住宅建筑钢柱垂直度测量方法及其专用平台

摘要

本发明涉及一种住宅建筑钢柱垂直度测量方法，以电梯井中某一钢柱上新建坐标系统；在电梯井中最高钢梁位置设置测量仪平台并固定全站仪，在测量仪平台下方设置倒点平台并设置倒点；计算出待测钢柱顶端角点的设计坐标；用全站仪测量该钢柱顶点测量坐标；将测量坐标与设计坐标进行对比；本发明还提供了上述住宅建筑钢柱垂直度测量方法专用平台，测量仪平台四周通过连接件与电梯井四面横梁相连；倒点平台安装于电梯口侧至对面的横梁上,本方案实现在电梯井中设置全站仪，此点高于待测钢柱实现俯角测量，由于全站仪视野没有阻碍，一站便可观测所有钢柱垂直度；该平台不依赖楼板土建施工进度，有效的减少施工工期拖后的风险。

说明书

技术领域

本发明属于结构柱施工精度检测技术，具体是一种住宅建筑钢柱垂直度测量方法及其专用平台。

背景技术

钢结构建筑是一种新型的建筑体系，相比传统的混凝土建筑而言，用钢板或型钢替代了钢筋混凝土，强度更高，抗震性更好。并且由于构件可以工厂化制作，现场安装，因而大大减少工期。由于钢材的可重复利用，可以大大减少建筑垃圾，更加绿色环保，因而被世界各国广泛采用，应用在工业建筑和民用建筑中。

在钢结构住宅建筑中，在安装钢柱时必须对其进行垂直度的校正。传统的垂直度校正工作都基于土建楼板面上架设测量仪器，现有技术中测量钢柱的垂直度使用经纬仪进行检测，经纬仪设置在钢柱下楼板上，在钢柱上取点，以仰角的形式进行钢柱垂直度测量。楼板范围内钢柱较多，无论经纬仪安装在哪个点，必然有几根钢柱由于距离仪器太近导致无法实施测量。因此需要多次变换位置才能全部钢柱的测量。

梁和柱遮挡仪器的观察视野，一节钢柱的高度直接影响仪器的仰角，距离仪器较远位置还比较好观测，仪器周围几根钢柱仰角太大，多数观测不到，往往需要多个点位测量钢柱的垂直度，工作效率低，精度也不便统一掌控。也受亦楼板的浇筑进度影响，还需要混凝土达到一定强度，方可上人工作，为加快土建施工速度，对施工人员人数、施工调度、交叉作业等要求将会更高，势必会增加其施工成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在楼板上设置测量仪器测量钢柱仰角大无法实现测量的问题。

为解决所述问题，本发明采用的技术方案是：

一种住宅建筑钢柱垂直度测量方法，测量步骤如下：

第一步，全站仪和对讲机电池提前充满电，三脚架、全站仪、对讲机等设备仪器使用前检查；

第二步，以电梯井中一根钢柱的横纵两轴线分别为X轴、Y轴，轴线交点设置为坐标原点；

第三步，在电梯井中最高钢梁位置设置测量仪平台，在测量仪平台下方设置倒点平台；

第四步，在倒点平台中心孔位置固定一块木板，在木板上画十字线，该十字线的交点为设定为测站点，用尺子测量出测站点距X轴、Y轴的距离，测站点的坐标高度设置为0，此坐标为测站点在新建坐标系统中的三维坐标；

第五步，在测量仪平台上固定三脚架并固定全站仪并调平，在全站仪可视范围内，选定两点，一点作为后视点，另一点作为检测点；按设计图纸测量计算出后视点、检测点的三维坐标；

第六步，按照图纸设计分别计算出待测钢柱顶端四个角点的标准三维坐标，设定为设计坐标；

第七步，根据所得测站点坐标值和后视点坐标值作为该点设定值设置全站仪，并输入相关气温、气压、棱镜高度等参数，

第八步，采用全站仪测量选定的检测点得到测量值，测量值与设定值进行对比，检测全站仪的准确度；

第九步，选择待测钢柱上靠近全站仪的一角点为测点，利用免棱镜照准钢柱上的测点，按下全站仪的坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示所述测点的三维坐标，设定为测量坐标；

第十步，将测量坐标与设计坐标进行对比，通过拉动手拉葫芦改变钢柱位置；反复多次测量和改变钢柱位置，使测量坐标与设计坐标重合，钢柱符合建筑规范精度要求后拧紧螺栓进行固定。

采用上述方法，与现有技术相比，其有益效果是：

①测量仪器设置在电梯井中，减少与测量仪器距离太小的钢柱数量，从而避免多次调整测点位置。②将测点位置设置于钢住之上，避免钢柱高度妨碍全站仪测量。本方法适用于钢结构高层住宅建筑的钢柱垂直度测量，解决传统测量仪器依赖于楼板的弊端，减少钢结构施工与土建施工的交集，有效的避免了土建施工影响钢结构施工进度。

本发明还提供了上述方法专用的用于设置检测点的平台，其具体结构是：

一种住宅建筑钢柱垂直度测量专用平台，包括测量仪平台和倒点平台，测量仪平台包括平台面板，平台面板边缘设有固定件，所述平台面板包括槽钢焊接而成的框架、方钢管内支撑以及花纹钢板组成；平台面板右侧固接F形钢板，F形钢板之立板与平台面板侧面贴面固接，F形钢板的双平板卡接于电梯井右侧横梁的翼缘上，F形钢板的双平板上设置有顶紧螺栓；平台面板左侧边缘固接L形钢板，L形钢板之立板与平台面板侧面贴面固接，L形钢板之平板与平台面板上表面齐平，L形钢板的平板与电梯井左侧横梁螺栓固接；平台面板前、后边缘设置有矩形钢板，矩形钢板与平台面板上表面齐平，矩形钢板搭接于电梯井前侧横梁、后侧横梁顶部；测量仪平台几何中心设有中心孔一；所述倒点平台为矩形平台，其一端安装于电梯井电梯口侧横梁上，另一端安装于电梯口对面的横梁上，倒点平台的几何中心设有中心孔二；所述中心孔一与中心孔二同轴。

采用上述结构的本发明，与现有技术相比，其有益效果是：

实现在电梯井中设置全站仪，此点高于待测钢柱实现俯角测量，由于全站仪视野没有阻碍，一站便可观测所有钢柱垂直度；该平台不依赖楼板土建施工进度，有效的减少施工工期拖后的风险；两平台利用钢结构高层住宅的电梯四周柱作为核心筒，再利用工字型钢梁架设两平台，整个测量装置全部采用螺栓连接固定，安装与拆除施工方便、操作简单、效率高、节省劳动力。

作为优选，本专用平台更进一步的技术方案是：

所述L形钢板和F形钢板通过螺栓与平台面板固接，每个螺栓旁边还设有该螺栓的调节孔位。

倒点平台和/或测量仪平台还安装防护拦杆。

附图说明

图1 为本发明所述平台前面视角结构示意图；

图2 为本发明所述平台侧面视角结构示意图；

图3 为本发明测量仪平台俯视结构图；

图4 为本发明图3前面视角结构图；

图5 为本发明倒点平台俯视角结构图；

图6 为本发明倒点平台侧立面结构图；

图7 为本发明防护拉杆结构图；

图8 为本发明全站仪在钢柱上取点测量示意图；

图9 为本发明进行实测坐标与设计坐标对比示意图。

本发明附图标记说明：

1、测量仪平台；11、槽钢；12、内支撑；13、花纹钢板；14、中心孔一；15、L形钢板；16、F形钢板；17、矩形钢板；18、调节孔位；19、顶紧螺栓；

2、倒点平台；21、槽钢；22、方钢管；23、花纹钢板；24、中心孔二；

25、防护栏杆；251、围栏板；252、条形钢板；232、钢板底座；26、连接螺母；

3、电梯井；31、电梯井右侧横梁；32、电梯井左侧横梁；33、电梯井前侧横梁；34、后侧横梁。

4、全站仪；5、测站点；6、待测钢柱；7、测点；8、设计坐标；9、测量坐标。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。

参见附图1、图2，以及图8、图9所示，一种住宅建筑钢柱垂直度测量方法，测量步骤如下。

第一步，全站仪4和对讲机电池提前充满电，三脚架、全站仪、对讲机等设备仪器使用前检查。

第二步，以电梯井3中某一根钢柱的横纵两轴线分别为X轴、Y轴，轴线交点设置为坐标原点。

第三步，在电梯井3中最高钢梁位置设置测量仪平台1，在测量仪平台1下方设置倒点平台2。

第四步，在倒点平台2中心孔位置固定一块木板，在木板上画十字线，该十字线的交点为设定为测站点5，用尺子测量出测站点5距X轴、Y轴的距离，测站点5的坐标高度设置为0，此坐标为测站点5在第二步中新建坐标系中的三维坐标。

第五步，在测量仪平台1上固定三脚架并固定全站仪4并调平，在全站仪4可视范围内，选定两点，一点作为后视点，另一点作为检测点；按设计图纸测量计算出后视点、检测点的三维坐标。安装全站仪4时，通过拧紧三脚架上的中心螺旋使仪器与三脚架联结紧固；先用圆水准器粗整平全站仪，再用长水准器精确整平全站仪。打开激光对电器，松开中心螺旋，调整全站仪，照准所述木板上的测站点5，拧紧中心螺旋，全站仪4再次进行精确整平。

第六步，按照图纸设计分别计算出待测钢柱6顶端四个角点的标准三维坐标，设定为设计坐标8。工程中每根钢柱都需要进行垂直度测量，在进行运算工作时，可一次性计算出所有钢柱四个顶角的设计坐标。

第七步，根据所得测站点5坐标值和后视点坐标值作为该点设定值设置全站仪4，并输入相关气温、气压、棱镜高度等参数。

第八步，采用全站仪4测量选定的检测点得到测量值，测量值与设定值进行对比，检测全站仪的准确度。

第九步，选择待测钢柱6上靠近全站仪的一角点为测点7，利用免棱镜照准钢柱上的测点7，按下全站仪4的坐标测量键，全站仪4开始测距并计算显示所述测点7的三维坐标，设定为测量坐标9。

第十步，将测量坐标9与设计坐标8进行对比，通过拉动手拉葫芦改变待测钢柱6位置；反复多次测量和改变待测钢柱6位置，使测量坐标9与设计坐标8重合，钢柱符合建筑规范精度要求后拧紧螺栓进行固定。

上述方法中全站仪设置在了电梯井中，而实际上电梯井中无用于安装全站仪的结构，为了解决这一问题，本发明还提供了专用于钢柱垂直度检测的平台，其具体结构如下。

如图1至图7所示，一种住宅建筑钢柱垂直度测量专用平台，包括：1、测量仪平台；11、框架；12、内支撑；13、花纹钢板；14、中心孔一；15、L形钢板；16、F形钢板；17、矩形钢板；18、调节孔位；19、顶紧螺栓；2、倒点平台；21、槽钢；22、方钢管；23、花纹钢板；24、开孔；25、防护栏杆；251、围栏板；252、条形钢板；232、钢板底座；26、连接螺母。

测量仪平台1包括平台面板，平台面板边缘设有固定件，所述平台面板包括槽钢焊接而成的框架11、方钢管内支撑12以及花纹钢板13组成；平台面板右侧固接F形钢板16，F形钢板16之立板与平台面板侧面贴面固接，F形钢板16的双平板卡接于电梯井右侧横梁31的翼缘上，F形钢板16的双平板上设置有顶紧螺栓19；平台面板左侧边缘固接L形钢板15，L形钢板15之立板与平台面板侧面贴面固接，L形钢板15之平板与平台面板上表面齐平，L形钢板15的平板与电梯井左侧横梁32螺栓固接；平台面板前、后边缘设置有矩形钢板17，矩形钢板17与平台面板上表面齐平，矩形钢板17搭接于电梯井前侧横梁33、后侧横梁34上；测量仪平台1几何中心设有中心孔一14；所述倒点平台2为矩形平台，其一端安装于电梯井电梯口侧横梁上，另一端安装于电梯口对面的横梁上，倒点平台2的几何中心设有中心孔二24；所述中心孔一14与中心孔二24同轴。

参见图5、上述矩形的倒点平台边框由槽钢焊接而成，边框内焊接方钢管作为内支撑，表面固接花纹钢板23。

参见图6、图7，倒点平台2和/或测量仪平台1还安装防护拦杆25，防护拦杆25包括底座253，底座253上设置有连接螺栓，两底座253通过条形钢板252相连，条形钢板252之上固接由圆钢管组装而成的围栏板251。

先用塔吊吊装倒点平台，再吊装架设测量仪器平台。吊装倒点平台时，将其搭设在适合楼层的电梯梁上，由于此平台长度较长，应将平台沿长度方向倾斜吊装。先将倒点平台较低点架设在电梯口位置，在降落平台架设另一侧，调整两端搭设长度，用螺栓固定安全防护栏杆，倒点平台安装完毕。架设测量仪器平台时，先吊到电梯井最高层处，将平台一侧F形钢板插入钢梁上翼缘，缓慢下落平台另一侧至还有10cm处时，将两侧钢板打开垂直于钢梁方向，将螺钉与螺丝拧紧固定，再次下落塔吊，如需做四周防护，按照倒点平台安装防护栏杆，至此钢柱垂直度测量平台安装完成。

测量仪平台以L形钢板15、F形钢板16和矩形钢板17为架设支撑点，以花纹钢板13为平台面板，防滑且便于架设测量仪器，也相对更加安全。L形钢板15和F形钢板16通过螺栓与平台面板固接，每个螺栓旁边还设有该螺栓的调节孔位18。所述调节孔位18和螺栓固定矩形钢板，布置位置可调，避免柱间斜支撑与此支撑点发生碰撞不利于安装的问题。

倒点平台放置应满足：位置尽量在楼板浇筑完成楼层，在测量仪器照准点合理范围内。倒点平台与测量仪平台尽可能近，减少平台位置调整次数。

本发明使用的槽钢、方钢管组成两平台的架体结构，保证两平台足够刚度。防护栏杆25采用螺栓与测量仪平台或倒点平台固定。倒点平台宽度较小，必须设置安全防护栏杆25，其长度方向上一端为电梯间进口位置，另一端有斜支撑。测量仪平台与电梯间四周钢柱留有少量安装预留缝隙，有斜支撑保护，在无斜支撑的一侧设置防护栏杆。

本发明的有益效果是：

①测量仪器设置在电梯井中，减少与测量仪器距离太小的钢柱数量，从而避免多次调整测点位置。②将测点位置设置于钢住之上，避免钢柱高度妨碍全站仪测量。本方法适用于钢结构高层住宅建筑的钢柱垂直度测量，不依赖楼板土建施工进度，减少钢结构施工与土建施工的交集，有效的避免了土建施工影响钢结构施工进度。两平台利用钢结构高层住宅的电梯四周柱作为核心筒，再利用工字型钢梁架设两平台，整个测量装置全部采用螺栓连接固定，安装与拆除施工方便、操作简单、效率高、节省劳动力。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。