剖析鋼結(jié)構(gòu)工程測量難點及變形監(jiān)測技術

   日期：2017-07-25

一、國家體育場工程概況

國家體育場，因其外觀獨特的造型而被俗稱為“鳥巢”。該建筑位于北京北四環(huán)路北側(cè)的奧林匹克公園中心區(qū)，是2008年奧運會主會場，可容納觀眾9.1萬人，承擔了奧運會開幕式、閉幕式和足球、田徑等比賽項目。工程總占地面積20.4公頃，總建筑面積25.8萬平方米，綠化占地面積7.9萬平方米。地上高度69.21米，地下深度7.1米，東西長280米，南北長333米。屋頂開口，鋼結(jié)構(gòu)用鋼總量約4.2萬噸。

“鳥巢”工程的建成不僅標志著建設者施工技術的創(chuàng)新和先進，而且從眾多側(cè)面和角度充分展示出精密施工測量技術，為保障其施工按設計要求，準確地實施發(fā)揮了重要作用?！傍B巢”工程從規(guī)劃、設計、施工，一直到竣工、運營的每一步建設進程，測繪工作始終和她相伴而行，測繪工作者用智慧和汗水做出了本專業(yè)應有的貢獻。


二、工程測量的技術難點

國家體育場結(jié)構(gòu)在空間變化的不規(guī)則性、多樣性、復雜性以及超大規(guī)模，增加了施工測量難度和困難，超出傳統(tǒng)工程測量范疇，而且又無工程先例，更無工程經(jīng)驗。

不論是地面拼裝還是安裝定位，測量工作都十分煩瑣和困難，這些對工程測量的實施都提出了挑戰(zhàn)。同時，由于施工場地相對狹小，場地中的大型施工設備、運輸車輛和重型起重機械的運行頻繁，以及作業(yè)公司多，配合、協(xié)調(diào)、工作交圈難度大都給測量工作帶來了很多意想不到的困難。

01 需要快速建立高精度三維工程控制網(wǎng)

施工場地建筑材料，對測量控制點通視影響大，安裝精度要求高，為滿足施工要求，要根據(jù)工程進展情況隨時快速建立高精度三維工程控制網(wǎng)，保證工程各階段施工放樣的需要。


02 混凝土結(jié)構(gòu)施工測量精度要求高、難度大

1）斜扭柱施工測量；
2）看臺板安裝的高精度測量。


03 鋼結(jié)構(gòu)安裝施工測量精度高、難度大

1）鋼構(gòu)件（胎架）組裝測量；
2）鋼結(jié)構(gòu)安裝測量。

04 鋼結(jié)構(gòu)支撐塔架卸載變形監(jiān)測難度大、責任重

鋼結(jié)構(gòu)78根支撐塔架卸載工程總卸載量大，卸載工作有一定的難度。


05 跑道施工定線測量精度要求高

跑道施工特點：跑道長度測量定位要求達到國際標準；跑道平整度、精度要求高。


06 施工測量管理難度大

“鳥巢”總體測量工作有北京城建勘測設計研究院有限責任公司負責，下面還有十幾個公司單位，因作業(yè)公司多，配合、協(xié)調(diào)、工作交圈不容易，施工測量管理和協(xié)調(diào)難度大。

針對上述問題采取的措施：

1）應用衛(wèi)星定位系統(tǒng)、智能化的全站儀及數(shù)字水準儀快速建立了覆蓋整體工程的高精度三維工程控制網(wǎng)。加密精密導線網(wǎng)和精密水準網(wǎng)。

2）采用強制對中標志，有效減少了測量誤差。

3）開發(fā)和應用基于智能化全站儀、激光和通訊等技術的集成式精密空間放樣測設技術。（Trimble R8 GNSS GPS接收機、LEICA TCA2003智能化全站儀）

4）應用激光掃描等技術對整體工程設施的空間形態(tài)進行實時或準實時的精確檢測和完整記錄，形成了對整體工程實施動態(tài)與靜態(tài)變形監(jiān)測的自動化技術和方法。

5）建立、健全了各種工程測量項目的質(zhì)量安全管理體系，以及各項工程測量項目的監(jiān)督制度，確保了工程測量成果的可靠性與完整性。