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索佳SET1130R3全站儀在工程測(cè)量監(jiān)理中的應(yīng)用
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索佳SET1130R3 全站儀在工程測(cè)量監(jiān)理中的應(yīng)用
鄭士林(金昌誠信監(jiān)理公司 甘肅 金昌 737100)
Application of SOKKIA SET1130R 3 in Engineering Survey Supervision
Zheng shi-lin
摘要:工程測(cè)量監(jiān)理工程師對(duì)已安裝就位的鋼構(gòu)件用傳統(tǒng)的測(cè)量方法進(jìn)行監(jiān)測(cè),工作量大,測(cè)量精度不夠,而且不安全。本文就鋼結(jié)構(gòu)施工過程中對(duì)鋼屋架垂直度及鋼梁撓度兩個(gè)主控項(xiàng)目監(jiān)測(cè)提出了新的測(cè)量方法。
abstract With SOKKIA SET1130R 3, In one new way survey steel beam deflection and roof truss gradient which fixed,high precision,efficient and little amount work.Other way is not.
關(guān)健詞:測(cè)量實(shí)驗(yàn)、撓度、垂直度Key word survey experience deflection gradient
一、引言
監(jiān)理測(cè)量工程師對(duì)大型工業(yè)廠房已安裝就位的鋼屋架垂直度及鋼梁撓度監(jiān)測(cè)往往很困難。鋼梁在安裝就位后,由于自重及荷載的作用,產(chǎn)生一定程度的彎曲。應(yīng)用傳統(tǒng)的幾何水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)定其撓度,工作量大,耗費(fèi)人力多,且測(cè)量精度不夠。鋼屋架安裝就位后,由于桿件相互作用及屋面荷載等影響,屋架傾斜。用傳統(tǒng)的測(cè)量方法測(cè)量其垂直度,測(cè)量精度完全不能滿足規(guī)范要求,而且人員安全得不到保障,有時(shí)監(jiān)測(cè)工作根本無法進(jìn)行。由于鋼屋架垂直度及鋼梁撓度是工程監(jiān)理之主控項(xiàng)目,監(jiān)理工程師必須對(duì)竣工的鋼構(gòu)件工程是否滿足鋼結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收規(guī)范做出評(píng)價(jià)。原有的測(cè)量方法很難在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)大量的監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)并做出評(píng)價(jià)。索佳 SET1130R 3 全站儀由于其先進(jìn)的無合同目標(biāo)測(cè)量技術(shù)及先進(jìn)的內(nèi)置測(cè)量軟件,解決了工程測(cè)量監(jiān)理中的技術(shù)難題。本文通過測(cè)量實(shí)驗(yàn),論證了應(yīng)用索佳 SET1130R 3 全站儀,對(duì)鋼屋架垂直度及鋼梁撓度進(jìn)行監(jiān)測(cè),工作安全,測(cè)量數(shù)據(jù)可靠,還大大提高了工作效率。
二、鋼屋架垂直度及鋼梁撓度測(cè)量方法
測(cè)量鋼梁撓度就是測(cè)量鋼梁兩端點(diǎn) A、B及梁中點(diǎn)C 的相對(duì)高程HA、HB、HC、由(1)式求出梁的撓度。
ξ =H C -(HA+HB)/2(1)
測(cè)量鋼屋架垂直度就是測(cè)量屋架頂點(diǎn)C與底梁中點(diǎn)D的水平距離。
鋼梁撓度測(cè)量是應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀無合同目標(biāo)測(cè)量技術(shù)測(cè)量梁A、B、C三點(diǎn)的相對(duì)高程。
鋼屋架垂直度測(cè)量是利用索佳SET1130R3全站儀內(nèi)置的對(duì)邊測(cè)量軟件測(cè)量屋架頂點(diǎn)C與底梁中點(diǎn)D的水平距離。為了準(zhǔn)確測(cè)量屋架頂點(diǎn)C與底梁中點(diǎn)D的水平距離,需在鋼屋架安裝前準(zhǔn)確找出C、D點(diǎn)的幾何位置,并貼上索佳SET1130R3全站儀專用的測(cè)距反射片。
三、測(cè)量實(shí)驗(yàn)
測(cè)量實(shí)驗(yàn)的目的是應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)測(cè)定觀測(cè)目標(biāo)的觀測(cè)值,與傳統(tǒng)測(cè)量方法測(cè)量結(jié)果(作為真值)進(jìn)行比較,求出新觀測(cè)方法的測(cè)量精度,判定應(yīng)用新方法測(cè)量的觀測(cè)值是否滿足規(guī)范要求。
1、測(cè)點(diǎn)布設(shè)
在廢棄的高壓輸電塔架上,布設(shè)52個(gè)觀測(cè)點(diǎn)(26對(duì))。其中,26個(gè)測(cè)點(diǎn)(13對(duì))貼上反射片,其余26個(gè)測(cè)點(diǎn)(13對(duì))用長約100mm 的工字鋼板制作,并定出其測(cè)點(diǎn)位置。測(cè)點(diǎn)布設(shè)在長7m,寬7m,離地面高度在 5~15m的空間內(nèi)。
2、測(cè)量方法
用幾何水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)量52個(gè)測(cè)點(diǎn)的相對(duì)高程(輔用鑒定鋼尺),用索佳SET1130R3全站儀測(cè)定13對(duì)工字鋼段測(cè)點(diǎn)的相對(duì)高程,用鑒定鋼尺丈量52個(gè)測(cè)點(diǎn)之間距。經(jīng)過高差改正、尺長改正求出13對(duì)測(cè)點(diǎn)的水平間距。
3、測(cè)量數(shù)據(jù)分析
觀測(cè)數(shù)據(jù)見表1、對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行處理,得出:無合同目標(biāo)觀測(cè)兩測(cè)點(diǎn)相對(duì)高差的測(cè)量精度為:±1.9mm ;對(duì)邊測(cè)量兩測(cè)點(diǎn)間水平距離的測(cè)量精度為±2.92mm 。
《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定:鋼屋架安裝垂直度允許偏差為:
h/250,且不大于15mm(h為鋼屋架高度)
顯然,應(yīng)用無合同目標(biāo)技術(shù)監(jiān)測(cè)鋼屋架垂直度是可以滿足規(guī)范要求的。
表1測(cè)量實(shí)驗(yàn)值
觀測(cè)
對(duì)編號(hào)
幾何水準(zhǔn)測(cè)量值
(mm)
無合同目標(biāo)觀測(cè)值
(mm)
差值
(mm)
測(cè)點(diǎn)間水平距離
(改正后mm)
觀測(cè)值
(對(duì)邊測(cè)量mm)
差值
(mm)
1
732.0
731.6
-0.4
321.6
321.3
-0.3
2
338.5
337.2
-1.3
117.3
114.2
-3.1
3
35.5
31.8
-3.7
89.9
86.8
-3.1
4
138.0
136.6
-1.4
526.4
526.6
+0.2
5
181.5
180.7
-0.9
443.4
444.3
+0.9
6
27.5
29.3
+1.8
291.1
299.7
+8.6
7
23.0
26.0
+3.0
744.3
744.5
+0.2
8
28.0
29.7
+1.7
1666.3
1668.0
+1.7
9
438.0
440.3
+2.3
3329.7
333.0
+0.3
10
436.5
433.7
-2.8
3411.7
3410.2
-1.5
11
29.5
30.0
+0.5
406.8
408.5
+1.7
12
24.5
24.8
+0.3
79.8
79.6
-0.2
13
11.0
10.9
-0.1
1143.2
1146.1
+2.9
《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定:鋼梁制作與安裝過程中,鋼梁是不允許下?lián)系摹5谒泻奢d加入后,鋼梁的原有物理性能產(chǎn)生一定形變。測(cè)量工程師必須對(duì)竣工的鋼梁撓度進(jìn)行監(jiān)測(cè),以便對(duì)整體結(jié)構(gòu)的安全性能作出評(píng)價(jià)。同樣,應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀內(nèi)置的對(duì)邊測(cè)量軟件進(jìn)行測(cè)量是完全可以滿足技術(shù)要求的。
四、鋼梁撓度與鋼屋架垂直度監(jiān)測(cè)方法
1、鋼梁撓度監(jiān)測(cè)
對(duì)鋼梁撓度進(jìn)行監(jiān)測(cè),應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀測(cè)二測(cè)回,測(cè)定鋼梁兩端點(diǎn)及中點(diǎn)的相對(duì)高程,按(1)式計(jì)算鋼梁的撓度,評(píng)定鋼梁撓度是否滿足規(guī)范規(guī)定的要求。測(cè)量時(shí),應(yīng)在鋼梁垂直下方設(shè)站,盡量使鋼梁兩端測(cè)點(diǎn)處電磁波的入射角相等,但測(cè)設(shè)位置應(yīng)距兩端點(diǎn) 50mm 左右。中點(diǎn)觀測(cè)時(shí)可以使用索佳 SET1130R3全站儀固有的導(dǎo)向光照準(zhǔn)。測(cè)量時(shí),如果儀器顯示電量不足,應(yīng)盡快更換電池。如果在電量不足狀態(tài)下測(cè)量,測(cè)量精度也會(huì)受到影響,誤差大約在10mm左右。另外,儀器三軸誤差對(duì)觀測(cè)精度影響較大,因而應(yīng)定期對(duì)測(cè)量儀器進(jìn)行檢驗(yàn),同時(shí)測(cè)量時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確將儀器常數(shù)輸入,以便對(duì)測(cè)量值進(jìn)行改正。鋼梁的防腐層的厚度不均勻,也能對(duì)觀測(cè)結(jié)果產(chǎn)生較大影響,具體表現(xiàn)就是鋼梁撓度超限。這種情況下應(yīng)將觀測(cè)位置等距離內(nèi)移,多次觀測(cè)進(jìn)行對(duì)比,以確定觀測(cè)結(jié)果的可靠性。光波路徑應(yīng)避開金屬等物體,并盡量保持一定空間距離。
應(yīng)用實(shí)例:金川集團(tuán)有限公司銅合成爐項(xiàng)目之子項(xiàng)工程13000m3粗粒合金車間13根跨距33m鋼梁,由于多種因素影響,中國恩菲工程設(shè)計(jì)院計(jì)算的鋼梁撓度計(jì)算值為54mm ,用該方法測(cè)得 13 根鋼梁撓度最大值為 48.2mm ,小于設(shè)計(jì)允許值,可以判定鋼梁撓度符合設(shè)計(jì)要求。
2、鋼屋架垂直度監(jiān)測(cè)
對(duì)鋼屋架垂直度進(jìn)行監(jiān)測(cè),應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀測(cè)二測(cè)回,通過內(nèi)置軟件(對(duì)邊測(cè)量)直接計(jì)算出鋼屋架垂直度。對(duì)邊測(cè)量功能在鋼屋架垂直度監(jiān)測(cè)中應(yīng)用非常方便。唯一要做的是在鋼屋架吊裝前應(yīng)找好測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置,并貼上索佳專用反射片。和撓度觀測(cè)一樣,儀器要進(jìn)行檢驗(yàn),并進(jìn)行常數(shù)改正。電磁波路線、電池電量等對(duì)觀測(cè)結(jié)果有影響,監(jiān)測(cè)時(shí)要予以考慮。對(duì)鋼屋架垂直度進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)視距不宜大于60m。
應(yīng)用實(shí)例:應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀測(cè)對(duì)金川集團(tuán)有限公司重點(diǎn)技改項(xiàng)目 15 萬 t 銅電解工程、 5000t 電積鈷工程鋼屋架垂直度進(jìn)行監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示鋼屋架垂直度符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工驗(yàn)收規(guī)范》要求。兩項(xiàng)工程分獲“魯班獎(jiǎng)”及“國家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)”。
五、結(jié)論
通過測(cè)量實(shí)驗(yàn)與實(shí)際應(yīng)用證明,對(duì)鋼梁撓度與鋼屋架垂直度進(jìn)行監(jiān)測(cè),完全可以應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀替代傳統(tǒng)的測(cè)量方法。測(cè)量精度足夠,工作效率大大提高,作業(yè)安全,基本不影響工程施工。唯一增加的工作是鋼屋架在吊裝前找出測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置,并貼上反射片。
值得說明的是,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,索佳SET1130R3全站儀測(cè)量的三角高程精度為±1.9mm ,并不能說明用該儀器進(jìn)行三角高程測(cè)量就可以代替水準(zhǔn)儀進(jìn)行相應(yīng)等級(jí)的水準(zhǔn)測(cè)量。用該儀器進(jìn)行撓度觀測(cè)時(shí)許多測(cè)量誤差是相互抵消的。如在應(yīng)用無合同目標(biāo)功能測(cè)量撓度時(shí)注重電磁波的入射角盡量相等,就是為了抵消許多因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,從而提高測(cè)量精度。
本文只探討了索佳SET1130R3全站儀在工程建設(shè)中的兩方面的應(yīng)用。實(shí)際上,由于索佳SET1130R3全站儀具有無合同目標(biāo)測(cè)量功能,大大方便了在測(cè)量中量距困難、人員又不能到達(dá)等諸多不便情況下的測(cè)量作業(yè),因而索佳SET1130R3全站儀在測(cè)繪作業(yè)中必定有更廣泛的應(yīng)用。
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