用CAD制图技术进行弧形结构放样施工工法

工法编号：RJJGF(闽)-X-22012完成单位：XXX总公司1前言随着建筑业的不不断发展，建建筑结构形状状呈多样化、曲曲线化、复杂杂化，对建筑筑工程施工定定位测量技术术的要求越来来越高，测量量数据计算越越来越复杂，传传统测量数据据手工计算方方法落后、计计算量大,应用CAD制图技术可可将弧形测设设简化为直线线测设，使测测量定位快速速、精确，我我司通过对福福建工程学院院新校区图书书馆工程弧形形坡道、福建建医科大学附附属协和医院院外科病房综综合楼工程地地下室三层弧弧形车道、福福建省大学生生体育场工程程弧形看台的的施工放样工工艺研究和施施工实践，总总结形成本施施工工法。2工法特点2.0.1降低低测量难度，将将弧形测设简简化为直线测测设，方便施施工测量的实实施。2.0.2降低低成本，减少少测量人员人人数、节省测测设时间。2.0.3提高高测量精确度度，避免人工工计算操作的的误差。2.0.4减少少模板工程安安装尺寸误差差，缩短施工工工期。3适用范围适用于弧形结构构工程及可转转换为弧形的的曲线型结构构工程的房屋屋建筑工程施施工放样。4工艺原理应用CAD制图图技术，确定定弧形结构上上各控制点的的位置，根据据微积分原理理，将相邻两两个控制点间间弧形测设简简化成直线测测设，通过测测量仪器实现现弧形结构放放样。5施工工艺流程程及操作要点点5.1施工工艺艺流程施工前准备工作作→引测定位基基准点→标注各控制制点定位坐标标及相对角度度→标高计算→标注控制点点间弧形段弦弦高→各控制点现现场定位测量量→标高测量→各控制点间间弧形段定位位测量放样。5.2操作要点点施工前准备工作作1熟悉施工图，编编制测量放样样专项方案。2测量仪器经过过有效检定。3对规划部门提提供的基准点点进行复核并并保护到位。引测定位基准点点1准结定与离形度员仪性位用土2准结不不同施工段可可以引测不同同的定位基准准点。5.2.3标注注各控制点定定位坐标及相相对角度1在平面施工图图上根据坡度度、施工缝对对弧形结构划划分不同施工工段。2构标准置结平梁水内为见图-1每个施工工段上对各控控制点和基准准点进行编号号。图-1控制点设设置示意图1-控制点，22—水平梁，3-弧形梁3采用CAD制制图技术中的的坐标标注命命令及角度标标注命令，在在电子版结构构施工图上标标注出各控制制点的坐标及及基准线和各各控制点与某某一基准点之之间连线之间间的夹角。4以某圆弧形坡坡道为例介绍绍弧形结构各各控制点的坐坐标及相对角角度标注，示示意图见图-2。图-2坡道控控制点坐标及及相对角度示示意图1）将坡道R11轴～R3轴与b轴～c轴水平梁和和弧形梁相交交处的内侧板板角定为控制制点（1、2、3、4、5、6），现场引引测2个定位基准准点为A、B，采用CAD制图技术中中的坐标标注注命令，分别别标注控制点点（1、2、3、4、5、6）和基准点A、B的坐标；2）用CAD制制图中的角度度标注命令分分别标注各控控制点与基准准点A之间连线和和基准线AB之间的夹角角（即：∠1AB、∠2AB、∠3AB、∠4AB、∠5AB、∠6AB）；（见图-2）3）将得到的数数据列成表格格见表5.2.33-1、5.2.33-2。表-1各各控制点及定定位基准点坐坐标值（单位位：mm）控制点1控制点2控制点3基准点A控制点4控制点5控制点6基准点B)表-2基准线线AB与各控制点点与基准点A之间连线的的夹角控制点1控制点2控制点3控制点4控制点5控制点65.2.4标高高计算1采用CAD制制图技术中的的角度标注命命令，在电子子版结构施工工图中可以得得出弧线上两两个已知标高高控制点C、D间对应的弧弧形中心角α，各控制点点间弧长计算算示意图见图图-1，运用CAD制图中的半半径标注命令令得到两个已已知标高控制制点间圆弧半半径R，则该段弧弧长L按下式计算算：L=α/（5..2.4）式中L——两个个已知标高控控制点间弧长长（mm）α——两个已知知标高控制点点间弧形中心心角（°）R——两个已知知标高控制点点间圆弧半径径（mm）2同理确定弧线线上的任意控控制点N与弧线上已已知标高控制制点C间弧线长Ln。图-1各控制制点间弧长计计算示意图C、D——已知知标高控制点点，N——任意控制点点，3——弧形梁，4——水平梁3根据两个已知知标高控制点点C、D的高差Δh及弧线长L，画出直角角三角形，根根据弧长Ln在直角三角角形斜边上标标出弧线上的的任意控制点点N，采用CAD制图软件运运用线性标注注命令确认任任意控制点N与已知标高高控制点的相相对高差Δhn如图5.2.4，得出任意意控制点N的标高。图5.2.4相相对高差示意意图N-为任意位置置点；hn-相对高差；Δh-二个已知标标高点高差；；L-弧长；Ln-任意点弧长长5.2.5标注注控制点间弧弧形段弦高1连接二个相邻邻的控制点，得得到相应的弦弦。2以任意一个控控制点为起始始点，每隔相相同距离S（间距越小小精度越高）作作弦的垂直线线，运用CAD制图技术中中标注命令，得得到每段弦高高为“h1、h2、h3……hn”如图5.2.5。图5.2.5相相邻二个控制制点弧形段弦弦高示意图1、3-控制点点；S-间距；hn-弦高；X-剩余间距（X≤S）3将得到的弦高高数据列成表表格见表5.2.5。表5.2.55相邻二个控控制点间弧形形段弦高（单单位：mm）弦高h1h2h3…h9h10h11hn5.2.6各控控制点现场定定位测量1安装已知标高高控制点处水水平梁底模。2现场测设时，将将全站仪架设设在A点，进行对对中调平操作作后，将A点设置为原原点，其坐标标为（XA，YA），对准B点后关闭水水平制动，设设置此时的角角度为0°。3根据表-1、5.2.33-2中控制点坐坐标及相对角角度，将全站站仪沿基准线线AB顺时针转动动至∠1AB，在水平梁梁底模上找出出控制点1（X1、Y1）。依此类类推，对其他他控制点进行行定位。4利用定位的各各控制点根据据水平梁梁腹腹高度安装已已知标高水平平梁侧模。5.2.7标高高测量1根据计算出的的任意控制点点的标高，采采用水准仪和和塔尺测出二二个已知标高高控制点间各各水平梁梁底底标高。2.安装其间间各水平梁底底模和侧模及及坡道板底模模。5.2.8各控控制点间弧形形段定位测量量放样1现场弧形段外外侧梁定位时时，在坡道板板底模上用墨墨斗线连接相相邻二个控制制点。2从任意一个控控制点起每隔隔相同间距S根据表5.2.5弦高值量出出垂直墨斗线线的弦高，并并作出标志。3将各标志点连连成弧形，安安装弧形坡道道内或外侧梁梁的侧模。4依此类推，完完成坡道弧形形结构放样。5.3劳动组织织每个测量组为测测量员2名，资料员1名，小工1名。6材料与设备6.1材料及配配件所用的材料应符符合有关规范范的要求，主主要规格尺寸寸见表6.1表6.1材料料配件一览表表名称规格备注砼C25基准点设置圆钢Φ25基准点电脑/装有CAD软件件6.2机具设备备施工机具：斗车车一部、铁锹锹等；检测机具：水准准仪、钢卷尺尺、塔尺、全全站仪等。测测量机具的名名称、规格、型型号、数量、精精度等应满足足要求：表测量机具一览览表机具名称规格/型号数量精度水准仪DS11台1公里往测与返返测高差的平平均值中误差差不超过±1毫米钢卷尺50米2把0-50米时，误误差±5.2mmm塔尺3米2把全长误差±2mmm，每米误差±0.5mmm全站仪21台测角精度：2""；测距精度：2mm+2pppm；测程：2.6km7质量控制7.1质量控制制标准放样施工质量应应符合《工程程测量规范》（GB50026）和《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）等的相关要求7.1.2根据据《工程测量量规范》（GGB500226）中“建筑物施工工放样允许偏偏差值的规定定，是依据建建筑工程各专专业工程施工工质量验收规规范GB550202～～GB502209等的的施工要求限限差，取其00.4倍作为测量量放样的允许许偏差”；施工现场场轴线和标高高施工放线允允许偏差值的的应符合表7.1.2要求：表7.1.2施施工现场轴线线和标高施工工放线允许偏偏差值项目允许偏差(mmm)检验方法轴线位置基础15×0.4==6.0钢尺检查独立基础10×0.4==4.0墙、柱、梁8×0.4=33.2剪力墙5×0.4=22.0标高层高±10×0.44=±4.00水准仪或拉线、钢钢尺检查全高±30×0.44=±12..07.2质量保证证措施测量过程采用用的工程CAD图纸电子版版必须和施工工现场使用的的图纸一致。测量过程所使使用的测量仪仪器必须经有有资质的检测测单位检测合合格且在检测测有效期内。保护基准点的柱柱墩用C20细石混凝土土浇注而成，高高度300mmm,应设置在不不易沉降或不不易被车辆碾碾压的坚固地地面上，制作作基准点的钢钢筋断面应平平整，直径不不小于16mm。7.2.4测量量过程提供的的数据必须真真实准确。7.2.5测量量人员要对设设计图纸上的的尺寸进行全全面的校核，校校对总平面上上的建筑物坐坐标和相关数数据，检查平平面图和基础础图的轴线位位置、标高、尺寸和符号号等是否相符符。测量过程中应尽尽量采用主轴轴线或主高程程点为基础进行施工放样，以减少少测量过程的的误差积累，提提高测量精度度。8安全措施施工过程应严严格按照《建建筑施工安全全检查标准》（JGJ59）和《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80）有关规定施工。人员上高空时时，须配戴安安全带。操作人员须经经过技术培训训和安全教育育方可上岗。高处施工作业业时应防止工工具、材料坠坠落。9环保措施测量过程严格执执行国家和地地方有关环境境保护的规范范和规章制度度。合理安排测量作作业时间，把把有噪声污染染减少到最小小的程度。9.0.3工完完场清，场地地整洁文明9.0.4加强强测量人员消消防知识教育育，建立安全全用火制度。10效益分析采用CAD制图图技术结合测测量仪器对弧弧形坡道放样样，二名测量量员一天的工工作量相当于于采用传统方方法放样四名名测量员两天天的工作量，则则每次放样能能节约工时为为：4人××2日-2人×1日=6工·日，按一名名测量员平均均150元/日工资计算算，每次放样样能节约费用用为6工·日×150元/工·日=900元。采用CAD制图图技术结合测测量仪器对弧弧形坡道放样样简化了手工工计算工作量量，节约测量量人员测设时时间，减少了了模板工程安安装工期。11工程实例本工法应用于福福建医科大学学附属协和医医院外科病房房综合楼工程程地下室三层层弧形汽车跑跑道、福建省省大学生体育育场工程弧形形看台以及福福建工程学院院新校区图书书馆工程弧形形坡道施工放放线，工程质质量、工期均均满足预期要要求。现以福福建工程学院院新校区图书书馆工程弧形形坡道施工放放线为实例。11.1福建工工程学院新校校区图书馆工工程11.1.1工程概况福建工程学院新新校区图书馆馆工程，位于于闽侯县上街街大学城福建建工程学院新新校区，结构构体系为框架架剪力墙结构构体系，总建建筑面积410244.6㎡，地下室室一层建筑面面积4722㎡，裙楼6～7层，塔楼19层，建筑总总高度72.0mm.施工情况自2010年55月至2010年8月止我司对对该工程西北北面一个超大大弧形坡道进进行控制点的的定位和标高高进行测量，该该弧形坡道中中心线长度220.9米，圆弧中中心线半径为为63.4米，坡道净净宽度7.8米，纵向坡坡度7.3%，坡道弧度度为185.551°，坡道设置置三个伸缩缝缝，根据现场场实际情况分分二段施工，二二个施工段的的结构面标高高分别为：4.55米～11.70米，中心坡坡长92.3米；11.70米～20.80米，中心坡坡长129.4米，由专业业测量小组进进行施工放线线,控制弧形坡坡道轴线和标标高的测设精精度。图11.1-11弧形坡道侧侧面效果图图图11.1--2：弧形坡道道平面图工程评价福建工程学院新新校区图书馆馆工程成立QC小组，对提提高超大弧度度坡道砼结构构施工放线精精度进行技术术攻关，该QC成果，获2011年福建省第第二十六次QC小组成果交交流会一等奖奖，并荣获2011年度全国工工程建设优秀秀质量管理小小组一等奖。弧弧形坡道及B区多层部分分椭橄形多功功能报告厅结结构放线质量量复测情况:轴线偏差均≤3.2mm、标高偏差差均≤±4.0mmm，均满足规规范规定要求求，得到了业业主和质监等等部门的一致致好评。11.2福建医医科大学附属属协和医院外外科病房综合合楼工程工程概况福建医科大学附附属协和医院院外科病房综综合楼工程位位于福州市鼓鼓楼区圣庙路路48号，结构体体系为框架剪剪力墙结构体体系，总建筑筑面积55376㎡，地下室室三层、地上上十三层。施工情况该工程三层地下下室有一个弧弧形旋转汽车车跑道，该跑跑道混凝土结结构施工过程程中施工单位位采用CAD制图技术并并结合相关测测量仪器测量量放样并进行行模板安装，施施工过程中进进行现场实测测轴线和标高高误差均控制制在规范规定定范围内。工程评价构寸相定体合质好11.3福建建省大学生体体育场主