大型異型主體結構空間定位技術

大型異型建筑的空間定位技術[摘要]：本文通過空間定位技術在xxxxxx殺紀念館新館工程中的應用，闡述了如何將CAD計算機空間定位和工程現(xiàn)場定位有效地結合，最終圓滿地完成了該工程異型主體結構的空間定位。[關鍵詞]：空間定位CAD斜墻構架1、工程概況xxxxxx殺紀念館擴建工程新館工程位于***大街，建筑面積16147m2，地上1層，地下2層，框架結構。本工程東西全長205m，南北最寬處87m，最高點18m。建筑物平面造型猶似一把斷刀，寓意為停止殺戮和日本法西斯侵華目的的破滅。圖1工程效果圖2、工程定位難點本工程造型獨特，立面大量應用斜向構件。屋面標高由西向東從-0.6m到+18m，呈坡度上升；北側k軸線在-6.0m~±0.00部分為斜墻，±0.00以上為斜柱；東部eq\o\ac(○,16)軸以東“刀尖”部位由底部向上漸向西收，在+18m標高處收縮為一點。從以上介紹可以看出，本工程的結構定位較復雜，為空間定位。如何控制定位點，保證建筑物空間斜面平整、連續(xù)，是確保本工程主體結構順利施工的重點，也是難點。3、準備工作3.1熟悉圖紙，全面了解建筑物的平、立、剖面形狀尺寸、構造，它是整個施工過程空間定位的依據(jù)。3.2領會施工組織設計內(nèi)容，掌握施工段劃分、施工次序。3.3會同業(yè)主、監(jiān)理等單位辦理好水準點與控制點交驗手續(xù)，將控制點引測到安全通視的地方，作為工程控制校核的依據(jù)，建立工程的軸線控制網(wǎng)。4、定位方案4.1建立軸線內(nèi)控網(wǎng)和外控網(wǎng)由于工程占地面積較大，建筑物為空間異型結構，因此采用一級導線網(wǎng)作為軸線測量的內(nèi)、外控制網(wǎng)。（如圖2）導線的測量按一級導線網(wǎng)的精度要求進行，轉折角和導線邊長用全站儀測定，觀測數(shù)據(jù)使用計算機進行精密平差計算?？刂凭W(wǎng)點按建筑方格網(wǎng)I級精度要求施測，即測角中誤差±5″，邊長相對中誤差≤1/30000。圖2一級導線控制網(wǎng)4.2計算機輔助定位工程的獨特造型導致梁、板、柱等結構構件的定位尺寸差異較大，同一構件在不同位置標高的變化也較為明顯；為了滿足現(xiàn)場施工的實際需要，本工程定位用計算機進行CAD預放樣。首先，利用CAD繪制建筑物的透視圖（如圖3），并根據(jù)工程的實際需要在透視圖上選擇控制截面；控制截面選擇好后，利用軟件中的三維視圖功能取得截面處的平面視圖，然后利用軟件的標注、查詢功能將所需參數(shù)標出，輸出、打印、校核后應用于施工現(xiàn)場。通過計算機預放樣，將復雜的空間三維結構簡化為施工現(xiàn)場可操作的二維結構（如圖4），簡化了施工難度，提高了施工定位的精度。圖3建筑物截面圖4建筑物外形透視圖5、各定位難點的定位方法5.1斜屋面本工程斜屋面面積3136m2，屋面標高從西側的最低點-0.6m標高向上坡到東側的最高點18m，全長205m，其中eq\o\ac(○,F)～eq\o\ac(○,K)軸及eq\o\ac(○,1)～eq\o\ac(○,6)軸間為西高、東低的反坡度方向。整個屋面以eq\o\ac(○,K)和eq\o\ac(○,B)兩條軸線為控制依據(jù)，以起步標高和東部頂點標高為控制基礎，采用全站儀和激光經(jīng)緯儀進行測設。由于整個工程由兩條后澆帶將之分為3個區(qū)，3個區(qū)分段施工中，必須充分利用內(nèi)控網(wǎng)和外控網(wǎng)，保證各區(qū)軸線和標高的準確，從而保證整個工程軸線和標高的準確。圖5建筑物屋面剖面5.2斜墻、斜柱的定位本工程eq\o\ac(○,K)軸線在eq\o\ac(○,16)～eq\o\ac(○,10)軸，標高為-6.0m～±0.00m區(qū)間內(nèi)（即地下室外墻），為600㎜厚鋼筋混凝土斜墻，角度為64.84o；在eq\o\ac(○,16)～eq\o\ac(○,6)軸，標高為±0.00～16.8m區(qū)間內(nèi)，框架柱為斜柱，角度為64.84o，部分柱同時發(fā)生側向傾斜，從而形成空間3個方向的傾斜。這一部分斜墻、斜柱的定位成了本工程測量定位的一個難點。經(jīng)過反復研究、討論，我們確定了以CAD計算機輔助定位、現(xiàn)場以外控網(wǎng)為根據(jù)，利用全站儀和線錘定位的內(nèi)外結合的方法。首先，我們利用結構設計圖的電子版，在CAD中進行分段測設，即將斜墻和斜柱在每個標高區(qū)間段內(nèi)分成兩段，測出2個標高點的墻、柱位置（因為斜墻，尤其斜柱，不同的標高就有不同的位置），繪出位置圖，這張圖就成為現(xiàn)場施工和校核的基準圖?，F(xiàn)場施工斜墻、斜柱前，我們在平臺上彈出墻體平行控制線、柱的水平投影線，做為控制和放線依據(jù)。圖6斜柱、斜墻剖面圖斜墻、斜柱支模前，先搭設出墻、柱背部支模架，架體與斜墻、斜柱形成三角形，既利于模板支設，又滿足施工時的受力工況，然后在此架體上支設模板。模板底部、頂部根據(jù)彈出的水平投影線控制位置，中部根據(jù)CAD計算出的某一標高點的位置進行控制，這樣，就完全地控制住了墻、柱底模的標高、軸線位置。隨后，鋼筋工進行鋼筋綁扎，由于底模已控制好，鋼筋的綁扎就很快捷。鋼筋綁扎完成后，開始支設斜墻的上部模板以及斜柱的其余3面模板。由于墻、柱的高度較高，混凝土澆筑需分成2～3次，因此，墻、柱模板也分成2～3次完成，此時控制重點就是墻和柱通長軸線位置的控制。我們利用外控網(wǎng)，使用經(jīng)緯儀分次對分段支設的模板進行測設，確保eq\o\ac(○,K)軸線上斜墻、斜柱定位的準確。經(jīng)過有效的控制，確保了eq\o\ac(○,K)軸線斜墻、斜柱定位的準確，使得eq\o\ac(○,K)軸線施工后的墻、柱通暢，滿足了設計要求。5.3東部“刀尖”構架的定位為了突出外立面效果，東部eq\o\ac(○,15)～eq\o\ac(○,17)軸即平面“刀尖”部位，由150mm厚鋼筋混凝土墻做成了空心三角錐體，錐體南側與eq\o\ac(○,B)軸重合，垂直向上，錐體北側，隨著eq\o\ac(○,K)軸收縮向上，并在斜立面上與eq\o\ac(○,K)軸重合，錐體底部懸空3.3m，頂點標高為18m（外形如圖7）。圖7刀尖外形圖如何確保此部分定位的準確呢？根據(jù)該錐體的立面形狀，我們確定了7個定位點（詳見圖8），由這7個定位點組成空間立體結構，就是本工程東部“刀尖”構架。根據(jù)構架高度，我們確定混凝土分3次澆筑，并用CAD定出每次澆搗的停歇點標高以及該標高處墻體的位置，為施工提供控制依據(jù)。圖8刀尖定位點布置示意由于該錐體懸空，施工前，我們在地面上彈出由①、②、③號定位點組成的平面三角形，并根據(jù)各自的標高將這三個點引到滿堂架上，由此形成三角錐的底平面，再將最高點7號點引到架子上，由此，三角錐體就形成了。根據(jù)這些控制點，首先施工三角錐的底平面，并澆筑一次混凝土，完成后施工錐體墻板內(nèi)模，分2次成形，④、⑤、⑥號點就形成為本次平面控制點，立面上仍由⑦號點和①～⑥號共7個點控制。內(nèi)模校核后即開始綁扎鋼