弧形放样新工法.doc

弧 形 放 样 工 法极坐标和电脑放样、模板定位等方法综合利用目 录1、 序言.22、 技术特点.33、 使用范围.44、 工艺原理.55、 施工工艺特点及操作关键点.66、 材料和设备.77、 质量控制.88、 安全方法.99、 环境保护方法.1010、 效益分析.1111、 应用实例.12弧形放样工法 极坐标和电脑放样、模板定位等方法综合利用1、 序言：伴随现代化建筑不停发展及大型钢结构利用，使得建筑物结构形式越来越多元化、科技化和立体化，其外在造型也越来越丰富、新奇和多样。伴随设计者对建筑美不停追求，所以，在建筑工程施工中，我们常常会碰到部分平面、立面设计较为复杂建筑物，比如扇形、椭圆形、S形等，其中椭圆形建筑物外形较为美观、富有动感，较多地用于体育馆、体育场、科技馆、歌剧院等大型公共建筑上。因为结构特殊建筑在工种难度较大且不易施工，使得设计师只能望而却步。因为椭圆形建筑物施工放线比通常矩形、圆形等简单几何图形要复杂，所以测量放线方法不一，有方法很繁琐，正确度也难以得到确保。本工法是一个采取全站仪和计算机AUTOCAD软件极坐标辅助法及配模定位法，从而快速正确地完成椭圆形平面定位放线，并经过一个在施工程实例加以说明。该工法含有一定推广应用价值。2、技术特点（1）测量精度高、速度快、内业计算量小；依据椭圆形或弧形平面位置，建立坐标系，借助计算机AUTOCAD强大运算功效，快速标出椭圆形任意两条线间夹角和所测设椭圆轨迹上控制点建筑坐标，再采取全站仪快速完成轴线点定位，从而降低了定位放线难度，提升了放线工作速度和正确度。（2）受外界施工条件影响少，便于检验和纠正；因为能立即得出坐标和偏差信息，既降低测量施工难度和强度，还能够结合放线点坐标进行反验算，随时纠正偏差量。（3）适用性高，便于操作，在施工现场利用矢高法进行模板配置及钢筋制安，可造作性较强控制方便、简单。 （4）建筑物模拟具体，配模及定位方法简单；利用AUTOCAD绘图及天正辅助软件进行建筑物空间模拟、模板翻样、钢筋绑扎控制及翻样、控制点模拟测算，以矢高法为关键配模方法，利用矢高法进行钢筋翻样及下料配制，计算分布钢筋位置及梁箍筋位置，过程简单，工作量小。 （5）水准点控制灵活方便、无不足，可任意角度和地点建立控制轴网且精度高符合简单。（6）定位正确，操作简单，借助铅垂仪投测梁底模和控制点重合，便于确定梁结构尺寸，立即定位安装且符合方法简单正确。（7）通风预埋管一次性成型，方便施工，节省安装费用。适用范围：此工法适适用于异型结构、组合型结构、钢结构、（椭圆形）弧形结构及空间结构复杂大跨度弧形结构建筑物施工定位放样和模板配置、钢筋箍筋定位控制、分布筋排列间距控制。工艺步骤：依据城市计划部门提供基准点坐标（利用EXCEL计算结构控制点极坐标水准点）依据建筑物轴网图用AUTOCAD建立建筑物极坐标轴网现场放样水准点（导线桩）依据水准点放样控制点放样建筑物极坐标轴网利用解析几何确定弧长、弦长、圆心角确定圆弧控制点及现场放样控制点矢量法配置梁底模、定位安装（通风预留孔洞一次性成型）弧形梁钢筋定位、确定箍筋间距、分布筋排列验收复核。施工工艺步骤及操作关键点：开工前首优异行平面控制网布设，我们采取了极坐标导线轴网。建立首级平面控制网：依据现场条件，我们以业主（城市计划部门）提供城市控制点进行引测，建立了平面建筑物极坐标控制轴网，控制点要在建筑物以外地质很好且易于保护位置。测量采取excel、AUTOCAD和天正8.5软件对测量所需要数据进行计算及绘制极坐标轴网，并绘制测量放样详图。具体使用方法是:(1)先用AUTOCAD和天正8.5软件按1：1百分比将建筑物轴网定位平面图绘出，然后绘制出所需要放样详图，依据水准点坐标及EXCEL计算结构控制点极坐标水准点，再用天正8.5坐标标注功效进行坐标标注，先选择2个（或2个以上）已知水准点进行标注，然后把基准点坐标先输入，再对所需要轴线交点或测算水准控制点位置进行标注，接着用坐标检验功效进行相对于已知基准点全部坐标进行自动检验，简化了繁琐计算过程，这么就能利用电脑绘制适合现场需要建筑物主轴线和弧形各节点相对尺寸极坐标放样详图。(2)将全站仪架设在一个控制点上，反射棱镜假设在另一控制点，先依据计算机所绘制控制点坐标图，把需要放样坐标坐标数据用手工输入全站仪内存或经过文件上传保留在仪器里内存里，开启仪器放样程序，然后调出内存里放样坐标点，此时仪器自动计算出仪器 所在点和放样点水平夹角及到放样点水平距离等，然后转动仪器直至仪器水平角度显示为00000再把反射棱镜放在仪器所观察方向进行测量，即该反射棱镜点点位就是所需要放样点坐标，同理逐次放出其它所需要控制点，建立平面控制轴网。（2）遵照“先整体、后局部”标准，首先建立平面控制轴网，依据“先地下、后地上”标准，纵横方向采取井字形平面控制网，椭圆形采取极坐标放样建立射线形轴网进行定位。（建筑物主控制点、主轴线，需经反复校核检验，平均每个月观察校核2次，确保正确无误。）（3）层高控制点经过引测在主楼内建立控制点，上层楼板施工时留预留洞，用铅垂仪把控制点引到逐层楼板上，再把全站仪架在控制点位置进行弧形控制点放样。（4）对于结构施工，测量上通常要求放“五线”，即轴线、两道边线、两道控制线。我们结合圆柱特点，放样圆柱子轴线（射线轴网）、圆柱边线（圆柱20cm控制线，射线轴线圆柱直径及圆柱轴线相互垂直4个端点，圆柱模板安装时对应4个相互垂直直径控制点进行安装，如无圆柱模能够制作圆柱模具。） （5）利用矢高法和反矢高法模板配置及安装 对于大量圆弧梁，这些梁跨度大，形状不规则，相交部位多，无法制作和使用模具，可利用矢高法配模及定位。 矢高法工作原理简而言之就是“以折带曲”，其理论依据起源于数学上微积分，立即一段曲线分成若干段折线，段数分越多，这些折线就越靠近于曲线形状。所分段数趋近于无限，折线形状也就无限靠近于曲线形状。不过为了确保进度提升工效，不可能将段数分过多，所以在实际施工过程中，我们将所等分每段直线依据曲线半径值控制，通常采取整数，所形成玄曲差均应4mm，这么既确保了施工速度，又最大程度确保了弧形曲线形状正确。 结合施工现场特点，有些地方无法使用矢高法，比如要做弦长地方堆满杂物，或该处结构无楼板、室外弧形线条及立面结构，则只能对矢高法加以改善，即“反矢高法”。 （6）依据矢高法等分节点，进行梁钢筋定位控制，确定等分点节点，然后进行间距等分、排列控制间距，绑扎钢筋箍筋位置，箍筋排列，及分布钢筋间距等分。 （7）一次性预埋管道成型技术：施工时我们先计算出通风管道及预留管道坐标，在底模上用全站仪放出吊帮位置线、定出每个通风孔及预留管道口位置，然后和吊帮底模一次浇筑混凝土成型。 （8）弧形结构，坐标验算，采取电脑AUTOCAD放样。对工程导线点坐标、圆弧结构部分坐标测设数据大量使AUTOCAD来计算，再配合excel编制公式计算复合，参考二者结果相差控制在1mm以内，完全能够放心使用。 总而言之，工程施工测量综合利用了以上介绍多个方法，缩短了放样时间、对提升工程施工速度起到了确保作用。该放样方法在临夏体育馆甲方及监理数次验线中，控制网边长相对误差1/1000；测角中误差20；外廓主轴线放线15mm，精度均满足规范要求。材料和设备 1、一台计算机和AUTOCAD软件，天正建筑软件、办公软件。 2、全站仪一套，激光铅锤仪一套、通信设备四套以上、50m、100m钢卷尺。劳动力组织：序号工种分工安排工作内容备注1测量工程师测量总指挥负责测量现场工作及测绘结果检测2技术员绘图及辅助测量进行现场控制点定位及放样详图绘制，验算控制点正确性3测量员现场测量负责现场水准点引测，维护，控制点放样及仪器检验维护4跑镜员水准点标识配合统计员做好测绘结果统计，现场水准点保护，控制点标识质量控制质量标准为确保误差在许可限差以内，多种控制点测量必需按城市测量规范值20m 1/7000（相对误差）；20m 3mm。多种结构控制线相对于轴线3mm。 3、标高小于5mm。 4、垂直度层高5mm，全高1/1000且小于3mm。测量进行 仪器各项限差符协议等级仪器限差要求。 2、钢尺量距时，对悬空和倾斜测量应在满足限差要求情况下考虑垂曲及倾斜更正。 3、标高抄测时，采取独立施测两次法，其限差为3mm，全部抄测应以水准点为后视。 4、垂直度观察：若采取吊线坠时应在无风情况下，如有风而不得不吊线时，可将吊线坠置于桶内。5、细部放样应遵照下列标准用于细部测量控制点或线必需经过校验。细部测量坚持由整体到局部标准。井字形轴网必需校正对角线。方向控制尽可能使用距离较长点作为后视点。全部结构控制线必需清楚明确。安全方法及水准点维护 严格落实实施国家颁发建筑安装安全技术操作规范及建筑机械使用安全技术规程（JGJ3386)、施工现场临时用电安全技术规范（JGJ4688)、建筑施工安全检验标准（JGJ59）、施工现场应急预案。成品保护 1、对测量基准点进行维护，通常采取钢管维护，严禁被破坏，主体结构中控制点同时做好警示标志。 2、对于测设各轴线、标高点，在基础施工时标注于控制桩上，结构施工时则用油漆刷（喷）和框架柱或剪力墙上。 3、仪器必需置于专业仪器柜内，仪器柜必需干燥、无尘土，使用完成后，必需进行擦拭，并填写使用情况表格。仪器在运输过程中，必需手提、抱等，严禁置于有振动车上。仪器现场使用时，测量员不得离开仪器。水准尺不得躺放，三角架水准尺不得做工具使用。 4、全部测量资料必需搜集整理统一编号，分类装订成册。效益分析： 工作效益： （1）、精度高：抽测了基础、独立柱基础等总共200个轴线点位，均在规范许可偏差内，基础轴线最大偏差仅5mm，墙、柱、梁轴线最大偏差3mm。 （2）、速度快：在完成内业制图及标注、测量、统计后，基础测量放样在有一天内完成了。 经济效益： 全站仪费用比较高，及基础要达成上万元甚至几万元，但使用过后相比较经纬仪等在复杂建筑测量中效率将会有显著提升。 社会效益： 经过在计算机AUTOCAD软件中正确绘制建筑施工图，再经过天正软件中标注功效对各已知设计制点进行极坐标方法定位，然后在实地测量时，依据确定测量基准点，使用全站仪直接输入极坐标进行放样测量，基础达成信息化测量要求，得到监理、建设单位好评。本工法在椭圆形、圆弧形等多种形式复杂建筑，和多种形式构筑物施工放线、测量中将会有很好推广前景。应用实例临夏体育馆建设项目实例参考文件：解析几何、GB50026-工程测量规范、建筑业十项新技术（10版）、GB 50666- 混凝土结构工程施工规范、城市测量规范CJJ T8-1. 弧长公式: l=(n/180)*pi*r,l是弧长,n是扇形圆心角,pi是圆周率,r是扇形半径2.圆心角为n：nl/r (单位:rad; 1rad=180/pi）3.弦长公式：a=2rsinn（n是扇形圆心角,r是扇形半径,a是弦长）