大型異型主體結(jié)構(gòu)空間定位技術(shù)

大型異型建筑的空間定位技術(shù)[摘要]：本文通過(guò)空間定位技術(shù)在xxxxxx殺紀(jì)念館新館工程中的應(yīng)用，闡述了如何將CAD計(jì)算機(jī)空間定位和工程現(xiàn)場(chǎng)定位有效地結(jié)合，最終圓滿(mǎn)地完成了該工程異型主體結(jié)構(gòu)的空間定位。[關(guān)鍵詞]：空間定位CAD斜墻構(gòu)架1、工程概況xxxxxx殺紀(jì)念館擴(kuò)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(jié)構(gòu)。本工程?hào)|西全長(zhǎng)205m，南北最寬處87m，最高點(diǎn)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(diǎn)本工程造型獨(dú)特，立面大量應(yīng)用斜向構(gòu)件。屋面標(biāo)高由西向東從-0.6m到+18m，呈坡度上升；北側(cè)k軸線(xiàn)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(biāo)高處收縮為一點(diǎn)。從以上介紹可以看出，本工程的結(jié)構(gòu)定位較復(fù)雜，為空間定位。如何控制定位點(diǎn)，保證建筑物空間斜面平整、連續(xù)，是確保本工程主體結(jié)構(gòu)順利施工的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。3、準(zhǔn)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(gòu)造，它是整個(gè)施工過(guò)程空間定位的依據(jù)。3.2領(lǐng)會(huì)施工組織設(shè)計(jì)內(nèi)容，掌握施工段劃分、施工次序。3.3會(huì)同業(yè)主、監(jiān)理等單位辦理好水準(zhǔn)點(diǎn)與控制點(diǎn)交驗(yàn)手續(xù)，將控制點(diǎn)引測(cè)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(xiàn)控制網(wǎng)。4、定位方案4.1建立軸線(xiàn)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(jié)構(gòu)，因此采用一級(jí)導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)作為軸線(xiàn)測(cè)量的內(nèi)、外控制網(wǎng)。（如圖2）導(dǎo)線(xiàn)的測(cè)量按一級(jí)導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)的精度要求進(jìn)行，轉(zhuǎn)折角和導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)用全站儀測(cè)定，觀測(cè)數(shù)據(jù)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行精密平差計(jì)算?？刂凭W(wǎng)點(diǎn)按建筑方格網(wǎng)I級(jí)精度要求施測(cè)，即測(cè)角中誤差±5″，邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差≤1/30000。圖2一級(jí)導(dǎo)線(xiàn)控制網(wǎng)4.2計(jì)算機(jī)輔助定位工程的獨(dú)特造型導(dǎo)致梁、板、柱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的定位尺寸差異較大，同一構(gòu)件在不同位置標(biāo)高的變化也較為明顯；為了滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際需要，本工程定位用計(jì)算機(jī)進(jìn)行CAD預(yù)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(shí)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(biāo)注、查詢(xún)功能將所需參數(shù)標(biāo)出，輸出、打印、校核后應(yīng)用于施工現(xiàn)場(chǎng)。通過(guò)計(jì)算機(jī)預(yù)放樣，將復(fù)雜的空間三維結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為施工現(xiàn)場(chǎng)可操作的二維結(jié)構(gòu)（如圖4），簡(jiǎn)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(diǎn)的定位方法5.1斜屋面本工程斜屋面面積3136m2，屋面標(biāo)高從西側(cè)的最低點(diǎn)-0.6m標(biāo)高向上坡到東側(cè)的最高點(diǎn)18m，全長(zhǎng)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(gè)屋面以eq\o\ac(○,K)和eq\o\ac(○,B)兩條軸線(xiàn)為控制依據(jù)，以起步標(biāo)高和東部頂點(diǎn)標(biāo)高為控制基礎(chǔ)，采用全站儀和激光經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)設(shè)。由于整個(gè)工程由兩條后澆帶將之分為3個(gè)區(qū)，3個(gè)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(xiàn)和標(biāo)高的準(zhǔn)確，從而保證整個(gè)工程軸線(xiàn)和標(biāo)高的準(zhǔn)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(xiàn)在eq\o\ac(○,16)～eq\o\ac(○,10)軸，標(biāo)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(biāo)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(shí)發(fā)生側(cè)向傾斜，從而形成空間3個(gè)方向的傾斜。這一部分斜墻、斜柱的定位成了本工程測(cè)量定位的一個(gè)難點(diǎn)。經(jīng)過(guò)反復(fù)研究、討論，我們確定了以CAD計(jì)算機(jī)輔助定位、現(xiàn)場(chǎng)以外控網(wǎng)為根據(jù)，利用全站儀和線(xiàn)錘定位的內(nèi)外結(jié)合的方法。首先，我們利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖的電子版，在CAD中進(jìn)行分段測(cè)設(shè)，即將斜墻和斜柱在每個(gè)標(biāo)高區(qū)間段內(nèi)分成兩段，測(cè)出2個(gè)標(biāo)高點(diǎn)的墻、柱位置（因?yàn)樾眽Γ绕湫敝煌臉?biāo)高就有不同的位置），繪出位置圖，這張圖就成為現(xiàn)場(chǎng)施工和校核的基準(zhǔn)圖?，F(xiàn)場(chǎng)施工斜墻、斜柱前，我們?cè)谄脚_(tái)上彈出墻體平行控制線(xiàn)、柱的水平投影線(xiàn)，做為控制和放線(xiàn)依據(jù)。圖6斜柱、斜墻剖面圖斜墻、斜柱支模前，先搭設(shè)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(shè)，又滿(mǎn)足施工時(shí)的受力工況，然后在此架體上支設(shè)模板。模板底部、頂部根據(jù)彈出的水平投影線(xiàn)控制位置，中部根據(jù)CAD計(jì)算出的某一標(biāo)高點(diǎn)的位置進(jìn)行控制，這樣，就完全地控制住了墻、柱底模的標(biāo)高、軸線(xiàn)位置。隨后，鋼筋工進(jìn)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(kāi)始支設(shè)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(shí)控制重點(diǎn)就是墻和柱通長(zhǎng)軸線(xiàn)位置的控制。我們利用外控網(wǎng)，使用經(jīng)緯儀分次對(duì)分段支設(shè)的模板進(jìn)行測(cè)設(shè)，確保eq\o\ac(○,K)軸線(xiàn)上斜墻、斜柱定位的準(zhǔn)確。經(jīng)過(guò)有效的控制，確保了eq\o\ac(○,K)軸線(xiàn)斜墻、斜柱定位的準(zhǔn)確，使得eq\o\ac(○,K)軸線(xiàn)施工后的墻、柱通暢，滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)要求。5.3東部“刀尖”構(gòu)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(cè)與eq\o\ac(○,B)軸重合，垂直向上，錐體北側(cè)，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(diǎn)標(biāo)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(zhǔn)確呢？根據(jù)該錐體的立面形狀，我們確定了7個(gè)定位點(diǎn)（詳見(jiàn)圖8），由這7個(gè)定位點(diǎn)組成空間立體結(jié)構(gòu)，就是本工程?hào)|部“刀尖”構(gòu)架。根據(jù)構(gòu)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(diǎn)標(biāo)高以及該標(biāo)高處墻體的位置，為施工提供控制依據(jù)。圖8刀尖定位點(diǎn)布置示意由于該錐體懸空，施工前，我們?cè)诘孛嫔蠌棾鲇散?、②、③?hào)定位點(diǎn)組成的平面三角形，并根據(jù)各自的標(biāo)高將這三個(gè)點(diǎn)引到滿(mǎn)堂架上，由此形成三角錐的底平面，再將最高點(diǎn)7號(hào)點(diǎn)引到架子上，由此，三角錐體就形成了。根據(jù)這些控制點(diǎn)，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(hào)點(diǎn)就形成為本次平面控制點(diǎn)，立面上仍由⑦號(hào)點(diǎn)和①～⑥號(hào)共7個(gè)點(diǎn)控制。內(nèi)模校核后即開(kāi)始綁