大型异型主体结构空间定位技术

大型异型建筑的空间定位技术[摘要]：本文通过空间定位技术在xxxxxx杀纪念馆新馆工程中的应用，阐述了如何将CAD计算机空间定位和工程现场定位有效地结合，最终圆满地完成了该工程异型主体结构的空间定位。[关键词]：空间定位CAD斜墙构架1、工程概况xxxxxx杀纪念馆扩建工程新馆工程位于***大街，建筑面积16147m2，地上1层，地下2层，框架结构。本工程东西全长205m，南北最宽处87m，最高点18m。建筑物平面造型犹似一把断刀，寓意为停止杀戮和日本法西斯侵华目的的破灭。图1工程效果图2、工程定位难点本工程造型独特，立面大量应用斜向构件。屋面标高由西向东从-0.6m到+18m，呈坡度上升；北侧k轴线在-6.0m~±0.00部分为斜墙，±0.00以上为斜柱；东部eq\o\ac(○,16)轴以东“刀尖”部位由底部向上渐向西收，在+18m标高处收缩为一点。从以上介绍可以看出，本工程的结构定位较复杂，为空间定位。如何控制定位点，保证建筑物空间斜面平整、连续，是确保本工程主体结构顺利施工的重点，也是难点。3、准备工作3.1熟悉图纸，全面了解建筑物的平、立、剖面形状尺寸、构造，它是整个施工过程空间定位的依据。3.2领会施工组织设计内容，掌握施工段划分、施工次序。3.3会同业主、监理等单位办理好水准点与控制点交验手续，将控制点引测到安全通视的地方，作为工程控制校核的依据，建立工程的轴线控制网。4、定位方案4.1建立轴线内控网和外控网由于工程占地面积较大，建筑物为空间异型结构，因此采用一级导线网作为轴线测量的内、外控制网。（如图2）导线的测量按一级导线网的精度要求进行，转折角和导线边长用全站仪测定，观测数据使用计算机进行精密平差计算。控制网点按建筑方格网I级精度要求施测，即测角中误差±5″，边长相对中误差≤1/30000。图2一级导线控制网4.2计算机辅助定位工程的独特造型导致梁、板、柱等结构构件的定位尺寸差异较大，同一构件在不同位置标高的变化也较为明显；为了满足现场施工的实际需要，本工程定位用计算机进行CAD预放样。首先，利用CAD绘制建筑物的透视图（如图3），并根据工程的实际需要在透视图上选择控制截面；控制截面选择好后，利用软件中的三维视图功能取得截面处的平面视图，然后利用软件的标注、查询功能将所需参数标出，输出、打印、校核后应用于施工现场。通过计算机预放样，将复杂的空间三维结构简化为施工现场可操作的二维结构（如图4），简化了施工难度，提高了施工定位的精度。图3建筑物截面图4建筑物外形透视图5、各定位难点的定位方法5.1斜屋面本工程斜屋面面积3136m2，屋面标高从西侧的最低点-0.6m标高向上坡到东侧的最高点18m，全长205m，其中eq\o\ac(○,F)～eq\o\ac(○,K)轴及eq\o\ac(○,1)～eq\o\ac(○,6)轴间为西高、东低的反坡度方向。整个屋面以eq\o\ac(○,K)和eq\o\ac(○,B)两条轴线为控制依据，以起步标高和东部顶点标高为控制基础，采用全站仪和激光经纬仪进行测设。由于整个工程由两条后浇带将之分为3个区，3个区分段施工中，必须充分利用内控网和外控网，保证各区轴线和标高的准确，从而保证整个工程轴线和标高的准确。图5建筑物屋面剖面5.2斜墙、斜柱的定位本工程eq\o\ac(○,K)轴线在eq\o\ac(○,16)～eq\o\ac(○,10)轴，标高为-6.0m～±0.00m区间内（即地下室外墙），为600㎜厚钢筋混凝土斜墙，角度为64.84º；在eq\o\ac(○,16)～eq\o\ac(○,6)轴，标高为±0.00～16.8m区间内，框架柱为斜柱，角度为64.84º，部分柱同时发生侧向倾斜，从而形成空间3个方向的倾斜。这一部分斜墙、斜柱的定位成了本工程测量定位的一个难点。经过反复研究、讨论，我们确定了以CAD计算机辅助定位、现场以外控网为根据，利用全站仪和线锤定位的内外结合的方法。首先，我们利用结构设计图的电子版，在CAD中进行分段测设，即将斜墙和斜柱在每个标高区间段内分成两段，测出2个标高点的墙、柱位置（因为斜墙，尤其斜柱，不同的标高就有不同的位置），绘出位置图，这张图就成为现场施工和校核的基准图。现场施工斜墙、斜柱前，我们在平台上弹出墙体平行控制线、柱的水平投影线，做为控制和放线依据。图6斜柱、斜墙剖面图斜墙、斜柱支模前，先搭设出墙、柱背部支模架，架体与斜墙、斜柱形成三角形，既利于模板支设，又满足施工时的受力工况，然后在此架体上支设模板。模板底部、顶部根据弹出的水平投影线控制位置，中部根据CAD计算出的某一标高点的位置进行控制，这样，就完全地控制住了墙、柱底模的标高、轴线位置。随后，钢筋工进行钢筋绑扎，由于底模已控制好，钢筋的绑扎就很快捷。钢筋绑扎完成后，开始支设斜墙的上部模板以及斜柱的其余3面模板。由于墙、柱的高度较高，混凝土浇筑需分成2～3次，因此，墙、柱模板也分成2～3次完成，此时控制重点就是墙和柱通长轴线位置的控制。我们利用外控网，使用经纬仪分次对分段支设的模板进行测设，确保eq\o\ac(○,K)轴线上斜墙、斜柱定位的准确。经过有效的控制，确保了eq\o\ac(○,K)轴线斜墙、斜柱定位的准确，使得eq\o\ac(○,K)轴线施工后的墙、柱通畅，满足了设计要求。5.3东部“刀尖”构架的定位为了突出外立面效果，东部eq\o\ac(○,15)～eq\o\ac(○,17)轴即平面“刀尖”部位，由150mm厚钢筋混凝土墙做成了空心三角锥体，锥体南侧与eq\o\ac(○,B)轴重合，垂直向上，锥体北侧，随着eq\o\ac(○,K)轴收缩向上，并在斜立面上与eq\o\ac(○,K)轴重合，锥体底部悬空3.3m，顶点标高为18m（外形如图7）。图7刀尖外形图如何确保此部分定位的准确呢？根据该锥体的立面形状，我们确定了7个定位点（详见图8），由这7个定位点组成空间立体结构，就是本工程东部“刀尖”构架。根据构架高度，我们确定混凝土分3次浇筑，并用CAD定出每次浇捣的停歇点标高以及该标高处墙体的位置，为施工提供控制依据。图8刀尖定位点布置示意由于该锥体悬空，施工前，我们在地面上弹出由①、②、③号定位点组成的平面三角形，并根据各自的标高将这三个点引到满堂架上，由此形成三角锥的底平面，再将最高点7号点引到架子上，由此，三角锥体就形成了。根据这些控制点，首先施工三角锥的底平面，并浇筑一次混凝土，完成后施工锥体墙板内模，分2次成形，④、⑤、⑥号点就形成为本次平面控制点，立面上仍由⑦号点和①～⑥号共7个点控制。内模校核后即开始绑扎钢