某弧形飘带式市民活动中心项目测量控制技术应用

2022-02-18刘洪亮刘立新

建筑与装饰 2022年3期

刘洪亮刘立新

上海宝冶集团有限公司上海 200941

1 工程概况

某市民活动中心位于郑州市民公共文化服务区。总建筑面积134983㎡，包括群艺馆、杂技馆、青少年发展中心、妇女儿童中心、市民健康中心及附属工程等，形成“两馆三中心”，结构形式为框剪结构，抗震设防烈度为7度，屋面为钢结构格栅屋面和绿化种植屋面，建筑外墙为玻璃幕墙和铝结构幕墙。整个外形采用弧形曲线飘带式。

图1 郑州市民活动中心效果图

整个市民中心项目建筑结构外形由不同曲率的半径组合而成，结构上形成椭圆、半圆弧不等，设计总图定位仅为部分圆心坐标和四个角点坐标，如杂技馆圆心和妇女儿童中心扇形圆心坐标等，四个主要单体之间以钢连廊形式连接，结构上埋设大型铁件，外形结构侧面均有幕墙埋设件，两馆表演舞台的埋设件主要进行舞台机械安装[1]。

2 施工的重难点分析

2.1 建筑结构外形由各种不同半径组合而成，测量定位要求高

市民活动中心建筑结构外形采用弧形曲线飘带式，喻义“龙舞大地”之祥龙，而杂技馆恰为祥龙之龙头，是整个市民活动中心建筑的中心所在，其结构设计多以圆弧、椭圆形为主，由各个不同半径的弧形构件组合而成。由此其轴网亦以圆弧、椭圆布置，不同角度、不同半径组合复杂，测量定位难度相当大，质量要求很高，总体施工难度大。

2.2 异形、多边形基础较多，弧形墙、梁普遍，多定位在不同曲率的半径轴线上，测量定位难度大

本工程基础形式为独立基础+筏水板形式，独立基础形状分为长方形、正方形、三角形、五边形、多边形以及异形多边形六种设计形式，考虑到多功能电梯及外形的曲线，设计的独立基础多为三角形、多边形和异形基础较多，如图2所示。

图2 杂技馆基础平面图

2.3 总图坐标数量少，不同曲率轴网上坐标换算难度大

本工程设计总图仅有个别圆心坐标以及地下车库四个交点坐标，对于不同曲率半径组合而成的轴线上每个基础、梁、柱等坐标必须重新换算，难度相当大，如坐标计算出现误差，则势必影响上部结构的施工。

2.4 外倾斜曲线幕墙埋件多，钢构埋件大，舞台等机械埋件繁而密，定位难度大

本工程外形轮廓多为弧形曲线，金属幕墙、玻璃幕墙和铝结构幕墙埋件随楼层梁预埋，间距尺寸200～300mm不等，总计埋件数量达到3500多个；整个市民活动中心由四个独立场馆组成，两两单体场馆由钢连廊连接，预埋铁件钢板多为-1500×50；市民活动中心的杂技馆和群艺馆有舞台表演，其舞台机械工艺决定预埋的铁件繁而密，从而保证机械的使用功能。各种埋件多埋设在不同曲率的弧形结构上，埋设定位难度高，安装困难。

2.5 幕墙系统多样，平面、空间变化多，控制测量精度难度大

本工程幕墙总计4.3万㎡，整个建筑外形幕墙总体效果呈现为曲面，采用菱形玻璃铝板拼接幕墙（包括玻璃、铝板、百叶）、冲孔铝板覆层幕墙、玻璃幕墙三种方式，各幕墙交接部位复杂，曲面空间定位困难，平面变化多样，折线转角多，这都对施工测量放线及幕墙安装造成了很大的难度，因此，如何控制本工程的测量放线精度是本工程的重点[2]。

3 施工测量控制

3.1 施工测量控制网布置

先沿基坑四角新建K1～K4四个控制点，在长边方向即东西向加密2个点，在短边即南北向各加1点，控制点各相邻边相互通视，便于能够长期保存（如图3）。

图3 施工测量控制网布置

根据市民活动中心项目的特点，各轴线为圆弧，利用其底板、楼板等结构建立加密点作为临时测站点。

3.2 Autocad绘图软件ID命令的应用

大型公共建筑不同单体有一个或多个设计师设计，总平图设计图纸基本上是由不同单体链接组合而成，单体与单体之间轴网或构件交接部位或多或少存在问题，这就需要项目技术人员绘制出工程总体轴网图，仔细认真核对单体建筑结构各种尺寸和坐标。利用Autocad软件的使用特点和其中的ID命令以及设计给出的总图部分坐标，1∶1比例绘制出整个市民活动中心项目地下车库的轴网，特别是不同曲率半径组合而成的轴网要绝对核实准确，保证给出的测量定位单准确。

3.3 土建测量控制

3.3.1 基础测量定位。因本工程独立基础形状多样化，且设置在不同曲率的弧形轴网上，这就需要计算出每个基础中心轴线或偏心轴线交点坐标及角点坐标。根据上述绘制的整个轴网和基础图，利用AUTOCAD中的ID命令，标识出所需坐标。在混凝土垫层上打出相应的坐标点。

3.3.2 较为复杂的模板工程测量定位。杂技馆和群艺馆看台模板测量定位。因本工程看台及静压箱结构呈阶梯状，扇形布置，弧形梁、板和墙较多，模板配置，不同且标高不一，仍然利用轴网定位出绘制出各个弧形墙、梁，给定具体坐标，利用全站仪在混凝土垫层上打出多个点坐标，连线成弧形[3]。

3.3.3 扇形看台结构座椅通风孔测量定位。市民活动中心有杂技馆和群艺馆，两个馆均有扇形看台，看台上共计有1600个座椅，每个座椅均设有通风孔，必须提前设定出每个通风孔绝对坐标。定位弧形看台，首先以杂技馆和群艺馆给定的圆心坐标作为站点，以各个圆弧与垂直轴线相交点为起算点，输入各个半径，采用全站仪可以定出所有圆弧上各个点坐标，从而控制杂技馆和群艺馆圆弧看台座椅通风孔各点定位，弹线定出模板线，然后再依据通风孔圆心坐标定出其位置。

图4 杂技馆看台座椅通风孔平面布置

3.4 幕墙工程测量控制

由于幕墙的高精级特征，玻璃幕墙分格轴线的测量应与主体结构测量相配合，其偏差应及时调整，不得积累，并定期对幕墙的安装定位基准进行校核，对后期板块支座定位、板块挂点安装及放样下单提供准确的基准。同时建立BIM模型，在BIM 模型中进行空间几何分析，并在软件中确定重点测量控制平面，通过1∶1数据模拟测量绘制、测量放线、图纸统计测量放线数据。

现场测量，利用水平仪、激光经纬仪、50m长卷尺及铅直仪，复核每一层标高的正确性，同时校检基准轴线的正确性。以基准控制网络为基础测放出结构轮廓线，确定建筑结构的实际尺寸与设计尺寸之间的偏差程度，对于大于或小于设计偏差要求的结构区域应及时修正。然后对整个工程进行分区、分立面测量，综合，从而确定关键层，标上控制线记号，再以各控制线为基准，向上返出两控制面间的幕墙板块水平分格控制线，做出清晰标记。利用确定的控制线，以基准轴线和各控制线为基准，向各自区域返出横向板块控制线，最后各面将幕墙闭合，形成完善的横向板块控制线，并做出清晰标记。待关键层、基准轴线确定后，最后确定的就是关键点，关键点应设置在关键层且不低于两个，放线从关键点开始，先用水准仪放水平线，花篮螺丝收紧，然后再用光学经纬仪、铅直激光仪放吊线[4]。