圓弧類建筑利用CAD矢高法快速測量

劉龍泉

(廣西建工集團(tuán)第五建筑工程有限責(zé)任公司,廣西 柳州 545000)

1 工程概況

貴港體育館總建筑面積：43988.99m2,設(shè)觀眾席30239個(gè)。該體育館總體造型呈馬鞍形,平面由不同圓心、不同半徑的圓和圓弧組成,圓心為6個(gè),建筑標(biāo)高變化復(fù)雜,對(duì)定位放線的精確度要求高。

為了保證工程質(zhì)量,該體育場館的測量過程嚴(yán)格按照測量規(guī)范及設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行,特別是圓弧類梁、板的測量質(zhì)量,是影響項(xiàng)目的整體質(zhì)量的關(guān)鍵,所以該部位的測量方法和測量控制措施的選擇是本項(xiàng)目建設(shè)重點(diǎn)考慮的對(duì)象,通過CAD矢高法測量,測量速度快且準(zhǔn)確,驗(yàn)收結(jié)果均達(dá)到了規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

2 發(fā)展現(xiàn)狀

工程測量是工程建設(shè)中一項(xiàng)尤為重要的基礎(chǔ)性工作,測量施工的的偏差程度將直接影響建筑物的成型美觀效果,對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生影響,從而引起建筑局部返工甚至拆除重建,且延誤工期,給工程帶來巨大損失。

隨著現(xiàn)代化建筑物的不斷發(fā)展,為了達(dá)到美觀、舒適、穩(wěn)定的效果,在建筑施工過程中,我們經(jīng)常會(huì)遇到一些造型新穎、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑,這無疑大大的增加了施工測量的難度,也給測量工作人員帶來更多的挑戰(zhàn),那么在保證建筑工程質(zhì)量和進(jìn)度的前提下,如何準(zhǔn)確、快速的完成測量工作就成了當(dāng)下的首要任務(wù)。

3 測量總體思路

異形建筑物測量方法一般有方向交會(huì)法、極坐標(biāo)法、距離交會(huì)法、正倒鏡投點(diǎn)法等。根據(jù)該工程場地面積大,同心圓較多、標(biāo)高變化多的特點(diǎn)及測量儀器的情況,本工程現(xiàn)場測量放線采用極坐標(biāo)法。

由于該體育館平面復(fù)雜,細(xì)部尺寸多,測量工作繁瑣,內(nèi)業(yè)計(jì)算借助CAD軟件并結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙得到圖紙上任意點(diǎn)的坐標(biāo)及任意兩點(diǎn)間的關(guān)系。從而減少了大量的內(nèi)業(yè)計(jì)算,再采用全站儀、經(jīng)緯儀等進(jìn)行細(xì)部放樣,快速完成軸線網(wǎng)定位,從而降低了扇形及圓形放線的難度,提高了放線工作的速度和精準(zhǔn)度。

4 現(xiàn)場測量

4.1 軸線控制網(wǎng)

本工程結(jié)構(gòu)由多個(gè)圓和圓弧組成,半徑較大,而且多為同心圓。根據(jù)圖紙,建立測量軸線控制網(wǎng)。

4.2 內(nèi)控點(diǎn)布置

本工程平面面積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、標(biāo)高不一,直接從圓心處測量難度較大,分析后決定采用內(nèi)控與外控相結(jié)合的方法。外控法主要起控制、檢查和復(fù)核內(nèi)控點(diǎn)精度的作用。本工程內(nèi)控法采用激光垂準(zhǔn)儀沿樓面的預(yù)留洞口垂直向上傳遞控制點(diǎn),作為施工放線的依據(jù)。根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn)及施工需要,本工程共分為8個(gè)施工區(qū),每個(gè)施工區(qū)內(nèi)設(shè)置2個(gè)內(nèi)控點(diǎn),共設(shè)置16個(gè)內(nèi)控點(diǎn),施工澆筑混凝土?xí)r,在對(duì)應(yīng)控制點(diǎn)的位置應(yīng)預(yù)留出200mm×200mm的預(yù)留洞,便于軸線繼續(xù)向上投測,內(nèi)控點(diǎn)布置如圖1所示。

圖1 內(nèi)控點(diǎn)定位圖

4.3 采用CAD建?？焖贉y量

(1)在CAD中對(duì)不規(guī)則弧形梁建模,在X軸和Y軸方向每隔500mm定一個(gè)控制點(diǎn),確定控制點(diǎn)坐標(biāo)和軸線距離,在高支模底層放好線。根據(jù)CAD建模對(duì)弧形梁的定位,在現(xiàn)場架體搭設(shè)層放線,定出梁底控制點(diǎn)。

圖2 梁底控制點(diǎn)放線圖

(2)根據(jù)梁的控制點(diǎn)定位軸線,在CAD建模圖像中,利用矢高法,確定弧形梁上各點(diǎn)的位置,將放出弧線上的各點(diǎn)用直線連接起來組成類似圓弧。由于本體育館圓弧的半徑最小為68.7m,最大半徑為126m。按照此種方法,經(jīng)過計(jì)算500mm的折線和圓弧弦高相差僅為1mm,完全能滿足施工和規(guī)范需求。

圖3 矢高法施工圖

(3)用全站儀對(duì)弧線任一點(diǎn)使用“前方交匯”復(fù)核并修正,引線至操作層支模,根據(jù)操作層軸網(wǎng)再次復(fù)核。

圖4 施工效果圖

4.4 高程傳遞

(1)首先從業(yè)主提供的基準(zhǔn)點(diǎn),引測至現(xiàn)場,在體育館四周布置4個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),作為現(xiàn)場水準(zhǔn)控制網(wǎng),標(biāo)高控制點(diǎn)采用直徑25mm的鋼筋頭制作,素砼敷設(shè)。

(2)標(biāo)高起始點(diǎn)由地平面±0.000標(biāo)高點(diǎn)向上引測,標(biāo)高引測基點(diǎn)每個(gè)施工區(qū)不少于2個(gè),并與場內(nèi)水準(zhǔn)控制點(diǎn)構(gòu)成閉合或附合水準(zhǔn)線路。

(3)標(biāo)高傳遞各層的施工高程采用50m的鋼尺從測量標(biāo)高起始點(diǎn)直接丈量,丈量時(shí)鋼尺需加拉力、尺長、溫度三差改正。

(4)標(biāo)高控制線建立施工層抄平之前,從首層傳遞上來的標(biāo)高點(diǎn)開始校測,當(dāng)較差在3mm以內(nèi)時(shí),取其平均高程引測水平線。

4.5 誤差控制措施

(1)使用儀器時(shí),三腳架應(yīng)固定、踩實(shí)且高度合適,中心螺旋擰緊,觀測時(shí)手不得與腳架碰撞。

(2)在操作全站儀、經(jīng)緯儀時(shí),先將目鏡的十字絲調(diào)清晰,再用物鏡十字絲交點(diǎn)照準(zhǔn)測量目標(biāo)以便消除視差；水準(zhǔn)管氣泡應(yīng)在觀測前調(diào)好,且一測回過程內(nèi)不得調(diào)整,如氣泡偏離中心大于兩格時(shí),應(yīng)重新調(diào)平,并重測該測回；觀測結(jié)果每一測回取平均值。

(3)使用水準(zhǔn)儀時(shí)前視與后視的間距一般不得大于30m,且前后視距盡量相等,估讀應(yīng)準(zhǔn)確,執(zhí)尺人手握塔尺應(yīng)垂直水平面,測量點(diǎn)的標(biāo)記應(yīng)牢固清晰醒目。

(4)作業(yè)時(shí)應(yīng)遵循先控制線后細(xì)部線,先整體后局部,以精定粗,以長定短,步步校核的原則。

5 結(jié)語

利用CAD建模,可方便對(duì)異性圓弧建筑進(jìn)行快速測量施工,從而減少了大量的內(nèi)業(yè)計(jì)算,再采用全站儀、經(jīng)緯儀等進(jìn)行細(xì)部放樣,通過矢高法快速定位圓弧梁上的各點(diǎn),采用此種施工方法,很好地滿足了弧形建筑工程施工中的測量放樣的技術(shù)要求,保證了測量精度,加快了施工進(jìn)度,為工程施工提供了良好的測量技術(shù)保障。