麗水某體育館曲面網(wǎng)架測量定位施工方法

張潔洋 徐 寧

1.航天建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 北京 1026002.寧波鴻益置業(yè)有限公司 浙江 寧波 315200

一、工程概況

該體育館位于麗水市松陽縣，占地面積10000多平方米，建筑面積25000多平方米，為全面健身中心，體育場、體育館、游泳館中的一個(gè)。建筑主體為橢圓形，長軸117.6m，短軸85.6m，下部為混凝土看臺(tái)，上部為鋼結(jié)構(gòu)雙層網(wǎng)架，網(wǎng)架支座標(biāo)高20.2m，建筑高度25m，立面裝飾呈鉆石型。

平面圖

立面圖

剖面圖

上部橢圓形鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架短軸最大跨度約80m，最大桿件Φ245X16，5700多根；焊接球最大直徑700mm，260多個(gè)；最大螺栓球直徑300mm，1200多個(gè)；固定支座38個(gè)；鋼結(jié)構(gòu)用量450噸。其上下弦球節(jié)點(diǎn)標(biāo)高各異，下弦標(biāo)高從16.7m～18.95m不等，上弦標(biāo)高從20.2m～22.45m不等。

部分下弦球安裝坐標(biāo)圖

二、測量定位控制要點(diǎn)和儀器設(shè)備

1）測量控制的基本內(nèi)容

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)測量工作內(nèi)容主要包括：網(wǎng)架拼裝節(jié)點(diǎn)的定位、軸線、標(biāo)高控制。每排螺栓球及桿件直線度控制，網(wǎng)架變形觀測等。

測量儀器主要有：全站儀、經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀。具體操作：

a.全面復(fù)核基地測量控制點(diǎn)的位置及標(biāo)高。

b.復(fù)測網(wǎng)架支座預(yù)埋件的預(yù)埋尺寸、標(biāo)高及平整度。

c.設(shè)置拼裝支架及墊板，控制好構(gòu)件拼裝的標(biāo)高和軸線。

2）測量儀器設(shè)備

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三、測量控制具體實(shí)施步驟

1、施工方格網(wǎng)的建立及加密

利用勘察階段的已有平面控制網(wǎng)，選取四個(gè)控制點(diǎn)投影到施工區(qū)的相應(yīng)施工區(qū)域高程上。利用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀對(duì)四個(gè)控制點(diǎn)的邊長和角度進(jìn)行復(fù)測，得到控制點(diǎn)的精確坐標(biāo)，以此四個(gè)控制點(diǎn)建立準(zhǔn)確的方格網(wǎng)。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要在四條控制軸線上適當(dāng)增加二級(jí)控制點(diǎn)加密方格網(wǎng)。根據(jù)測量規(guī)范要求，長軸線定位點(diǎn)不得少于3個(gè)，點(diǎn)位偏離直線應(yīng)在180°±5”之內(nèi)，短軸線應(yīng)根據(jù)長軸先定向，其直角偏差應(yīng)在90°±5”之內(nèi)，水平角觀測的測角中誤差不應(yīng)大于2.5”。

2、標(biāo)高的向上傳遞

由于本工程高度為30多米，用鋼尺傳遞高程可以滿足精度要求，故高程傳遞采用50m鋼尺。在建筑不同部位用鋼尺沿砼柱或核心筒向上傳遞高程，采用3處控制點(diǎn)同時(shí)向上引測，以便于相互校核，控制測量誤差。

引測步驟：

先用水準(zhǔn)儀分別從3個(gè)高程控制點(diǎn)向上引測＋1.000m 標(biāo)高線，投放到砼柱或核心筒上，以便后續(xù)測量定位。

在砼柱或核心筒上懸吊鋼尺，分別從3個(gè)高程控制點(diǎn)向上量測，定出3個(gè)安裝標(biāo)高的控制點(diǎn)。將水準(zhǔn)儀架設(shè)在3個(gè)控制點(diǎn)的中間，使后視兩條標(biāo)高控制線與水準(zhǔn)儀中心在同一直線上，然后再前視另一條標(biāo)高控制線，直接讀出前視標(biāo)高值，使前后視標(biāo)高誤差控制在5mm以內(nèi)。

測設(shè)前后標(biāo)高時(shí)，盡量使前后距離相等，來提高測量精度。

由于鋼尺較長，在自身重力作用下會(huì)有一定的伸長量，并且鋼尺長度還受測量溫度的影響，所以鋼尺應(yīng)經(jīng)過計(jì)量鑒定，并且要經(jīng)過尺長與溫度修正。

3、網(wǎng)架的測量控制

由于本工程建筑物的屋頂是空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件都不規(guī)則，所以每個(gè)節(jié)點(diǎn)位置的精確測量定位難度相當(dāng)大，因此在本工程中采用三維空間坐標(biāo)來確定節(jié)點(diǎn)的位置，三維空間坐標(biāo)即節(jié)點(diǎn)的 X、Y、Z 坐標(biāo)，考慮到節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件的不規(guī)則及測量定位工作的難度，確保施工質(zhì)量和工期，將采用高精度全站儀對(duì)每個(gè)支座節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測量定位。

三維空間測量定位放樣流程圖如下圖：

4、網(wǎng)架拼裝尺寸測量定位

四、注意事項(xiàng)

所有測量儀器必須經(jīng)專門機(jī)構(gòu)檢測認(rèn)定合格方可投入使用。

架設(shè)測量儀器的地面要保證足夠平整堅(jiān)固，在架設(shè)儀器后不會(huì)產(chǎn)生下沉。測量時(shí)還要考慮太陽照射、外界溫度、風(fēng)力等因素的影響，盡量在相似的氣候條件下進(jìn)行量測。

盡可能利用早上時(shí)間對(duì)拼裝好的網(wǎng)架單元進(jìn)行復(fù)測，然后開始新的網(wǎng)架單元拼裝。

鋼結(jié)構(gòu)安裝工程允許偏差見下表：

序項(xiàng)目號(hào)允許偏差值（mm） 檢查方法允許 實(shí)際控制基礎(chǔ)上柱、柱高 111 定位軸線經(jīng)緯儀尺量地腳螺栓（錨栓）移動(dòng) 21底層柱對(duì)定位軸線 32支撐面、地腳錨栓 ±322 標(biāo)高水準(zhǔn)儀尺量座漿墊板頂面 0～-30～-3基礎(chǔ)上柱底 ±2 ±2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝支撐面頂板位置 1510支座錨栓中心偏移 ±5 ±5支座中心偏移 ≯30 ≯20縱、橫向長度 ±30 ±20相鄰支座高差（周邊） L/400、且≯25 ≯10檐口相鄰板端錯(cuò)位 65墻板包角板垂直度 H/800、且≯25 ≯20墻板相鄰板下端錯(cuò)位 653水準(zhǔn)儀尺量安裝4 現(xiàn)場焊接組對(duì)間隙 無墊板間隙 0～-30～+3尺量有墊板間隙 -2～+30～+3

五、結(jié)語

本文對(duì)體育館曲面網(wǎng)架工程上下弦節(jié)點(diǎn)的測量定位做了技術(shù)總結(jié)，可以看到曲面網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)各異，定位放樣成為保證施工安裝質(zhì)量的關(guān)鍵。本工程通過控制網(wǎng)的復(fù)核、加密來保證初始水平定位軸線的準(zhǔn)確性；通過水平測量放線來確定節(jié)點(diǎn)球的水平坐標(biāo)；通過設(shè)置專用胎架和鋼尺來定位節(jié)點(diǎn)高程；通過全站儀復(fù)核上層球節(jié)點(diǎn)來控制桿件的安裝誤差；從而保證了整體上下球節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確性。全站儀對(duì)空間節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的放樣和復(fù)核帶來很大的便利性。