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圆弧形建筑的施工放线的原理及工程实践

时间:2017-07-25 研究生论文 我要投稿

  1、近年来,随着旅游建筑、公共建筑的发展,城市建筑的体型改变了原来简单划一的格局,建筑设计出现了较过去更为美观、更为复杂多样的平面形状,尤其是圆弧形平面建筑更为广泛,住宅建筑、办公楼建筑、影剧院建筑、旅馆饭店建筑、医院建筑、交通性建筑等常有采用。圆弧形建筑的现场施工放线的方法与简单建筑放线不同,常用的方法有:直接拉线法,矢高法,坐标计算法等。

  2、施工放线方法

  2.1直接拉线法这种施工方法,大多在圆弧半径较小的情况下采用,比较简单,容易掌握。如给出半径长,可先找出圆心,然后用半径画弧的方法定位。方法是先在地面上定出弧弦的端点,定出端点桩位。然后分别以端点为圆心,用给定的半径画弧,两弧交于一点,即为圆心,定出中心桩位。再以中心桩为圆心,用给定的半径在端点桩之间画弧.即测出所要求的弧形。若设计中已给出中心桩位,则直接以中心桩为圆心,用给定半径在端点桩之间画弧即可。

  2.2矢高法对于半径较大的建筑,不便采用直接拉线法,可采用矢高法放线,它的计算简单,放线人员易于掌握。矢高法做图顺序,就是根据矢高逐渐加密弧上各点,然后画出弧形。

  2.3坐标计算法半径较大的圆弧平面曲线图形的施工放线,用坐标计算法能获得较高的施工精度,而施工操作也较简便。坐标计算法,一般将计算结果列成表格,供放线人员使用,因此,实际现场施工放线工作比较简单。

  3、工程实践

  3.1工程概况中交集团南方总部基地(二期)基坑支护工程,本工程主要包括地下连续墙、钢构桩、内支撑、土方开挖等施工。其中地下连续墙有一段为圆弧形(A—B段),半径约54.7米,连续墙宽为1.0米。

  3.2测量放线方案选择圆弧平面图形的施工测量传统方法概括起来有直接拉线法、几何作图法、坐标系法、经纬仪测量法,其中经纬仪测量中常用的有经纬仪测角法、切线支距法和弦线支距法。

  直接拉线法是定圆心拉半径,适用于圆弧半径较小的情况,本工程无法用该方法进行放样。几何作图法适用于现场平坦的场地,本工程地形高低不平,还有数处大坑,也无法用本方法放样。坐标系法是在平面图中适当位置重新建立坐标系,计算出各定位点坐标,利用坐标系进行拉距离放样,这个方法也要求地形平坦,故仍不适用于本工程。经纬仪测量法中的经纬仪测角法虽然能够实现本工程的测量定位,但要进行多次距离角度测量,非常繁琐,不能满足工期的要求,最后选择用全站仪进行坐标放样。

  3. 3放样点坐标的计算放样点坐标的计算是本放线方法的一道关键步骤,在设计院给出的平面图中给出了轮廓线上的几个坐标,这几个坐标是进行所有定位坐标计算的原始数据。根据施工要求以及方便现场机械施工,项目部决定将圆弧段每个槽段等分为2段,先放样圆弧的内边线,然后放样外边线,坐标计算方法有3种:

  (1)最基本的方法,将待求点坐标设为X0,Y0利用圆的方程、直线方程以两点间的距离公式,建立方程组进行求解,但这种方法速度很慢,本工程放样用的定位点,数量非常多,用这种方法虽能解出但满足不了工期要求。

  (2)是利用Casiofx一4500p以上计算器或有关计算机软件计算放样点坐标。Casiofx一4500p计算器是目前高等级公路施工中使用较多的一种计算器,它的程序计算功能可进行一些较为复杂的曲线要素的坐标计算。

  (3)是利用AutoCAD 进行坐标搜捕,这种方法能利用电子版的设计图,快速搜捕出平面图中任意点坐标,精度一般能达到lcm以内,能够满足房建施工精度要求。

  所以取方法(3)最合适本工程,下面介绍一下按方法f31进行搜捕的过程,首先,依照设计图的圆弧槽段(设计图给出了槽段的内边线A—B圆弧),向外偏移1.0米绘制出外边线,由于1,2点位置已经确定,分别以1,2号点为圆心,半径5.5米为半径画圆,圆与内外边线交点即为槽S097段起始放样点4和点3,同样的方法,以点3和点4为起点,以半径2.75米画圆交内外边线为点6和点5,以此类推,一直放样到槽S089段点39和点40,将大圆弧化成每个小槽段,接着利用CAD软件中点坐标的捕捉功能,将槽段中的放样点依次捕捉出来,并读取其坐标,最后将坐标输入到全站仪中放样。

  3.4资料管理AUTOCAD作为常用的工程系列软件平台,已为绝大多数技术人员所了解和掌握。在施工过程中资料的整理及管理,特别是作为主轴线控制网的基础图为以后报验资料的图示奠定了基础。在AUTOCAD平台上,测量成果的使用、维护和更新具有快捷的特性,能够随时保持产品信息的现势性,可以随时补充修改,随时出新图提供使用。

  4、结语

  圆弧形建筑在工程中的广泛应用给施工放样工作提出了更高的要求,必须根据实际情况(比如圆弧半径的大小,弧的长度,周围建筑对放样的影响等),采用合理的放样方法,得到最精确的放样曲线。本工程例用上述方法进行测量放线,精度高,速度快。大大提高了施工度,比利用经纬仪测角简单,快速。在一些造型复杂的工程中,制定一个行之有效的测量方案,可以简化工作难度,加快施工进度。

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