论文部分内容阅读
【摘 要】随着社会的不断发展以及科学技术的不断进步，建筑行业正面临着越来越大的机遇与挑战，近年来，我国建筑市场发展迅速，建筑水平也在不断的提升，大跨度空间钢结构建筑越来越多，由于其技术性能优异在建筑设计中得以广泛的应用，但是对于大跨度钢结构的测量在方法的使用以及精度是至关重要的，因为它对钢结构的施工质量和结构安全起到关键性的作用。
【关键词】大跨度空间；钢结构；精密工程；测量技术
精密工程的测量技术是工程测量学的一个发展方向，大跨度空间航钢结构就属于精密工程，这种工程对于测量技术提出了更高的要求与挑战，本篇文章旨在通过对大跨度空间钢结构精密工程测量技术的分析与探讨，以期为建筑行业的发展提供些许参考。
一、大跨度钢结构测量的特点
（一）需要测量的内容较多。大跨度空间钢结构的结构形式以及组合方式多种多样且复杂，而且空间钢框架结构的跨度较大。所使用的钢材类型较多，节点形式复杂多样，构件数量大，横截面的类型较多，因此需要测量的内容趋于复杂化和多样化。对于一座体育会展中心来说，需要测量的有主拱钢结构变形监测、轨道梁三维坐标监测等，而且对于不同的任务所采用的测量技术方案不尽相同，因此在实际的测量过程中，一定要结合地域等实际情况选取最适合的测量方式，才能更好的完成测量工作。
（二）大跨度空间钢结构要求的测量精度较高。不同工程所要求的测量精度不同，对于大跨度空间钢结构来说，要求的精度指标要控制在毫米级别，但是钢结构的测量目标很大一部分都集中在中心的位置，不能够直接进行测量，而是需要使用一些间接的方法进行测量，对测量技术有较高的要求。
（三）测量时间往往较为紧张。大跨度空间钢结构工程项目多为政府的下达的具有标志性能的工程，因此在工程的测量工期上一般比较紧迫，为了最大化的减少因为安排不当，工作人员无事做或不能发挥作用的现象出现，钢结构施工单位会对测绘人员安排一些非常规要求，从对方案的设计阶段到实验阶段，从测量阶段到施工阶段以“套作的方式同步开展，也即在短期时间内完成大量的任务，这对于测量人员是有一定的难度的。
（四）进行测量工作的环境较为恶劣。大跨度空间钢结构的结构形式多种多样，高空作业较多而且比较危险，施工现象往往放置有很多脚手架，再加上尘土到处飞扬，这样的环境条件十分不利于观察，很容易形成破坏控制点的现象出现，这种种因素我们都可以看出测量现场恶劣的环境。
二、大跨度空间钢结构精密工程测量技术分析
（一）建立精度三维控制网。大跨度空间钢结构要求的测量精度较高，因此建立好精度三维控制网是关键所在，根据钢结构的测量精度要求，对三维控制网的预设精度进行估算，通常情况下为0.4M上下，在布设平面控制网时，一般遵循以下原则：首先根据实际需要，对平面控制网的布设又分为首级网和次级网，首级网就是采用三角形和大地四边形为主要方式构建边角网，在首级网的基础上通过插点或者是插网的方式进行加密就形成了次级网；其次是起算点的确定，一般情况下以土建的控制点为起算点，因为它的精度不能满足钢结构毫米级测量精度的要求，因此要对边长进行检测，进而对起算点的坐标进行修正，设计独立控制网；第三点就是在选择控制点时，一定要根据地理位置的实际情况，尽量在地面较为稳定，且易于观测与保存的地方设置，当然是要在保证网形结构强度的基础上进行；最后确定了控制网的点位以后，接下来就是模拟估算控制网的精度，为了有效满足预设点位的精度，可以采用对边角数和测回数进行增删等手段进行。
平面控制测量采用强制归心装置能够有效减弱对中误差的影响，如果场地有所限制或者是时间上较为紧迫，可以选用那些对中性能比较好的仪器进行测量，也可以在控制点上设置一些标志。为了进一步保持测量的精确度，有必要对造成测量误差的大气折光进行减弱，我们通常用在不同的时间段进行测量，然后选取平均值的做法或者是天阴的状况下，可以有效减少折光差对测角的影响，另外就是高程控制网的布设了，在布设高程控制网时，一般是与平面网点相重合，起算点为土建的高程点，形成附合水准路线或者是结点水准网，依照一等或者是二等的水准观测要求进行测量。如果两个高程控制点之间出现了较大的误差，或者是高程测量高空钢结构时，大多采用“全站仪水准”的方法对钢结构进行高程测量，这样可以避免由于仪器高和棱镜高的因素在量取时出现厘米级的误差。
（二）钢结构坐标检测技术方案。在对钢结构进行测量时，很多情况下都是以对圆球的中心、钢构件的节点以及圆柱的中心等的三维坐标进行测量，钢结构的观测目标多为高空目标，在高空设置观测标志会有一定的危险，为了有效减少这种危险，我们通常使用免棱镜全站仪，测量技术方案一般选取那些不需要设置观测标志的方法，对三维坐标的确认主要是通过推算的方法，首先是以钢结构本身的几何、重力特性把要测量的位置移到便于进行测量的部位以此为过渡点，通过对过渡点坐标的观测，依据钢结构的尺寸来对测量位置的三维坐标进行确定。
三、结语
最后还有一点值得注意的是对大型钢结构的安装测量，这部分工作包括有地面拼装测量、空中吊装测量和安装以后的检测等测量工作，我国在大跨度空间钢结构上的建筑施工技术发展的时间比较短，还多测量人员技术水平有限，很难完成精度较高的大跨度空间钢结构测量任务，针对这种情况，专业的测绘单位可以对此多进行研究与探索，当然施工单位的测绘人员也要不断提升自身专业技能，让大跨度空间钢结构在我国建筑工程中得以更加广泛的应用。
参考文献
[1] 黄向阳，马建明，倪尧等.大跨度空间钢结构精密工程测量技术方案研究[J].测绘通报，2009，55（08）：39-43.
[2] 江捷.现代大跨度空间钢结构施工技术[J].中国科技博览，2015，16（45）：211-211.
【关键词】大跨度空间；钢结构；精密工程；测量技术
精密工程的测量技术是工程测量学的一个发展方向，大跨度空间航钢结构就属于精密工程，这种工程对于测量技术提出了更高的要求与挑战，本篇文章旨在通过对大跨度空间钢结构精密工程测量技术的分析与探讨，以期为建筑行业的发展提供些许参考。
一、大跨度钢结构测量的特点
（一）需要测量的内容较多。大跨度空间钢结构的结构形式以及组合方式多种多样且复杂，而且空间钢框架结构的跨度较大。所使用的钢材类型较多，节点形式复杂多样，构件数量大，横截面的类型较多，因此需要测量的内容趋于复杂化和多样化。对于一座体育会展中心来说，需要测量的有主拱钢结构变形监测、轨道梁三维坐标监测等，而且对于不同的任务所采用的测量技术方案不尽相同，因此在实际的测量过程中，一定要结合地域等实际情况选取最适合的测量方式，才能更好的完成测量工作。
（二）大跨度空间钢结构要求的测量精度较高。不同工程所要求的测量精度不同，对于大跨度空间钢结构来说，要求的精度指标要控制在毫米级别，但是钢结构的测量目标很大一部分都集中在中心的位置，不能够直接进行测量，而是需要使用一些间接的方法进行测量，对测量技术有较高的要求。
（三）测量时间往往较为紧张。大跨度空间钢结构工程项目多为政府的下达的具有标志性能的工程，因此在工程的测量工期上一般比较紧迫，为了最大化的减少因为安排不当，工作人员无事做或不能发挥作用的现象出现，钢结构施工单位会对测绘人员安排一些非常规要求，从对方案的设计阶段到实验阶段，从测量阶段到施工阶段以“套作的方式同步开展，也即在短期时间内完成大量的任务，这对于测量人员是有一定的难度的。
（四）进行测量工作的环境较为恶劣。大跨度空间钢结构的结构形式多种多样，高空作业较多而且比较危险，施工现象往往放置有很多脚手架，再加上尘土到处飞扬，这样的环境条件十分不利于观察，很容易形成破坏控制点的现象出现，这种种因素我们都可以看出测量现场恶劣的环境。
二、大跨度空间钢结构精密工程测量技术分析
（一）建立精度三维控制网。大跨度空间钢结构要求的测量精度较高，因此建立好精度三维控制网是关键所在，根据钢结构的测量精度要求，对三维控制网的预设精度进行估算，通常情况下为0.4M上下，在布设平面控制网时，一般遵循以下原则：首先根据实际需要，对平面控制网的布设又分为首级网和次级网，首级网就是采用三角形和大地四边形为主要方式构建边角网，在首级网的基础上通过插点或者是插网的方式进行加密就形成了次级网；其次是起算点的确定，一般情况下以土建的控制点为起算点，因为它的精度不能满足钢结构毫米级测量精度的要求，因此要对边长进行检测，进而对起算点的坐标进行修正，设计独立控制网；第三点就是在选择控制点时，一定要根据地理位置的实际情况，尽量在地面较为稳定，且易于观测与保存的地方设置，当然是要在保证网形结构强度的基础上进行；最后确定了控制网的点位以后，接下来就是模拟估算控制网的精度，为了有效满足预设点位的精度，可以采用对边角数和测回数进行增删等手段进行。
平面控制测量采用强制归心装置能够有效减弱对中误差的影响，如果场地有所限制或者是时间上较为紧迫，可以选用那些对中性能比较好的仪器进行测量，也可以在控制点上设置一些标志。为了进一步保持测量的精确度，有必要对造成测量误差的大气折光进行减弱，我们通常用在不同的时间段进行测量，然后选取平均值的做法或者是天阴的状况下，可以有效减少折光差对测角的影响，另外就是高程控制网的布设了，在布设高程控制网时，一般是与平面网点相重合，起算点为土建的高程点，形成附合水准路线或者是结点水准网，依照一等或者是二等的水准观测要求进行测量。如果两个高程控制点之间出现了较大的误差，或者是高程测量高空钢结构时，大多采用“全站仪水准”的方法对钢结构进行高程测量，这样可以避免由于仪器高和棱镜高的因素在量取时出现厘米级的误差。
（二）钢结构坐标检测技术方案。在对钢结构进行测量时，很多情况下都是以对圆球的中心、钢构件的节点以及圆柱的中心等的三维坐标进行测量，钢结构的观测目标多为高空目标，在高空设置观测标志会有一定的危险，为了有效减少这种危险，我们通常使用免棱镜全站仪，测量技术方案一般选取那些不需要设置观测标志的方法，对三维坐标的确认主要是通过推算的方法，首先是以钢结构本身的几何、重力特性把要测量的位置移到便于进行测量的部位以此为过渡点，通过对过渡点坐标的观测，依据钢结构的尺寸来对测量位置的三维坐标进行确定。
三、结语
最后还有一点值得注意的是对大型钢结构的安装测量，这部分工作包括有地面拼装测量、空中吊装测量和安装以后的检测等测量工作，我国在大跨度空间钢结构上的建筑施工技术发展的时间比较短，还多测量人员技术水平有限，很难完成精度较高的大跨度空间钢结构测量任务，针对这种情况，专业的测绘单位可以对此多进行研究与探索，当然施工单位的测绘人员也要不断提升自身专业技能，让大跨度空间钢结构在我国建筑工程中得以更加广泛的应用。
参考文献
[1] 黄向阳，马建明，倪尧等.大跨度空间钢结构精密工程测量技术方案研究[J].测绘通报，2009，55（08）：39-43.
[2] 江捷.现代大跨度空间钢结构施工技术[J].中国科技博览，2015，16（45）：211-211.