超高層弧形板邊施工控制技術

顧海然 張禹 郭赟杰 蘭毛古 鄭康洋

【摘要】北京麗澤SOHO項目由兩個反對稱流線型塔樓分兩側如DNA雙螺旋結構盤旋而上，并在之間用三道跨度為9m～38m弧形鋼連橋連接，共同形成“筒體-單側弧形框架的兩個單塔與橢圓形腰桁架”的結構體系。為達到造型要求，樓層板邊均由不同半徑的圓弧段和少量直線段組成，每層板邊線均不相同。本文對超高層異形板邊的施工控制作了詳細介紹，可供類似建筑工程施工參考。

【關鍵詞】超高層建筑；弧形；壓型鋼板；角鋼；測量

【中圖分類號】TV391

【文獻標識碼】A

【文章編號】1671-3362（2018）10-0056-03

1. 工程概況

北京麗澤SOHO項目鋼結構造型復雜，外立面均為變曲率曲面，樓層板邊輪廓線由多段不同圓心、不同半徑的圓弧和少量直線段組成，且地上結構45層，各層結構均有不同程度的變化（外輪廓先往外擴張然后回收），與傳統建筑結構相比軸線關系復雜。復雜的板邊輪廓變化也給壓型鋼板的鋪設及測量放線帶來極大的挑戰和工作量。

2.技術難點

2.1建筑定位圖中圓弧段按照圓心和半徑標注，很多段圓弧半徑較大，圓心甚至在場地以外，不具備直接測量施工的條件。

2.2由于塔樓施工采用核心筒爬模施工工藝，水平結構未隨墻體施工，給測量放線工作帶來較大困難。

2.3本工程為超高層施工，軸線控制網的豎向傳遞在超過100米后會出現誤差，如何減少和控制控制網偏差也是施工測量的關鍵。

2.4由于工程為鋼結構壓型鋼板組合樓板，鋼結構施工期間完全由全站儀進行定位測量，如何保證鋼結構施工測量精度也是控制板邊線的一個重要方面。

2.5由于本工程板邊為不規則曲線，其施工精度直接影響裝修和幕墻施工，影響外觀線條要求。因此，板邊線的控制將作為項目測量和施工控制的重點工作。因此板邊控制定位需與幕墻深化設計結合，在保證幕墻施工效果的前提條件下實現板邊控制。

3.控制思路

3.1以多段折線代替板邊弧線，主要通過壓型鋼板及支撐角鋼的尺寸加以控制。

3.2根據板邊弧度合理設置支撐角鋼的間距，將間距控制在720mm～1500mm之間。

3.3支撐角鋼設置應充分考慮對幕墻埋件及龍骨的影響，通過BIM技術進行深化設計并合理布置角鋼。

3.4根據建筑板邊線進行壓型鋼板的排板深化，工廠加工不同長度的壓型鋼板，分部位標注編號，打捆進場安裝。

3.5現場施工時，使用高精度全站儀以及測量機器人技術進行板邊的精度控制。

4.技術準備

4.1壓型鋼板排板深化

4.1.1將板邊線按照壓型鋼板寬度720mm劃分單元；

4.1.2將板邊控制線的定位點轉換為與鋼梁中心線的距離關系，繪制定位控制圖；

4.1.3根據定位圖繪制挑板壓型鋼板排版圖，明確起鋪點位置和鋪設方向。

4.1.4工廠加工不同長度的壓型鋼板，分部位標注編號，打包進場安裝。

4.2角鋼支撐圖紙深化

4.2.1根據板邊弧度的大小合理設置支撐角鋼，外伸角鋼外端點即為板邊輪廓點，也作為包邊板鋪板安裝的基準點，包邊板與外端點對齊設置；

4.2.2深化圖紙中已注明每根角鋼的長度以及到鋼梁邊緣的距離，現場施工時根據圖紙進行角鋼支撐的下料切割，并使用油漆筆標明編號。

4.3外側板邊角鋼深化

4.3.1外側板邊間隔1.2m或0.9m設置角鋼支撐，包邊處沿板邊線設置通長角鋼。

4.3.2外側板邊線由多段不同半徑、不同弧長的弧線組成，半徑在15～50m之間，通過變弧線為多段折線、以弦代弧的方式保證弧度。經過計算，1.2m和0.9m弦長不同半徑下的板邊偏差統計如表1。

經過計算，不同半徑的弧線設計偏差為3.6mm～7.2mm，且均為負偏差。設計弦長允許總偏差為15mm，需確保施工誤差滿足上表要求。以9層為例，各種弦長的位置見圖7。

4.3.3在板邊角鋼深化過程中，會與幕墻、精裝模型進行碰撞試驗，避免角鋼與其他專業發生沖突。

4.4內側板邊（中庭）角鋼深化

根據內側板邊弧度的不同，內側板邊分為兩個區域：區域一和區域二。

4.4.1區域一：板邊線為直線段，此部分角鋼設置如下圖，此部分角鋼設置原則為：滿足懸挑板荷載條件，且角鋼的設置避開內幕墻龍骨和埋件，角鋼約1.2m設置一道。

4.4.2區域二：板邊線為弧線，且弧度較大，此部分內幕墻精度要求非常高，在深化時避開幕墻龍骨和埋件，角鋼每720mm設置一道。

4.5壓型鋼板圖紙深化

本工程的板邊線按照建筑圖中的結構板邊定位線進行控制。板邊定位圖中板邊線由8段直線段和弧線段。施工前將根據結構板邊線定位圖和壓型鋼板分隔情況繪制壓型鋼板板邊控制線定位圖。

在壓型鋼板廠家深化排板時，將板邊控制要求放入，同時采用以鋼梁中心線為定位依據進行鋼板鋪設，此法可以將弧線的要求直接落實到壓型鋼板的加工中。按照壓型鋼板寬度進行排板，以壓型鋼板寬度為線段長度，將板邊弧線變為折線。排板要求以板邊控制線為基準，不得超過板邊控制線。對于局部弧度較大的部位，可將壓型鋼板板邊做成折線，以保證控制線的要求。按照審批通過的排板圖進行壓型鋼板的加工，并按照編號和排板圖進行現場安裝。

壓型鋼板鋪設完成后，用鋼尺及全站儀對板邊控制點進行復核，控制點必須確保每一周跨至少復核一個點以上。

壓型鋼板鋪設完成后，采用AutoCAD建立電子數字圖形，依照施工設計圖紙按1：1的比例，將設計圖形展繪在繪圖軟件。測量放樣數據模型繪制完成后，利用AutoCAD的命令查詢出放樣部位的坐標數據，采用計算機自動查詢的方法來獲取需要的測量放樣數據，不但計算方便，而且精度高。對于復核偏差超出允許范圍的部分，需建立BIM模型與原設計模型進行分析對比。

5.結束語

鑒于本工程板邊布置的特殊性（呈弧形），板邊線距離鋼梁的距離均不一致，為減少現場施工的工作量，提高施工精度，提出上述技術措施。現場實踐證明，文章中所提到的弧形板邊線施工控制技術可操作性好、簡單、效率高，能夠保證板邊的安裝精度，可供同類工程施工參考。

參考文獻

[1]《工程測量規范》（GB50026-2007）.北京：中國計劃出版社，2008

[2]朱進勇，宋向山，孫宏偉，史壯志.弧形平立面超高層結構板邊的測量控制技術.建筑技術，2014，45（12）：1080-1082

（作者單位：中國建筑第八工程局有限公司鋼結構工程公司）