CN105606080B - 一种超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑工程技术领域，具体地说是一种超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法。精确快速地对钢构件的节点空间尺寸进行复核，确保钢构件的出场质量。直观的反映钢构件多节点复杂钢构件的偏差情况，指导加工厂的矫正作业，减少摸索试探，节约工时。通过同类钢构件的观测检验，获得制作工序对钢构件整体变形趋势的影响规律，后续钢构件制作中，对加工工艺的改进提供依据，不断提高制作加工精度，省时省工、减少材料浪费。钢构件成型质量不断提高，现场安装配合协调，钢构件做到一次就位，现场无返工。施工进度保证程度得到提高，赢得了业主及各配套分包单位的认可，项目顺利推进。

Description

一种超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体地说是一种超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法。

背景技术

在大型钢结构制作安装施工过程中，为加快现场安装进度，缩短钢构件拼装时的调校时间。需要提高钢构件出厂的尺寸质量。而对于日益复杂的钢构件节点和庞大的钢构件尺寸，传统的外形尺寸检验方法捉襟见肘。常规的钢构件尺寸检测方法，主要采用钢尺、角尺等传统测量工具，对各连接端口间进行通线、直线距离、角度等测量，并与平法设计图进行比对。尺寸偏差若符合相关制作检验标准则准予出厂，误差超出允许范围的，需要在加工厂进行矫正调整。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种将建筑工程广泛采用的全站仪设备应用于超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法。

为了达到上述目的，本发明所设计的一种超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法包含以下步骤：

1、首先，选择坚实平整的场地作为三维观测场地，场地四周不应有震动作业。为方便钢构件翻转、移位，场地宜在起重设备作业范围。

2、钢构件吊运安放平稳后，在钢构件牛腿、梁柱连接、竖向钢构件连接点选定关键控制点，在控制点上设置反光贴。反光贴就是一种自粘性的简易棱镜。由于施工现场采用的全站仪普遍应用于施工放样，一般配合棱镜使用，配备免棱镜全站仪的情况较少，故钢构件表面需设置反光介质。

3、在钢构件四周设置测站，并定义观测空间直角坐标系。测站与钢构件保持合适的距离，以确保视准轴尽量垂直于反光贴，与反光贴的偏角小于30°～45°。如果不垂直，则返回信号是由红外线在反光膜上的漫反射引起的，漫反射信号弱，可能引起测量误差。

4、定义其中一个测站为原点，某测站与原点的连线为正方向，通过棱镜作为后视，依次观测出各测点的空间坐标。此时宜将钢构件置于空间直角坐标系的第一象限。并使用CASIO fx-5800P可编程计算器及《全站仪闭合导线三维坐标测量近似平差程序》进行测站点三维坐标平差。

5、在各测站架设全站仪，使用同一的空间坐标体系，对钢构件上的关键点进行逐个观测并记录。

6、若待测关键点无法在构件一次摆放状态下进行观测，可从一次摆放状态可观测点中选取不少于3个作为传递点。使用起重设备对待测构件进行翻转摆放，安放稳固要求同前次摆放。

7、在二次摆放状态下对传递点需重复观测，多次翻转同理类推。二次摆放状态下观测点坐标数据以传递点为参照对构件多次不同摆放状态观测数据进行拼合，以获得钢构件整体各关键节点三维坐标数据。

8、将观测数据输入到计算机，使用AutoCAD等图形处理软件，将观测数据与设计标准模型进行比对。对形心进行拟合调整，使得尽可能多的关键点属于落在钢结构制作安装验收标准允许的偏差范围内。直观地反映钢构件多个连接节点的空间关系，分析钢构件由于制作工艺和拼装顺序影响带来的整体变形趋势。

9、若钢构件存在钢构件关键点与标准模型进行拟合，局部关键点定位坐标超出验收允许偏差范围的情况，则在加工厂内对该钢构件进行矫正，直至符合出厂验收标准。

10、通过三维测量检验，获得的观测数据，使安装环节提前了解钢构件制作误差，为现场安装提供参考。由于超大型钢板剪力墙钢构件每三个标准层为一个施工作业区段。安装作业时，在工具式脚手架内进行拼装，钢构件的安装主要依靠底部定位及垂直度控制等两方面控制信息。可将钢构件的拟合后的拼装姿态信息转化为安装作业面所需的钢构件吊装控制信息，减少现场对钢构件吊装安放姿态的调校，做到吊装安放一次就位。

更进一步的方案是，通过大量的观测数据与标准模型比对，从中可以发现钢构件在焊接拼装工艺影响下发生扭转、翘曲的趋势规律。从而改进该类钢构件焊接拼装作业指导书，改进后续钢构件的制作工艺流程，不断提高制作精度，减少了矫正和返工的发生。

本发明所得到的一种超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法具有以下优点：

（1）、精确快速地对钢构件的节点空间尺寸进行复核，确保钢构件的出场质量。直观的反映钢构件多节点复杂钢构件的偏差情况，指导加工厂的矫正作业，减少摸索试探，节约工时。通过同类钢构件的观测检验，获得制作工序对钢构件整体变形趋势的影响规律，后续钢构件制作中，对加工工艺的改进提供依据，不断提高制作加工精度，省时省工、减少材料浪费。

（2）钢构件成型质量不断提高，现场安装配合协调，钢构件做到一次就位，现场无返工。施工进度保证程度得到提高，赢得了业主及各配套分包单位的认可，项目顺利推进。

附图说明

图1是实施例1全站仪测站位置示意图。

图2是实施例1构件翻转时全站仪测站示意图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1。

参见图1 所示，本实施例描述的一种超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法包含一下步骤：

1、首先，选择坚实平整的场地作为三维观测场地，场地四周不应有震动作业。为方便构件翻转、移位，场地宜在起重设备作业范围。本例中选择在大型构件涂装车间内一侧的储存库房，上部有起重行车，辅助吊运安放。

2、吊运安放平稳后，在钢构件牛腿、梁柱连接、竖向构件连接点选定关键控制点，在控制点上设置反光贴，反光贴就是一种自粘性的简易棱镜。由于施工现场采用的全站仪普遍应用于施工放样，一般配合棱镜使用，配备免棱镜全站仪的情况较少，故构件表面需设置反光介质。

3、在构件四周设置测站，并定义观测空间直角坐标系。测站与构件保持合适的距离，以确保视准轴尽量垂直于反光贴，与反光贴的偏角小于30°～45°。如果不垂直，则返回信号是由红外线在反光膜上的漫反射引起的，漫反射信号弱，可能引起测量误差。

4、定义其中一个测站为原点，某测站与原点的连线为正方向，通过棱镜作为后视，依次观测出各测点的空间坐标。此时宜将构件置于空间直角坐标系的第一象限。并使用CASIO fx-5800P可编程计算器及《全站仪闭合导线三维坐标测量近似平差程序》进行测站点三维坐标平差。

5、在各测站架设全站仪，使用同一的空间坐标体系，对构件上的关键点进行逐个观测并记录。

6、将观测数据输入到计算机，使用AutoCAD等图形处理软件，将观测数据与设计标准模型进行比对。对形心进行拟合调整，使得尽可能多的关键点属于落在钢结构制作安装验收标准允许的偏差范围内。直观地反映构件多个连接节点的空间关系，分析钢构件由于制作工艺和拼装顺序影响带来的整体变形趋势。

7、若构件存在构件关键点与标准模型进行拟合，局部关键点定位坐标超出验收允许偏差范围，在加工厂内对该构件进行矫正，直至符合出厂验收标准。

8、通过三维测量检验，获得的观测数据，使安装环节提前了解构件制作误差，为现场安装提供参考。由于超大型钢板剪力墙构件每三个标准层为一个施工作业区段。安装作业时，在工具式脚手架内进行拼装，构件的安装主要依靠底部定位及垂直度控制等两方面控制信息。可将构件的拟合后的拼装姿态信息转化为安装作业面所需的构件吊装控制信息，减少现场对构件吊装安放姿态的调校，做到吊装安放一次就位。

9、通过大量的观测数据与标准模型比对，从中可以发现构件在焊接拼装工艺影响下发生扭转、翘曲的趋势规律。从而改进该类构件焊接拼装作业指导书，改进后续构件的制作工艺流程，不断提高制作精度，减少了矫正和返工的发生。

Claims (5)

1.一种超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法，包括以下步骤：1.在钢构件加工厂内选择坚实平整的场地作为三维观测场地，场地四周不应有震动作业；2.将钢构件平稳安放在观测场地中，并在钢构件牛腿、梁柱连接、竖向钢构件连接点选定关键控制点，在控制点上设置反光贴；3.在钢构件四周设置测站，并定义观测空间直角坐标系，测站与钢构件保持合适的距离，以确保视准轴垂直于反光贴，与反光贴的偏角小于30°～45°；4.定义其中一个测站为原点，某测站与原点的连线为正方向，通过棱镜作为后视，依次观测出各测点的空间坐标；5. 在各测站架设全站仪，使用统一的空间坐标体系，对钢构件上的关键点进行逐个观测并记录；6. 观测时，待测关键点无法在构件一次摆放状态下进行观测时，应从一次摆放状态可观测点中选取不少于3个作为传递点，再对构件进行翻转等二次摆放对余下的待测点进行观测；7. 通过对传递点进行重复观测采集坐标数据，在数据图形化处理时将构件不同摆放状态的观测数据进行拼合；8. 将观测数据输入到计算机，使用计算机图形处理软件，将观测数据与设计标准模型进行比对，对形心进行拟合调整，使得尽可能多的关键点属于落在钢结构制作安装验收标准允许的偏差范围内，直观地反映钢构件多个连接节点的空间关系，分析钢构件由于制作工艺和拼装顺序影响带来的整体变形趋势；9.若钢构件存在钢构件关键点与标准模型进行拟合，局部关键点定位坐标超出验收允许偏差范围，在加工厂内对该钢构件进行矫正，直至符合出厂验收标准；10. 通过三维测量检验，获得的观测数据，使安装环节提前了解钢构件制作误差，为现场安装提供参考，将钢构件的拟合后的拼装姿态信息转化为安装作业面所需的钢构件吊装控制信息，按照该吊装控制信息完成安装作业。

2.根据权利要求1所述的一种超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法，其特征是进行步骤4时将钢构件置于空间直角坐标系的第一象限，并使用CASIO fx-5800P可编程计算器及《全站仪闭合导线三维坐标测量近似平差程序》进行测站点三维坐标平差。

3.根据权利要求1所述的一种超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法，其特征是进行步骤6待测关键点无法在构件一次摆放状态下进行观测时，应从一次摆放状态可观测点中选取不少于3个作为传递点，再对构件进行翻转等二次摆放对余下的待测点进行观测，多次翻转同理类推。

4.根据权利要求1所述的一种超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法，其特征是进行步骤7二次摆放状态下观测点坐标数据以传递点为参照对构件多次不同摆放状态观测数据进行拼合，以获得钢构件整体各关键节点三维坐标数据。

5.根据权利要求1所述的一种超大型组合型钢箱形钢柱、钢板剪力墙尺寸检测方法，其特征是通过大量的观测数据与标准模型比对，从中发现钢构件在焊接拼装工艺影响下发生扭转、翘曲的趋势规律，从而改进该类钢构件焊接拼装作业指导书，改进后续钢构件的制作工艺流程，提高制作精度。