1 工程概況

　　深圳機場位于珠江口東岸，寶安區(qū)福永鎮(zhèn)，廣深高速公路西側(cè)，航站口東臨寶安大道，西臨海邊，距離深圳市區(qū)直線距離約為32km，建成后的深圳國際機場是地位重要的國內(nèi)干線機場及區(qū)域貨運樞紐機場。深圳機場T3  航站樓占地面積約19.5  萬平方米，總建筑面積45.1萬平方米，南北長約1128m，東西寬約640m，為一飛魚外形。航站樓主樓地下二層地上四層(局部五層)，為鋼筋混凝土框架+鋼結(jié)構(gòu)，由主樓和呈十字交叉的指廊組成。

　　T3航站樓大廳屋頂為自由曲面，指廊屋頂大部分為規(guī)則筒殼，在筒殼的局部區(qū)域存在凹陷區(qū)，形成具有自由曲面的筒殼外形。屋頂展開面積約23  萬平方米，其中大廳部分東西長約640m，南北寬約324m，主指廊部分長747m，寬36m，次指廊部分長342m，寬36m。最大跨度為主樓與指廊交接處，為108m。

　　2 測量工作總體思路

　　根據(jù)甲方提供的起始點，建立首級平面控制網(wǎng)，在首級控制網(wǎng)上進行控制點的二、三級加密。高程采用四等水準布控。

　　測量的目的：實測鋼結(jié)構(gòu)與幕墻結(jié)點的三維坐標(biāo)，提供給設(shè)計。提取結(jié)構(gòu)特征點的三維坐標(biāo)，利用各級測量控制點用全站儀將三維坐標(biāo)放到設(shè)計位置，以供施工使用，保證測量和施工的精度(詞條“精度”由行業(yè)大百科提供)符合規(guī)范要求。

　　為了確保測量精度和工程質(zhì)量，本工程作業(yè)過程中嚴格遵守各項規(guī)范要求，包括《工程測量規(guī)范》(GB50026-2007)、《精密工程測量規(guī)范》(GB/T15314-94)、《國家三、四等水準測量規(guī)范》(GB/T17942-2000)、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)等。

　　在施工過程中主要的坐標(biāo)系統(tǒng)包括機場坐標(biāo)系統(tǒng)(HP)、網(wǎng)架定位坐標(biāo)系統(tǒng)(XY)，其相互轉(zhuǎn)換關(guān)系為坐標(biāo)H=912m+坐標(biāo)Y、坐標(biāo)P=3719.758m+坐標(biāo)X。需要特別注意的是坐標(biāo)系統(tǒng)XY為設(shè)計坐標(biāo)系，屬于右手坐標(biāo)系，而坐標(biāo)系統(tǒng)HP為測量坐標(biāo)系，屬于左手坐標(biāo)系。高程系統(tǒng)采用建筑標(biāo)高系統(tǒng)(Z)，與1985國家高程基準H關(guān)系為坐標(biāo)H=坐標(biāo)Z  +4.900m。

　　3 建筑施工控制網(wǎng)

　　施工過程中依據(jù)甲方提供的控制點坐標(biāo)(表1)，采用一級GPS進行平面控制網(wǎng)布設(shè)(表2)，四等水準測量進行高程測量(表3)，全站儀導(dǎo)線測量進行控制網(wǎng)加密(表4)。

　　表1 甲方提供的控制點坐標(biāo)

　　表2 GPS測量控制網(wǎng)的主要技術(shù)要求

　　GPS作業(yè)技術(shù)指標(biāo)：觀測采用三角網(wǎng)方式的靜態(tài)定位技術(shù)施測，同步作業(yè)圖形之間采用點、邊連接的方式，外業(yè)測量滿足以下技術(shù)要求：

　　衛(wèi)星高度角≥15°;

　　觀測時間長度≥45min;

　　平均重復(fù)設(shè)站數(shù)≥1.6;

　　點位幾何圖形精度因子(GDOP)≤6;

　　有效觀測衛(wèi)星總數(shù)≥4;

　　加密控制點高程采用四等水準進行高程測量，利用已知水準點T2、T3四等水準測量的起算點，在主指廊和東西指廊處聯(lián)測了4個水準點。水準點編號采用與平面控制點同號，分別為I-01、I-02、I-03、I-04。水準測量采用經(jīng)過鑒定的DSZ2型自動安平水準儀，并按規(guī)范要求進行儀器i角檢查;3米木質(zhì)區(qū)格式標(biāo)尺，并對水準標(biāo)尺名義米長進行了測定;符合規(guī)范要求。

　　1)、四等水準觀測采用中絲讀數(shù)法，直讀視距，觀測順序為“后-后-前-前”。

　　2)、測站設(shè)置及觀測限差滿足“規(guī)范”要求，均由水準測量外業(yè)記錄程序控制。

　　3)、主要技術(shù)要求詳見表“水準測站設(shè)置及觀測限差”。

　　4)、水準路線采用單次測量。

　　表3 水準測站設(shè)置及觀測限差

　　進場迅速開展各種測量任務(wù)，一級GPS點及四等水準點的布設(shè)及點位選擇合理、標(biāo)石的質(zhì)量情況、標(biāo)石的埋設(shè)(詞條“埋設(shè)”由行業(yè)大百科提供)及外部整飾情況優(yōu)良;各項專業(yè)測量的作業(yè)方法、提供的圖件及資料齊全;儀器檢查的項目、方法正確、精度達到規(guī)范要求、計量鑒定手續(xù)完備、電子手簿的記錄程序正確和輸出格式全部標(biāo)準化;觀測和計算結(jié)果符合限差要求;起算數(shù)據(jù)正確、各項精度指標(biāo)均達到要求，成果可以作為施工測量控制點，如圖2所示。

　　4 鋼結(jié)構(gòu)球心檢測方案

　　現(xiàn)場測量時，首先利用控制點對全站儀進行定向，完成定向后將儀器測距模式調(diào)整為RL模式，將儀器瞄準球面上任意一點，，按下ALL鍵測得一個表面坐標(biāo)，依次在球面上測量5-8個點坐標(biāo)。

　　依據(jù)最小二乘法則

　　組成法方程，其中

　　擬合求出球節(jié)點實際參數(shù)(X,Y,Z,R)，如圖1所示。

　　對所有球節(jié)點球心坐標(biāo)進行檢測，每個球節(jié)點數(shù)據(jù)包括點號、設(shè)計坐標(biāo)X、設(shè)計坐標(biāo)Y、設(shè)計坐標(biāo)Z、測量坐標(biāo)X、測量坐標(biāo)Y、測量坐標(biāo)Z、設(shè)計與測量X坐標(biāo)之差dX,  設(shè)計與測量Y坐標(biāo)之差dY,  設(shè)計與測量Z坐標(biāo)之差dZ。坐標(biāo)差值為測量值減設(shè)計值，以Z坐標(biāo)為例，如果dZ為正，表示球的實際位置高于設(shè)計位置。球節(jié)點偏差按X、Y、Z三軸分別統(tǒng)計，三軸最大正偏差點和最大負偏差點見表4。

　　表4 最大最小偏差(mm)

　　編號沿用《網(wǎng)架加工圖加構(gòu)件清單及定位坐標(biāo)》編號規(guī)則，以球所在軸線和序號表示，設(shè)計坐標(biāo)由CAD(詞條“CAD”由行業(yè)大百科提供)模型中自動讀取。

　　依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)第12.3.6條對鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝的允許偏差規(guī)定，以及附錄E.0.6的允許偏差，本機場鋼結(jié)構(gòu)允許最大偏差不得超過30mm。以30mm為依據(jù)對偏差點進行統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果見表5。

　　表5　偏差大于30mm的點數(shù)統(tǒng)計

　　5 全站儀施工放樣

　　在幕墻施工過程中，全站儀施工放樣工作貫穿始終，涉及的工序包括支座定位、鋼架安裝、鋁框定位、鋼板安裝、內(nèi)外鋁板安裝等。施工放樣采用三維空間放樣方法，如圖4所示。

　　按照三維坐標(biāo)法的原理，通常是在一個控制點上架設(shè)全站儀，設(shè)置好各項儀器參數(shù)，以固定點為后視方向進行定向，完成測站設(shè)置后，依次在待測結(jié)構(gòu)輪廓點處立鏡，全站儀照準相應(yīng)輪廓點處的反射棱鏡或反射貼片(采用免棱鏡儀器可不必立鏡)，儀器立即顯示出各點的三維坐標(biāo)。

　　在結(jié)構(gòu)節(jié)點放樣前，先在鋼性骨架上焊接固定輪廓點、線的專用角鋼或鐵板，通過測設(shè)該點設(shè)計三維坐標(biāo)，再調(diào)整立鏡點位置，即可定出待測點線的準確位置并做好施工標(biāo)志。個別情況下因鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架、腳手架等桿件影響通視時，可通過棱鏡桿的長度調(diào)整，或在局部范圍內(nèi)進行偏心測量等方法解決各點的通視問題。

　　6 結(jié)束語

　　深圳機場T3航站樓是全國首次將高精度三維測量技術(shù)應(yīng)用于幕墻安裝施工全過程，首先進行工作面鋼結(jié)構(gòu)檢核，確保深化設(shè)計全部理論下單，在施工過程中嚴格控制安裝點位，設(shè)計采用了三維可調(diào)結(jié)點構(gòu)造，確保了安裝一次完成，無返工并減少了損耗，極大地提高了深化設(shè)計和施工效率，有效地縮短了施工工期。建成后照片如圖6.