大型異狀建筑結構施工放樣

常慧敏

某學校科技樓西部為一橢圓形多功能報告兼小型會議廳,其總長36 m,寬24 m,廳內地勢從前到后逐步抬高,廳內吸音墻由兩端向中間臺階形收放。某新聞大廈工程為雙子座高層主樓,裙樓為圓形斜切主樓結構,直徑 144 m,高 8°斜切后,呈橢圓形。某地汽車客運站,站房前為一“鼓”式造型,整個“鼓”建筑直線直徑44 m,最大外徑 48 m,高度22 m;另站房墻柱為三個弧形鋼筋混凝土帶采光天窗頂墻體,其中一個高16.4 m,弧度半徑3 m,兩個高13.2 m,弧度半徑2.2 m,墻體面積約4 000 m2。某科技館,該工程?軸為折線形軸線,部分框架柱為折線斜柱,部分框架梁為折線形梁,穹幕影院是圓球狀,其觀景臺為弧線形臺階式看臺,屋面為不規則棱臺形坡屋子。

以上多個工程均為大型異狀體結構工程,從工程中標開始,我們便在編寫施工方案中認真考慮施工放線放樣技術,如何準確、快速的施工放樣納入公司及基層施工單位是技術人員亟待解決的一項課題,經多次研究、論證,最終均決定采用空間極坐標放樣。

1 施工放樣原則

大型異狀建筑結構空間極坐標施工放樣以全站儀和電腦制圖為主,以經緯儀和水平儀輔助。由于以上多個工程軸線較為復雜,為保證軸線閉合符合驗收標準,經多次研究論證,工程的測量方案基本原則為:整體控制局部,高精度控制低精度,長方向控制短方向,圓心控制圓形圓面。

2 極坐標放樣準備

1)測量儀器的選擇。a.全站儀:正像成像;測程大于 10 km;最小讀數 1 mm;角度測量精度 2″;補償范圍±3″。b.電子經緯儀:正像成像;最短視距不小于1.5 m;測角精度 5″。c.自動安平水準儀:最短視距不大于1.5 m;1 km往返誤差不大于±2.0 mm;最小刻度1°。d.激光掃平垂直儀:水平精度±10″;測定范圍:半徑0.5 m～100 m;精度±30″。e.激光垂直儀:上下激光投點;光斑5 mm/100 m;精度不小于 1/40 000。f.銦鋼尺:50 m;3 m(5 mm刻劃)。2)計算機應安裝CAD制圖軟件。3)每個施工項目應設不少于3人的技術小組,且均應熟練操作以上設施,并能掌握該項目設計文件要求。4)設置控制網。在整個場區內建立一級控制網,由于全站儀相對精度可達到1/500 000,且最弱點點位誤差僅為0.5 mm,控制網精度完全可以保證。a.外控制點的設置。用極坐標法在場內引測多個控制點(點數多數由現場確定),要求埋深1.2 m,用混凝土澆筑并以鋼柱標記,并測定高程作為工程定位放線依據。b.控制網布設。依據場內導線控制點,用極坐標法沿距樁位外控線3 m遠位置測設各軸線方向的控制線基準點,以主軸線為主控制線布網,埋設外控基準點,要求埋深0.5 m,并澆筑混凝土穩固。

3 測量放樣

在每一施工段放線前,都要與另一施工段控制點相互閉合,復測,確定控制點準確無誤后進行放測軸線。

3.1 基礎部分軸線控制方法

在土方開挖前,依據樓座及其特殊基礎進行定位線放出基坑開挖軸線,邊線,在開挖過程中應用儀器隨時復核基坑的開挖尺寸。

施工墊層時,要將主軸線引測至基坑內,以便墊層模板支設和檢查模板的幾何尺寸,并在墊層外一定尺寸進行軸線外控制樁設置,便于軸線管理和復查。

墊層施工完成后,待墊層具有一定強度,應將各條主軸線引測至基礎墊層上,然后依據主軸線放出各個構件的軸線。在基礎混凝土澆筑后,再次將各條主軸線引測到基坑內,以便下道工序的施工及檢查。個別關鍵軸線應用紅漆標注在混凝土基礎上。主軸縱橫交叉處,圓心等關鍵引測部位,用(150×150×12)mm鋼板焊制預埋,并用尖銃在交叉點或圓心處沖點,便于后期使用引測。

3.2 主體部分軸線控制方法

首先在電腦上通過制圖確定,施測點與放線用極坐標的空間位置關系,如距離,角度等關系,做好記錄,在具體施測放樣中以便使用。一般主體部分軸線控制放樣有兩種形式,一種為建筑物外引測,一種為建筑物內延伸。

3.2.1 建筑物外引測

常規建筑物依據在現場外設的長久觀測點作依據,參照基坑內或基礎邊側上留設的軸線,逐步隨建筑向上引測,并在較重要的軸線同側用紅油漆標記“Δ”,在首層平面易于向上傳遞標高的位置布設基本傳遞高程點,用S3水準儀根據現場所引測設置的長久高程點進行往返測設,合格后,在標高控制墨線上下側用紅油漆標記“Δ”,并注清絕對和相對高程,一般高程控制線以建筑物四角和凹凸較突出部位同時設置。

3.2.2 建筑物內引線

建筑物內引測一般常在圓心或軸線交匯點或某軸線同側同距離部位,圓心設置一般在基礎施工時便在基礎上留設鋼板預埋件,確定圓心以后用尖銃在圓心處沖點,在現澆板上預留150 mm×150 mm孔洞,便于讓激光垂準儀準確向上引測。

3.2.3 斜構件的傾斜度控制方法

依據基坑的主軸線控制點,引測到柱層頂,柱底中線等構件線,并將中線引測至柱模板上,然后用線錘和卷尺測其兩構件中線間的距離是否與設計相等。

3.2.4 圓弧形階梯式觀景臺,折線形梁,坡屋面等

將圖紙按設計尺寸輸入計算機中,然后應用CAD制圖或3DMAX建立三維模型,測到各構件的尺寸和多節點的標高。

4 綜合分析及推廣前景

此項施工放樣放線技術的應用不僅提高了工作效率,縮短工期,還能有效的保證工程質量,尤其適用于建筑造型特異的工程,隨著時代的發展,我國的建筑外觀造型逐漸與世界的建筑風格看齊,因此,此項技術有較大的推廣前景。