　　GPS作業(yè)技術(shù)指標(biāo)：觀測(cè)采用三角網(wǎng)方式的靜態(tài)定位技術(shù)施測(cè)，同步作業(yè)圖形之間采用點(diǎn)、邊連接的方式，外業(yè)測(cè)量滿足以下技術(shù)要求：

　　衛(wèi)星高度角≥15°;

　　觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度≥45min;

　　平均重復(fù)設(shè)站數(shù)≥1.6;

　　點(diǎn)位幾何圖形精度因子(GDOP)≤6;

　　有效觀測(cè)衛(wèi)星總數(shù)≥4;

　　加密控制點(diǎn)高程采用四等水準(zhǔn)進(jìn)行高程測(cè)量，利用已知水準(zhǔn)點(diǎn)T2、T3四等水準(zhǔn)測(cè)量的起算點(diǎn)，在主指廊和東西指廊處聯(lián)測(cè)了4個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)編號(hào)采用與平面控制點(diǎn)同號(hào)，分別為I-01、I-02、I-03、I-04。水準(zhǔn)測(cè)量采用經(jīng)過(guò)鑒定的DSZ2型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，并按規(guī)范要求進(jìn)行儀器i角檢查;3米木質(zhì)區(qū)格式標(biāo)尺，并對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺名義米長(zhǎng)進(jìn)行了測(cè)定;符合規(guī)范要求。

　　1)、四等水準(zhǔn)觀測(cè)采用中絲讀數(shù)法，直讀視距，觀測(cè)順序?yàn)椤昂?后-前-前”。

　　2)、測(cè)站設(shè)置及觀測(cè)限差滿足“規(guī)范”要求，均由水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)記錄程序控制。

　　3)、主要技術(shù)要求詳見(jiàn)表“水準(zhǔn)測(cè)站設(shè)置及觀測(cè)限差”。

　　4)、水準(zhǔn)路線采用單次測(cè)量。

表3 水準(zhǔn)測(cè)站設(shè)置及觀測(cè)限差

圖2 建筑施工控制網(wǎng)測(cè)量

　　進(jìn)場(chǎng)迅速開(kāi)展各種測(cè)量任務(wù)，一級(jí)GPS點(diǎn)及四等水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)及點(diǎn)位選擇合理、標(biāo)石的質(zhì)量情況、標(biāo)石的埋設(shè)（詞條“埋設(shè)”由行業(yè)大百科提供）及外部整飾情況優(yōu)良;各項(xiàng)專業(yè)測(cè)量的作業(yè)方法、提供的圖件及資料齊全;儀器檢查的項(xiàng)目、方法正確、精度達(dá)到規(guī)范要求、計(jì)量鑒定手續(xù)完備、電子手簿的記錄程序正確和輸出格式全部標(biāo)準(zhǔn)化;觀測(cè)和計(jì)算結(jié)果符合限差要求;起算數(shù)據(jù)正確、各項(xiàng)精度指標(biāo)均達(dá)到要求，成果可以作為施工測(cè)量控制點(diǎn)，如圖2所示。

　　4 鋼結(jié)構(gòu)球心檢測(cè)方案

　　現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，首先利用控制點(diǎn)對(duì)全站儀進(jìn)行定向，完成定向后將儀器測(cè)距模式調(diào)整為RL模式，將儀器瞄準(zhǔn)球面上任意一點(diǎn)，，按下ALL鍵測(cè)得一個(gè)表面坐標(biāo)，依次在球面上測(cè)量5-8個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)。

　　依據(jù)最小二乘法則

　　組成法方程，其中

　　擬合求出球節(jié)點(diǎn)實(shí)際參數(shù)(X,Y,Z,R)，如圖1所示。

圖3 鋼結(jié)構(gòu)球心測(cè)量計(jì)算模型

　　對(duì)所有球節(jié)點(diǎn)球心坐標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，每個(gè)球節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包括點(diǎn)號(hào)、設(shè)計(jì)坐標(biāo)X、設(shè)計(jì)坐標(biāo)Y、設(shè)計(jì)坐標(biāo)Z、測(cè)量坐標(biāo)X、測(cè)量坐標(biāo)Y、測(cè)量坐標(biāo)Z、設(shè)計(jì)與測(cè)量X坐標(biāo)之差dX, 設(shè)計(jì)與測(cè)量Y坐標(biāo)之差dY, 設(shè)計(jì)與測(cè)量Z坐標(biāo)之差dZ。坐標(biāo)差值為測(cè)量值減設(shè)計(jì)值，以Z坐標(biāo)為例，如果dZ為正，表示球的實(shí)際位置高于設(shè)計(jì)位置。球節(jié)點(diǎn)偏差按X、Y、Z三軸分別統(tǒng)計(jì)，三軸最大正偏差點(diǎn)和最大負(fù)偏差點(diǎn)見(jiàn)表4。

表4 最大最小偏差(mm)

　　編號(hào)沿用《網(wǎng)架加工圖加構(gòu)件清單及定位坐標(biāo)》編號(hào)規(guī)則，以球所在軸線和序號(hào)表示，設(shè)計(jì)坐標(biāo)由CAD（詞條“CAD”由行業(yè)大百科提供）模型中自動(dòng)讀取。

　　依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2001)第12.3.6條對(duì)鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝的允許偏差規(guī)定，以及附錄E.0.6的允許偏差，本機(jī)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)允許最大偏差不得超過(guò)30mm。以30mm為依據(jù)對(duì)偏差點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表5。

　　表5　偏差大于30mm的點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)

　　5 全站儀施工放樣

　　在幕墻施工過(guò)程中，全站儀施工放樣工作貫穿始終，涉及的工序包括支座定位、鋼架安裝、鋁框定位、鋼板安裝、內(nèi)外鋁板安裝等。施工放樣采用三維空間放樣方法，如圖4所示。

圖4 全站儀三維空間放樣

　　按照三維坐標(biāo)法的原理，通常是在一個(gè)控制點(diǎn)上架設(shè)全站儀，設(shè)置好各項(xiàng)儀器參數(shù)，以固定點(diǎn)為后視方向進(jìn)行定向，完成測(cè)站設(shè)置后，依次在待測(cè)結(jié)構(gòu)輪廓點(diǎn)處立鏡，全站儀照準(zhǔn)相應(yīng)輪廓點(diǎn)處的反射棱鏡或反射貼片(采用免棱鏡儀器可不必立鏡)，儀器立即顯示出各點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

　　在結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)放樣前，先在鋼性骨架上焊接固定輪廓點(diǎn)、線的專用角鋼或鐵板，通過(guò)測(cè)設(shè)該點(diǎn)設(shè)計(jì)三維坐標(biāo)，再調(diào)整立鏡點(diǎn)位置，即可定出待測(cè)點(diǎn)線的準(zhǔn)確位置并做好施工標(biāo)志。個(gè)別情況下因鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架、腳手架等桿件影響通視時(shí)，可通過(guò)棱鏡桿的長(zhǎng)度調(diào)整，或在局部范圍內(nèi)進(jìn)行偏心測(cè)量等方法解決各點(diǎn)的通視問(wèn)題。

圖5 棱鏡輔助施工放樣

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　深圳機(jī)場(chǎng)T3航站樓是全國(guó)首次將高精度三維測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于幕墻安裝施工全過(guò)程，首先進(jìn)行工作面鋼結(jié)構(gòu)檢核，確保深化設(shè)計(jì)全部理論下單，在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制安裝點(diǎn)位，設(shè)計(jì)采用了三維可調(diào)結(jié)點(diǎn)構(gòu)造，確保了安裝一次完成，無(wú)返工并減少了損耗，極大地提高了深化設(shè)計(jì)和施工效率，有效地縮短了施工工期。建成后照片如圖6.

　　圖6 建成后照片

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